摘要:生物技術正在成為發展最快、應用最廣、潛力最大、競爭最為激烈的領域之一,作為生物工程主干課程以及下游課程的酶工程在很多領域發揮著巨大的作用。酶工程課程的開設對于生物學的學生來說是整個知識的貫穿,也確保生物學知識的完整性;同時,也是繼續深造的重要科研方向之一。本文主要談及筆者在《酶工程》教學中多年總結的幾點體會,從而促進生物專業的學生更好地學習本專業課程,同時更有利于培養社會需要的應用型人才。
關鍵詞:教學質量;酶工程;應用型人才
中圖分類號:G642.4 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)14-0108-02
隨著生命科學和生物技術的迅速發展,生物技術正在成為發展最快、應用最廣、潛力最大、競爭最為激烈的領域之一,也是最有希望孕育關鍵性突破的學科之一,作為一個正在崛起的主導性產業,已成為產業結構調整的戰略重點和新的經濟增長點,將成為我國趕超世界發達國家生產力水平,實現后發優勢和跨越式發展最有前途、最有希望的領域。作為生物工程主干課程以及下游課程的酶工程廣泛應用于食品、輕工、飼料、洗滌劑、紡織、制革、毛皮、造紙、紙漿、環境保護、美容、化妝品行業等很多的領域。可以說,人們生活的方方面面都離不開“酶”。目前,中國具有規模的酶制劑公司就有100多個,世界發現的酶有4000多種,而真正投產的僅有60多種。這么多公司需要技術人員建設,這么多產品需要人才去開發。大學作為高等教育的基地是培養高素質人才的搖籃。酶工程課程是大學本科生在大學三年級開設的專業方向課,是在修完有機化學、生物化學、微生物學、發酵工程、分子生物學和基因工程等專業基礎課和專業課基礎上開設的專業課程。酶工程課程的開設對于生物學的學生來說是整個知識的貫穿,確保生物學知識的完整性;同時,也是繼續深造的方向之一。很多的科研方向都是酶工程。例如新酶制劑的研發、酶大分子結構和功能的研究、酶的優化與固定化、作為制藥行業的酶靶標、酶的工業應用等都是生物學領域研究的熱點和前沿課題;另外,酶工程也是一個就業的好渠道。以酶制劑為先導的酶工程受到國內外學者的廣泛關注,如以國家外專局、中國醫藥生物技術協會和中國國際貿易促進會共同舉辦工業酶與生物催化大會,與會邀請很多知名學者,包括諾貝爾獎得主,目的為促進我們酶制劑工業的快速發展。因此,加強酶工程課程的改革和提高,不僅能提高學生對本門課程知識的理解和學習,同時從這個切入點不斷提高學生的獨立思考能力、創新能力、自我調控能力等。本文總結筆者多年從事《酶工程》教學中的經驗,希望能對從事本專業的教師和學生提供一些有價值的方法,不斷提高該門課程的教學質量。
一、教學內容合理化
課堂教學中,教師在傳授知識的時候仍舊占有主導地位。因此,講好一門課程是學生學習質量高低的首要條件。經過多年的一線教學經驗,為了更合理化教學內容,《酶工程》課程具體體現在:(1)注重緒論的講解,激發學生的學習興趣;(2)講授內容主干清晰、條理分明,將酶工程整個內容用一個流程圖表示,簡單易懂(見圖1),根據流程圖將本書內容進行劃分,逐層講授;(3)適時更新教學內容,定時從網上、數據庫和各種參考書籍(收集十余門相關參考書籍)中搜集最新的知識;(4)理論與實踐相結合,將科學研究項目引進課堂,以科研促進教學的發展;介紹生產案例。有條件組織學生到生產第一線進行參觀、考察。經過合理化之后的教學內容,更豐富,更新穎,而且更易于學生理解[1]。
二、多種教學方法聯合使用
在傳統講授法的基礎上,教學中積極采用諸如啟發式、討論式、講座式、研究式等多種教學方法,經常利用啟發式教學引出理論知識。多采用討論式和研究式的教學方式分析和解決問題。以講座和討論的形式鍛煉學生的獨立思考能力、創新能力和語言發表能力,克服了傳統的以教師、課堂、教材為中心的教學模式,調動了學生的學習主動性和積極性,激發學生獨立思考和創新的意識。
三、將強基礎課程知識的學習
酶工程課程是大學本科生在大學三年級開設的專業方向課,在修完有機化學、生物化學、微生物學、發酵工程、分子生物學和基因工程等專業基礎課上開設的專業課程。但是我發現很多學生學習自主性差,獨立性差,而且基礎知識不牢固。例如,我在上課的時候提問米式方程(在二年級的生物化學中很重要、很基礎的知識),但是大多數學生不知道。針對這一部分知識,我們單獨利用2學時的時間把跟酶工程課程相關的基礎知識再重新貫穿一遍,從而加強基礎課程的學習。平時上課的時候還一再跟學生強調生物化學課程很重要,是我們學習很多專業課的基礎,也是考研的必考課程,這樣同學在課后的時候開始自己復習生物化學課程的相關知識。
四、調動課堂積極性
