糖生物工程教學改革的探索與實踐

李子杰 尹健 張洪濤 王曉麗

[摘 要] 糖生物工程是江南大學生物工程學院從2018開設的面向本科生的專業理論課程。對糖生物工程教學內容進行整體優化，采用模塊化教學模式、啟發式互動教學方法、多樣化的教學手段及多元化的課程考核方式對該課程進行探索與實踐，激發學生的學習熱情，取得了良好的教學效果。通過引導學生積極參與與糖生物工程相關的自主創新科研項目，培養具有扎實理論基礎，較強動手操作能力和科研創新能力的復合型人才。

[關鍵詞] 糖生物工程;教學內容;教學模式;教學方法;科研創新

[中圖分類號] G642? ? ? ? ? [文獻標識碼] A? ? ? ? ? ? ? ? ?[文章編號] 1674-9324（2020）41-0231-02? ? ? ? ? ? [收稿日期] 2019-10-24

糖生物工程是生命科學領域新興的分支學科，主要研究糖類物質的制備、構效關系及其應用。隨著糖鏈解析技術的不斷發展，許多糖鏈結構及其生物學功能都得到揭示。研究表明，糖鏈與生物體的生長、發育及疾病有著密不可分的關系。糖生物工程已成為繼基因工程、蛋白質工程之后的最受關注的熱點領域之一[1]。江南大學生物工程學院自2018年開展糖生物工程的講授，并作為本科生的一門專業理論課程。目前糖生物工程可以參考的教材非常有限，可以查到的只有由張樹政院士編寫的參考書，因此如何上好糖生物工程這門課，對學生和老師來說都是一項挑戰。

一、教學內容的優化與模塊化教學

模塊化教學模式源于20世紀70年代，其指導思想是將課程內容的知識點劃分為數個知識模塊。與按部就班的傳統教學方式相比，模塊化教學模式具有針對性強，靈活性高，簡單明了等鮮明的特點，受到一線教師的廣泛關注[2]。近年來，模塊化教學模式在微生物學實驗、分子生物學、酶工程等生命科學理論課中得到應用，效果顯著[3-5]。基于需求驅動調研分析，本次教改將課程內容歸納為單糖、寡糖和多糖制備及功能;蛋白糖基化;糖類藥物;糖結構解析四個內容模塊，以這四個知識模塊作為抓手來合理設計教學內容。由于生命科學發展日新月異，知識更新快，采用模塊化教學模式便于教師不斷更新自己的知識庫，緊跟國內外最新的研究動態。

二、啟發式互動教學方法的運用

為了提升學生對這門課的學習興趣，除了在第一節課強調該門課程在生命科學領域的重要性之外，還在教學過程中進行啟發式互動教學，通過提出問題，引導學生主動思考，真正明白問題所在。在教學過程中，認真聽取學生的反饋，杜絕教師只負責講學生只負責聽的授課模式，凸顯學生在教學過程中的主體地位，從而提高教學效果。為鼓勵學生在課堂上積極發言，適當提高平時成績的比重，并將學生發言的次數和回答問題的水平作為平時成績評估的重要指標之一。

三、教學手段的多樣性

（一）多媒體的合理使用

在教學過程中，除了使用常規的PPT內容展示外，對于比較抽象、復雜的問題要積極引入多媒體課件，通過動畫演示，給學生以視覺和聽覺綜合感受，加深對內容的理解和掌握。

（二）微信交流平臺的創建

適當運用現代化的通信交流手段，進行深入互動和學習。利用瑣碎的空閑時間，通過微信平臺來獲取信息，已成為一種新的學習方式[6]。通過班級微信群推送糖生物工程的最新動態、熱點話題、學術報告，讓學生在課下主動學習，鼓勵學生勤于思考，有疑問隨時可以在群里提問，進行討論，發掘學生跟蹤學科前沿發展的能力。

