蛋白質工程課程理論與實驗教學改革的實踐與啟示

申慧芳，蘇良辰

摘要：蛋白質工程是一門新興的技術領域，由于學科和方向的側重點不同，我校學生的學習始終存在一定的困難。本文作者通過近兩年在遵義醫學院珠海校區開展的教學改革，進行了一些嘗試，并取得了一定的成效，使該課程安排能更好地適應醫學院校生物工程專業本科教學的需要。

關鍵詞：蛋白質工程；理論；實驗；教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A？搖 文章編號：1674-9324（2014）14-0029-02

蛋白質工程是隨著生物化學、分子生物學、結構生物學、晶體學和計算機等技術的迅猛發展而誕生的，也與基因組學、蛋白質組學、生物信息學等的發展密切相關，是融合了蛋白質晶體學、蛋白質動力學、蛋白質化學和計算機輔助設計等多學科而發展起來的新興研究領域，它一出現其廣闊的應用前景就受到了學術界和產業界的高度重視。自從開設本門課程以來，遵義醫學院生物工程教研室就蛋白質工程理論與實驗課程教學進行了一系列的改革。

一、原蛋白質工程課程設置

由于蛋白質工程課程成立較晚以及其本身與酶工程的發展存在著密切的聯系等原因，遵義醫學院珠海校區一開始把蛋白質工程和酶工程融為一體，列為《蛋白質工程與酶工程》課程，共計118學時，其中，理論66學時，實驗52學時。經多年教師課堂觀察總結以及課后學生調查，發現這種課程安排不能使學生很好地接受掌握蛋白質工程的理論與實踐。

二、蛋白質工程課程改革

為了使蛋白質工程課程教學更好地適應時代的發展，我校進行了相應的理論課與實驗課教學改革，突出教學目標，同時，使教學內容與教學手段更加科學合理，便于學生更好地接受掌握，提高教學效果。

1.蛋白質工程理論課程設置。蛋白質工程是通過物理、化學、生物和基因重組等技術改造蛋白質或設計合成具有特定功能的新蛋白質。而酶工程則是酶的生產與應用的技術過程。兩者之間雖有緊密的聯系，但側重點不同。當然隨著蛋白質工程的發展，經蛋白質改造或全新合成的蛋白質，會應用到酶工程，但籠統地將兩者合二為一的作法，在教學工作中已經顯示出其不合理性。因此，鑒于蛋白質工程與酶工程本身的差別，以及教學內容與側重點不同，特將《蛋白質工程》作為一門獨立的學科（36學時）向生物工程專業的本科生傳授。

2.蛋白質工程課程教材的選擇。教學工作中，教材的選擇至關重要。由于蛋白質工程是一門新興的課程，并且發展速度很快，與其他科目相比，存在可選擇范圍小，更新速度不夠快等問題。我校原蛋白質工程教材選用王大成主編的《蛋白質工程（化學工業出版社，2002年出版）》，該教材出版早，內容簡潔，對前沿技術講解比較少，改革后的教材選用汪世華教授主編的《蛋白質工程（科學出版社，2008年出版）》，該教材知識覆蓋面較廣、內容難度適中，比較適合于本科生教學使用。但就本門課程的教材而言，加強教材建設迫在眉睫。

3.蛋白質工程實驗課程設置。長期以來，我們一直將蛋白質工程與酶工程的實驗放在一起，多設計為驗證型實驗。限制了學生的自主性與創造性，鑒于此種情況以及蛋白質工程實驗課本身的特點和要求，我們把蛋白質工程的實驗設立為一個綜合性實驗，時間為1周（28學時），緊跟在理論課之后進行。為了保證實驗課程教學質量，特別進行蛋白質工程專業實驗室建設，進行儀器設備的添置及規范化管理，保證所開設綜合性、設計性實驗的效果。

