生物工程团队开发了一个远程实验室来教授酶动力学

大流行迫使全球教师接受远程学习。尽管对于以理论为中心的讲座课程来说，改编现有材料相对容易，但远程教授实验室课程却是一项艰巨的挑战。在一篇新论文中，生物工程系的研究人员展示了远程实验室活动的实施，以教授学生有关酶动力学的知识。

“在线学习的一个重大挑战是提供动手实验室课程。在 大流行期间，我们开发并运送了包含用品和试剂的套件，为偏远地区的学生提供实验室体验，”助教教授 Karin Jensen 说生物工程。“我们希望帮助学生练习技术并使用不需要学生通常可以在我们的教学实验室使用的大型昂贵设备的协议远程执行实验。”

此前，研究人员开发了远程练习来教学生如何使用家用套件使用微量移液器。现在，他们专注于如何教授本科生有关酶动力学的知识，该动力学着眼于酶分解其目标以形成产品的速度。为此，该团队开发了一种家用酶动力学试剂盒，可替代在实验室环境中进行的传统技术。

“虽然其他讲师过去开发了实验室套件，但没有一个人专注于教授酶动力学，考虑到准确测量酶反应产物通常需要专业设备，这尤其具有挑战性”，Pablo Perez-Pinera (ACPP) 说，生物工程副教授。“我们使用非常基本且价格合理的设备来教学生如何进行简单的实验并快速收集数据以研究酶动力学。”

学生们正在研究乳糖酶如何将乳糖转化为葡萄糖。该套件包括微量移液器;秤; 乳糖; 乳糖酶丸;和血糖仪。在练习前几周，学生们接受了远程培训以使用微量移液器，并被教导在电子实验室笔记本中记录数据。在观看了预先录制的关于酶的讲座后，他们获得了有关如何进行实验的说明。

教授远程实验室部分的生物工程研究生助教艾琳·约翰逊(Eileen Johnson)通过为学生设计和进行自己的实验创建友好的竞赛来让学生参与活动。在与导师会面并学习了实验的基础知识后，学生们被要求调查不同的扰动如何改变反应的动力学：不同品牌的乳糖酶会产生影响吗，煮沸乳糖酶会改变什么，冷冻酶会不会改变结果?在介绍了这些变量之后，学生们会见了导师并展示了他们的结果。

“几名学生报告说，酶动力学实验室是他们最喜欢的课程之一，”生物工程系的本科生和开发和优化协议的首席课程实验室助理 Abhishek Bhattacharjee 说。“我们的主要限制是提供反馈的学生人数很少。我们未来的工作将包括对学生反馈的额外和正式评估。”

在大流行之后很长一段时间内，对这种家用工具包的需求仍将存在。例如，无法参加现场实验室的学生、夏令营的学生或在线课程的参与者可能仍需要远程实验室学习机会。研究人员希望类似的实验室活动也将有助于增加获得 STEM 教育的机会。