糖生物工程教学改革探索与实践

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［摘要］糖生物工程是江南大学生物工程学院从2018开设的面向本科生的专业理论课程。对糖生物工程教学内容进行整体优化，采用模块化教学模式、启发式互动教学方法、多样化的教学手段及多元化的课程考核方式对该课程进行探索与实践，激发学生的学习热情，取得了良好的教学效果。通过引导学生积极参与与糖生物工程相关的自主创新科研项目，培养具有扎实理论基础，较强动手操作能力和科研创新能力的复合型人才。

［关键词］糖生物工程；教学内容；教学模式；教学方法；科研创新

糖生物工程是生命科学领域新兴的分支学科，主要研究糖类物质的制备、构效关系及其应用。随着糖链解析技术的不断发展，许多糖链结构及其生物学功能都得到揭示。研究表明，糖链与生物体的生长、发育及疾病有着密不可分的关系。糖生物工程已成为继基因工程、蛋白质工程之后的最受关注的热点领域之一[1]。江南大学生物工程学院自2018年开展糖生物工程的讲授，并作为本科生的一门专业理论课程。目前糖生物工程可以参考的教材非常有限，可以查到的只有由张树政院士编写的参考书，因此如何上好糖生物工程这门课，对学生和老师来说都是一项挑战。

一、教学内容的优化与模块化教学

模块化教学模式源于20世纪70年代，其指导思想是将课程内容的知识点划分为数个知识模块。与按部就班的传统教学方式相比，模块化教学模式具有针对性强，灵活性高，简单明了等鲜明的特点，受到一线教师的广泛关注[2]。近年来，模块化教学模式在微生物学实验、分子生物学、酶工程等生命科学理论课中得到应用，效果显著[3-5]。基于需求驱动调研分析，本次教改将课程内容归纳为单糖、寡糖和多糖制备及功能；蛋白糖基化；糖类药物；糖结构解析四个内容模块，以这四个知识模块作为抓手来合理设计教学内容。由于生命科学发展日新月异，知识更新快，采用模块化教学模式便于教师不断更新自己的知识库，紧跟国内外最新的研究动态。

二、启发式互动教学方法的运用

为了提升学生对这门课的学习兴趣，除了在第一节课强调该门课程在生命科学领域的重要性之外，还在教学过程中进行启发式互动教学，通过提出问题，引导学生主动思考，真正明白问题所在。在教学过程中，认真听取学生的反馈，杜绝教师只负责讲学生只负责听的授课模式，凸显学生在教学过程中的主体地位，从而提高教学效果。为鼓励学生在课堂上积极发言，适当提高平时成绩的比重，并将学生发言的次数和回答问题的水平作为平时成绩评估的重要指标之一。

三、教学手段的多样性

（一）多媒体的合理使用。在教学过程中，除了使用常规的PPT内容展示外，对于比较抽象、复杂的问题要积极引入多媒体课件，通过动画演示，给学生以视觉和听觉综合感受，加深对内容的理解和掌握。（二）微信交流平台的创建。适当运用现代化的通信交流手段，进行深入互动和学习。利用琐碎的空闲时间，通过微信平台来获取信息，已成为一种新的学习方式[6]。通过班级微信群推送糖生物工程的最新动态、热点话题、学术报告，让学生在课下主动学习，鼓励学生勤于思考，有疑问随时可以在群里提问，进行讨论，发掘学生跟踪学科前沿发展的能力。

四、课程考核的多元化

课程的考核采取平时成绩+期末考试的形式进行综合考核。在互动式教学过程中，根据学生的发言情况作为平时成绩考量的重要指标之一。除此之外，考勤及随堂小测试都作为平时成绩评定的重要依据。期末考试可采用分组开放式专题汇报进行，邀请从事糖生物工程领域的相关老师作为评委进行点评，考查学生的综合能力。

五、实践效果

（一）课堂教学效果显著。兴趣是最好的老师，兴趣的引导和培养对于学生学好糖生物工程课程具有很大的促进作用。经过需求驱动式分析、整体优化后的课程教学内容，显著激发了学生的学习热情和主观能动性。学生除了在课堂上能做到认真听讲并且和教师能有良好的互动外，在课下能主动地查阅资料，对某个问题进行深入学习和讨论，教学效果得到显著提升。此外糖生物工程作为一门以应用为导向的学科，在教学过程中时刻渗透江南大学“彰显轻工特色，服务国计民生”的理念，使学生深刻认识到学好这门课程的重要性以及将来工作后要学以致用，获得一种实现自身价值的满足感和使命感。（二）本科生科研创新能力的培养。学会并善于独立思考是培养创新意识及开展创新性研究工作的基础。只有独立思考才能打破思维定势，激发灵感，发现问题所在。在教学过程中，激励学生在学好理论知识的基础上，要多理论联系实际，不盲从书本，勇敢尝试新思想、新方案。以哥白尼的日心说为例，鼓励学生要具有不怕困难，不怕失败和勇于挑战的信心和底气，只有这样才有可能获得重大特别是具有原创性的重要研究成果。鼓励学生积极联系老师在实验室开展课后科研活动，有意识地培养自身的科研创新能力和独立自主能力。以参加创新项目为契机，培养学生勤于思考、善于思考的能力。通过学生自主查阅文献，设计实验方案，培养具有扎实理论基础，较强动手操作能力和科研创新能力的复合型人才。这些能力的培养有助于学生尽快适应毕业后的工作，也为进一步的学习深造打下坚实基础。指导学生积极参与了多项与糖生物工程相关的自主创新科研项目，其中“‘三融合二递进’轻工食品类本科创新人才培养体系的构建与实践”获得2018年高等教育国家级教学成果奖二等奖；指导学生参加第四届全国大学生生命科学创新创业大赛获得二等奖（创新类）；指导学生参加2018年“创青春”全国大学生创业大赛校内选拔赛获三等奖；指导学生获得两项江苏省省重点大创项目。本教改项目已经在生物技术、酿酒工程专业进行了实践教学，学生反响好，学习积极性更高，科研创新能力得到提升，教学效果显著。以模块化教学为抓手合理设计教学内容，有助于学生对糖生物工程领域的知识掌握更为系统，实用性也更强。鉴于新课改内容体系下教学效果显著，因此该方法具有重要的推广价值。

参考文献

［1］杜昱光.糖生物工程与大健康产业［J］.生物产业技术,2018(6):1.

［2］钱诗.模块化教学模式下的教学案例分析［D］.武汉:华中师范大学,2014.

［3］戴亦军,何伟,袁生,等.模块化微生物学实验课教学体系的探索与实践［J］.微生物学通报,2015,42(9):1809-1816.

［4］段瑞君,杨希,梁健,等.分子生物学模块化教学改革的探索与实践［J］生物学杂志,2018,35(1):118-120.

［5］蒋承建,杨洋,何勇强.基于“双平台+模块化”模式的大学酶工程课程教学实践研究［J］.大学教育,2013(14):95-96.

［6］韩立敏,李璟琦,孙晓东.地方本科院校生物专业英语教学改革探索与实践［J］.生物学杂志,2017,34(3):126-129.

作者:李子杰 尹健 张洪涛 王晓丽 单位:江南大学糖化学与生物技术教育部重点实验室