“酶工程原理”課程教學分析與改革研究
——以食品科學與工程專業(yè)為例

張澤棟，張 輝

（1.江西農(nóng)業(yè)大學 食品科學與工程學院，江西 南昌 330045；2.淄博市淄川區(qū)市場監(jiān)督管理局，山東 淄博 255100）

一、我國高?！懊腹こ淘怼苯虒W現(xiàn)狀分析

不同于傳統(tǒng)的物理及化學處理方法，以高效、綠色、環(huán)保為特色的酶工程技術近年來在食品加工、化工合成、環(huán)境工程等領域得到了廣泛的關注。因此，國內外工業(yè)界與科研界將酶工程這項高新技術列為重點發(fā)展與支持的對象。作為該技術的核心理論課程，“酶工程原理”在全國高校食品科學與工程等相關專業(yè)的人才培養(yǎng)方案中成為十分重要的理論課程?！懊腹こ淘怼敝饕悦傅拿笇W性質、表達與純化和應用過程的操作原理與工藝條件為主要框架，闡述酶的基本特性、酶的制備與改造、酶的反應器及其應用等各方面的內容。

“酶工程原理”的理論教學歸屬于生物化學領域。它雖然屬于應用性課程，但其又與基因工程、發(fā)酵工程、蛋白質工程及有機化學等基礎研究領域息息相關。因此，該課程教學質量的優(yōu)劣直接影響到我國酶工程領域相關技術人才的培養(yǎng)前景，同時也會對食工專業(yè)學生的專業(yè)素養(yǎng)及培養(yǎng)質量產(chǎn)生較大的影響?？傊?，提高該課程的教學質量，對于輸送具有酶工程背景的專業(yè)人才，實現(xiàn)我國食品、發(fā)酵等領域的全面發(fā)展極具意義。然而，該門課程在各高校教學環(huán)節(jié)中均不同程度地存在師資隊伍專業(yè)不對口、薄弱、教學方式單一、考核方式不全面及學生學習態(tài)度消極等諸多問題，這些問題嚴重制約了相關人才的培養(yǎng)質量，而解決上述問題也是本課程建設和發(fā)展過程中亟待解決的關鍵點。

因此，基于上述存在的問題進行教學改革，解決我國高校“酶工程原理”課程普遍存在的教學障礙與短板，進一步提升學生的專業(yè)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力，已成為新時代該領域專業(yè)教師的重要研究方向。

二、“酶工程原理”課程教學環(huán)節(jié)中存在的主要問題

（一）師資隊伍相對薄弱，對口授課教師資源稀缺

生物學科的高速發(fā)展始于2000年左右，在此之前，無論是中學教育還是高等教育，生物學科的受重視程度遠不及物理和化學等學科。雖然進入21世紀后生物學科取得了突飛猛進的發(fā)展，尤其是生物工程、基因工程等技術完成了歷史性突破。然而，受經(jīng)濟發(fā)展水平、地理位置、高校的層次及政策調控等關鍵因素的影響，本科生或研究生畢業(yè)后對部分院校的招聘持觀望態(tài)度，最后能夠達成就業(yè)協(xié)議的人數(shù)和學源情況往往不盡如人意，這樣嚴重地限制了部分高校引進相關教師的途徑。再者，高校根據(jù)食工專業(yè)課程組制定的進人計劃往往不能招聘到合適對口的人才。雖然每年高校根據(jù)人事處制定的進人計劃來進行招聘，但是多數(shù)應屆畢業(yè)研究生的研究方向較為雜亂，未必屬于生物化學領域。用人單位最后也只能為了完成任務而招聘部分不符合學科發(fā)展的人才，而且他們入職前大多未接受過專業(yè)的生物技術及酶工程相關的理論培訓，難以實現(xiàn)預定的教學目標。

（二）教學內容與教學大綱未能優(yōu)化

教學大綱中部分內容晦澀難懂，食工專業(yè)學生普遍缺乏生物工程等專業(yè)相關的知識背景，學習過程中不能較好地掌握相關內容。食工專業(yè)的培養(yǎng)目標是使學生系統(tǒng)掌握食品科學與工程領域的基本原理知識和基本技能，尤其在畜產(chǎn)、糧油及果蔬等大宗農(nóng)產(chǎn)品加工及開發(fā)方面具有良好的專業(yè)基礎。本專業(yè)的主干課程大多是“食品工藝學導論”“食品加工綜合教學實習”“食品機械與設備”等核心課程，與傳統(tǒng)的生物工程專業(yè)的核心課程存在較大的差異，學生普遍反映對“發(fā)酵工程”“代謝調控”等課程感到陌生。一般情況下，學生雖然在本科3～4學期學習了部分生物專業(yè)相關的基礎課程，但這些課程只要求學生掌握生物專業(yè)最淺顯的概念和理論，難度較低。而“酶工程原理”主要是基因工程、生物化學、發(fā)酵工程等高難度、抽象課程的集合，這些課程的核心知識點對于食工專業(yè)的學生無疑是一個巨大的挑戰(zhàn)。而目前大多數(shù)高校開設的“酶工程原理”的教學內容則偏重于食工專業(yè)學生從未涉及的酶分子改造、酶催化機制、PCR實驗設計等內容，不合適且未優(yōu)化的教學內容及大綱導致了學生學習效果不佳。

