摘 要:本文就酶工程在實驗教學中的一些情況,主要探討了在實驗教學過程中,從教學內容、教學方法、教學手段三方面提出優化,總結了實驗教學方法。
關鍵詞:酶工程實驗教學方法
中圖分類號:G642文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)06(b)-0149-01
在科學技術高度發展的21世紀,現代生物技術的快速發展極大地推動了生命科學各學科的發展,生物工程作為一門綜合性技術,正以前所未有的深度和廣度迅速發展[1]。酶工程作為生物工程(細胞工程、基因工程、酶工程、發酵工藝)的重要組成部分,是生物工程領域的基礎和核心,具有很強的實踐性和廣泛的應用性,是當前世界各國最為迅猛的工程技術之一,在工業、農業、醫藥、保健、環保及其他各方面發揮著重要作用[2]。
作為生物類相關專業的一門重要的專業課,如何使酶工程的教學適合時代發展的需要以及提高教學效果,讓學生及時扎實地掌握最新的酶工程理論知識和應用技術,培養合格的從事酶工程研究及生產的適用型人才,增強他們的競爭力,為將來的工作打下良好的基礎,已成為酶工程教學工作所面臨的根本任務。現本人根據在教學工作中的體會,特別是實驗教學,培養學生動手能力這方面從教學內容、教學方法、教學手段等[3]進行一些探索。
1 選用合適的實驗教材,優化教學內容
教材是體現教學內容和教學方法的知識載體,是進行教學的基本工具。在整個教學活動中占有重要位置,因此教材的選擇成為首要問題,一本好的教材,既能提高教學質量,還能有助于引發學生的學習興趣,教材內容既要緊緊跟上生物技術發展前沿,還要有一定的基礎性、延續性,這樣才能更好的用于教學實踐。
酶工程理論和技術發展迅速,信息量大,為了保持教學內容的合理性、前沿性,參照國內外其他優秀教材和酶工程的發展前沿,重視前沿知識和相關學科知識的滲透,對教學內容要不斷更新充實、優化調整,使學生及時了解酶在各行各業中的最新發展及研究趨勢。當然動手實踐是檢驗理論知識最好的方法,故實驗的教學也尤為重要。作為培養新型人才的需要,要以學生的素質培養為主體,精選對其學習和發展必備的理論知識,努力體現教育內容的現代化,并根據學生自身發展目標,采用循序漸進的教學方式,對前沿知識通過滲透的方法,根據教學內容有機的添加實驗內容這一塊,加強學生對酶工程的進一步理解。
酶工程課程覆蓋面廣,內容眾多,包括酶的基礎知識、酶的生產與分離純化的基本理論、化學修飾酶、固定化酶的研究和應用、酶的非水相催化、酶反應器、酶的應用等方面,教學內容應做到重點突出,針對學生在其他一些課程中已涉及過的內容,著重介紹酶的化學修飾、固定化酶的研究和應用、酶的非水相催化、酶反應器、酶的應用等方面。還要根據每一章節具體情況,采取多種形式相結合來考查學生對所學內容的掌握,鍛煉其獨立思考的能力和加深對理論知識的理解。
2 注重理論與實踐相結合,培養學生動手能力
酶工程是研究酶的生產和應用的一門技術性學科,是將酶學與工程學有機結合而產生的交叉科學技術,理論與實踐的結合是讓學生牢固掌握酶工程基本知識的關鍵,因此實驗是酶工程課程不可缺少的組成部分。在實驗過程中,在注重基礎操作訓練的基礎上,針對學生已具備一些基本實驗技能,開設一些綜合性實驗、探索性實驗和設計性實驗,加強學生綜合應用能力的培養和訓練,鼓勵學生根據實驗目的設計出不同的有個性的實驗方案,培養學生的獨立工作能力[4]是相當重要的。例如,我學院今年要開設的菠蘿蛋白酶的提取及其固定化實驗就是一個很好的將理論用于實踐的例子,讓學生自己進行樣品處理及分離純化,提高了他們的動手能力,而且綜合了酶性質鑒定、測定方法、菠蘿蛋白酶固定化的原理,實驗操作技術以及生產實踐中有關固定化酶酶活和回收率的計算等綜合性內容。擴大了學生視野,加深了對相關知識的了解,極大地激發了學習興趣,大大提高學生學習的主動性。再者通過實驗培養學生獨立觀察、思考和分析問題、解決間題和提出問題的能力,養成實事求是、嚴肅認真的科學態度,以及敢于創新的開拓精神,并在實驗中進一步提高學生的科學素養。
3 利用網絡資源,注重以學生為主導
教學手段和方法的優化便于學生對課程內容的理解,有利于調動學生學習的主動性和創造性,有助于培養學生自學能力、分析問題和解決問題的能力。計算機網絡可以快速、便捷、生動、形象地提供人們需要的信息,是現代人生活不可缺少的工具。信息技術的迅猛發展,使人們獲得很多的益處。采用多媒體作為教學手段在酶工程的教學中,是有一定意義的。例如,提供一些專業的網站和論壇,便于學生及時掌握酶工程發展的最新動態。在實驗教學中提供生動的專業操作,便于學生直觀地看到專家對實驗的指導和規范的操作,可謂對學生幫助甚大。計算機網絡的應用不僅利于同學學習專業知識,對于同學們踏入社會也是一種鍛煉和幫助。教師通過對微生物發酵生產酶制劑以及酶蛋白的分離純化、酶的分子修飾和改造等的講解與實驗使同學將理論知識與實踐應用有機結合起來,便于理解課堂學到的知識,同時也鍛煉了同學們的實際操作能力,為以后學習和工作打下良好的基礎。在教學過程中,特別是以知識為重點的時候,應以教師為主體,通過各種方法提高學生對課程的強烈興趣,更好的掌握理論知識,相反,在實驗的教學過程中,要以學生為主導,提高學生的動手能力,開發學生的創新精神,培養學生發現問題、解決問題的能力,打下全面發展的基礎。
總之,課程教學是一項系統工程, 課程教學方法的改革,是教學研究永恒的課堂,是提高教育教學質量的關鍵,鼓勵創新精神,培養具有創造能力的合格人才是教師的奮斗目標。學生通過酶工程課程的學習,不僅極大地調動了學生學習的積極性、主動性,同時也使學生的綜合素質得以全面的鍛煉和提高[5]。現階段,課程教學改革還處于不斷探索、實踐、總結的階段,對于評價教學方法、建設教學手段和建設師資隊伍等方面還需進一步加強。
參考文獻
[1]陳紅漫,喬金霞.酶工程課程的創建及教學改革初探.高等農業教育,2001,s1.
[2]孫君社.酶與酶工程及其應用.化學工業出版社.
[3]馮飛,梁佳勇,張雅君.酶工程課程的教學與思考.農業與技術,2008(5).
[4] 林淦,劉科.酶工程專業課程的教學與思考.化工高等教育,2007(3).
[5] 王志江.發酵與酶工程課程教學改革探討.中國電力教育,2010(32):037.