4.開展形成性評價，培養學生自主學習能力。在蛋白質工程教學改革的實踐中，我們充分體現以學生為主體的教學思想，通過課堂內外教學相結合的方式，增加授課老師和學生之間的互動，積極了解學生學習情況，對專業知識的自我要求以及所希望的主講老師的授課重點，對學生的反饋積極回應，調整授課策略，激發同學的學習興趣，矯正部分同學學習的盲區。在授課中，根據教學進程的安排，盡可能地向同學們介紹蛋白質工程研究的最新進展和研究趨勢，并積極向同學們闡述本校相關學科的研究方向和學科優勢，開闊同學的學習視野，鼓勵同學主動學習。鼓勵學生參與授課，蛋白質工程課程授課對象是三年級的學生，經過大一大二的學習與積累，他們已經掌握了很好的學習方法，具有很好的主動學習能力。因此通過內容選擇，安排學生分組，制作多媒體課件進行授課，教師總結，開展課堂討論等，課堂氣氛活潑，大家積極發言，進行討論，取得了良好的教學效果。在理論授課中，增加由學生自主選擇感興趣的專題環節。獨立完成專題論文的撰寫。在這一教學環節中，實現以學生為主、老師為輔的教學模式，培養學生自主學習的能力，同時可以極大地拓寬學生對有關蛋白質工程技術與應用等專業知識的理解和掌握，把握蛋白質工程在生物技術領域的動態發展，拓寬學習的知識面。

5.合理利用多媒體教學。充分利用多媒體教學，可以使有限的課堂教學時間與豐富的教學內容相統一，擴大了教學內容的信息量，圖文并茂、形象逼真地展示了所教授的知識點。但筆者在教學實踐中也注意到，整堂課都采用多媒體效果并不好，而將多媒體教學與傳統板書教學適當結合效果會好很多。如在教學中對于概念、原理等，加強語言描述，結合適當板書，有助于學生從整體上把握課堂的知識結構和教學重點。

6.探索雙語教學模式。蛋白質工程作為一門綜合性交叉型學科，融合了多門學科的發展成果，要想充分理解掌握教材中相關的知識，課本上的內容遠遠不夠，因此，學生必須具備一定的專業英語閱讀能力。筆者嘗試在課堂上對一些專業詞匯、知識點進行雙語教學，雖然目前尚處于探索階段，但經過兩年的實踐，很多同學反映常用專業詞匯量有了增加，對相關文獻的理解力有了提高。

7.實踐教學安排。蛋白質工程是一門應用性很強的學科，近年來，教研室不斷進行實驗平臺建設，從蛋白質表達、提取、純化、鑒定以及定性定量分析等方面，學生們都可以自主設計實驗方案，對不同實驗結果進行比較分析。當然，前期的條件是學生必須先熟練掌握本學科基本的實驗技能，熟悉相關的儀器設備和注意事項等。具體來講，學生只有熟練掌握無菌操作、菌體培養、誘導表達，蛋白純化、SDS-PAGE及WesternBlot等基本的實驗技能，才可以參加開放性實驗。我們實驗室盡可能地為學生提供一個自主創新的空間和平臺，這樣既可以加深學生對方法的學習，還鍛煉了學生獨立科研工作的能力。

8.建立完善的課程考核標準。提高教學效果，加強能力培養，除了教學內容與方法的改革，更離不開考核內容與考核形式的改進。在蛋白質工程課程考核中，我們將課堂表現、專題論文的寫作、實驗操作動手能力、綜合性設計作業按一定的比例納入最終的蛋白質工程課程的總成績。在閉卷筆試環節中，增加設計型考題，考察學生對知識點綜合運用的能力，從而提高學生在今后的學習工作中能具備綜合分析問題、解決問題的能力。

課程教學是一項系統工程，課程教學的改革是教學研究永恒的主題，如何提高教學質量，鼓勵創新精神，培養適應時代發展的合格人才是老師永無止境的目標。兩年來的教學實踐活動證明，蛋白質工程課程改革取得了較好的效果，開拓了同學的學習視野，調動了學生學習的積極性，激發了學生對科研問題的關注及探索，提高了學生的專業素養。但這些還遠遠不夠，在蛋白質工程教學改革體系中仍需不斷探索、大膽實踐、積累經驗，總結出一套適用于生物工程專業學生的教學模式，為專業人才的培養作出積極的努力。

參考文獻：

[1]汪世華.蛋白質工程[M].北京：科學出版社.2008：1-8.

[2]王大成.蛋白質工程[M].北京：化學工業出版社.2002：1-9.