教学成果总结
成果名称：“互联网+”背景下《酶工程》课程多元化教学模式探索与实践
成果完成人：梁丽琴 王文科 贾震虎 梁金燕 袁丽环
成果完成单位：山西师范大学
“互联网+”背景下《酶工程》课程多元化教学模式探索与实践
教学成果总结
山西师范大学生命科学学院
梁丽琴 王文科 贾震虎 梁金燕 袁丽环
摘要：酶工程是生物技术专业的主干必修课，具有很强的理论性和实践性，因而如何上好酶工程课，对培养具有扎实理论与实践性强的专业人才具有举足轻重的作用。基于此，2015年至今，我们以突出素质教育为宗旨，以社会需求、地方经济发展及学生个体发展统一为导向，秉承把素质教育与教学过程相融合的理念，在前期取得的教学成果基础上对酶工程课程的教学内容、教学方法、教学手段、考核方式进行了全方位改革与实践，目前，已经形成以生化知识框架为主线，学生以教师设置的问题为导向，“学生课前自主预习+课上小组讨论+师生互动+教师讲解与总结”的教学流程，以及“多元化（教学方法+教学手段+教学平台+考核方式）”的教学体系，并注重理论与生活实践及科研前沿相结合，提高了学生的学习兴趣、学习效果、专业素养、合作与沟通能力、科研创新与实践能力，教师观念也得到了转变，教师综合能力得到很大提升，并主编教材《生物工程实验指导》中的“酶工程实验”部分。逐步形成适合师范院校酶工程课程的教学模式，并初步形成成“初中-高中-大学一体化”的教学模式。
一、 成果研究的背景和意义
酶工程是生物技术专业的主干必修课，主要内容包括酶的发酵生产、酶的分离纯化、酶和细胞固定化以及酶的分子工程，涉及细胞工程、基因工程、发酵工程、生物分离工程和化学工程等诸多学科，是酶学、微生物学的基本原理与化学工程有机结合而产生的一门新的科学技术，在生物技术人才培养中处于至关重要的地位。
二、成果研究的基础及存在的问题
该成果前期有完整的教学大纲、教学日历、教案、PPT，但随着生物技术的飞速发展与对人才要求的提高，教材、大纲、教案及PPT等都需要不断优化与改进，且学生普遍反映酶工程课程学习理论与实践联系少，有的内容学习起来晦涩难懂，因而，必须对酶工程进行全面课程改革与优化。
因此2015年开展了“《酶工程》课程体系建设与教学模式探索”，本项目旨在酶工程理论课程传授中，从与实践相结合方面，推进素质教育，为社会培养富于创新精神的高素质专门技术人才。
三、成果研究的主要内容及研究目标
（一）研究内容：按照素质教育的思想，教育的目的全面提高学生的素质。本项目的内容主要进行酶工程课程教学的全方位改革，并在教学过程中把外在的知识和感受内化为学生个人内在的、稳定的个性心理品质，从而为学生一生的发展提供良好的基础。
（二）研究目标：把素质教育与教学过程相融合，推进教学改革，培养学生的自主学习能力、科学精神和健全的人格。
四、成果简介及主要解决的教学问题
（一）优化了教学内容，并对实践性强的内容进行了图片与视频处理，虚拟实验设计，或借助科研论文进行讲解，提高了教学效果。
（二）形成了适合高师院校酶工程的“以学生为中心，小组合作讨论构建知识模块法为主线”的教学模式。即以知识框架为主线，学生以教师设置的问题为导向，“学生课前自主预习+课上小组讨论+师生互动+教师讲解与总结”的教学流程，以及“多元化（教学方法+教学手段+教学平台+考核方式）”的教学体系。
（三）改变了一张考卷定成绩的传统考核方式，平时成绩以考核学生的自主学习、创新与实践能力为主，期末成绩更加侧重学生对整体知识的把握及运用。
（四）解决了理论与实践脱节的问题，学生的科研创新与实践能力得到了提升。指导国家级及省级各类大学生创新项目9项，并多次获奖。指导学生撰写综述，发表在学术型核心期刊《生物技术通报》。
（五）以“初中-高中-大学教学一体化”为宗旨，在高等教育中渗透中学教师教育，培养学生对知识的掌控能力、逻辑思维能力，知识传授能力，提升学生的教学设计及教育信息技术能力，指导学生撰写面对中学师生的综述论文，发表在核心期刊《生物学教学》。
（六）在此项目基础上，良性循环申报成功酶工程优质课程项目，省级虚拟仿真实验项目，教学模式不断得到优化，并在校园网络教学平台建设了酶工程课程，为申报省级乃至国家级精品课程奠定了前期基础。
