程彥偉 張延召 周曉君
隨著人類社會文明的快速發(fā)展,生命科學(xué)在諸多領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了廣泛的應(yīng)用,生物工程產(chǎn)品大量涌現(xiàn),種類持續(xù)增加,酶工程作為生物技術(shù)的關(guān)鍵內(nèi)容,其理論知識處于快速的更新中。本文主要針對地方師范院校生物技術(shù)專業(yè)酶工程教學(xué)模式進(jìn)行分析和探究,希望給予我國師范院校以些許參考和借鑒。
隨著時代的發(fā)展和科技的進(jìn)步,生物技術(shù)逐漸成為了各個國家優(yōu)先發(fā)展的重要技術(shù)領(lǐng)域,其以快速的發(fā)展速度,不斷拓展學(xué)科廣度和深度,并且獲得大量學(xué)科成果。酶工程作為生物技術(shù)的關(guān)鍵組成內(nèi)容,是蛋白質(zhì)工程、酶工程、發(fā)酵工程、細(xì)胞工程以及基因工程的核心和基礎(chǔ),是微生物學(xué)和酶學(xué)與工程學(xué)滲透發(fā)展和相互交叉的新型學(xué)科。隨著學(xué)科建設(shè)的持續(xù)開展,酶工程在應(yīng)用和理論知識方面快速更新,是世界經(jīng)濟(jì)和科技發(fā)展的骨干力量和技術(shù)支撐。酶工程作為師范院校生物技術(shù)專業(yè)的基礎(chǔ)課程,其具有較強(qiáng)的應(yīng)用性和實(shí)踐性,是專業(yè)的核心課程,為了保證學(xué)生掌握相關(guān)知識,實(shí)現(xiàn)綜合素質(zhì)、專業(yè)知識和實(shí)驗(yàn)技能的全面發(fā)展,教師需要加強(qiáng)教學(xué)探索,對教學(xué)模式進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)和創(chuàng)新,為學(xué)生未來更好的開展崗位工作奠定基礎(chǔ)。
1 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容
當(dāng)前,我國地方師范院校所使用的酶工程課程教材,其編寫體系雖然存在一定的差異,但是內(nèi)容基本相同,并且教材知識與學(xué)科發(fā)展不符,內(nèi)容較為落后陳舊。酶工程是工程學(xué)與微生物和酶學(xué)相互滲透、相互交叉而發(fā)展的新型學(xué)科,其內(nèi)容涉及范圍較廣,包括酶制劑的應(yīng)用、改性與生產(chǎn)。因此,為了提升育人質(zhì)量,院校需要將學(xué)科的前沿知識和最新成果融入到教學(xué)中,對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。同時,教師需要在教材中穿插當(dāng)前學(xué)科的最近研究成果和理論知識,讓學(xué)生接觸最前沿的行業(yè)知識,超越教材的知識限制。例如在講述傳感器知識后,教師需要引導(dǎo)學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)查閱相關(guān)資料,了解最新傳感器的自動化以及連續(xù)化特點(diǎn),并且鼓勵學(xué)生利用所學(xué)知識,在本專業(yè)中舉辦傳感器設(shè)計(jì)比賽,激發(fā)學(xué)生研究學(xué)科前沿知識的熱情。
2 強(qiáng)調(diào)課程重點(diǎn)
酶工程是師范院校在大三開設(shè)的課程,在這之前學(xué)生完成了分子生物、生物化學(xué)、微生物學(xué)以及細(xì)胞生物學(xué)等課程學(xué)習(xí),具備了一定的專業(yè)基礎(chǔ),同期開設(shè)的課程包括蛋白質(zhì)工程、發(fā)酵工程、基因工程以及細(xì)胞工程等。因此,為了避免出現(xiàn)內(nèi)容重復(fù)的情況,教師需要對課程內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)整合,突出酶工程課程的難點(diǎn)以及重點(diǎn)內(nèi)容,體現(xiàn)學(xué)科知識的前沿性、綜合性以及滲透性。例如在學(xué)習(xí)“酶的分子修飾”這一知識點(diǎn)中,蛋白質(zhì)工程課程中也包含相似內(nèi)容,相關(guān)教師需要進(jìn)行交流和溝通,并且在教學(xué)中突出酶作用原理,對核酶修飾進(jìn)行重點(diǎn)講述,與蛋白酶修飾區(qū)分開來,避免出現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容重復(fù)的情況。
3 應(yīng)用思維導(dǎo)圖
思維導(dǎo)圖是托尼博贊發(fā)明的高效記憶方式,其認(rèn)為大腦思考主要依靠聯(lián)想和圖形,并且主張使用圖像、詞匯、符號、顏色以及線條構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)圖,進(jìn)而促使人們更好的開展聯(lián)想記憶。隨著時代的發(fā)展,思維導(dǎo)圖已經(jīng)在教育領(lǐng)域獲得廣泛的應(yīng)用,并且取得了良好的應(yīng)用效果。因此,教師要摒棄以往固化的板書書寫方式,利用多媒體設(shè)備帶領(lǐng)學(xué)生構(gòu)建酶工程知識思維導(dǎo)圖,幫助學(xué)生快速的理解以及記憶教學(xué)內(nèi)容,優(yōu)化學(xué)生生物知識體系構(gòu)建,進(jìn)而把握教學(xué)要點(diǎn)與核心。同時,教師在應(yīng)用思維導(dǎo)圖的過程中,還要引導(dǎo)學(xué)生明確重點(diǎn)、弄清概念、理清思路,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、記憶能力和邏輯思維,建立相關(guān)知識的脈絡(luò)圖,鼓勵學(xué)生分享思維導(dǎo)圖,在交流和借鑒中完成共同發(fā)展。
