糖生物工程教學(xué)改革的探索與實踐

李子杰 尹健 張洪濤 王曉麗

[摘 要] 糖生物工程是江南大學(xué)生物工程學(xué)院從2018開設(shè)的面向本科生的專業(yè)理論課程。對糖生物工程教學(xué)內(nèi)容進行整體優(yōu)化，采用模塊化教學(xué)模式、啟發(fā)式互動教學(xué)方法、多樣化的教學(xué)手段及多元化的課程考核方式對該課程進行探索與實踐，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，取得了良好的教學(xué)效果。通過引導(dǎo)學(xué)生積極參與與糖生物工程相關(guān)的自主創(chuàng)新科研項目，培養(yǎng)具有扎實理論基礎(chǔ)，較強動手操作能力和科研創(chuàng)新能力的復(fù)合型人才。

[關(guān)鍵詞] 糖生物工程;教學(xué)內(nèi)容;教學(xué)模式;教學(xué)方法;科研創(chuàng)新

[中圖分類號] G642? ? ? ? ? [文獻標識碼] A? ? ? ? ? ? ? ? ?[文章編號] 1674-9324（2020）41-0231-02? ? ? ? ? ? [收稿日期] 2019-10-24

糖生物工程是生命科學(xué)領(lǐng)域新興的分支學(xué)科，主要研究糖類物質(zhì)的制備、構(gòu)效關(guān)系及其應(yīng)用。隨著糖鏈解析技術(shù)的不斷發(fā)展，許多糖鏈結(jié)構(gòu)及其生物學(xué)功能都得到揭示。研究表明，糖鏈與生物體的生長、發(fā)育及疾病有著密不可分的關(guān)系。糖生物工程已成為繼基因工程、蛋白質(zhì)工程之后的最受關(guān)注的熱點領(lǐng)域之一[1]。江南大學(xué)生物工程學(xué)院自2018年開展糖生物工程的講授，并作為本科生的一門專業(yè)理論課程。目前糖生物工程可以參考的教材非常有限，可以查到的只有由張樹政院士編寫的參考書，因此如何上好糖生物工程這門課，對學(xué)生和老師來說都是一項挑戰(zhàn)。

一、教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化與模塊化教學(xué)

模塊化教學(xué)模式源于20世紀70年代，其指導(dǎo)思想是將課程內(nèi)容的知識點劃分為數(shù)個知識模塊。與按部就班的傳統(tǒng)教學(xué)方式相比，模塊化教學(xué)模式具有針對性強，靈活性高，簡單明了等鮮明的特點，受到一線教師的廣泛關(guān)注[2]。近年來，模塊化教學(xué)模式在微生物學(xué)實驗、分子生物學(xué)、酶工程等生命科學(xué)理論課中得到應(yīng)用，效果顯著[3-5]?；谛枨篁?qū)動調(diào)研分析，本次教改將課程內(nèi)容歸納為單糖、寡糖和多糖制備及功能;蛋白糖基化;糖類藥物;糖結(jié)構(gòu)解析四個內(nèi)容模塊，以這四個知識模塊作為抓手來合理設(shè)計教學(xué)內(nèi)容。由于生命科學(xué)發(fā)展日新月異，知識更新快，采用模塊化教學(xué)模式便于教師不斷更新自己的知識庫，緊跟國內(nèi)外最新的研究動態(tài)。

二、啟發(fā)式互動教學(xué)方法的運用

為了提升學(xué)生對這門課的學(xué)習(xí)興趣，除了在第一節(jié)課強調(diào)該門課程在生命科學(xué)領(lǐng)域的重要性之外，還在教學(xué)過程中進行啟發(fā)式互動教學(xué)，通過提出問題，引導(dǎo)學(xué)生主動思考，真正明白問題所在。在教學(xué)過程中，認真聽取學(xué)生的反饋，杜絕教師只負責講學(xué)生只負責聽的授課模式，凸顯學(xué)生在教學(xué)過程中的主體地位，從而提高教學(xué)效果。為鼓勵學(xué)生在課堂上積極發(fā)言，適當提高平時成績的比重，并將學(xué)生發(fā)言的次數(shù)和回答問題的水平作為平時成績評估的重要指標之一。

三、教學(xué)手段的多樣性

（一）多媒體的合理使用

在教學(xué)過程中，除了使用常規(guī)的PPT內(nèi)容展示外，對于比較抽象、復(fù)雜的問題要積極引入多媒體課件，通過動畫演示，給學(xué)生以視覺和聽覺綜合感受，加深對內(nèi)容的理解和掌握。

（二）微信交流平臺的創(chuàng)建

適當運用現(xiàn)代化的通信交流手段，進行深入互動和學(xué)習(xí)。利用瑣碎的空閑時間，通過微信平臺來獲取信息，已成為一種新的學(xué)習(xí)方式[6]。通過班級微信群推送糖生物工程的最新動態(tài)、熱點話題、學(xué)術(shù)報告，讓學(xué)生在課下主動學(xué)習(xí)，鼓勵學(xué)生勤于思考，有疑問隨時可以在群里提問，進行討論，發(fā)掘?qū)W生跟蹤學(xué)科前沿發(fā)展的能力。

