《生物催化工艺学》课程的教学实践与创新探索

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1、《生物催化工艺学》课程的教学实践与创新探索陈鹏程郑璞江南大学生物工程学院摘要：《生物催化工艺学》是生物工程及相关专业的重要课程之一，具有涉及面广、知识点多、应用性强的特点。针对生物催化工艺学课程的特点，在传统教学的基础上，将生物催化领域行业发展的最新成果及时补充到教学内容中，同时构建一种多层次互动、展示及科研促进教学相复合的教学体系，有利于增强学生自主学习、主动思考的机会。在此基础上，创新实施更为多元化的评价体系和考核方式,有利于提升教学效果和学生的综合能力。关键词：牛物催化工艺学;互动式教学;创新型评

2、价体系;作者简介：陈鹏程，女，汉族，江苏省扬州市人，博士研宄生，讲师，研宄方向发酵工程与功能材料。基金：江南大学2015年本科教育教学改革研宂项FI重中之重项FI(JG2015001)在生物技术迅猛发展的21世纪，指导学生了解并学习学科前沿和新技术非常重要。在生命科学与生物技术领域，以生物催化和生物转化为核心的绿色生物制造技术被广泛地认是是最有希望的工业可持续发展技术之一，在国民经济领域影响重大111。很多国家己出台用“绿色生物过程取代化学过程”的相关战略计划。其屮，美国提出：截止到2020年，通过生物

3、催化技术使得化工行业的原料消耗、水资源消耗和能源消耗各降低30%，同时减少30%的污染物排放;我国于2010年颁布政策，将生物制造产业确定为未来大力发展的战略新兴产业1^1。本校开设的《生物催化工艺学》是国内最早的有关生物催化技术的课程之一，目前是面向本科三年级的专业选修课程，授课对象为生物工程和生物技术专业的学生，课时为32学时。该门课程涵盖Y分子生物学、微生物学、生物化学、化学以及物理化学等多学科知识，主耍内容是向学生传授生物催化剂的理论基础、工艺过程、典型实例以及最新研究进展，教学目标是指导学生认

4、识并学习利用生物催化剂进行绿色生物制造化学品，为今后从事专业研宄工作或继续深造打好专业基础。在21世纪的新环境下，创新思维和创新能力的培养是高校学生培养环节中的重要内容。本文就新形势不该课程如何更好地培养生物技术领域具备扎实棊础和创新能力的高等研宄型和技术型人冰，浅谈对本课程教学的看法。一多层次以及互动式教学优化教学方法，可以激发学牛.兴趣，达到事半功倍的教学效果。传统的教学方式中，学生接受知识的过程较为被动、容易产生疲态，影响了对授课内容的消化和理解。尤其是针对这门应用性较强的课程，应根据课堂氛围，通

5、过典型案例引发学生思考。这种案例教学法由哈佛大学在20世纪初提出，目前已成为工商管理硕士教育中的主流方法。该方法最大的优点在于将知识从单向灌输转变为双向交流，引导学生由被动听讲转为主动参与，把枯燥抽象的，理论转变为生动典型的案例，理论与实践相结合，有利于提高教学效果并调动学生的学习积极性。在概念讲述之后，以应用性案例作为教学辅助，并安排问题启发学生结合已学知识进行分析。例如，在介绍工业常用酶种类时，以腈水解酶为例，通过其常见反应向学生展示其反应过程条件温和、催化效率高、选择性突出、工艺绿色环保的普遍特点

6、;接下来体在医药中间体的制备中，重点介绍相关酶种的挖掘及改造的实例，突出工业上为了实现应用0标，借助现代分子生物学技术的进步以及生物催化第三次发展的浪潮，利用基因工程手段构建工程菌或纯化酶作为催化剂的研宄实例，同时设置有关酶性质的问题，使学生对酶的结构与功能有所回顾⑷。除了引入案例教学法，在教学过程中还需要反复锻炼学生思考和解决问题的能力。例如在重要知识点之后，适当留一些热点问题让学生当堂思考，以加强学习的主动性m。例如，为y使学生充分理解各类酶种的作用机理，可将全班学生分为多个讨论小组，每组8人以内，

7、每个小组有5到8分钟的讨论吋间，讨论结束后各小组将结果汇总，由一位同学进行讲述汇报，组与组之间可以就不同观点进行分析辩论，老师把握全局。通过课堂展示这种形式，有助于各个小组之间快速交换学习学科相关知识，并促进相互之间的交流，从而增强对课程的理解和深入。此外，小组讨论的模式还能激发学生主动思考和团结协作的能力，并对他们的表达能力有所锻炼。二展示及科研促进教学在计算机科学技术发达的当代，多媒体教学以其形象直观的特点成为一种广泛使用的现代化教学方法。充分发挥多媒体的作用可以让学生有深刻的记忆，并且便于学生理解

8、，比如讲述酶分子活性中与底物相互作用时，播放视频可以给学生留下更加深刻的印象。团队内部根据各教师所擅长的领域分工制作教学课件：从总体概括入手，先简练描绘出高度浓缩的章节框架，再逐步细化各部分内容，循序渐进，层层引导学生。除了采用多媒体教学，根据本门课程的教学内容，针对生物催化剂的性能参数和反应动力学等内容，建议用板书的形式引导学生进行反应式分析和公式推导，使得教学过程更加灵活，有助于教师对学生思维的引导，加强思维转变的连贯性和生动性。除了展