文/陈欢 吴卓夫 孙旸 朱学军 陈光

“新工科”理念的提出，标志着我国对工科人才培养的要求进一步提高，即要求高校培养具备创新素养、专业能力卓越的复合型工科人才。“酶工程”是生物工程、生物技术专业人才培养的核心课程。在“酶工程”课程教学过程中，以教室、教材和教师为中心的传统教学模式，已不再适用于“新工科”理念下的人才培养目标，而 “以学生为中心、成果为导向”的新教学理念，则更有助于激发学生的研究热情，提升学生自主学习能力。

为了应对新一轮科技革命和产业变革带来的机遇和挑战，2016 年，教育部提出了“新工科理念”。[1]“新工科”理念更加注重工科教育质量的保障，并依据理工科专业类人才培养质量标准制订了人才培养方案。[2-3]而“酶工程”作为生物工程和生物技术两大专业的核心课程，对新工科人才的培养发挥着至关重要的作用。

“酶工程”是一门研究酶的生产和应用的技术性课程。[4]历经半个世纪的发展后，酶工程与细胞工程、基因工程、蛋白质工程和发酵工程共同构成了我国完整的现代生物技术工程体系，酶工程已被广泛应用于医药、食品、工业、农业、环保、能源和生物技术等领域。[5]本文以吉林农业大学本科阶段“酶工程”课程为例，系统分析了高校“酶工程”课程的教学改革内容、目标与具体实施途径。

一、“酶工程”课程教学存在的主要问题

首先，在“酶工程”课堂教学中，学生的主体地位不够突出。由于教师长期占主导地位，学生习惯于被动学习，学生自主学习的内驱力和积极性大大降低，团队合作能力也未得到有效提升，最终导致学习效果不够理想。其次，在“酶工程”教学过程中，教师并未深入开展科研素养教育，致使学生科研思维不活跃，解决问题与动手能力较弱，参与社会实践、科学研究及大学生创新创业项目的人数较少。此外，思政教育与课程学习融合不足，思政教育与课程内容相脱节，导致思政教育距离学生现实生活较远。

二、课程改革内容和目标

（一）课程改革内容

为了强化“以学生为中心、成果为导向”的教学理念，高校应将学术前沿和科研成果融入课程内容，以酶的结构、功能、合成及调控为主线，重构课程内容体系，即以“酶学基础、酶的生产、酶的改性修饰、酶的应用”四阶递进的课程体系，体现课程内容的整体性、系统性和前沿性。同时，在多学科交叉的背景下，高校应围绕酶工程将生物化学、分子生物学和基因工程等前沿学科与技术在课堂教学中进行有机融合，以拓展、深化课程内容，使学生加深对酶工程这门学科的基本理论、现代技术与前沿学科知识与技术融合的理解。

（二）课程改革目标

围绕吉林农业大学“高水平教学研究型农业大学”的办学定位，生物工程、生物技术专业以培养从事微生物发酵、工程技术及管理的复合型人才为主要目标。因此“酶工程”课程教学的目标应当包括：（1）通过对“酶工程”课程的学习，学生能够牢固掌握酶的生产、改性修饰及应用技术的基础知识，并可应用酶学知识指导生产实践；（2）学生能够对产酶的微生物进行筛选，并对其产酶特性和酶学性质加以分析，继而对在生产和应用酶过程中遇到的相关问题提出解决方案；（3）在学习过程中，学生能够养成刻苦钻研、积极乐观的科研精神，树立社会责任担当意识和爱国情怀。

三、课程教学内容及组织实施

（一）围绕教学主线，重构课程内容体系

教师应围绕酶的结构、功能、合成及调控这一教学主线，重构课程内容，将酶学知识进行有机串联和融合，形成“酶学基础、酶的生产、酶的改造、酶的应用”四阶递进式的课程体系，以保证课程内容的完整度和时效性（见图1）。

（二）通过问题引导，搭建知识阶梯

教师应以“酶是生物催化剂”讲授为例，从“前导知识”——什么是催化剂引出酶的特点，进而提出为什么酶具有专一性、酶分子关键结构有哪些特点等，然后通过知识回顾、课堂讨论和提问、讲授、归纳总结等，引导学生逐步从对酶概念的理解与记忆向对酶作用机制的应用等深层次、综合性的高阶学习活动发展，从而达到促进学生知识层次融会贯通的目的。