（七）教师观念得到了转变，教师综合能力得到了提升。王文科2015年获“三育人模范教师”，梁丽琴2016年获校“中青年教师基本功大赛”三等奖，2017年获校“三育人模范教师”；据此教学成果撰写的论文“基于思维导图的高校《酶工程》课堂教学模式设计”发表在《International Journal ofadvanced research》期刊，“‘互联网+’背景
下“酶工程”多元化教学改革的实践与思考”发表在核心期刊《微生物学通报》，受到广大教研工作者的关注。在教改过程中不断总结经验，编写《生物工程实验指导》中的“酶工程实验”部分，发表相关教改论文10篇。
该成果对推进素质教育，为社会培养富于创新精神的高素质专门技术人才具有重要意义。
五、成果解决教学问题的方法
结合社会对人才的需求，学生的就业及深造需求，确立本课程的教学目标为重理论联系实践，重综合素质培养。
（一）针对教学内容，通过教研例会，对教学内容及重点难点不断进行精简与提炼，将复杂内容简单化。同时根据学生所学课程内容，对课程内容进行适当调整。如微生物发酵产酶中酶蛋白的合成等内容在前序课程已经重点学过，因而只需要让学生复习即可，重点突出“酶工程”的特色内容。并运用超星泛雅平台及蓝墨云平台对知识体系进行解构和重组，同时提供与与生物技术相关的理论研究与生活实践资料，使学生能够理论联系实践。对教学内容的呈现，除了传统的把教学内容制作成PPT之外，运用Camtasia Recorder等录课软件制作微课、Spoc，将实践性强的内容进行实物或实际操作过程拍摄（每年生产实习时进行），将实验技术内容用互联网上的相关操作视频结合本校往年开设的实验视频制作成微课或Spoc，将理论性较强的内容做成Flash形式，从而让学生理解起来更加形象易懂。运用思维导图及微课不断精炼教学内容，同时在课程平台上添加国内外学术前沿动态、最新研究成果、相关课程学习及科研网站、微信公众号、虚拟仿真实验项目等。
（二）在教学模式方面，通过不断调整师生角色，教师讲授与课堂大讨论相结合，充分调动学生的积极性，逐步形成以教材为剧本，教师为导演，学生为演员的师生互动模式。以知识整体框架为主线，教师引导学生预习及复习，逐步形成点-线-面教学流程。在教学过程中，借助校园网络教学平台、蓝墨云平台、微信平台等，采取直观教学法、阅读前沿文献进行实例教学、PBL结合“头脑风暴”教学法、师生互动总结，运用思维导图对所学知识构建知识结构、教学做相结合-提高学生理论联系实践的能力等进行教学改革，取得了较好的教学效果。
（三）针对考核方式，平时成绩主要是从课堂表现、单元测验、科研创新能力（科研项目设计与PPT答辩）、追踪学术前沿能力（文献阅读与微课制作）四方面进行，期末成绩是在考核基础知识的基础上考核综合分析问题能力。
（四）在理论联系实践方面，在平时测评过程中，针对优秀的科研项目设计，鼓励学生申报各级各类大学生创新项目或创业大赛。针对前沿性学术热点，指导学生撰写综述。
（五）在传教方面，将教学过程与中学生物教学研究相结合，指导学生对重要知识点进行微课制作，思维导图及知识框架绘制，微信公众平台建设及班级移交，逐步形成高校教育引领中学教育，师生传帮带的格局。
（六）为不断优化酶工程教学模式，适应教育信息化革命，提升教学效果，课程团队除了申报相关教改项目之外，通过参加SPOC的设计制作与应用操作培训、自学及合作等方式提高教育技术技能，在校园网络平台建设在酶工程课程等。
六、成果的创新点
（一）以社会需求、地方经济发展及学生个体发展统一为导向，以人为本，突出素质教育。在培养学生掌握专业知识的同时，注意理论联系实际，将素质教育与专业技能训练并重，获得行之有效的适合学生发展水平的教学模式，提高学生学习酶工程的兴趣，能够积极主动的探求知识，找到适合自己个性发展的学习方法，在学习过程中及时发现问题、分析和解决问题，培养实践操作能力，进行创造性地探究活动，提高综合素质，同时培养学生健全的人格。
