基于能力培養(yǎng)的食品生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式探討

嚴(yán)慧玲　劉金釧　袁爾東

摘 要 食品生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)是食品科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)的主干課程，如何提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和實(shí)驗(yàn)參與度一直是實(shí)驗(yàn)教學(xué)中面對(duì)的最大挑戰(zhàn)。本文對(duì)傳統(tǒng)的食品生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問(wèn)題進(jìn)行分析，總結(jié)近三年來(lái)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)，分析食品生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式改革內(nèi)容，為提高該課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量提供參考。

關(guān)鍵詞 食品生物化學(xué)實(shí)驗(yàn) 教學(xué)模式 能力培養(yǎng)

中圖分類(lèi)號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2017.08.053

Food and Biochemistry Experiment Reform Based on Ability Training

YAN Huiling， LIU Jinchuan， YUAN Erdong

（School of Food Sciences and Engineering， South China University of Technology， Guangzhou， Guangdong， 510640）

Abstract Food and biochemistry experiment is a required course for food professional. How to improve the students' learning enthusiasm and the participation is the biggest challenge in the experimental teaching. This article analyzes the existing problems of traditional food biochemistry experiment teaching， summarizes the experience of experiment teaching in the last three years， analyzes the contents of the reform of food biochemistry experiment teaching mode， which may provide references of the experimental teaching quality in this course.

Keywords food and biochemistry experiment； teaching mode； ability training

0 引言

食品生物化學(xué)（Food Biochemistry）是食品科學(xué)與工程、食品質(zhì)量與安全等專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，也是生物化學(xué)基本理論應(yīng)用于食品加工、保藏技術(shù)的重要基礎(chǔ)課程。食品生物化學(xué)是一門(mén)綜合性邊緣性科學(xué)，其誕生與發(fā)展的歷史，都貫穿著這門(mén)科學(xué)基本理論在食品、發(fā)酵等工業(yè)上的應(yīng)用。[1]

食品生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)作為理論課的配套課程，是食品專(zhuān)業(yè)的主干課程。它的主要任務(wù)是通過(guò)系列基礎(chǔ)和綜合性實(shí)驗(yàn)教學(xué)，加深學(xué)生對(duì)所學(xué)理論知識(shí)的理解，使學(xué)生掌握食品生物化學(xué)的主要方法與技術(shù)，包括經(jīng)典的、常規(guī)的以及現(xiàn)代的方法與技術(shù)，為今后從事相關(guān)學(xué)科的學(xué)習(xí)及工作實(shí)踐打下良好的基礎(chǔ)。[2]為達(dá)到這個(gè)教學(xué)目標(biāo)，我們對(duì)傳統(tǒng)食品生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程存在的問(wèn)題進(jìn)行分析，總結(jié)近三年來(lái)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)課程進(jìn)行探索性的改進(jìn)并取得了良好的效果。

1 傳統(tǒng)食品生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程存在的問(wèn)題

1.1 教學(xué)模式固定，教師大包大攬

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)多為固定模式，即在一定的時(shí)間，要求學(xué)生按照既定的實(shí)驗(yàn)步驟，在教師的指導(dǎo)下，完成實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)試劑的配置及儀器設(shè)備的調(diào)試全部由教師完成。部分綜合性的實(shí)驗(yàn)，由于學(xué)時(shí)有限，實(shí)驗(yàn)的大部分也由教師代為完成。

除此之外，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中我們還發(fā)現(xiàn)，部分學(xué)生只是機(jī)械地重復(fù)實(shí)驗(yàn)教材上講述的實(shí)驗(yàn)步驟和內(nèi)容，對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容并沒(méi)有真正理解，對(duì)其中所包含的理論知識(shí)內(nèi)容更沒(méi)有深入的了解和掌握。從實(shí)驗(yàn)報(bào)告中可以看出，由于對(duì)內(nèi)容的一知半解，這部分學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果不懂分析，無(wú)法獨(dú)立對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析。因此，如何提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和實(shí)驗(yàn)參與度，引導(dǎo)學(xué)生從“簡(jiǎn)單機(jī)械重復(fù)實(shí)驗(yàn)”向“認(rèn)真實(shí)驗(yàn)-深入探討-融匯貫通”進(jìn)行轉(zhuǎn)變，是實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的最大挑戰(zhàn)。

