以提高應(yīng)用能力為目標(biāo)的酶工程及發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探析

郭艾英 蔡愛(ài)軍 齊艷玲

摘要? ? 酶工程及發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)是河北科技師范學(xué)院生物技術(shù)專業(yè)的一門核心課程。課題組近幾年對(duì)該實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方式進(jìn)行改革，提高了學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，取得了良好的授課效果。

關(guān)鍵詞? ? 酶工程及發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn);生物技術(shù);實(shí)驗(yàn)教學(xué);應(yīng)用能力;教學(xué)改革

中圖分類號(hào)? ? G642? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼? ? A

文章編號(hào)? ?1007-5739（2019）21-0237-02? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）

生物技術(shù)專業(yè)是一個(gè)新專業(yè)，該專業(yè)就業(yè)面比較廣，注重學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[1]。酶工程及發(fā)酵工程是河北科技師范學(xué)院生物技術(shù)專業(yè)的一門重要專業(yè)核心課程，該課程實(shí)踐性和應(yīng)用性強(qiáng)，而與課程配套的酶工程及發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)課程起著理論向?qū)嵺`轉(zhuǎn)化的橋梁作用。因此，酶工程及發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)的合理編排和設(shè)置對(duì)培養(yǎng)與生物技術(shù)相關(guān)的專業(yè)人才至關(guān)重要。在以專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)和崗位技能需求為導(dǎo)向的前提下，為了使學(xué)生更好地理解并掌握酶工程、發(fā)酵工程的相關(guān)知識(shí)，為今后從事與生物技術(shù)相關(guān)的科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用打下良好的基礎(chǔ)，筆者對(duì)酶工程及發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核手段進(jìn)行了改革。

1? ? 教學(xué)內(nèi)容改革

河北科技師范學(xué)院生物技術(shù)專業(yè)于2003年成立，當(dāng)時(shí)由于實(shí)驗(yàn)室和教師資源問(wèn)題，該課程只設(shè)置了30學(xué)時(shí)理論課，學(xué)生沒(méi)有機(jī)會(huì)進(jìn)行實(shí)踐操作，導(dǎo)致學(xué)生動(dòng)手能力和實(shí)踐創(chuàng)新能力較差;隨著學(xué)校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和師資力量的擴(kuò)充，該課程增加至64學(xué)時(shí)，其中實(shí)驗(yàn)部分為24學(xué)時(shí);從2016年開始，酶工程及發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)單獨(dú)設(shè)課，學(xué)時(shí)也增加為28學(xué)時(shí)。由于學(xué)校實(shí)驗(yàn)室條件落后，實(shí)驗(yàn)設(shè)備數(shù)量較少和教師經(jīng)驗(yàn)不足等原因，在實(shí)驗(yàn)開設(shè)之初，只選擇了一些傳統(tǒng)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，例如培養(yǎng)基優(yōu)化方法、菌株的誘變及選育、淀粉酶產(chǎn)生菌的篩選及酶活力比較等。這些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目基本包含了與發(fā)酵操作相關(guān)的多項(xiàng)技能，但是每項(xiàng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容都是相對(duì)獨(dú)立的，學(xué)生并不能很好地將這些技能串聯(lián)成酶工程及發(fā)酵工程的基本實(shí)驗(yàn)操作技能，這也使得學(xué)生對(duì)實(shí)際生產(chǎn)上發(fā)酵工藝流程認(rèn)識(shí)模糊，因而在完成實(shí)驗(yàn)時(shí)學(xué)習(xí)積極性、主動(dòng)性不高。

自2016年開始，借鑒了其他院校的一些成功經(jīng)驗(yàn)，并根據(jù)河北科技師范學(xué)院生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件，對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行了部分修訂?？紤]到此課程與生產(chǎn)實(shí)踐聯(lián)系緊密，設(shè)計(jì)了綜合性實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、樣品采集、菌種選育開始，自主完成一系列的發(fā)酵實(shí)驗(yàn)。為了兼顧酶工程及發(fā)酵工程教學(xué)內(nèi)容，將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)定為淀粉酶產(chǎn)生菌的篩選及酶活力測(cè)定、蛋白酶產(chǎn)生菌的篩選及活力測(cè)定、纖維分解菌的篩選及活力測(cè)定。學(xué)生可以從上述內(nèi)容中選擇感興趣的課題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，也可選擇他們感興趣的研究方向，這種自由選擇實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的方式增加了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性。

