以應(yīng)用為導(dǎo)向的酶制劑生產(chǎn)技術(shù)課程教學(xué)改革初探

呼和浩特職業(yè)學(xué)院生物化學(xué)工程學(xué)院 韓 嵐 范文斌 馮永淼

以應(yīng)用為導(dǎo)向的酶制劑生產(chǎn)技術(shù)課程教學(xué)改革初探

呼和浩特職業(yè)學(xué)院生物化學(xué)工程學(xué)院 韓 嵐 范文斌 馮永淼

酶制劑生產(chǎn)技術(shù)課程是高職院校生物技術(shù)及應(yīng)用專業(yè)的一門專業(yè)必修課，是一門理論和實踐緊密聯(lián)系的學(xué)科。本文結(jié)合實際教學(xué)，從理論及實踐教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法以及考評教學(xué)效果的方法等方面進行教學(xué)改革，探討了以應(yīng)用為導(dǎo)向的教學(xué)理念，收到了良好的教學(xué)效果，為學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課程打下了堅實的基礎(chǔ)。

酶制劑 應(yīng)用 教學(xué)改革

生物技術(shù)正以前所未有的深度和廣度迅速發(fā)展，是當(dāng)前世界各國優(yōu)先發(fā)展的高新技術(shù)之一。酶工程和基因工程、發(fā)酵工程、細胞工程及蛋白質(zhì)工程一起共同構(gòu)成了生物技術(shù)的五大支柱。高職院校開設(shè)的酶制劑生產(chǎn)技術(shù)課程綜合了生物化學(xué)、微生物學(xué)、分子生物學(xué)等學(xué)科的理論知識以及發(fā)酵技術(shù)、生物分離技術(shù)等學(xué)科的實踐技能，是一門理論和實踐并重的專業(yè)必修課程。如何使酶制劑生產(chǎn)技術(shù)的教學(xué)緊跟時代發(fā)展并適應(yīng)高職學(xué)生需要，培養(yǎng)掌握實用技能并具有創(chuàng)新意識的合格高職畢業(yè)生是酶制劑生產(chǎn)技術(shù)教學(xué)必須面對的問題。

一、酶制劑生產(chǎn)技術(shù)課程的教學(xué)內(nèi)容與現(xiàn)狀

酶制劑生產(chǎn)技術(shù)是高職院校生物技術(shù)及應(yīng)用專業(yè)的必修課，研究酶的生產(chǎn)和應(yīng)用方面的內(nèi)容。其主要任務(wù)是通過人工設(shè)計和操控，利用發(fā)酵法產(chǎn)生酶，并采取各種方法使酶發(fā)揮其最大的催化活性。該課程的具體內(nèi)容包括酶的生物合成及其調(diào)節(jié)控制的相關(guān)理論， 酶的發(fā)酵生產(chǎn)，酶的分離純化，酶、細胞和原生質(zhì)體固定化，酶分子修飾以及酶在醫(yī)藥、食品、工農(nóng)業(yè)、環(huán)境保護、能源開發(fā)、化學(xué)分析和生命科學(xué)理論研究等各個方面的應(yīng)用。

酶制劑的大規(guī)模生產(chǎn)開始于20世紀中葉，而酶制劑生產(chǎn)技術(shù)作為一門獨立的課程進入大學(xué)課堂尚不足30年。對于高職高專院校生物技術(shù)與應(yīng)用專業(yè)的學(xué)生來說，酶制劑生產(chǎn)技術(shù)的教學(xué)還存在一定缺陷，如部分教材內(nèi)容陳舊，且偏重理論講解，聯(lián)系酶生產(chǎn)實例的內(nèi)容較少；實習(xí)實訓(xùn)條件落后，現(xiàn)有的實驗不成系統(tǒng)，操作性、針對性不夠強；對學(xué)生的考核評價還停留在傳統(tǒng)的理論考試，無法恰當(dāng)、全面地考察學(xué)生的綜合素質(zhì)能力。這些因素都制約酶制劑生產(chǎn)技術(shù)課程教學(xué)，因此教學(xué)改革勢在必行。

二、“以應(yīng)用為導(dǎo)向”的酶制劑生產(chǎn)技術(shù)課程教學(xué)改革

1. 教學(xué)改革的目的。高職院校的培養(yǎng)目標是培養(yǎng)高技能型人才，要求學(xué)生具有較強的動手能力，能夠做到理論聯(lián)系實踐。為實現(xiàn)這一培養(yǎng)目標，酶制劑生產(chǎn)技術(shù)課程無論是在理論講解還是實驗教學(xué)都要始終貫穿“以知識應(yīng)用為導(dǎo)向”這一指導(dǎo)思想，讓學(xué)生在掌握基本理論知識的前提下，有更多機會分析、解決實際工作中的問題，鍛煉學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，以期提高教學(xué)質(zhì)量，使學(xué)生成為動手能力強的技術(shù)應(yīng)用型人才，造就真正掌握酶工程實用技能的合格高職畢業(yè)生。