1.2 課程時(shí)間安排不合理，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容間斷

以我院本門(mén)實(shí)驗(yàn)課程為例，總學(xué)時(shí)為32學(xué)時(shí)，每次實(shí)驗(yàn)課為4個(gè)學(xué)時(shí)，總計(jì)8次課。實(shí)驗(yàn)課的安排與理論課相同，為固定時(shí)間段，每周一次。在這種教學(xué)模式下，實(shí)驗(yàn)的過(guò)程受到多種因素的制約，如實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)、學(xué)生時(shí)間安排、實(shí)驗(yàn)室時(shí)間安排等諸，無(wú)法有效完成既定的實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)。按照2017年本科教學(xué)評(píng)估要求，實(shí)驗(yàn)課程達(dá)到A類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)需滿(mǎn)足“綜合性、設(shè)計(jì)性、探索性實(shí)驗(yàn)占實(shí)驗(yàn)課程總數(shù)比例≥80%”的條件。由于綜合性、設(shè)計(jì)性、探索性實(shí)驗(yàn)具有一定的連貫性，按照目前的課程安排，學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)的時(shí)間不連續(xù)，操作間斷，原本應(yīng)該連續(xù)完成的操作被分隔成多個(gè)，導(dǎo)致學(xué)生出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容遺忘的狀況，不利于知識(shí)點(diǎn)的掌握。

1.3 評(píng)價(jià)體系不全面，難以真實(shí)反映學(xué)生實(shí)際能力

傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課程的考核以實(shí)驗(yàn)報(bào)告為主，結(jié)合出勤、實(shí)驗(yàn)操作情況等進(jìn)行綜合評(píng)分。其中實(shí)驗(yàn)報(bào)告占據(jù)了學(xué)生的大量時(shí)間，在批改報(bào)告的過(guò)程中我們發(fā)現(xiàn)，小部分報(bào)告存在抄襲的情況。若僅以“實(shí)驗(yàn)報(bào)告+平時(shí)表現(xiàn)”來(lái)衡量一個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，并不能真實(shí)反映該學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。[3]通過(guò)跟學(xué)生的談話(huà)，我們了解到，“考查式”的考核模式對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)起不到促進(jìn)作用，半數(shù)的學(xué)生抱著完成任務(wù)的態(tài)度來(lái)學(xué)習(xí)，大大降低了學(xué)生對(duì)教學(xué)效果的認(rèn)可程度。

2食品生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式改革內(nèi)容

基于以上分析，結(jié)合傳統(tǒng)食品生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)中存在的問(wèn)題以及學(xué)生反饋的意見(jiàn)，本教研組自2014年開(kāi)始對(duì)食品生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本模式進(jìn)行合理化改革，并取得了一定的成效。具體改革方案如下：endprint

2.1 從不同方面著手，更新實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

首先，我們對(duì)現(xiàn)行的實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱進(jìn)行更新，對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行總體優(yōu)化設(shè)計(jì)，與其他專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行比較，合并類(lèi)似的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，及時(shí)將科研中有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的部分轉(zhuǎn)化為綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，逐漸積累一些經(jīng)典型的綜合設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

第二，在保留經(jīng)典實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的基礎(chǔ)上，針對(duì)不同的專(zhuān)業(yè)有選擇地開(kāi)設(shè)不同的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，增強(qiáng)各自的專(zhuān)業(yè)特色。如針對(duì)營(yíng)養(yǎng)方向?qū)I(yè)，開(kāi)設(shè)“果蔬的核酸提取及定性定量分析”實(shí)驗(yàn)；針對(duì)食品科學(xué)專(zhuān)業(yè)，開(kāi)設(shè)“黃酮抑制亞油酸氧化及清除自由基實(shí)驗(yàn)”。試行后發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的積極性有所提高，預(yù)習(xí)效率也有所提升。

第三，在學(xué)校學(xué)院的大力支持下，實(shí)驗(yàn)中心對(duì)現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行升級(jí)，將傳統(tǒng)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目與現(xiàn)代化科研設(shè)備結(jié)合，節(jié)約實(shí)驗(yàn)時(shí)間，提高學(xué)習(xí)效率。如“蔗糖酶的分離純化”實(shí)驗(yàn)中，我們引入了低壓層析系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)樣品的純化情況并進(jìn)行收集，避免了因樣品濃度過(guò)低而造成的目的蛋白丟失情況的發(fā)生。該實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的更新，將原來(lái)7～8小時(shí)的純化過(guò)程縮短到4～5個(gè)小時(shí)，避免了樣品檢測(cè)的重復(fù)，讓學(xué)生有更多的時(shí)間接觸并掌握層析系統(tǒng)的操作知識(shí)，擴(kuò)大學(xué)生的視野，提高學(xué)習(xí)效率。

2.2 改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，實(shí)行多種教學(xué)模式

在實(shí)驗(yàn)人數(shù)安排上，我們進(jìn)行小班授課，將40人/次課減少到20～25人/次課。綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，我們要求學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分組，選出小組長(zhǎng)，整體統(tǒng)籌安排實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神。每個(gè)教師負(fù)責(zé)指導(dǎo)7～8人，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中及時(shí)糾正操作錯(cuò)誤，解答學(xué)生疑惑。

