蛋白质工程课程理论与实验教学改革的实践与启示

摘要：蛋白质工程是一门新兴的技术领域，由于学科和方向的侧重点不同，我校学生的学习始终存在一定的困难。本文作者通过近两年在遵义医学院珠海校区开展的教学改革，进行了一些尝试，并取得了一定的成效，使该课程安排能更好地适应医学院校生物工程专业本科教学的需要。

关键词：蛋白质工程；理论；实验；教学改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A？摇 文章编号：1674-9324（2014）14-0029-02

蛋白质工程是随着生物化学、分子生物学、结构生物学、晶体学和计算机等技术的迅猛发展而诞生的，也与基因组学、蛋白质组学、生物信息学等的发展密切相关，是融合了蛋白质晶体学、蛋白质动力学、蛋白质化学和计算机辅助设计等多学科而发展起来的新兴研究领域，它一出现其广阔的应用前景就受到了学术界和产业界的高度重视。自从开设本门课程以来，遵义医学院生物工程教研室就蛋白质工程理论与实验课程教学进行了一系列的改革。

一、原蛋白质工程课程设置

由于蛋白质工程课程成立较晚以及其本身与酶工程的发展存在着密切的联系等原因，遵义医学院珠海校区一开始把蛋白质工程和酶工程融为一体，列为《蛋白质工程与酶工程》课程，共计118学时，其中，理论66学时，实验52学时。经多年教师课堂观察总结以及课后学生调查，发现这种课程安排不能使学生很好地接受掌握蛋白质工程的理论与实践。

二、蛋白质工程课程改革

为了使蛋白质工程课程教学更好地适应时代的发展，我校进行了相应的理论课与实验课教学改革，突出教学目标，同时，使教学内容与教学手段更加科学合理，便于学生更好地接受掌握，提高教学效果。

1.蛋白质工程理论课程设置。蛋白质工程是通过物理、化学、生物和基因重组等技术改造蛋白质或设计合成具有特定功能的新蛋白质。而酶工程则是酶的生产与应用的技术过程。两者之间虽有紧密的联系，但侧重点不同。当然随着蛋白质工程的发展，经蛋白质改造或全新合成的蛋白质，会应用到酶工程，但笼统地将两者合二为一的作法，在教学工作中已经显示出其不合理性。因此，鉴于蛋白质工程与酶工程本身的差别，以及教学内容与侧重点不同，特将《蛋白质工程》作为一门独立的学科（36学时）向生物工程专业的本科生传授。

2.蛋白质工程课程教材的选择。教学工作中，教材的选择至关重要。由于蛋白质工程是一门新兴的课程，并且发展速度很快，与其他科目相比，存在可选择范围小，更新速度不够快等问题。我校原蛋白质工程教材选用王大成主编的《蛋白质工程（化学工业出版社，2002年出版）》，该教材出版早，内容简洁，对前沿技术讲解比较少，改革后的教材选用汪世华教授主编的《蛋白质工程（科学出版社，2008年出版）》，该教材知识覆盖面较广、内容难度适中，比较适合于本科生教学使用。但就本门课程的教材而言，加强教材建设迫在眉睫。

3.蛋白质工程实验课程设置。长期以来，我们一直将蛋白质工程与酶工程的实验放在一起，多设计为验证型实验。限制了学生的自主性与创造性，鉴于此种情况以及蛋白质工程实验课本身的特点和要求，我们把蛋白质工程的实验设立为一个综合性实验，时间为1周（28学时），紧跟在理论课之后进行。为了保证实验课程教学质量，特别进行蛋白质工程专业实验室建设，进行仪器设备的添置及规范化管理，保证所开设综合性、设计性实验的效果。