2.教學(xué)改革的措施

（1）優(yōu)化理論教學(xué)內(nèi)容。保證酶制劑生產(chǎn)技術(shù)課程原有的系統(tǒng)性和完整性的前提下，精簡過時的理論內(nèi)容，適時補充最新的研究成果，使學(xué)生掌握該課程的最新發(fā)展動向，體現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容與時俱進。酶制劑生產(chǎn)技術(shù)理論內(nèi)容主要可分為四個部分：酶的生產(chǎn)、酶的分離純化、酶的修飾及固定化和酶的應(yīng)用。教學(xué)時，如果教師能在每部分內(nèi)容中引入最新的科研成果以及新的理論、技術(shù)和方法，則可以使教學(xué)內(nèi)容更加豐富、更具時代感，這樣可以吸引學(xué)生的注意力，提高學(xué)習(xí)興趣。同時，學(xué)生了解了酶制劑生產(chǎn)技術(shù)的最新發(fā)展，教師可引導(dǎo)學(xué)生在酶制劑相關(guān)領(lǐng)域進行更多探索和研究。

酶制劑生產(chǎn)技術(shù)為生物技術(shù)及應(yīng)用專業(yè)高年級學(xué)生開設(shè)，內(nèi)容安排要突出酶的生產(chǎn)和應(yīng)用這一教學(xué)主線， 其他課程中已經(jīng)詳細講過的內(nèi)容則在酶制劑生產(chǎn)技術(shù)中略講，如酶的概念、本質(zhì)、性質(zhì)等基本知識在生物化學(xué)課程中已經(jīng)學(xué)過，本課程中可以采用提問的方式再次強化該知識；酶的分離提取方法和原理在生物分離技術(shù)課程中已經(jīng)學(xué)過，本課程中可采用大圖表、流程圖的形式總結(jié)復(fù)習(xí)該知識。課程講授時突出強調(diào)各學(xué)科的知識與酶的生產(chǎn)和應(yīng)用這一教學(xué)主線的聯(lián)系，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中始終清晰地掌握這門課程的內(nèi)容，完整建立這門課程的內(nèi)容體系，使學(xué)生能融會貫通各學(xué)科的知識，加深對酶制劑生產(chǎn)技術(shù)課程內(nèi)容的理解和掌握。

（2）豐富實踐教學(xué)內(nèi)容。酶制劑生產(chǎn)技術(shù)是應(yīng)用酶的實踐性學(xué)科，良好的實踐教學(xué)可以加深和鞏固對理論內(nèi)容的把握情況。實踐教學(xué)分為兩部分：一是實驗課教學(xué)，二是酶工廠的參觀實習(xí)。

實驗教學(xué)的目的是理論聯(lián)系實際，提高學(xué)生的動手能力及解決生產(chǎn)實際問題的創(chuàng)新思維能力。現(xiàn)有的酶制劑生產(chǎn)技術(shù)教材中實驗較少，且理論內(nèi)容較為單一，往往只是驗證性實驗，如測淀粉酶的活力測定、酶的固定化等。筆者參考大量實驗教材的基礎(chǔ)上，結(jié)合生化學(xué)院現(xiàn)有的實習(xí)實訓(xùn)條件，編寫了適合高職高專學(xué)生的、綜合性的酶制劑生產(chǎn)技術(shù)實訓(xùn)指導(dǎo)書。設(shè)計實驗項目時采用綜合性實驗和設(shè)計型實驗相結(jié)合的方式，不僅能夠考查學(xué)生對單一知識的掌握情況，而且能夠讓學(xué)生自覺地將所學(xué)知識點串成線、面，融會貫通地解決問題。徹底改革“教師講解實驗原理、學(xué)生按部就班操作、實驗報告千篇一律”的教學(xué)模式。綜合性實驗，如結(jié)合發(fā)酵罐和花青素提取工藝設(shè)備設(shè)計的“淀粉酶的生產(chǎn)及提取實驗”，學(xué)生需要原料的預(yù)處理、酶的發(fā)酵生產(chǎn)、酶的提取、酶的純化以及酶的活性等相關(guān)知識。教師可以將學(xué)生分成小組，可以培養(yǎng)學(xué)生的分工合作意識，在訓(xùn)練學(xué)生規(guī)范操作的同時，培養(yǎng)學(xué)生縝密的科研思維。實驗報告不再千篇一律，學(xué)生按操作自己總結(jié)要點，分析實驗結(jié)果。設(shè)計型實驗時，學(xué)生根據(jù)酶的提取或酶的應(yīng)用等內(nèi)容自擬題目，并以課題組的形式自由組合，共同查閱文獻，設(shè)計并論證酶反應(yīng)工藝，如酶的濃度、酶反應(yīng)溫度、是否應(yīng)該固定化及固定化方法等。共同完成實驗的基礎(chǔ)上，每個課題組撰寫研究論文代替實驗報告，學(xué)生在查閱資料和實驗探究的過程中能夠?qū)W會探討、研究問題的方法和思路，增強創(chuàng)新意識，培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問題、分析與解決問題的能力，提高科研論文的撰寫能力。

