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转型背景下高校酶工程教学的探索式改革

来源:学术堂 作者:周老师
发布于:2015-11-14 共2552字
摘要

  高校转型发展的目标是将学生培养成应用创新型人才,各门课程的教学改革是实现目标重要环节。酶工程是生物技术、生物工程、食品科学等专业的专业课程,研究的是酶的生产、改性与应用的技术过程,主要任务是经过预先设计,通过人工操作获得人们所需的酶,并通过各种方法使酶的催化特性得以改进,充分发挥其催化功能[1].其应用遍及工业、农业、医药、环境保护、能源开发等领域,为了提高酶工程的教学质量,培养社会及企业所需的应用创新型人才,适应高校转型发展的需要,我们对酶工程的教学内容、教学手段方法、实验成绩的量化、考核方式等方面进行了探索式改革,有效地提高了教学质量。

  1 精心选择教材,优化教学内容

  教材是教学活动的重要工具,是完成教学任务的基本条件。目前国内已发行的酶工程教材品种较多,如何选择适合于地方性高等院校学生学习的教材是课程改革的基础。由于地方性高等院校的学生毕业后主要是为地方经济发展服务,要求学生有较强的动手能力,分析解决问题的能力以及合作能力,根据这一特点,我们选择了郭勇主编的《酶工程》教材,教材的主线是“酶的生产、改性和应用”,酶的生产部分重点介绍微生物发酵产酶及酶的分离纯化,酶的改性部分重点介绍酶分子修饰和固定化,应用部分重点介绍酶反应器,通过优化教学内容,提高教学效果。

  2 改进教学方法,激发学习兴趣

  我国高等教育的课程教学,多数采用讲授法,这种以教师为主导的传统教学模式往往抑制了学生学习的主观能动性和创造性,导致教学过程中课堂气氛沉闷[2],为了打破这种呆板沉闷的气氛,我们做了以下两方面的尝试:第一,在传统教学的基础上增设学生自主授课,授课内容为酶的应用,包括酶在医药方面的应用、酶在食品方面的应用、酶在轻工、化工方面的应用、酶在环境保护方面的应用,酶在生物技术方面的应用。具体操作为:

  教师制定好评分标准,将学生分组,每组选择一个酶的应用方向,提前预习教材,查阅文献资料,交流讨论,写好教案,准备好 PPT,推荐 1 人上台讲述,根据评分标准,进行学生互评和教师总评,组与组进行比较,激发学生的竞争意识,有些平时不认真听课的学生,在制作 PPT,上台讲课时却异常活跃,发挥各自的特长。

  第二,增设提问答疑课,提问者和答疑者都可以为学生或教师,这对教师的要求更高,迫使教师深入研究教材,了解前沿动态,不断更新知识,才能满足学生的需求。通过改革教学方法,极大地激发了学生学习的积极性和主动性,课堂气氛活跃,师生互动性强,不但促进了学生对知识点的掌握,也提升了教师知识水平拓展了知识面。

  3 革新实验内容,提高综合素质

  3.1 开设自主性综合实验

  酶工程是一门应用性很强的课程,实验教学是酶工程教学的一个重要的环节,是提高学生综合素质的重要途径,为此我们开设了一些自主性综合实验,如生淀粉酶菌的分离、筛选鉴定、发酵条件优化及酶学性质的研究;胰蛋白酶的分离、纯化及酶学性质的研究;超氧化物歧化酶的分离纯化及活力测定等。具体操作为,教师给出实验课题,学生 4~6 人一组,根据兴趣选择研究课题,利用学校的网络平台,查阅文献,自主设计实验方案,在开放性实验室实际操作,记录分析实验数据,最后完成实验报告。

  教师在整个过程中起着引导和协调作用,通过自主性综合实验的训练,学生基本能掌握酶分离纯化技术、包括沉淀、层析、电泳、渗透等技术,熟悉酶活力、酶比活力、活力回收率等的测定和计算方法,开设自主性综合实验能极大地激发了学生学习的积极性和主动性,提高学生分析解决问题及综合运用知识能力。

  3.2 量化实验成绩

  长期以来实验考核标准不像理论考核标准那样量化到每个小点,主要是通过实验报告和教师粗略观察学生在实验课上的表现而定,为了提高学生对实验课的积极性,对实验成绩评定的公正性,我们对生物技术专业酶工程实验课进行量化考核。

  实验成绩(100 %)=平时实验成绩(50 %)+综合实验成绩(50 %)教师将实验的知识点、操作要求实验报告的书写要求等细化为具体的考核指标,平时实验成绩评分标准如表 1.

  通过平时实验成绩的量化,全面考核学生实验态度、知识的掌握情况、操作能力、观察分析能力、合作能力。促进学生对实验原理的理解,加强学生书写实验报告的规范性,提高学生分析问题的能力,培养学生实事求是的科学态度。

  4 完善课程考核,突出实践能力

  传统的期末考试成绩占总成绩的 70 %以上,一些学生,平时不努力,临近考试时,死背教材,导致高分低能。调整成绩比率后,考核成绩(100 %)=平时成绩(30 %)+实验成绩(40 %)+期末考试成绩(30 %),平时成绩包括到课情况、课堂提问与回答问题、专题讨论、自主授课,实验成绩包括平时实验成绩和综合实验成绩,期末考试命题以主观题为主,增加综合性试题和教研试题,这种考核成绩比率突出了学生的实践能力和学习态度,强化了综合运用知识分析问题、解决问题的能力。

  5 增进校企合作,提高对口就业率

  为了强化酶工程技术在实践中的应用,教学团队组织学生走进企业,使教材上的生产工艺具体化,让学生了解酶制剂的工艺流程、国家标准的生产车间、企业管理制度,向工人们学习操作方法和工作经验,我们与“青岛啤酒(郴州)有限公司”、“三味食品有限公司”、“湖南大诚中药生物股份有限公司”、“郴州明润生物制品有限公司”等多个企业建立了产学研平台和实习实训基地,学生毕业后可进入这些企业工作,提高了对口就业率。

  6 结语

  高校转型发展的核心在于培养学生应用理论知识的能力;掌握专业知识和技能的能力;学生身心综合素质、个性发展和自我实现能力;自学能力和终身学习能力;对信息的收集、整理、分析、思考、判断、总结能力;决策能力和应变能力;将思想、规划、策划变为实际的能力;敢于创新的能力等等。要实现这一目标,高校的课程教学改革是一个重要环节,通过对酶工程进行精心选择教材、改进教学方法、革新实验内容、完善课程考核、增进校企合作五个方面的探索与实践,取得了阶段性成果,有效地提高了课堂教学效果,增强了学生的实践动手能力,拓展了学生的知识面,激发了创新意识,增加了大学生研究性学习和实验计划项目的国家级、省级项目立项及国家级、省级大学生“挑战杯”大赛奖励,为将学生培养成应用创新型人才迈出了一大步。

  参考文献

  [1]郭勇。酶工程[M].北京:科学出版社,2009:1-2.

  [2]林淦,刘科。酶工程业课程的教学与思考[J].化工高等教育,2007,24(3):27-28.

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