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摘要：为提高酶工程学教学效果，将学科发展前沿融入到教学内容中，同时实行教师主讲为主、学生自主学习讨论为辅的教学方案。在没有教材的情况下，学生通过老师讲授、课外学习再结合酶工程学最新研究进展提高教学的质量。使学生从最新科研成果中激发学习热情，提高学生提出问题、解决问题的能力。
关键词：酶工程学前沿；教学改革；心得体会
本文引用格式：黄金金.浅谈《酶工程学》课程教学心得体会[J].教育现代化,2019,6(81):186-187.
酶工程学是生物学等学科的专业课，是生物科学、生物技术等专业的核心课程。其特点是与实际结合紧密、应用性强。我院的酶工程学为选修课，开设在本科三年级上学期，仅有34学时，且没有教材。酶工程课程内容与《生物化学》、《分子生物学》、《发酵工程》、《基因工程》、《蛋白质工程》等均有交叉，因此，如何突出本课程的特点，避免课程简单重复，为教学内容的设置提出了较大挑战。经认真思考、精心调研，结合《酶工程》自身的特点，决定采取理论与实际结合的授课方式。在阅读国内的生物工程学报、中国生物工程学进展、国外酶学相关的SCI期刊、各大学术论坛，如科学网、生物谷等，结合笔者的科研积累，在教学内容上做了精心挑选。既包含酶的特点、酶的筛选、酶的生产发酵、酶的催化反应体系、酶反应器、酶的分离纯化，又介绍酶的改造和固定化酶的最新研究进展，并结合实例增加了酶在生物柴油、食品添加剂的制备、辅助洗涤剂进行衣物除污、皮革除毛等实际应用中的应用。内容基本涵盖了国内外酶学相关领域的最新进展[1]。
一 充分调动学生的积极性
确定教学大纲后，在确保总学时不变的情况下，把部分学时转给学生，学生具有主动分享所学内容的资格。课程分为老师主讲、学生辅讲和学生讨论三个部分。《酶工程学》的每一章节的内容从头到尾是一个循序渐进的完整体系。老师在每两个章节讲授结束后，会安排一篇与所讲章节内容密切相关的文献，供学生阅读。学生可根据老师所讲内容，自己查询书籍、文献或者求助老师的方式学习指定文献。最后派一名学生到讲台上以讲故事的形式与其他同学分享自己学到的知识，其余同学可以参与讨论。例如，老师讲授完酶的特点和微生物发酵产酶后，学生学习文章“南极深海沉积物宏基因组DNA中低温脂肪酶基因的克隆、表达及性质分析”[2]。这是一篇典型的微生物酶筛选、育种、获得产酶菌株、培养产酶及酶的性质分析的文章，内容涉及到了酶的特点、微生物育种和发酵产酶。学生在研读这篇文献的时存在一定难度，需要及时与老师沟通。从而锻炼了学生遇见问题主动解决的能力。比如学生会不懂什么是宏基因组文库，经过自主学习后明确其定义的同时，也理解了如何对酶进行筛选。之前在其他课程中学习的知识点可以在文献中用起来，给学生一种由点到面的感觉。知识点不是死的，而是活的，是真实可以用的。学生通过自我学习后，自信心增强，并乐于在讲台上分享自己的学习成果。其他同学听完其讲授内容后，会提出自己的疑惑，比如有同学会对酶的筛选的其他方法感兴趣，大家私下继续讨论学习，从而提高学生学习的积极性。
二 讲课内容与科研前言结合
目前国内教材普遍存在的问题之一是实例老旧，很多知识点停留在用陈旧的教学案例去解释，甚至有些图例、案例不仅在酶工程，在蛋白质工程以及生物化学中反复使用[3]，且与科研前言脱节。为解决这一问题，我们尽量用最新的研究内容去丰富教学案例，用最前沿的科研成果来作证教学知识点，给学生耳目一新的感觉。本门课程的一些教材在讲到提高酶的产量方法时，重点讲述发酵工艺条件的控制上。我们也引用了比较新的实例“A novel mono-and diacylglycerol lipase highly expressed in Pichia pastoris and its application for food emulsifier preparation”来作证其通过调整发酵不同阶段的pH提高产酶水平[4]。但随着生物技术的发展，现在研究多通过基因工程手段构建高产菌株，再进行发酵工艺条件优化。