很多大學生經過高中緊張的學習之后,來到大學就感覺進入了象牙塔,精神上就已經放松了。我給生物工程專業的學生講授《酶工程》課程已經有8個輪回了,課堂上學生大多數很沉悶、被動性很強。大學課堂應該是思維活躍的空間。這樣的學生不能很好的適應多變、競爭強的社會。還有很多同學在報考大學時第一志愿不是生物工程和生物技術,因此沒有學習情趣,于是就存在上課注意力不集中,積極性較差等現象。甚至有很多學生上課的時候連筆和本都不帶,就是用“眼”看,要不就是睡覺,或者還有看其它書籍的,再就是缺課很嚴重。上課期間,老師提出問題,學生就把頭低下,沒有人起來回答問題。針對這一問題,筆者覺得可以從以下兩個方面入手:一是上課的時候留課堂作業,讓學生回答,回答不出來的,說我下次上課前要收的,課后學生會主動查相關資料。但是,我有時候收,有時候就不收。二是針對不認真聽講的學生(看其它書籍,或者不記筆記等)我就記住他們的名字,上課的時候針對這些同學,點出名字提問,學生感覺被老師重視和記住了,所以就會認真起來。
五、增強社會緊迫感
在讀大學生對以后的人生態度想法不一,有的同學很有追求,在校期間除了認真學習本專業知識,還在輔修其它課程,等到大學畢業之后真正把自己鍛煉成一個適應社會發展的專業人才。而有的同學很盲目不知道自己要干什么,他們或者對所學專業不感興趣;或者對以后生活很迷茫;或者認為我學與不學都一樣,將來父母會把自己的工安排好,等等。而且后一部分的人不占少數。為此,在課堂教學上不斷地鼓勵學生去認識社會,努力學習,爭取在社會上立足就顯得尤為重要。我在課堂教學上,平均每一次課上都會給學生講授一個哲理性的典故。例如,只有忍受艱苦才能雕琢成精美玉器的“佛祖的刻刀”;學會適應社會的“會走路的樹——卷柏”以及“牡蠣的精神”;“珍惜機緣”中如何認真對待生活中的事情;如何找到自己“人生的墊腳石”;不要學習河邊水牛的“慣性的枷鎖”等等。把當前“學歷貶值”,“經驗飽和”、“工作壓力”、“面對30歲我們該做什么”的數據展示給同學看,讓他們了解自己將來面對的社會是需要真正人才的社會。社會競爭很強,現在就需要我們武裝自己,才能迎接社會給予我們的責任和負擔,不要作一只溫水里的青蛙。
六、理論與實踐相結合
酶工程課程是一門應用性很強的學科,因此在理論課學習的同時,也要加強實踐的環節。主要從以下幾方面加強實踐環節:(1)課堂上,增加設計課程內容。例如,選取幾個有代表性的章節,請同學們設計:蛋白酶的純化路線,設計增強酶穩定和提高酶活性的酶分子修飾路線,設計增強酶穩定的固定化方法等。(2)開設實驗課程。(3)以科研促進教學。課堂上,把與理論相關的科研案例講解給學生聽,同時帶領學生到實驗室參觀,并且可以參與到教師的科研課題中[2]。(4)每當有國際、國內的會議在本地區召開的時候,第一時間把這個消息告訴學生,鼓勵他們去聽,這樣學生會更好地了解國際、國內形勢。例如,在我們本地區召開的生物技術周,工業酶催化大會,生物技術大會等等。
七、滲透就業信息
酶工程是知識密集型的高科技產業,是生物工程的經濟實體。酶工程廣泛應用于食品、輕工、飼料業、洗滌劑、紡織、制革、毛皮業、造紙、紙漿、環境保護、美容、化妝品行業等很多的領域。因此,對酶工程課程的建設非常重要。21世紀對人才的要求更全面也更豐富,審視人才的視角也從單一的個體層面轉向了融合個體、團隊、組織、社會乃至環境等多個維度,涵蓋學習、創新、合作、實踐等多種因素的立體視角。從《酶工程》課程的建設不僅是讓生物專業的學生更好地學習本專業的課程,更有利于培養社會需要的應用型人才,這與大學的辦學宗旨是吻合的。因此,我們在教學過程中會涉及到很多國內、國際著名的酶制劑公司,例如丹麥的諾維信,介紹他們的公司產品、現狀、市場份額等等,給同學提高最直觀的就業信息,開拓他們的就業方向。有了目標,也能鼓勵同學們很好地學習本門課程。
八、展望
偉大的科學家愛因斯坦說過:“興趣是最好的老師。”這就是說一個人一旦對某事物有了濃厚的興趣,就會主動去求知、去探索、去實踐,并在求知、探索、實踐中產生愉快的情緒和體驗,所以古今中外的教育家無不重視興趣在智力開發中的作用。本文提出的幾點體會,相輔相成,共同激發學生對《酶工程》課程以及其它相關課程的學習,不僅能提高本門課程的學習主動性,而且也提高他們對其它課程的學習情趣。通過我們多年的實踐,學生學習成績提高了,本年度我們有100多人參加《酶工程》課程考試,全部一次性通過。本文以《酶工程》課程為載體,從培養學生獨立思考能力、自主創新能力、自主學習能力、自我調控能力和批判性思維能力為目標,從教學內容、教學方法、教學手段及教學評價方法各方面入手,進行教學改革,不斷提高《酶工程》課程的教學質量,使學生真正做到學有所成、學有所用,提高高等教育的質量,滿足社會對人才的需求。
參考文獻:
[1]唐乾,遲乃玉,鄭學仿.《酶工程》課程教學方法研究[J].魅力中國,2009,(12):16-17.
[2]唐乾.以科研促進教學,推動生物工程專業發展[J].中國教育與發展,2008,5(111):78-79.