4.开展形成性评价，培养学生自主学习能力。在蛋白质工程教学改革的实践中，我们充分体现以学生为主体的教学思想，通过课堂内外教学相结合的方式，增加授课老师和学生之间的互动，积极了解学生学习情况，对专业知识的自我要求以及所希望的主讲老师的授课重点，对学生的反馈积极回应，调整授课策略，激发同学的学习兴趣，矫正部分同学学习的盲区。在授课中，根据教学进程的安排，尽可能地向同学们介绍蛋白质工程研究的最新进展和研究趋势，并积极向同学们阐述本校相关学科的研究方向和学科优势，开阔同学的学习视野，鼓励同学主动学习。鼓励学生参与授课，蛋白质工程课程授课对象是三年级的学生，经过大一大二的学习与积累，他们已经掌握了很好的学习方法，具有很好的主动学习能力。因此通过内容选择，安排学生分组，制作多媒体课件进行授课，教师总结，开展课堂讨论等，课堂气氛活泼，大家积极发言，进行讨论，取得了良好的教学效果。在理论授课中，增加由学生自主选择感兴趣的专题环节。独立完成专题论文的撰写。在这一教学环节中，实现以学生为主、老师为辅的教学模式，培养学生自主学习的能力，同时可以极大地拓宽学生对有关蛋白质工程技术与应用等专业知识的理解和掌握，把握蛋白质工程在生物技术领域的动态发展，拓宽学习的知识面。

5.合理利用多媒体教学。充分利用多媒体教学，可以使有限的课堂教学时间与丰富的教学内容相统一，扩大了教学内容的信息量，图文并茂、形象逼真地展示了所教授的知识点。但笔者在教学实践中也注意到，整堂课都采用多媒体效果并不好，而将多媒体教学与传统板书教学适当结合效果会好很多。如在教学中对于概念、原理等，加强语言描述，结合适当板书，有助于学生从整体上把握课堂的知识结构和教学重点。

6.探索双语教学模式。蛋白质工程作为一门综合叉型学科，融合了多门学科的发展成果，要想充分理解掌握教材中相关的知识，课本上的内容远远不够，因此，学生必须具备一定的专业英语阅读能力。笔者尝试在课堂上对一些专业词汇、知识点进行双语教学，虽然目前尚处于探索阶段，但经过两年的实践，很多同学反映常用专业词汇量有了增加，对相关文献的理解力有了提高。

7.实践教学安排。蛋白质工程是一门应用性很强的学科，近年来，教研室不断进行实验平台建设，从蛋白质表达、提取、纯化、鉴定以及定性定量分析等方面，学生们都可以自主设计实验方案，对不同实验结果进行比较分析。当然，前期的条件是学生必须先熟练掌握本学科基本的实验技能，熟悉相关的仪器设备和注意事项等。具体来讲，学生只有熟练掌握无菌操作、菌体培养、诱导表达，蛋白纯化、SDS-PAGE及WesternBlot等基本的实验技能，才可以参加开放性实验。我们实验室尽可能地为学生提供一个自主创新的空间和平台，这样既可以加深学生对方法的学习，还锻炼了学生独立科研工作的能力。

8.建立完善的课程考核标准。提高教学效果，加强能力培养，除了教学内容与方法的改革，更离不开考核内容与考核形式的改进。在蛋白质工程课程考核中，我们将课堂表现、专题论文的写作、实验操作动手能力、综合性设计作业按一定的比例纳入最终的蛋白质工程课程的总成绩。在闭卷笔试环节中，增加设计型考题，考察学生对知识点综合运用的能力，从而提高学生在今后的学习工作中能具备综合分析问题、解决问题的能力。

课程教学是一项系统工程，课程教学的改革是教学研究永恒的主题，如何提高教学质量，鼓励创新精神，培养适应时展的合格人才是老师永无止境的目标。两年来的教学实践活动证明，蛋白质工程课程改革取得了较好的效果，开拓了同学的学习视野，调动了学生学习的积极性，激发了学生对科研问题的关注及探索，提高了学生的专业素养。但这些还远远不够，在蛋白质工程教学改革体系中仍需不断探索、大胆实践、积累经验，总结出一套适用于生物工程专业学生的教学模式，为专业人才的培养作出积极的努力。

参考文献：

[1]汪世华.蛋白质工程[M].北京：科学出版社.2008：1-8.

[2]王大成.蛋白质工程[M].北京：化学工业出版社.2002：1-9.