醫學院校酶工程課程的教學實踐與改革

摘 要：酶工程是生物技術與生物工程專業核心課程之一。作者在根據醫學院校特色優化教學內容、建設網絡課程、課堂中導入“職業角色”意識、嘗試雙語教學、改革實驗教學等實踐環節中，在問卷調查、師生互動的基礎上，就教學改革的必要性、內容與方式展開論述，并積極尋找教學改革新突破點。

關鍵詞：酶工程 醫學院校 教學

中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9795（2014）02（a）-0073-02

《酶工程》是一門研究生物催化、生物轉化過程中共性科學問題及工程技術問題的專業核心課程。它建立在生物學（尤其是酶學）、化學、工程學等多學科基礎之上，將生物催化的原理、酶的生產、酶的化學修飾及固定化酶技術、酶的生物學方法改造、酶反應器等方面的知識相結合，并闡明酶在多行業中的應用。本課程教授對象為生物技術及生物工程專業（分別屬于理科及工科）的全日制本科生。目前，新鄉醫學院每學年開設酶工程理論課48學時，實驗課36學時，另開設有雙學位理論課48學時。前期教學改革專項使酶工程教學效果得到明顯改善[1]。但是，由于本課程的重要性、學科知識更新的迅速性以及“生物經濟”時代對優質酶工程人才的高要求，因而有必要不斷推進教學改革。通過對本校生命科學技術學院、三全學院生物技術、生物工程專業學生的抽樣調查，結果表明，絕大多數學生認為該課程有繼續改革的必要性。通過學生座談會、師生互動、教師集體備課，取得共識：深度教學改革的關鍵在于尋找若干“突破點”，例如，發揮醫學院校獨特優勢、在課堂中導入“職業角色”意識、嘗試雙語教學和建設網絡課程等。

1 根據醫學院校特色優化教學重點

國內很少有醫學院校開設《酶工程》，而新鄉醫學院是河南省最早開設《酶工程》課程的醫學院校。為發揮醫學院校的優勢，我們在教學重點取舍、示例講解、課件制作等方面充分體現醫藥特色。

我們選用陳守文（2008年第一版）和郭勇主編（2009年第三版）的教材（均屬普通高等教育“十一五”國家級規劃教材）。這兩套教材雖使用普遍、質量較高，但教材編著者為工科、農科背景，在農業、食品、環保等領域的示例較多，而醫藥領域的示例偏少。例如，在“酶的抑制劑”一章，教材大量列舉有機磷殺蟲劑、脲酶等例子；在“酶的應用”一章，環保、輕工、化工等方面的篇幅較多。為此，我們在講解過程中，既注重課程的體系完整性，又著力體現醫藥特色，補充醫藥方面的教學示例進行詳細講解。我們相應增加了微生物來源的抗糖尿病藥物α-葡萄糖苷酶抑制劑、心血管系統藥物HMG-CoA還原酶抑制劑等醫藥應用的例子。在講述中，注意結合相關學科，既闡述酶抑制劑篩選、改造方法、又聯系酶工程上游課程——發酵工程、生物分離工程和微生物學。注重對某些熱點話題（例如酶在食品安全中的應用）進行專題總結，在課堂中與學生討論。此外，我們非常關注學生的學科基礎，例如，對于“酶反應器”一章，我們重點闡述不同類型反應器的特點，而不詳細講述有關反應動力學的數學推導過程。另外，在教學中緊密聯系與醫藥相關的熱點話題，例如，在蜱蟲導致十余人死亡的新聞發生后，我們由蜱蟲講到農藥毒死蜱是一種酶抑制劑；豬流感爆發后，我們補充了神經氨酸酶抑制劑的例子，極大地調動了學生興趣，活躍了課堂氣氛。同時，將社會上普遍關注的相關重大問題與課程相聯系，讓學生認識到這門課程的重要性。例如，生物煉制“綠色”技術；采用酶傳感器對某些恐怖襲擊（如沙林毒氣）預警。

2 將“職業角色”意識引入課堂

教師結合工作經驗和對職業生涯的理解，在“酶的應用”等章節引入實例，引導學生進入“職業角色”，豐富其感性認識，既有助于學生的職業生涯規劃，又有利于主要教學目標的達成。目前，眾多學生對選擇哪個領域發展、如何適應工作崗位、如何提升自我的競爭力等方面表示迷茫，非常渴望結合專業課的講解獲得職業發展或考取研究生等方面的指導。教師在課堂中潛移默化地引入“職業”理念，能讓學生更加適應市場經濟時代的要求，發揮醫藥背景的優勢，更好地與醫生及藥廠的客戶或同行進行溝通。我們在教學過程中采取能夠融入“角色轉變”的思考題等教學手段，例如，“假如你是一名酶制劑銷售員，你應該掌握并向客戶重點介紹該酶的哪些特性和產品優勢”、“假如你是一名工程師，根據客戶要求，你將選擇哪條技術路線，低成本、高效率地改進酶的專一性及穩定性”。此外，為適應我國科研及市場對人才的需求，我們要求學生能夠緊跟國家政策，了解“973”和“863”項目、國家自然科學基金動態、國內酶制劑領導型企業對酶工程相關專業人才的招聘要求。在答疑環節，則盡可能滿足學生對有關酶的考研題講a解要求。