在教學(xué)方法上，開(kāi)展啟發(fā)探索式教學(xué)、探索研究式教學(xué)，鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立思考問(wèn)題，形成“基本實(shí)驗(yàn)- 綜合性實(shí)驗(yàn)-準(zhǔn)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)-設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)”的教學(xué)模式。在堅(jiān)持專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，對(duì)綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和研究性創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)實(shí)行開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，即由教師給出多個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，以必選、自選和課外科技活動(dòng)3種方式對(duì)學(xué)生開(kāi)放，根據(jù)自己的興趣選擇實(shí)驗(yàn)題目，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的自主創(chuàng)新能力。摒棄固定時(shí)間完成特定實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的固有模式，由學(xué)生自主選題，實(shí)驗(yàn)室對(duì)學(xué)生進(jìn)行全日制開(kāi)放，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的時(shí)間安排由學(xué)生自由決定。

除此之外，我們嘗試改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式，讓學(xué)生參與整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，從原理、試劑儀器的準(zhǔn)備、操作、數(shù)據(jù)處理分析、圖表制作等均由學(xué)生自己完成。試行一段時(shí)間后我們發(fā)現(xiàn)，該種教學(xué)方式能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，讓學(xué)生變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)，增加學(xué)生動(dòng)手機(jī)會(huì)，也大大減輕了實(shí)驗(yàn)教師的負(fù)擔(dān)。學(xué)生開(kāi)始學(xué)會(huì)獨(dú)立思考，對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的掌握及實(shí)驗(yàn)進(jìn)程的安排等綜合能力也得到了更好的鍛煉，同時(shí)也解決了傳統(tǒng)教學(xué)過(guò)程中存在的學(xué)生實(shí)驗(yàn)前不用心預(yù)習(xí)的問(wèn)題。

2.3 改變食品生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)考查模式

在實(shí)驗(yàn)報(bào)告方面，我們制定更為全面的實(shí)驗(yàn)報(bào)告模板，在實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)部分加入思考題，旨在考察學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的掌握；在實(shí)驗(yàn)報(bào)告正文部分，加入心得體會(huì)，讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程及知識(shí)掌握提出意見(jiàn)和建議，方便任課教師及時(shí)了解教學(xué)情況并更新改進(jìn)教學(xué)方式。

此外，鑒于傳統(tǒng)考查模式無(wú)法對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能進(jìn)行公平、有效的評(píng)估，此次引入實(shí)操考試，并在最終計(jì)算期末成績(jī)時(shí)以“20% 平時(shí)成績(jī)+50% 實(shí)驗(yàn)報(bào)告+30% 考試成績(jī)”的公式進(jìn)行計(jì)算。[4]實(shí)操考試根據(jù)實(shí)驗(yàn)課中出現(xiàn)的難點(diǎn)、關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行題庫(kù)設(shè)置，具體考試內(nèi)容由學(xué)生抽簽決定?？荚囅薅ㄔ谝欢ǖ臅r(shí)間內(nèi)，學(xué)生需要?jiǎng)邮謩?dòng)腦，充分調(diào)動(dòng)了他們學(xué)習(xí)的積極性。

3 基于能力培養(yǎng)的教學(xué)模式實(shí)施效果

自2014年3月開(kāi)始試行新的教學(xué)模式以來(lái)，經(jīng)過(guò)三年的實(shí)踐，目前的食品生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式在學(xué)生能力培養(yǎng)方面取得了一定的效果：激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，提高了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能，特別是增加了跟各自專(zhuān)業(yè)相關(guān)的特色實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目后，更有利于提升學(xué)生對(duì)本專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握程度。通過(guò)實(shí)驗(yàn)， 學(xué)生的思考、觀(guān)察、分析和獨(dú)立解決問(wèn)題的能力得到了鍛煉， 科研操作基本技能以及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度得到培養(yǎng)，養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，為成為合格的食品專(zhuān)業(yè)人才的奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

基于能力培養(yǎng)的教學(xué)模式與國(guó)家所倡導(dǎo)的素質(zhì)教育目標(biāo)一致，是一種著重學(xué)生多方面能力培養(yǎng)、知識(shí)掌握的教學(xué)方法。盡管這種教學(xué)模式面臨很多挑戰(zhàn)，在實(shí)施過(guò)程中也存在一定的難度，但隨著教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的積累，這種教學(xué)模式必將更加科學(xué)、有效、成熟，培養(yǎng)出更多理論基礎(chǔ)扎實(shí)、動(dòng)手能力強(qiáng)的人才。

課題名稱(chēng)：華南理工大學(xué)校級(jí)教研項(xiàng)目：《食品生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)》研究性實(shí)踐教學(xué)的改革（編號(hào)：Y9160670）；華南理工大學(xué)優(yōu)質(zhì)實(shí)驗(yàn)課程，食品生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)，（編號(hào)：Y1162960）

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