（三）教學方式單一，不能以學生為中心

傳統(tǒng)的“填鴨式”教學方式不能滿足以學生為中心的要求，課堂氛圍不佳，學生普遍缺乏積極主動性。部分教師授課時過分依賴于多媒體、計算機等教學媒介，一些課程組甚至很多年都在使用同一份PPT課件，里面的內容從未更新過，關鍵數(shù)據(jù)甚至停滯在很多年前?！罢毡拘啤钡慕虒W方式使得課堂氛圍枯燥無聊，學生不能抓住課程的核心點和關鍵點，同時這種授課方式不能將該課程的精髓較好地呈現(xiàn)給學生。雖然這些情況在近些年的教學改革過程中有所改善，但是僅僅以單一的講授法為主，或者完全以教師為主體，尤其是缺乏與學生進行互動、不能以學生為中心的教學方式依舊不能夠為學生提供便利的接受知識的條件，更不能為學生創(chuàng)造出良好的教學環(huán)境。更為關鍵的，教師不能很好地了解學生對于本課程的真正需求，大學教育的關鍵在于在教師引導下學生學習時能夠做到有的放矢。而這種過于單一的方式使得教師也不能夠了解學生對知識的掌握程度等重要信息。

（四）課程考核評價機制與課程設置不合理

現(xiàn)有的考評機制不能有效地反映學生的整體學習效果，學生在學習過程中遇到問題不能通過有效途徑進行反饋，課程不能得到持續(xù)改進。傳統(tǒng)的考核評價方式過分注重卷面成績，而對于學生平時表現(xiàn)及課外的延伸學習有所忽略。同時，很多教師在課后與學生的溝通極少，甚至不能對學生所提的問題進行回復，這些因素都極大地降低了學生對于本課程學習的積極性和主動性。當前的先進教育理念，例如工程教育認證理念都要求專業(yè)課程做到持續(xù)改進，而目前很多高校的課程評價機制不能夠有效地反映出學生對專業(yè)課的學習情況，更談不上今后的持續(xù)改進。

大多數(shù)高校的教學計劃將“酶工程原理”設置在本科階段的第6～7學期，此時學生已經(jīng)基本完成“食品生物化學”“有機化學”等相關的基礎課程。而酶工程原理屬于生物化學的衍生學科，其教學內容難免會與其他基礎專業(yè)課重復，導致該門課程缺乏連貫性與側重點，因此學生的重視程度不高。例如，“食品微生物學”開設在3～4學期，其中的培養(yǎng)基配制、發(fā)酵工藝條件優(yōu)化等核心內容與后面開設的“酶工程原理”的內容重疊。另外，就業(yè)目前是高校學生工作任務的重中之重。大多數(shù)本科生在第七學期把心思都放在考研、考公等就業(yè)問題上，對于部分專業(yè)課持有應付的態(tài)度，因此學生在授課階段出現(xiàn)注意力不集中甚至曠課等問題，這也是導致教學效果不佳的一個重要原因。

三、“酶工程原理”課程教學改革策略

（一）組建高質量教學團隊，提高教師專業(yè)素養(yǎng)

高校每年教師的招聘工作尤為重要，其招聘質量和水準直接決定了高校的發(fā)展前景?；谏鲜鰡栴}，組建專業(yè)對口的高質量教學團隊是解決上述教學短板的根本所在。在高校引進人才的過程中，需要嚴格按照課程組申報的進人計劃進行招聘，寧缺毋濫，也要遵循國家制定的“破四唯”的方針政策。在招聘環(huán)節(jié)不以應聘人員的科研論文、科研項目等業(yè)績作為唯一的評判標準，更應關注應聘人員的專業(yè)素養(yǎng)，評估其試講時展現(xiàn)出的教學能力及其與本學科的匹配程度，這樣才有希望建設成一支適合于“酶工程原理”課程的專教學團隊。

雖然不提倡只考慮應聘人員的科研業(yè)績，但是科研水平的提升對于教師做好教學工作也極為重要。推動教師以科研促進教學的協(xié)同發(fā)展模式，鼓勵教師多出去參加學術會議進行同行交流，及時獲取本學科前沿的研究理念及成果，是提高教學水平的一條捷徑。高校也應鼓勵教師去更高的平臺進修，獲取先進的教學理念，學習教學方法，從而提升教師的專業(yè)素養(yǎng)和授課技能。最后，高校需力爭促進學科建設，提高本學科的影響力，組建一支學歷、年齡、職稱結構合理、教學能力強的教學團隊，解決以往教學團隊松散、薄弱等問題，為學生提供完備的師資保障。

同時，高校需要對教師的授課質量嚴格把關，相關考核不能總是停留在“走過場”的階段。高校需在教師職稱評定等方面強調教學的重要性，每學期結束后也要通過教師所在的二級單位對其授課情況進行及時反饋，讓授課教師了解存在的問題，以便及時改進。