實踐教學(xué)的另一個內(nèi)容就是組織學(xué)生走進企業(yè)，直觀地將酶制劑生產(chǎn)工藝展現(xiàn)在學(xué)生面前。學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)知識的同時還可以感受不同的企業(yè)文化內(nèi)涵，提前適應(yīng)工作環(huán)境，為未來從事的職業(yè)指明了方向。

（3）改革教學(xué)方法。教師應(yīng)盡量避免呆板、教條、機械式的講解，使用多媒體、影像資料、課件等現(xiàn)代化教學(xué)手段，給學(xué)生以直觀的認識，激發(fā)他們的興趣。對于一些和生活聯(lián)系比較緊密的內(nèi)容，如最后一部分酶的應(yīng)用，采取學(xué)生自學(xué)的方法。提前布置任務(wù)，學(xué)生課下查資料、制作幻燈片，課上自己講解、分組討論，最后老師幫助歸納總結(jié)。

（4）改革考評方式。酶制劑生產(chǎn)技術(shù)課程是一門實踐性非常強的學(xué)科，傳統(tǒng)的以學(xué)生理論考試成績?yōu)闃藴实目己朔绞斤@然不能全面檢查學(xué)生對知識的掌握程度，也不能反映學(xué)生實操技能的高低，更不能體現(xiàn)教師的教學(xué)水平。為了規(guī)范、客觀地評定學(xué)生成績，我們對這門課程實行多元化考評方法，主要分為理論考試和實踐考核兩部分。學(xué)生重視基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)的同時，還會更加注重實踐能力的培養(yǎng)和創(chuàng)新精神的形成。

①理論考試。理論考試占60分，由平時成績（50%）+ 期末考試（50%）組成。平時成績包括出勤、提問，教師在當(dāng)前酶制劑應(yīng)用的主要領(lǐng)域中選定幾道題目，學(xué)生們自己查資料、準備幻燈片講解相關(guān)內(nèi)容，教師根據(jù)學(xué)生講解的深度和廣度考核學(xué)生綜合分析處理問題的能力以及對酶制劑應(yīng)用的認識和建議。期末考試根據(jù)教學(xué)大綱要求和理論教學(xué)內(nèi)容編寫5套難易適中的試卷建立題庫，考前隨機抽取一套，進行閉卷考試。經(jīng)過幾年的使用和修改，基本形成了一套難易適中、全面反映學(xué)生理論掌握情況的期末考試試卷。

②實驗考試。實驗考試占40分，主要考核學(xué)生實驗過程中對有關(guān)儀器和方法的掌握情況以及分析、處理實際問題的能力，該項考試在學(xué)生完成兩個實驗的同時進行，成績由出勤（10%）+ 實驗設(shè)計和操作（60%）+ 實驗報告（30%）三個部分組成，其中實驗操作根據(jù)所做實驗的不同又制定了具體的評分標準，實驗報告主要考察實驗結(jié)果的準確性和重復(fù)性。經(jīng)過幾年的考查，這套方法基本能夠反映學(xué)生的實際操作能力和獨立分析、解決問題的能力。隨著實驗儀器的增加，實驗課內(nèi)容能夠更加豐富，使學(xué)生能夠全面、系統(tǒng)地掌握該門課程的所有實踐技能。

三、酶制劑生產(chǎn)技術(shù)課程教學(xué)改革效果

本文從理論和實踐教學(xué)內(nèi)容的合理安排，講授與自學(xué)等教學(xué)方法的有機結(jié)合和多元化的考評方法等方面對酶制劑生產(chǎn)技術(shù)這門應(yīng)用性很強的學(xué)科進行教學(xué)改革的初步探索，倡導(dǎo)學(xué)生進行“以知識應(yīng)用為目的學(xué)習(xí)”。實際教學(xué)活動發(fā)現(xiàn)，以應(yīng)用為導(dǎo)向的教學(xué)過程在一定程度上有效提高了學(xué)生的實踐操作技能，以及他們分析問題、解決問題和理論聯(lián)系實際的能力，收到了較好的教學(xué)效果，為學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課程打下了良好的理論和實踐基礎(chǔ)。

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ISSN2095-6711/Z01-2015-12-0024