（三）结合线上资源，组织课堂教学

（1）课前准备：教师应将提前准备好的预习课件的PPT、微视频、思维导图、课前思考题等学习资源，借助“学习通”上传共享功能，将课前学习资源能够快速推送到学生端，并可在线督促学生做好预习笔记。针对课前学习中遇到的难点和问题，学生需要在课前通过阅读相关教材和文献来找出相应答案。这一过程有助于增强学生学习的主动性，提高学生的学习兴趣。（2）课中实施：教师可采取讲授式、分组合作式、研讨式等教学方法，以问题为导向，引导学生进行合作学习，并及时对课程重难点问题做出解析和答疑。（3）课后总结：教师应通过“学习通”布置作业，并让学生对课程学习效果进行总结与反馈，以便全盘掌握学生的知识结构与能力水平。

（四）科研反哺教学，培养创新思维

为贯彻“科研反哺教学”的教学理念，教师应将学术前沿和科研成果融入课程内容，并将课程内容转化为科研实验项目。在教师的指导下，从选题、查阅文献到确定实验方法、开展实验，再到实验总结，学生皆能自主完成，从而有效提升学生的科研素质和科技创新能力。

四、完善课程考核方式

课程考核是教学过程的重要环节，是检查学生学习成效、改进教学质量的必要手段。为有效监督学生的学习过程，教师应细化考核内容和评分标准，采用过程性和总结性相结合的考核方式，以达到全过程检验学生学习效果的目的。其中，过程性考核成绩的比重应占60%，总结性考核成绩占40%。过程性考核主要从线上学习记录、在线交流次数、课前笔记、课堂参与度等维度对学生展开全方位跟踪与评价；总结性考核则主要从随堂测试、期中考试和期末考试的成绩等维度对学生学习效果加以评定。完善课程考核方式，有助于督促学生积极参与自主性、过程性和体验式的学习活动，并完成从“记忆式”学习向“自主式”学习转变。

五、教学改革展望

（一）线上线下混合的“酶工程”课程建设

在现有“学习通”平台的基础上，教师可借助“雨课堂”“学银在线”“智慧树”等平台，根据以学生为中心的教学理念，将线上资源自学与线下重难点教学相结合，贯通多学科的知识背景，实施线上自学、章节测试、课前测试、在线讨论等教学活动，以拓展学生的学习空间。

（二）进一步强化课程资源建设

（1）增设高水平实验条件。高校应增加中试设备和高水平仪器设备，进一步提升学生科研实践能力以及解决复杂工程问题的能力。

（2）建设学术交流平台。高校应邀请国内外知名学者，为学生讲授酶工程前沿技术和科研进展，开阔学生视野。

（3）搭建产学研平台。高校要搭建产学研平台，让学生深入合作企业的生产一线，了解目前酶工程技术发展面临的主要瓶颈以及企业对人才素养的要求，并将理论知识转化为解决问题的能力。

（三）高水平师资团队的建设

（1）高校应通过引进、培养人才，使团队在数量结构、职称结构、学历结构等层面更加合理，重点加强“双师型”师资队伍的建设。

（2）高校应积极组织教师参与国内外访学、深入企业观摩研讨、专项调研等“内培外修”活动，大力培养青年教师，使青年教师尽快成长为教学一线的名师，从而助力学校师资队伍建设。

（3）加强师德师风建设。高校在教学管理中应贯彻落实“有理想信念、有道德情操、有扎实学识、有仁爱之心”的“四有”教育理念，培养一支“以德立身、以德立学、以德施教”的优秀师资队伍。

六、结语

目前，以教师讲授为主的传统教学模式已经不能适应新时代的发展要求。因此，高校应树立“以教师为引导、以学生为主体”的教育理念，即要求教师在教学过程中主要起引导与辅助作用，通过采取多种方式提升学生学习的积极性和主动性，培养学生创新、合作的能力，以增强教学改革的效果。