高校酶工程教学的课程设计及教学方法应用.docx

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1、高校酶工程教学的课程设计及教学方法应用摘要酶工程是是生物工程的一个重要组成部分。为使学生掌握酶工程基本原理、提高酶工程实践操作能力，本文对课程设计、教学内容和教学方法进行了初步总结。课程设计理念为突出前沿性、强调应用性、体现工程特色。教学方法方面重视绪论教学、案例教学和启发式教学，收到了良好的教学效果。关键词酶工程课程设计教学方法AbtractEnzymeengineeringianimportantpartofbioengineering。Inordertoenabletudenttomateritbaicprincipleandimprovetheirpracticaloperationa

2、bility，thipapergiveapreliminaryummaryoncurriculumdeign，teachingcontentandteachingmethod。Theconceptofcurriculumdeignitohighlightitfrontier，emphaizeitapplication，andreflectitengineeringcharacteritic。Teachingmethodpayattentiontotheintroductionteaching，caeteachingandheuriticteaching，andhavereceivedgoodt

3、eachingreult。Keywordenzymeengineering；curriculumdeign；teachingmethod1课程设计通过参加全国性的酶工程学术会议、深入酶生产和用酶进行充分调研、与企业技术人员和销售人员座谈，以及查阅文献等多种渠道，调查了解酶的研究、生产和应用中存在的问题，在此基础上，紧密围绕酶及酶工程研究、开发和应用过程中必需的基础理论、实验技术和操作技能，确定“酶工程”教学大纲和教学内容，并最终形成了相应的模块体系。本课程包括理论教学与实验教学两部分，内容互相渗透，该模式突出了酶工程理论知识的前沿性，又强调了技术手段在实践中的应用，对学生“知识、技能、素质”的

4、全面发展起到积极的作用。（1）突出前沿性：酶工程是新一代工业生物技术的核心，而酶产品在产业化过程中，存在众多亟待解决的难题。随着高通量测序和定向进化技术、结构生物学和计算生物学的发展，必须通过定向进化技术、半理性设计和理性设计等手段等技术手段进行酶的基因操作和分子改造，已是酶工程发展的必经之路。新技术、新工具的研究和开发已成为酶工程发展的前沿课题，在此基础上定制高端酶制剂、酶分子机器及细胞工厂，开发新产品，实现生物质资源向高附加值生物基材料、化学品、生物能源等工业产品的转化，已成为酶工程发展的必然趋势。2因此作为本科高校的教室应该紧密跟踪学科发展的前沿，并及时将该领域的最新进展更新到教学内容中

5、。（3）体现工程特色：酶工程是酶学与工程科学融合的综合性科学技术，因此本课程的先修课程包括生物化学、微生物学、微生物工程、基因工程，授课内容方面与生物化学、微生物工程、基因工程等很多学科相互交叉渗透，授课时应避免不必要的重复。因此，教材的选择突出工程特色，选择酶制剂工艺学作为主要教材，以及生物催化剂与酶工程、工业生物转化过程和工业酶：制备和应用的国外教材中译本作为辅助教材。针对工业催化应用中对酶的要求讲述酶的基础知识、工业酶生产菌种及其遗传改良和微生物发酵产酶等内容，结合量酶工程产业化实例重点介绍酶的工业提取与精制、酶与细胞固定化、酶有机相催化、酶的化学修饰及酶工程反应器等具有工程特色的内容。

6、实验内容包括酶的分段盐析及透析、酶工业纯化效果评价、酶的固定化和固定化酶应用等酶工程基本技术。2教学方法与手段（2）案例教学：案例可以是具体的科研课题或者是生产实践中出现的具体问题，使教学内容跟上学科的时代发展。4作为一种互动式的教学，教师提出问题（如：如何利用酶工程手段提高酶在應用过程中的热稳定性、如何通过技术手段多环节降低用酶成本），适时启发并引导学生运用基础理论分析并解决实际问题，培养了学生分析问题和解决问题的能力，将传授知识从单向的灌输转为双向的交流，使学生变由被动听讲转为主动参与，深化理解知识点，有利于提高教学效果，促进学生各项综合能力的培养。同时，这种方法对教师本身也具有促进作用，

7、教师不仅要熟读教材，而且要查阅最新文献，追踪该领域的发展动态，同时结合科研和生产实际，举出新的实例。因此，案例教学法可以更好的实现“以科研促进教学，以教学带动科研”的双赢效果。5（3）启发式教学：采用启发式教学，调动学生的学习主动性和积极性，实现教师主导作用与学生积极性相结合。例如酶和细胞固定化部分，让学生设想能不能以固定化细胞的方式代替现有的游离细胞方式来生产维生素C？是否可以采用固定化酶或者游离酶催化形式？列出酶催化甾体羟基化反应式后，让学生推测利用该反应进行细胞催化时如何控制生产条件才能提高底物的转化效率，采用固定化细胞进行甾体羟基化催化是否具有可行性？进而引入理论知识的讲解。3课程的改进方向通过课堂设计和教学方法方面的探索和应用，收到了良好的教学效果。在以后的课堂教学和实验教学中，需要以核心课程评估体系为依据，进一步加大实验材料和设备的投入力度，进一步优化教学内容，开设更贴近生产实践的工程类试验，更具实用性。同时继续加大教学方法的改进力度，充分利用各种手段特别是现代教育技术增强教学效果。创造机会让学生参与酶工程企业进行参观实习。让学生更多的参与实验的方案设计，多进行综合性、研究性的实验，6激发学生的学习热情和积极性，培养学生的问题意识，提高学生的实践能力和分析、解决问题的能力。