4 重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)
酶工程課程具有較強(qiáng)的應(yīng)用性和實(shí)驗(yàn)性,實(shí)習(xí)和實(shí)驗(yàn)是課程的關(guān)鍵組成部分,通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以提升學(xué)生的操作能力、知識應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力,對實(shí)現(xiàn)學(xué)生綜合素質(zhì)和各項(xiàng)能力的全面發(fā)展具有積極意義,因此,教師需要給予實(shí)驗(yàn)教學(xué)以高度重視。學(xué)生在經(jīng)過兩年專業(yè)實(shí)驗(yàn)的錘煉后,已經(jīng)基本掌握了專業(yè)實(shí)驗(yàn)技能,因此,教師在組織開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,需要將實(shí)驗(yàn)交給學(xué)生,發(fā)揮學(xué)生的主動性和創(chuàng)新性,在實(shí)驗(yàn)開始之前,將實(shí)驗(yàn)操作視頻分享給學(xué)生,促使其通過課前預(yù)習(xí)掌握實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)操作,然后組織學(xué)生按照視頻流程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。然后在學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)操作后,教師要針對每個學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的表現(xiàn)和出現(xiàn)的錯誤進(jìn)行分析和指導(dǎo),促使學(xué)生在課后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)反思,進(jìn)而不斷的改進(jìn)和修正,在反思中提升個人的實(shí)驗(yàn)技能。除此之外,教師還要在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入小組合作模式,積極地鼓勵學(xué)生自由組成實(shí)驗(yàn)小組,通過團(tuán)隊(duì)配合完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)反思以及實(shí)驗(yàn)結(jié)論等工作,通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的合作意識、團(tuán)隊(duì)能力和操作能力。
5 加強(qiáng)雙語教學(xué)
隨著全球經(jīng)濟(jì)逐漸實(shí)現(xiàn)一體化,各個國家在經(jīng)濟(jì)、政治、文化等領(lǐng)域的交流更加廣泛,英語作為世界通用語言,其在學(xué)科交流中的重要性日益凸顯。因此,教師需要認(rèn)識到雙語教學(xué)的重要性,將其作為培養(yǎng)現(xiàn)代化、復(fù)合型人才的重要途徑。酶工程作為世界先進(jìn)的生物工程技術(shù),其國際通用的概念和專業(yè)術(shù)語較多,并且內(nèi)容更新迅速,通過雙語教學(xué)還可以幫助學(xué)生了解行業(yè)前沿知識,提升其專業(yè)英語水平。首先,由于酶工程開設(shè)在大三時期,學(xué)生已經(jīng)具備了一定的英語能力,很多學(xué)生都參加并且通過了英語四六級考試。因此,這就要求教師在教材選擇方面,可以結(jié)合學(xué)生的英語水平,為其選擇部分英語文獻(xiàn)作為教學(xué)資源,在注重知識銜接性的同時,幫助學(xué)生接觸外國學(xué)科前沿知識,在學(xué)習(xí)中提升個人的專業(yè)英語水平。其次,教師在雙語教學(xué)中,還要充分地利用多媒體為學(xué)生展示英語課件,在授課初期可以使用中文進(jìn)行知識講述,在學(xué)生熟悉雙語課程模式后,結(jié)合學(xué)生英語水平提升英語授課的比例,教學(xué)過程不能拘泥于英語和漢語的比重,要靈活運(yùn)用各種語言講精、講細(xì)知識,不能讓雙語教學(xué)成為負(fù)擔(dān)。例如在學(xué)習(xí)“酶分子修飾”這一知識點(diǎn)中,教師可以通過多媒體動畫為學(xué)生展示蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu),并且用英語進(jìn)行 解說,動畫不僅逼真生動,激發(fā)學(xué)生參與興趣,還可以促使教學(xué)過程更加形象直觀,將復(fù)雜的知識形象化、簡單化,是板書無法比擬的。
6 結(jié)語
總而言之,隨著生命科學(xué)的蓬勃發(fā)展,市場上的生物制品和生物科技逐漸增加,酶工程知識也獲得快速的更新和發(fā)展,并且廣泛應(yīng)用于生命理論、能源開發(fā)、環(huán)境保護(hù)、醫(yī)藥、食品以及農(nóng)業(yè)等多個領(lǐng)域。酶工程作為生物技術(shù)專業(yè)的核心課程,教師需要結(jié)合時代發(fā)展對教學(xué)模式進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn),將更多的學(xué)科前沿知識展示給學(xué)生,實(shí)現(xiàn)學(xué)生綜合素質(zhì)和專業(yè)能力的均衡發(fā)展,為其未來的職業(yè)發(fā)展奠定基礎(chǔ),從而更好地滿足未來企業(yè)對人才的要求。
(作者單位:洛陽師范學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院)