本教学案例中除了增加了通过基因工程方法构建双功能酶、双中心酶的案例，还引用最新文献中“Efficient heterologous expression of an alkaline lipase and its application in hydrolytic production of free astaxanthin”中通过增加前导肽、优化信号肽密码子获得高产脂肪酶的毕赤酵母重组菌株，将脂肪酶的表达水平提高约40倍[5]。另外，酶法制备生物柴是最经典的应用实例，但学生并不清楚如何用酶制备生物柴油。教学中选用案例“Biodiesel production from microalgae oil catalyzed by a recombinant lipase”让学生了解生物柴油是一些油脂和甲醇或者乙醇在脂肪酶的催化下转变成的C16-C18的脂肪酸甲酯或者脂肪酸乙酯[6]。并结合我国对生物柴油这种新能源的支持，在2011年出台的《生物柴油调合燃料（B5）标准》，以及在海南试点的生物柴油加油站做实际例子引起学生兴趣。在脂肪酶的其他应用方面，我们还采用最新文献的报道，让学生了解到酶在虾青素、食品风味[7]等各方面的应用。
三 拓宽学生视野
学生除了课堂学习外，课外学习、听讲座都是很好的知识延伸的途径。可以考虑在教学中，学院组织相关方向的专家做针对本科生的报告。专家报告可介绍报告人的研究经历，相关领域研究现状，面临的问题、如何解决问题、还有哪些问题需要解决等。学生从这样一个由提出问题—解决问题—再提出问题—解决问题的报告中，可以开拓视野，建立自己的科学逻辑思维。我校药用植物生物技术重点实验室和生命科学学院还定期或不定期的举办各种学术讲座，邀请在某些领域已经取得了一定成就的专家学者做学术报告。学生在听这些学术报告的过程中，会提出自己的问题，到课堂上与老师进行讨论、增加了学生学习的积极性。
四 结语
酶工程学在生物学中是一门应用性很强的学科，生物学各种技术的迅速发展也带动了酶工程学的发展。将生物技术与酶工程学有机结合起来，同时提高学生利用酶工程学分析解决实际问题的能力，是新形势下应用创新型人才培养必须思考的问题。在教学过程中，将教学与科研有机结合在一起，激发学生的兴趣，可以更好的提高教学质量。
参考文献
[1]张金伟,曾润颖.南极深海沉积物宏基因组DNA中低温脂肪酶基因的克隆、表达及分析[J].生物化学与生物物理进展,2006,33(12):1207-1214.
[2]Huang JJ,Y Zhen,Guan FF,et al.A novel mono-and diacylglycerol lipase highly expressed in Pichia pastoris and its application for food emulsifier preparation,Process Biochemistry,2013(48):1899-1904
[3]Huang JJ,Yang Z.,et al.,Efficient heterologous expression of an alkaline lipase and its application in hydrolytic production of free astaxanthin,Biotechnology for Biofuels,Biotechnol Biofuels(2018)11:181
[4]Huang JJ#,Xia J,Jiang W.,et al.,Biodiesel production from microalgae oil catalyzed by a recombinant lipase,Bioresource Technology,2015,180:47-53
[5]王瑞琴,陈德昭,韦尚升,等.酶在食品工业中的研究进展及应用[J].中国调味品,2019,44(4).
[6]司贺龙,魏凤菊,侯名语,等.酶工程等生工课程实践过程中引发的思考[J].教育现代化,2015(12):110-112.
[7]李焕仪,陈金余.酶工程学在食品检测领域的应用研究进展[J].技术与市场,2017,24(03):72+74.
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