四、課程考核的多元化

課程的考核采取平時成績+期末考試的形式進行綜合考核。在互動式教學過程中，根據學生的發言情況作為平時成績考量的重要指標之一。除此之外，考勤及隨堂小測試都作為平時成績評定的重要依據。期末考試可采用分組開放式專題匯報進行，邀請從事糖生物工程領域的相關老師作為評委進行點評，考查學生的綜合能力。

五、實踐效果

（一）課堂教學效果顯著

興趣是最好的老師，興趣的引導和培養對于學生學好糖生物工程課程具有很大的促進作用。經過需求驅動式分析、整體優化后的課程教學內容，顯著激發了學生的學習熱情和主觀能動性。學生除了在課堂上能做到認真聽講并且和教師能有良好的互動外，在課下能主動地查閱資料，對某個問題進行深入學習和討論，教學效果得到顯著提升。此外糖生物工程作為一門以應用為導向的學科，在教學過程中時刻滲透江南大學“彰顯輕工特色，服務國計民生”的理念，使學生深刻認識到學好這門課程的重要性以及將來工作后要學以致用，獲得一種實現自身價值的滿足感和使命感。

（二）本科生科研創新能力的培養

學會并善于獨立思考是培養創新意識及開展創新性研究工作的基礎。只有獨立思考才能打破思維定勢，激發靈感，發現問題所在。在教學過程中，激勵學生在學好理論知識的基礎上，要多理論聯系實際，不盲從書本，勇敢嘗試新思想、新方案。以哥白尼的日心說為例，鼓勵學生要具有不怕困難，不怕失敗和勇于挑戰的信心和底氣，只有這樣才有可能獲得重大特別是具有原創性的重要研究成果。鼓勵學生積極聯系老師在實驗室開展課后科研活動，有意識地培養自身的科研創新能力和獨立自主能力。以參加創新項目為契機，培養學生勤于思考、善于思考的能力。通過學生自主查閱文獻，設計實驗方案，培養具有扎實理論基礎，較強動手操作能力和科研創新能力的復合型人才。這些能力的培養有助于學生盡快適應畢業后的工作，也為進一步的學習深造打下堅實基礎。

指導學生積極參與了多項與糖生物工程相關的自主創新科研項目，其中“‘三融合二遞進輕工食品類本科創新人才培養體系的構建與實踐”獲得2018年高等教育國家級教學成果獎二等獎;指導學生參加第四屆全國大學生生命科學創新創業大賽獲得二等獎（創新類）;指導學生參加2018年“創青春”全國大學生創業大賽校內選拔賽獲三等獎;指導學生獲得兩項江蘇省省重點大創項目。

本教改項目已經在生物技術、釀酒工程專業進行了實踐教學，學生反響好，學習積極性更高，科研創新能力得到提升，教學效果顯著。以模塊化教學為抓手合理設計教學內容，有助于學生對糖生物工程領域的知識掌握更為系統，實用性也更強。鑒于新課改內容體系下教學效果顯著，因此該方法具有重要的推廣價值。

參考文獻

[1]杜昱光.糖生物工程與大健康產業[J].生物產業技術，2018（6）：1.

[2]錢詩.模塊化教學模式下的教學案例分析[D].武漢：華中師范大學，2014.

[3]戴亦軍，何偉，袁生，等.模塊化微生物學實驗課教學體系的探索與實踐[J].微生物學通報，2015，42（9）：1809-1816.

[4]段瑞君，楊希，梁健，等.分子生物學模塊化教學改革的探索與實踐[J]生物學雜志，2018，35（1）：118-120.

[5]蔣承建，楊洋，何勇強.基于“雙平臺+模塊化”模式的大學酶工程課程教學實踐研究[J].大學教育，2013（14）：95-96.

[6]韓立敏，李璟琦，孫曉東.地方本科院校生物專業英語教學改革探索與實踐[J].生物學雜志，2017，34（3）：126-129.