2? ? 教學(xué)方法的改革

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)均遵循教師講解實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃?、材料和方法，并演示操作要點(diǎn)，學(xué)生按照教師的要求完成相應(yīng)的教學(xué)任務(wù)[2]。這種以教師為主體、學(xué)生為客體的教學(xué)方式，在教學(xué)中暴露出的問(wèn)題非常多，如學(xué)生只是在教師督促和監(jiān)督下機(jī)械地完成實(shí)驗(yàn);學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理把握不透，實(shí)驗(yàn)過(guò)程即使出現(xiàn)問(wèn)題自己都渾然不知;寫完實(shí)驗(yàn)報(bào)告就忘掉實(shí)驗(yàn)內(nèi)容等。傳統(tǒng)的教學(xué)方法不利于調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，因而決定開設(shè)以提高學(xué)生應(yīng)用能力為目標(biāo)的實(shí)驗(yàn)課程，課程以學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為主，教師指導(dǎo)為輔，以此調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

該實(shí)驗(yàn)由學(xué)生自由分成小組，每組4～5人，各小組推舉1名組長(zhǎng)，全面負(fù)責(zé)本小組實(shí)驗(yàn)的選題、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)實(shí)施、小組使用儀器、借用藥品及值日等各項(xiàng)工作，實(shí)驗(yàn)實(shí)施按以下順序進(jìn)行：①選擇課題，各小組通過(guò)中國(guó)知網(wǎng)、百度或圖書館查閱資料，整理實(shí)驗(yàn)方案;②第1次與任課教師確定實(shí)驗(yàn)方案，商討實(shí)驗(yàn)存在的問(wèn)題和實(shí)驗(yàn)的可行性，并對(duì)實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行修訂;③第2次與任課教師商定實(shí)驗(yàn)方案，準(zhǔn)備進(jìn)行實(shí)驗(yàn);④實(shí)驗(yàn)實(shí)施，各小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)微生物生長(zhǎng)特性安排實(shí)驗(yàn)進(jìn)度，記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到問(wèn)題及時(shí)與任課教師溝通，確保實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行。這種教學(xué)模式下，學(xué)生并非簡(jiǎn)單機(jī)械地完成教師安排的實(shí)驗(yàn)任務(wù)，而是以學(xué)生為主體，自行設(shè)計(jì)、實(shí)施實(shí)驗(yàn)，這為學(xué)生創(chuàng)造力的發(fā)揮提供了良好的錘煉空間。實(shí)驗(yàn)時(shí)不再是教師反復(fù)地強(qiáng)調(diào)“應(yīng)該怎么做，為什么這樣做”，而是學(xué)生主動(dòng)與教師溝通為什么出現(xiàn)這樣的結(jié)果，應(yīng)該怎樣改進(jìn)，或者是學(xué)生自行查閱資料尋求解決問(wèn)題的方法。這種教學(xué)模式更大限度地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性和主動(dòng)性，有利于對(duì)知識(shí)的把握。

3? ? 改革考核方式，完善考核機(jī)制

傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課程的考核方式一般以實(shí)驗(yàn)報(bào)告為主、平時(shí)考勤為輔，但這樣的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)并不能真正地反映學(xué)生實(shí)際的學(xué)習(xí)情況，因?yàn)槎鄶?shù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容雷同，導(dǎo)致學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成績(jī)差異不大[3]。為了調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，提高其分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，本課程考核方式不再是提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告，而是提交實(shí)驗(yàn)論文，內(nèi)容包括題目、中英文摘要、關(guān)鍵詞、前言、材料與方法、結(jié)果與分析、討論和結(jié)論以及實(shí)驗(yàn)心得（意見(jiàn)與建議）;論文提交后各小組再進(jìn)行PPT匯報(bào)，接受教師和其他學(xué)生的提問(wèn)。由此，本實(shí)驗(yàn)課程成績(jī)由平時(shí)成績(jī)（30%）（包括實(shí)驗(yàn)出勤情況和實(shí)驗(yàn)藥品器材的管理情況等）、實(shí)驗(yàn)完成情況（20%）、論文成績(jī)（40%）和PPT匯報(bào)成績(jī)（10%）四部分組成。這種考核方式從整體上考察了學(xué)生的綜合能力，整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程需要學(xué)生全身心地投入，只有自己真正動(dòng)手操作，論文內(nèi)容才會(huì)充實(shí)，報(bào)告才會(huì)精彩，學(xué)生才能有收獲。

4? ? 結(jié)語(yǔ)

課題組嘗試的以提高學(xué)生應(yīng)用能力為目標(biāo)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，摒棄了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的弊端，讓學(xué)生成為實(shí)驗(yàn)室的主人，自主設(shè)計(jì)并完成實(shí)驗(yàn)。這種授課方法在一定程度上避免了學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的“等”“靠”現(xiàn)象，充分發(fā)揮了學(xué)生的自主能動(dòng)性，提高了學(xué)生的動(dòng)手能力以及獨(dú)立思考問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，也培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和團(tuán)隊(duì)精神。自課程教學(xué)改革以來(lái)，取得了良好的效果，這種授課方式也得到了生物技術(shù)專業(yè)學(xué)生的高度認(rèn)可。

5? ? 參考文獻(xiàn)

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