3 建設網絡課程

網絡課程具備互聯網的開放性、互動性、共享性和高效性。為適應互聯網時代教學模式的變革要求，我們借助學校網絡教學綜合平臺建設了網絡課程。目前，正根據學校要求對網絡課程升級到“精品資源共享課程”平臺。我們的網絡課程含有“教學大綱、學習綱要、課程錄像、網上交互、自測、評價、課程資源”等十個欄目，共享的理論課和實驗課錄像達2040min。這種課堂外的教學資源補充，不受時間、地點限制，有助于學生清晰掌握學科體系、教學重點和難點，理解課堂上未完全消化的內容。網絡課程大大促進了師生互動，擴展了課程資源，提高了學生自學能力，也十分有利于教學資源積累。

4 嘗試雙語教學

雙語教學是提高酶工程教學質量和提升學生專業外語水平的有效方法。酶工程內容更新十分迅速，而新進展絕大多數發表在英文文獻上。雖然開設《專業外語》，但是該課程選材基本上出自基礎課，很少涉及專業課。將酶工程通過雙語教學手段來進行有效地教和學，達到雙語教學的目的，是教師和學生共同面臨的挑戰和機遇。雙語教學在講授專業知識的同時，為培養具有國際化背景的高層次應用型人才打下堅實的外語和專業基礎[2]。

我們不斷探索學生學習的規律及雙語教學的規律，認識酶工程雙語教學與一般專業英語課程的區別，既注意與雙語教學的《生物化學》等前期課程內容和難度的銜接，又注重學生學習能力的差異性，并適當補充學科前沿。出于循序漸進的原則，我們只對專業術語的理解與記憶有考試要求。對于專業文獻的閱讀，我們則在部分章節后面列出“reading list”，補充荷蘭Science Direct和德國Wiley等數據庫的文章作為課外閱讀材料，讓學有余力的學生自行安排時間學習。此外，為及時跟蹤學生掌握情況，我們逐步引入課堂小測驗、文獻翻譯、專題綜述等多種考核形式，并在期末考題中增加適當英語考題量。

5 培養創新能力與改革實驗教學

酶工程是一門應用性很強的課程。但是，當前的實驗教學現狀很難提升學生的創新能力。存在的問題有：實驗教材建設落后于理論教材；實驗設計體現學生思考的空間少，不能滿足學生求知探索需要；經費有限；教學模式單一；學生應付實驗和抄襲實驗報告的現象時有發生。

為解決這些問題，我們采用學生自行設計實驗的教學方法，通過小組選題、班級討論、教師參與的方式，確立一個綜合性、設計性實驗方案，在實驗中減少驗證性、增加探索性。通過讓學生自己查閱文獻、準備實驗用品（例如粗酶液）、分析討論實驗結果，使學生認識到準備過程的重要性，實驗過程的嚴謹性，培養其獨立從事科學研究的能力、發現和解決問題的能力、表達交流能力、協調組織能力、知識應用能力、實際動手能力等。這樣，既能提高學生的創新能力，又可實現應用型學科教學的主要目的[3]。通過改進實驗課程成績的評定比例，根據方案可行性、答辯情況、實驗報告、項目準備情況、實驗態度及團隊合作進行成績評定，加強了實驗報告的規范性。

6 結語

經過多年教學實踐與改革，我們積累了一些有益經驗，取得了良好效果[1]。但是在問卷調查和師生互動中也發現一些問題。針對這些問題，我們擬采取以下舉措作為教學改革突破點：自編校內講義、通過校企合作建設實踐教學基地、增加實踐和實習機會、積極引導學生參加“挑戰杯”等科技活動、在課件中增加自己設計的動畫元素、改革考卷形式并增加題目的知識應用性和靈活性。總之，作為酶工程主講教師，只有不斷提高自身教學科研水平，才有可能在“厚基礎、寬口徑”的原則下堅持醫藥特色，培養出高素質、創新型、應用型酶工程專業人才。

參考文獻

[1]高啟禹，張文博，李小英，等.酶工程課程教學模式改革的探索與實踐[J].新鄉醫學院學報，2012，29（1）：77-78.

[2]胡偉蓮，戴德慧.酶工程雙語教學實踐探討[J].浙江科技學院學報，2010，22（5）：464-466.

[3]王杰.酶工程設計型實驗教學方法的探索與應用[J].河北農業科學，2009，13（6）：153-154.