黨琳 鄧勖 魏敏惠

摘 要：“酶工程”課程是生物技術(shù)專業(yè)的專業(yè)核心課程之一，本文總結(jié)了我校生物技術(shù)專業(yè)開設(shè)“酶工程”課程中合理安排教學(xué)內(nèi)容，引入思維導(dǎo)圖，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，開展雙語(yǔ)教學(xué)的實(shí)踐與經(jīng)驗(yàn)，提出了一些教學(xué)改革思路和方法。旨在為提高本課程的教學(xué)質(zhì)量和學(xué)習(xí)效果提供教學(xué)參考。

關(guān)鍵詞：生物技術(shù)專業(yè)；酶工程；教學(xué)方法改革

中圖分類號(hào)：G620 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-9214（2016）05-0125-02

生物技術(shù)作為當(dāng)前世界各國(guó)優(yōu)先發(fā)展的高新技術(shù)領(lǐng)域之一，正以前所未有的深度和廣度迅速發(fā)展。酶工程是生物技術(shù)的重要組成部分，是生物技術(shù)領(lǐng)域五大工程（基因工程、細(xì)胞工程、發(fā)酵工程、酶工程和蛋白質(zhì)工程）的基礎(chǔ)和核心，它是酶學(xué)、微生物學(xué)的基本原理與工程學(xué)相互交叉、滲透發(fā)展而形成的新型技術(shù)學(xué)科。隨著生物技術(shù)的迅猛發(fā)展，酶工程在理論上和應(yīng)用上都取得了很大的成效，在世界科技與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中起支柱和骨干作用[1] 。陜西中醫(yī)藥大學(xué)于2010年開設(shè)生物技術(shù)專業(yè)，《酶工程》課程是該專業(yè)必修的專業(yè)核心課程之一，講授32學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)8學(xué)時(shí)，為使學(xué)生能在有限的課時(shí)內(nèi)掌握理論性強(qiáng)且內(nèi)容豐富的基礎(chǔ)知識(shí)，全面提升實(shí)驗(yàn)技能，培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)，為學(xué)生今后走上工作崗位或繼續(xù)深造奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，筆者在《酶工程》教學(xué)方面中進(jìn)行了一些探索，以期最大限度地提高《酶工程》教學(xué)的實(shí)效性，幫助學(xué)生更好更快地掌握該課程。

1.合理安排教學(xué)內(nèi)容，突出課程重點(diǎn)

1.1優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、理論聯(lián)系實(shí)際

目前國(guó)內(nèi)酶工程教材雖然編寫體系有所差異，但重要內(nèi)容大同小異，且教材內(nèi)容落后于學(xué)科的發(fā)展?！睹腹こ獭肥敲笇W(xué)、微生物學(xué)的基本原理與工程學(xué)相互交叉滲透發(fā)展而形成的新型技術(shù)學(xué)科，其發(fā)展速度很快，內(nèi)容覆蓋面廣，涉及酶制劑的生產(chǎn)、改性與應(yīng)用，為適應(yīng)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)，在教學(xué)過(guò)程中首先有針對(duì)性地以郭勇主編的《酶工程》第三版為藍(lán)本，并穿插一些國(guó)內(nèi)外最新的學(xué)術(shù)動(dòng)態(tài)，介紹一些國(guó)內(nèi)外最新研究成果，適度地超越教材，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，讓學(xué)生置身于酶工程研究的最前沿。比如講解完生物傳感器后，教師引導(dǎo)學(xué)生查閱資料，了解生物傳感器的出現(xiàn)為環(huán)境監(jiān)測(cè)的連續(xù)化和自動(dòng)化提供了可能，降低了環(huán)境監(jiān)測(cè)的成本，加強(qiáng)了環(huán)境監(jiān)督的力度，并鼓勵(lì)學(xué)生在所學(xué)理論的基礎(chǔ)上，集思廣益，在班級(jí)開展設(shè)計(jì)環(huán)境監(jiān)測(cè)點(diǎn)子大賽，取得了很好的效果。

1.2課程內(nèi)容合理整合，突出教學(xué)重點(diǎn)