（二）形成了多元化“教学方法+教学手段+教学平台+考核方式”教学体系，及“以学生为中心，小组合作讨论构建知识模块法为主线”的教学模式。针对不同的教学内容，采用不同的教学方法；除了PPT与板书之外，将难以理解的内容做成视频与动画；除了课堂的的师生互动之外，充分利用校园网络平台、手机移动终端教学软件、微信公众平台进行师生与生生交流；更加突出学生的实践与创新能力。考核方式包括有平时成绩与期末成绩，平时成绩包括有单元测验、课堂表现及课外实践创新活动的开展。期末测试更加侧重分析问题的能力。课堂上教师“教”的比重减少，学生“自主学与探究”的比重增加。
（三）紧跟国际教育信息化的步伐，充分利用网上在线课程，虚拟实验操作等提升师生的教育信息技术水平，自主学习与终身可持续发展能力。
（四）高校教育引领中学教育，师生传帮带。
七、成果的推广应用效果
在我校，该教学成果已实践4年，对我校学生进行了实行多元化教学改革的满意度调查，结果如下图所示。
由上图调查结果可以看出，学生整体上对多元化教学改革都满意，其中学生对教学手段的满意度较高，相对于教室来说，他们更加适应于使用多元化的教学平台开展学习；其次是教学内容，教学内容穿插生活实践与学术前沿后，极大地拓展了学生的专业知识面，激发了学生的学习热情；学生对教学方法与考核方式的满意度较前二者低，尤其是考核方式。相较于传统的一次性期末考试只用两三天突击背诵来说，改革后的考核需要花费时间与精力，虽然学生对多元化教学过程满意，但是却不愿意面对多元化考核，因此，今后还需转变学生的考试观念。
另外，对“相比于传统教学方式，多元化教学改革是否能提高综合能力”也进行了调查，结果如下图所示。
注: a. 理论联系实践与追踪学术前沿的能力；
b. 自主探究学习能力，发现、分析与解决问题的能力；
c. 合作沟通与情感交流能力；
d. 教育信息技术的掌握与自我展现能力。
由上图可以看出：
①多元化教学改革对学生综合能力的提升很有帮助，尤其是通过基于小组合作讨论的多种课堂教学方法，学生的学习不再是自我封闭式的学习，通过互相交流，增强了合作能力、沟通协调能力，促进了情感交流与个性的展现；
②理论联系实践与追踪学术前沿的能力也到了很大提高，学生的知识面不再局限于书本知识，对酶工程内容的社会生产应用及前沿理论研究都有了全面的了解，更有利于学生今后的学术研究或生产实践；
③通过多元化教学手段及小组间的互相展示，教育信息技术水平与自我展现能力也到了提高，这对学生今后从事教育或者在工作中的积极展现都有潜移默化的作用；且多元化的教学平台，促使学生能够充分利用碎片时间随时随地学习、沟通与交流，将生酶工程学习日常化、简单化、前沿化、生活实践化。
④多元化教学改革对学生的自主探究学习能力及发现、分析与解决问题的能力也有很大提高，但是部分学生还是停留在传统的教学模式，在享受多元化教学改革所带来的快乐之外，不愿意付出太多时间主动参与或积极表现，因此如何改变学生的态度，让他们愿意更积极地参与进来是关键。
以上成果及在我校的应用效果目前已经发表在《微生物学通报》、《教育教学论坛》及《InternationalJournal of advanced research》期刊，对高校酶工程执教教师具有重要参考价值。
八、需要进一步研究和探讨的问题
虽然本教学模式对酶工程教学取得了较好的效果，但是随着“互联网+”时代的快速发展，教育信息技术在不断推陈出新，教学方法与教学手段也在不断改革与更新，因而对教师提出了更高的要求。教师必须不断学习与培训教学理论，才能跟上时代。另外，酶工程发展迅速，教材的改编无法紧跟日新月异的学术研究，因而，教师需要在对课程内容的深度理解与精准把握基础上，提高自己的科研水平，才能更好地引导学生追踪学术前沿，优化课程体系与内容，并根据不同的教学内容采用合适的教学方法与手段，不断进行教学改革与创新。但是“教无定法”，具体采用什么样的教学方法，还要根据学生和课程的具体特点而定，不能走入为教学方法而方法的误区。此外，教师应如何潜移默化地改变学生传统的高中学习习惯，提高学生的学习兴趣及自主探究能力是关键，作为师范类院校，培养具有自主探究精神的未来中学教师，才能更好地促进基础教育改革，形成良性循环，从而提高我国公民的整体创新精神与综合能力，进而加速我国的各项社会发展。
总之，没有最好，只有更好，以素质教育为目标的酶工程教学模式的改革与实践探索永远在路上。
