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首頁 > 科學論文 > > 轉型背景下高校酶工程教學的探索式改革
轉型背景下高校酶工程教學的探索式改革
>2023-04-13 09:00:00



高校轉型發展的目標是將學生培養成應用創新型人才,各門課程的教學改革是實現目標重要環節。酶工程是生物技術、生物工程、食品科學等專業的專業課程,研究的是酶的生產、改性與應用的技術過程,主要任務是經過預先設計,通過人工操作獲得人們所需的酶,并通過各種方法使酶的催化特性得以改進,充分發揮其催化功能[1].其應用遍及工業、農業、醫藥、環境保護、能源開發等領域,為了提高酶工程的教學質量,培養社會及企業所需的應用創新型人才,適應高校轉型發展的需要,我們對酶工程的教學內容、教學手段方法、實驗成績的量化、考核方式等方面進行了探索式改革,有效地提高了教學質量。

1 精心選擇教材,優化教學內容

教材是教學活動的重要工具,是完成教學任務的基本條件。目前國內已發行的酶工程教材品種較多,如何選擇適合于地方性高等院校學生學習的教材是課程改革的基礎。由于地方性高等院校的學生畢業后主要是為地方經濟發展服務,要求學生有較強的動手能力,分析解決問題的能力以及合作能力,根據這一特點,我們選擇了郭勇主編的《酶工程》教材,教材的主線是“酶的生產、改性和應用”,酶的生產部分重點介紹微生物發酵產酶及酶的分離純化,酶的改性部分重點介紹酶分子修飾和固定化,應用部分重點介紹酶反應器,通過優化教學內容,提高教學效果。

2 改進教學方法,激發學習興趣

我國高等教育的課程教學,多數采用講授法,這種以教師為主導的傳統教學模式往往抑制了學生學習的主觀能動性和創造性,導致教學過程中課堂氣氛沉悶[2],為了打破這種呆板沉悶的氣氛,我們做了以下兩方面的嘗試:第一,在傳統教學的基礎上增設學生自主授課,授課內容為酶的應用,包括酶在醫藥方面的應用、酶在食品方面的應用、酶在輕工、化工方面的應用、酶在環境保護方面的應用,酶在生物技術方面的應用。具體操作為:

教師制定好評分標準,將學生分組,每組選擇一個酶的應用方向,提前預習教材,查閱文獻資料,交流討論,寫好教案,準備好 PPT,推薦 1 人上臺講述,根據評分標準,進行學生互評和教師總評,組與組進行比較,激發學生的競爭意識,有些平時不認真聽課的學生,在制作 PPT,上臺講課時卻異?;钴S,發揮各自的特長。

第二,增設提問答疑課,提問者和答疑者都可以為學生或教師,這對教師的要求更高,迫使教師深入研究教材,了解前沿動態,不斷更新知識,才能滿足學生的需求。通過改革教學方法,極大地激發了學生學習的積極性和主動性,課堂氣氛活躍,師生互動性強,不但促進了學生對知識點的掌握,也提升了教師知識水平拓展了知識面。

3 革新實驗內容,提高綜合素質

3.1 開設自主性綜合實驗

酶工程是一門應用性很強的課程,實驗教學是酶工程教學的一個重要的環節,是提高學生綜合素質的重要途徑,為此我們開設了一些自主性綜合實驗,如生淀粉酶菌的分離、篩選鑒定、發酵條件優化及酶學性質的研究;胰蛋白酶的分離、純化及酶學性質的研究;超氧化物歧化酶的分離純化及活力測定等。具體操作為,教師給出實驗課題,學生 4~6 人一組,根據興趣選擇研究課題,利用學校的網絡平臺,查閱文獻,自主設計實驗方案,在開放性實驗室實際操作,記錄分析實驗數據,最后完成實驗報告。

教師在整個過程中起著引導和協調作用,通過自主性綜合實驗的訓練,學生基本能掌握酶分離純化技術、包括沉淀、層析、電泳、滲透等技術,熟悉酶活力、酶比活力、活力回收率等的測定和計算方法,開設自主性綜合實驗能極大地激發了學生學習的積極性和主動性,提高學生分析解決問題及綜合運用知識能力。

3.2 量化實驗成績

長期以來實驗考核標準不像理論考核標準那樣量化到每個小點,主要是通過實驗報告和教師粗略觀察學生在實驗課上的表現而定,為了提高學生對實驗課的積極性,對實驗成績評定的公正性,我們對生物技術專業酶工程實驗課進行量化考核。

實驗成績(100 %)=平時實驗成績(50 %)+綜合實驗成績(50 %)教師將實驗的知識點、操作要求實驗報告的書寫要求等細化為具體的考核指標,平時實驗成績評分標準如表 1.

通過平時實驗成績的量化,全面考核學生實驗態度、知識的掌握情況、操作能力、觀察分析能力、合作能力。促進學生對實驗原理的理解,加強學生書寫實驗報告的規范性,提高學生分析問題的能力,培養學生實事求是的科學態度。

4 完善課程考核,突出實踐能力

傳統的期末考試成績占總成績的 70 %以上,一些學生,平時不努力,臨近考試時,死背教材,導致高分低能。調整成績比率后,考核成績(100 %)=平時成績(30 %)+實驗成績(40 %)+期末考試成績(30 %),平時成績包括到課情況、課堂提問與回答問題、專題討論、自主授課,實驗成績包括平時實驗成績和綜合實驗成績,期末考試命題以主觀題為主,增加綜合性試題和教研試題,這種考核成績比率突出了學生的實踐能力和學習態度,強化了綜合運用知識分析問題、解決問題的能力。

5 增進校企合作,提高對口就業率

為了強化酶工程技術在實踐中的應用,教學團隊組織學生走進企業,使教材上的生產工藝具體化,讓學生了解酶制劑的工藝流程、國家標準的生產車間、企業管理制度,向工人們學習操作方法和工作經驗,我們與“青島啤酒(郴州)有限公司”、“三味食品有限公司”、“湖南大誠中藥生物股份有限公司”、“郴州明潤生物制品有限公司”等多個企業建立了產學研平臺和實習實訓基地,學生畢業后可進入這些企業工作,提高了對口就業率。

6 結語

高校轉型發展的核心在于培養學生應用理論知識的能力;掌握專業知識和技能的能力;學生身心綜合素質、個性發展和自我實現能力;自學能力和終身學習能力;對信息的收集、整理、分析、思考、判斷、總結能力;決策能力和應變能力;將思想、規劃、策劃變為實際的能力;敢于創新的能力等等。要實現這一目標,高校的課程教學改革是一個重要環節,通過對酶工程進行精心選擇教材、改進教學方法、革新實驗內容、完善課程考核、增進校企合作五個方面的探索與實踐,取得了階段性成果,有效地提高了課堂教學效果,增強了學生的實踐動手能力,拓展了學生的知識面,激發了創新意識,增加了大學生研究性學習和實驗計劃項目的國家級、省級項目立項及國家級、省級大學生“挑戰杯”大賽獎勵,為將學生培養成應用創新型人才邁出了一大步。

參考文獻

[1]郭勇。酶工程[M].北京:科學出版社,2009:1-2.

[2]林淦,劉科。酶工程業課程的教學與思考[J].化工高等教育,2007,24(3):27-28.

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