我校《酶工程》是在大三第二學(xué)期開設(shè)，前期學(xué)生已經(jīng)完成了細(xì)胞生物學(xué)、微生物學(xué)、生物化學(xué)與分子生物學(xué)等課程的學(xué)習(xí)，且與酶工程同時(shí)開設(shè)有細(xì)胞工程、基因工程、發(fā)酵工程、蛋白質(zhì)工程等課程，為此，我們進(jìn)行課程內(nèi)容整合，既要避免不必要的重復(fù)，突出重點(diǎn)、難點(diǎn)，又反映各學(xué)科間知識(shí)廣泛的滲透性，課程的綜合性和前沿性。如“酶的分子修飾”一章，在《酶工程》和《蛋白質(zhì)工程》教材中都有相關(guān)內(nèi)容，我們與并行開設(shè)的有關(guān)課程任課教師進(jìn)行溝通和交流，在《酶工程》中引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)學(xué)生已在生物化學(xué)課程中學(xué)習(xí)有關(guān)酶作用基本原理的內(nèi)容，重點(diǎn)講授核酶的修飾，在《蛋白質(zhì)工程》中重點(diǎn)講授蛋白酶的修飾。

2.引入思維導(dǎo)圖，增強(qiáng)教學(xué)效果

2.1運(yùn)用思維導(dǎo)圖，構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)

思維導(dǎo)圖（Mind Mapping）是英國(guó)記憶之父、腦力開發(fā)專家托尼？博贊（Tony Buzan）于20世紀(jì)70年代發(fā)明的一種有效使用人腦的方法。托尼？博贊認(rèn)為“大腦進(jìn)行思考的語(yǔ)言是圖形和聯(lián)想”[2]，他主張?jiān)谧鲌D時(shí)使用線條、顏色、符號(hào)、詞匯和圖像，以充分開發(fā)人的“全腦”，培養(yǎng)人們的創(chuàng)新思維[3]?，F(xiàn)階段的教學(xué)中，多媒體的運(yùn)用節(jié)省了教師的板書時(shí)間，從而有更多時(shí)間進(jìn)行相關(guān)知識(shí)的講授，但知識(shí)量增加與教學(xué)節(jié)奏的加快也讓學(xué)生難以應(yīng)對(duì)；利用思維導(dǎo)圖可以有效的提高學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解，特別是知識(shí)的整體把握力，從而明確學(xué)習(xí)的目標(biāo)和方向，準(zhǔn)確把握教學(xué)內(nèi)容的核心和要點(diǎn)。

近年來(lái)思維導(dǎo)圖已在國(guó)內(nèi)教育領(lǐng)域開始應(yīng)用，在提高教學(xué)效果方面已取得了顯著的成效。陳冬冬等[4]討論了思維導(dǎo)圖在高等醫(yī)學(xué)教育中的應(yīng)用。我們?cè)谏锛夹g(shù)專業(yè)2011級(jí)《酶工程》教學(xué)中，通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生使用思維導(dǎo)圖，梳理思路，弄清概念，明確重點(diǎn)，不僅極大地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)、理解和記憶能力，更有助于學(xué)生邏輯思維能力的培養(yǎng)、建立學(xué)科之間的聯(lián)系、構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。在同學(xué)們分享學(xué)習(xí)成果中，對(duì)有些問(wèn)題激發(fā)更深層的思考。

3.加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)科研理念與科研能力

3.1翻轉(zhuǎn)課堂運(yùn)用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)

《酶工程》是一門實(shí)驗(yàn)性和應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)和實(shí)習(xí)是酶工程課程的重要組成部分。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是創(chuàng)新人才培養(yǎng)的有效方式，是培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，提高創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)。且學(xué)生經(jīng)過(guò)兩年多的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，掌握了生物技術(shù)的基本實(shí)驗(yàn)技能，所以酶工程實(shí)驗(yàn)課程改變傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課的教師詳細(xì)講解實(shí)驗(yàn)原理及操作過(guò)程，學(xué)生按實(shí)驗(yàn)操作步驟進(jìn)行的模式。將8學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)課分兩次完成，其中第一次實(shí)驗(yàn)，提前一周安排學(xué)生自主學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理和方法，然后分組用PPT講解，教師補(bǔ)充完善。讓學(xué)生成為課堂的主人，做到每個(gè)學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室前對(duì)實(shí)驗(yàn)步驟、方法、預(yù)期結(jié)果了然于心，這樣在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生可將注意力集中在實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象觀察和結(jié)果討論上，而且有些同學(xué)們?cè)趯?shí)驗(yàn)過(guò)程中，設(shè)計(jì)多組平行實(shí)驗(yàn)，增大實(shí)驗(yàn)操作難度，取得了很好的效果。

3.2運(yùn)用思維導(dǎo)圖設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

第二次實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)課提前兩周給出題目，學(xué)生分組準(zhǔn)備，通過(guò)查閱資料，運(yùn)用思維導(dǎo)圖設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)流程，然后教師批閱，最后完善、確認(rèn)最佳實(shí)驗(yàn)方案方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后每組學(xué)生進(jìn)行組內(nèi)討論，最后提交完整的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