（二）增強教學內容建設，深化教學大綱改革

教學內容應當根據(jù)授課專業(yè)的特色因地制宜地進行修編，做到取其精華，去其糟粕。其中，對于當前酶工程領域工業(yè)發(fā)展具有傳承意義的重要理論知識框架需要保留；而對于部分實際應用價值較低，早已不符合工業(yè)化應用主流趨勢的內容需適當?shù)貏h減。例如，酶工程領域早已被工業(yè)界淘汰廢棄的部分純化方式可以從教學大綱里刪減掉。更為重要的是，在此基礎上需要從國內外酶工程領域著名的論著、期刊獲取可靠、有價值的前沿文獻資料，及時地補充近年來出現(xiàn)的新理論、新思想和新技術，使學生能夠緊跟時代的步伐，及時獲取最前沿的專業(yè)知識，能夠打開自己的專業(yè)視野。

修訂教學大綱，突出專業(yè)特色。國內高校食品科學與工程專業(yè)的培養(yǎng)特色是培養(yǎng)的學生在畜產(chǎn)、糧油及果蔬等傳統(tǒng)食品工藝學方面有所建樹，而對于純生科相關的教學內容的考核要求較低。“酶工程原理”屬于生命科學領域的主干課程，在修訂本課程教學大綱時，可以依據(jù)食工專業(yè)的特色來重新整合目前的教學內容，將部分偏離本專業(yè)培養(yǎng)目標的內容進行適當刪減。例如，可將晦澀難懂且超出食工專業(yè)本科生認知范圍的代謝調控、不飽和突變、石油醚類酶的結構等內容適當?shù)鼐珳p。爭取能緊密地將酶工程領域的核心內容和傳統(tǒng)食品工藝學進行自然融合，同時將主要的課時放在食品傳統(tǒng)工藝相關的教學環(huán)節(jié)上。

（三）探索新穎的教學方式，以學生為中心

在今后的教學環(huán)節(jié)中，可以嘗試翻轉課堂等新穎的教學方式。講授式教學是課堂的主體部分，但是也需要將視頻展示法、互動法等多種多樣的教學方式帶入課堂中，更好地激發(fā)學生對該門課程的學習興趣。常規(guī)的講授法的主體是教師，學生的參與度極低，在一成不變的教學方式下，課堂氛圍難免使人感到枯燥無聊，學生也會出現(xiàn)注意力不集中、上課走神等問題。而視頻展示法、互動法等教學模式可以使學生在教師的主導下積極參與到課程中，這樣也能有效地解決上述存在的問題。例如，翻轉課堂或者互動法可以通過學生自由分組的方式完成某一章節(jié)或某一部分的講解，教師和旁聽的學生來點評。這種方式不僅可以促進學生更快更好地掌握講述的內容，還可以通過這種方式鍛煉學生的語言表達、制作PPT等方面的能力，促進學生的全面發(fā)展。除此之外，分組討論等方式也可以引入教學環(huán)節(jié)，這些以學生為中心的教學方式可以促使教師更用心地進行教學設計，更好地將專業(yè)課核心內容教授給學生。

（四）完善考核方式，合理設置課程

相比于傳統(tǒng)的考核方式，“酶工程原理”課程在今后的教學環(huán)節(jié)需強調以學生為中心的協(xié)同教學模式，增加課前內容回顧和測試、學生PPT分組展示、課程調研報告等環(huán)節(jié)，實現(xiàn)了教學及考核方式的多樣性，鞏固了學生對課程重要知識點的掌握程度。課程的平時成績占據(jù)了一定比例，在平時成績的評定中增加了師生互動、分組討論、課堂提問等多項環(huán)節(jié)。不單單以一張試卷評價學生對于一門課程的學習情況，將每位學生學習效果的評價貫穿在整個學習過程中，這也是一種進步的教學理念。

教師在教學過程中，需要進一步引導學生多方位地對學習效果進行自檢，提升學生學習的主動性。同時，為了更好地提高教學質量，可以嘗試針對教學評價的師生互評模式。師生之間的互評不僅能夠使教師和學生更加全面地認識自己、認識他人，還能促進師生之間的有效溝通與交流。通過互評，能夠使學生對所學知識掌握得更加牢固，也可以使教師發(fā)現(xiàn)自己在教學過程中存在的諸多不足，為以后的教學水平的提升提供了重要的依據(jù)。在今后授課中，各課程組針對存在的問題需要認真剖析原因，找到解決上述問題的途徑和方法，并持續(xù)進行教學改革，使教學方式更適應新時代背景下社會和學生的共同需求。

綜上所述，組建各方面優(yōu)秀的高水平教學團隊，提升教師授課水平與專業(yè)素養(yǎng)，優(yōu)化教學內容、深化教學大綱的改革，合理改進考核方式與評價體系，做到課程的持續(xù)改進，從學生的角度來建設課程，是高等院校提升“酶工程原理”等相關課程教學質量的改革方向和根本途徑。