四、課程考核的多元化

課程的考核采取平時成績+期末考試的形式進行綜合考核。在互動式教學(xué)過程中，根據(jù)學(xué)生的發(fā)言情況作為平時成績考量的重要指標之一。除此之外，考勤及隨堂小測試都作為平時成績評定的重要依據(jù)。期末考試可采用分組開放式專題匯報進行，邀請從事糖生物工程領(lǐng)域的相關(guān)老師作為評委進行點評，考查學(xué)生的綜合能力。

五、實踐效果

（一）課堂教學(xué)效果顯著

興趣是最好的老師，興趣的引導(dǎo)和培養(yǎng)對于學(xué)生學(xué)好糖生物工程課程具有很大的促進作用。經(jīng)過需求驅(qū)動式分析、整體優(yōu)化后的課程教學(xué)內(nèi)容，顯著激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和主觀能動性。學(xué)生除了在課堂上能做到認真聽講并且和教師能有良好的互動外，在課下能主動地查閱資料，對某個問題進行深入學(xué)習(xí)和討論，教學(xué)效果得到顯著提升。此外糖生物工程作為一門以應(yīng)用為導(dǎo)向的學(xué)科，在教學(xué)過程中時刻滲透江南大學(xué)“彰顯輕工特色，服務(wù)國計民生”的理念，使學(xué)生深刻認識到學(xué)好這門課程的重要性以及將來工作后要學(xué)以致用，獲得一種實現(xiàn)自身價值的滿足感和使命感。

（二）本科生科研創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

學(xué)會并善于獨立思考是培養(yǎng)創(chuàng)新意識及開展創(chuàng)新性研究工作的基礎(chǔ)。只有獨立思考才能打破思維定勢，激發(fā)靈感，發(fā)現(xiàn)問題所在。在教學(xué)過程中，激勵學(xué)生在學(xué)好理論知識的基礎(chǔ)上，要多理論聯(lián)系實際，不盲從書本，勇敢嘗試新思想、新方案。以哥白尼的日心說為例，鼓勵學(xué)生要具有不怕困難，不怕失敗和勇于挑戰(zhàn)的信心和底氣，只有這樣才有可能獲得重大特別是具有原創(chuàng)性的重要研究成果。鼓勵學(xué)生積極聯(lián)系老師在實驗室開展課后科研活動，有意識地培養(yǎng)自身的科研創(chuàng)新能力和獨立自主能力。以參加創(chuàng)新項目為契機，培養(yǎng)學(xué)生勤于思考、善于思考的能力。通過學(xué)生自主查閱文獻，設(shè)計實驗方案，培養(yǎng)具有扎實理論基礎(chǔ)，較強動手操作能力和科研創(chuàng)新能力的復(fù)合型人才。這些能力的培養(yǎng)有助于學(xué)生盡快適應(yīng)畢業(yè)后的工作，也為進一步的學(xué)習(xí)深造打下堅實基礎(chǔ)。

指導(dǎo)學(xué)生積極參與了多項與糖生物工程相關(guān)的自主創(chuàng)新科研項目，其中“‘三融合二遞進輕工食品類本科創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系的構(gòu)建與實踐”獲得2018年高等教育國家級教學(xué)成果獎二等獎;指導(dǎo)學(xué)生參加第四屆全國大學(xué)生生命科學(xué)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽獲得二等獎（創(chuàng)新類）;指導(dǎo)學(xué)生參加2018年“創(chuàng)青春”全國大學(xué)生創(chuàng)業(yè)大賽校內(nèi)選拔賽獲三等獎;指導(dǎo)學(xué)生獲得兩項江蘇省省重點大創(chuàng)項目。

本教改項目已經(jīng)在生物技術(shù)、釀酒工程專業(yè)進行了實踐教學(xué)，學(xué)生反響好，學(xué)習(xí)積極性更高，科研創(chuàng)新能力得到提升，教學(xué)效果顯著。以模塊化教學(xué)為抓手合理設(shè)計教學(xué)內(nèi)容，有助于學(xué)生對糖生物工程領(lǐng)域的知識掌握更為系統(tǒng)，實用性也更強。鑒于新課改內(nèi)容體系下教學(xué)效果顯著，因此該方法具有重要的推廣價值。

參考文獻

[1]杜昱光.糖生物工程與大健康產(chǎn)業(yè)[J].生物產(chǎn)業(yè)技術(shù)，2018（6）：1.

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[3]戴亦軍，何偉，袁生，等.模塊化微生物學(xué)實驗課教學(xué)體系的探索與實踐[J].微生物學(xué)通報，2015，42（9）：1809-1816.

[4]段瑞君，楊希，梁健，等.分子生物學(xué)模塊化教學(xué)改革的探索與實踐[J]生物學(xué)雜志，2018，35（1）：118-120.

[5]蔣承建，楊洋，何勇強.基于“雙平臺+模塊化”模式的大學(xué)酶工程課程教學(xué)實踐研究[J].大學(xué)教育，2013（14）：95-96.

[6]韓立敏，李璟琦，孫曉東.地方本科院校生物專業(yè)英語教學(xué)改革探索與實踐[J].生物學(xué)雜志，2017，34（3）：126-129.