4.加強(qiáng)雙語(yǔ)教學(xué)課程建設(shè)

實(shí)施雙語(yǔ)教學(xué)是實(shí)現(xiàn)高等教育國(guó)際化，培養(yǎng)面向現(xiàn)代化、面向未來(lái)、面向世界的復(fù)合型人才的有效途徑[5]。《酶工程》涉及國(guó)際通用的專業(yè)術(shù)語(yǔ)、概念較多，內(nèi)容更新十分迅速，且大多發(fā)表在英文文獻(xiàn)上，非常適合開展雙語(yǔ)教學(xué)。雙語(yǔ)教學(xué)是提高酶工程教學(xué)質(zhì)量和提升學(xué)生專業(yè)外語(yǔ)水平的有效方法。

4.1教材選擇

我?！睹腹こ獭肥窃谏锛夹g(shù)專業(yè)大學(xué)三年級(jí)第二學(xué)期開設(shè)的課程 ，許多學(xué)生已通過(guò)了大學(xué)四級(jí)、六級(jí)考試，學(xué)生的英語(yǔ)水平，特別是閱讀能力大大提高。且在大二開設(shè)的《生物化學(xué)》課程中的部分章節(jié)也采用了雙語(yǔ)教學(xué)，所以在已選中文教材的基礎(chǔ)上，選擇英文教材《Enzyme Engineering》中的部分章節(jié)作為參考資料，在選擇過(guò)程中既注意與前期課程內(nèi)容和難度的銜接，又注重學(xué)生學(xué)習(xí)能力的差異性，同時(shí)在不同章節(jié)中，教師查閱國(guó)內(nèi)外較新研究成果，作為學(xué)生課后閱讀資料，增加學(xué)生閱讀量，在教學(xué)過(guò)程中逐漸完善教學(xué)內(nèi)容。

4.2多媒體課件

雙語(yǔ)教學(xué)采取循序漸進(jìn)的教學(xué)方式，在雙語(yǔ)教學(xué)初期，專業(yè)名詞較少的內(nèi)容如第一章《緒論》采用英文課件，中文講授為主的方法；重點(diǎn)和難點(diǎn)如《酶非水相催化》、《酶反應(yīng)器》等章節(jié)，用中文課件、中文講解；學(xué)生逐步適應(yīng)了雙語(yǔ)的課堂教學(xué)模式后，再根據(jù)學(xué)生英語(yǔ)水平的提高而適度提高英語(yǔ)講授的比例，整個(gè)教學(xué)過(guò)程不拘泥于漢語(yǔ)、英語(yǔ)所占教學(xué)的比重，讓雙語(yǔ)教學(xué)成為學(xué)生的期待而不是負(fù)擔(dān)。為提高學(xué)習(xí)的積極性，鼓勵(lì)學(xué)生搜集與課程相關(guān)的圖像、動(dòng)畫，如在講授《酶分子修飾》時(shí)，運(yùn)用蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的動(dòng)畫，學(xué)生不僅可以看到文字說(shuō)明，觀察到圖像，還可以聽到標(biāo)準(zhǔn)的英語(yǔ)解說(shuō)，生動(dòng)逼真，寓教于樂，培養(yǎng)和激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使教學(xué)過(guò)程變得直觀、形象，把復(fù)雜的過(guò)程簡(jiǎn)單、形象化，是傳統(tǒng)的板書和講解無(wú)法比擬的。

參考資料：

[1]郭勇.酶工程研究進(jìn)展與發(fā)展前景[J].華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2002，30（11）：130-133.

[2]T BuzenB Buzen.The Mind Map book：How to use radiant thinking to maximize your brain's Untapped potential[M].NewYork：Plume，1993.

[3]東尼？博贊.思維導(dǎo)圖大腦使用說(shuō)明書[M].北京：外語(yǔ)教學(xué)與研究出版社，2005.

[4]陳冬冬，李東輝，李玉見等.思維導(dǎo)圖在高等醫(yī)學(xué)教育中的應(yīng)用探索[J]中國(guó)醫(yī)藥科學(xué)2014年9月第4卷第 1 7期：129-130.

[5]董宇欣.我國(guó)高校開展雙語(yǔ)教學(xué)的實(shí)踐與思考[J].北京大學(xué)學(xué)報(bào)（哲學(xué)社會(huì)科學(xué)版）2007（5）