新工科背景下食品生物化學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容改革探索

摘要：新工科建設(shè)和工程教育認(rèn)證對人才培養(yǎng)模式和專業(yè)知識結(jié)構(gòu)提出了新的要求。食品生物化學(xué)課程基礎(chǔ)性強、知識點多，同時面臨課時壓縮、內(nèi)容交叉、工程元素不突出等問題。通過合理分流課上課下知識內(nèi)容、科學(xué)設(shè)計課程間知識銜接、強化專業(yè)興趣培養(yǎng)、融入工程元素教學(xué)、有機(jī)結(jié)合理論與實驗教學(xué)等方式，可進(jìn)一步優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，加強課程體系建設(shè)，強化人才綜合素質(zhì)、食品專業(yè)意識和工程思維的培養(yǎng)，提升教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：新工科;食品生物化學(xué);教學(xué)內(nèi)容改革;工程思維

食品科學(xué)與工程專業(yè)是生命科學(xué)與工程科學(xué)的交叉學(xué)科，既重視食品中營養(yǎng)物質(zhì)的形式及其加工和代謝過程中的變化等生物屬性，也強調(diào)食品加工保藏工藝的技術(shù)屬性和工程屬性，二者不可或缺。食品生物化學(xué)課程作為食品科學(xué)與工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，對后續(xù)專業(yè)課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)、理解和貫通提供了重要的知識基礎(chǔ)。在傳統(tǒng)工科專業(yè)轉(zhuǎn)型升級背景下，通過合理設(shè)置教學(xué)內(nèi)容，前置學(xué)生工程思維的培養(yǎng)，可不斷提高工程人才培養(yǎng)質(zhì)量。

一、食品生物化學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀

食品生物化學(xué)是食品科學(xué)與工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，教學(xué)內(nèi)容既包括普通生物化學(xué)的基礎(chǔ)理論知識，也包括食品原料的生物化學(xué)屬性及其各生物大分子物質(zhì)在食品加工與保藏過程中的變化過程，對專業(yè)理論知識體系的構(gòu)建起到極其重要的基礎(chǔ)作用。在教學(xué)課時安排上，隨著人才培養(yǎng)方案的不斷完善和調(diào)整，食品生物化學(xué)面臨著課時壓縮和教學(xué)內(nèi)容不斷豐富的矛盾，課時安排不能滿足現(xiàn)有知識體系的課堂教學(xué)需要。在課程內(nèi)容設(shè)置上，有的培養(yǎng)方案中沒有單獨設(shè)立食品化學(xué)課程，部分食品化學(xué)的教學(xué)內(nèi)容需要融入到食品生物化學(xué)教學(xué)過程中;而在培養(yǎng)方案中單獨設(shè)立了食品化學(xué)課程的，也面臨如何協(xié)調(diào)好兩門課程知識點的銜接和重復(fù)內(nèi)容的調(diào)整。在知識體系構(gòu)建上，食品生物化學(xué)往往被認(rèn)為偏重食品科學(xué)的內(nèi)容，教學(xué)過程中以傳統(tǒng)生物化學(xué)知識的講解為主，結(jié)合食品工程工藝內(nèi)容進(jìn)行講授的偏少，沒有充分發(fā)揮其在工程思維培養(yǎng)中應(yīng)有的作用。

二、食品生物化學(xué)課程建設(shè)的實踐與探索

（一）突破學(xué)時限制，構(gòu)建課上課下二元教學(xué)體系

學(xué)時、學(xué)分壓縮是高校教學(xué)改革過程中出現(xiàn)的普遍現(xiàn)象，如何利用有限的教學(xué)課時確保教學(xué)質(zhì)量和人才培養(yǎng)質(zhì)量，是當(dāng)前高校教師需要深入思考和積極探索的重要課題。結(jié)合教學(xué)實踐，一要結(jié)合教學(xué)大綱要求和學(xué)生對知識點接受的難易程度，設(shè)置部分內(nèi)容為課下自學(xué)，結(jié)合慕課學(xué)習(xí)、課前預(yù)習(xí)、課后復(fù)習(xí)進(jìn)行相應(yīng)知識點的鞏固;二要整合課堂教學(xué)內(nèi)容，科學(xué)設(shè)計教學(xué)流程，提高教學(xué)效率;三要利用信息技術(shù)，通過QQ、微信等建立學(xué)習(xí)群，方便師生溝通;四要利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，利用線上線下教學(xué)模式，豐富課上課下二元教學(xué)體系。

（二）遵循知識邏輯關(guān)系，做好課程結(jié)構(gòu)調(diào)整和不同課程的內(nèi)容銜接

食品生物化學(xué)知識點密集，且存在較強的遞進(jìn)關(guān)系，在教學(xué)設(shè)計過程中要按照知識點間的邏輯關(guān)系進(jìn)行章節(jié)調(diào)整。一是處理好教學(xué)大綱和教材之間的關(guān)系。為了強調(diào)教學(xué)內(nèi)容與學(xué)科發(fā)展的同步更新，教師一般都會選用近三年或近五年出版的教材進(jìn)行授課。與其它課程相比，食品生物化學(xué)教材的更新速度相對較慢，最新教材在內(nèi)容編排方面有時會與教學(xué)大綱產(chǎn)生一定沖突。因此，需要根據(jù)課程教學(xué)需要，對部分內(nèi)容進(jìn)行刪減和補充，并對部分章節(jié)進(jìn)行調(diào)整，以課程理論體系的基本架構(gòu)特點和知識點間的承接遞進(jìn)關(guān)系安排教學(xué)內(nèi)容順序，而不是順應(yīng)教材來進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容調(diào)整。二是注意培養(yǎng)方案中各課程間的相互聯(lián)系與承接關(guān)系，突出專業(yè)課程體系的整體性和系統(tǒng)性。食品生物化學(xué)除了涉及普通生物化學(xué)內(nèi)容之外，還會結(jié)合食品專業(yè)特點，對食品及其原料中生物分子的存在形式、對食品及其產(chǎn)品特性的影響和在加工儲藏中變化等進(jìn)行講解，而后者的內(nèi)容往往與其它課程存在一定的重合，或者作為其它課程學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。因此，在教學(xué)過程中要做好與相關(guān)課程的相互呼應(yīng)而又不過多講解，合理分配教學(xué)資源，如蛋白質(zhì)部分側(cè)重于對其組成、結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)的講解，而蛋白質(zhì)的功能性質(zhì)、界面性質(zhì)、營養(yǎng)性質(zhì)等食品化學(xué)、食品營養(yǎng)學(xué)課程相關(guān)的內(nèi)容只是簡單提及相關(guān)概念;維生素部分著重結(jié)合水溶性維生素在復(fù)合酶中作為輔因子的作用進(jìn)行講授，而其營養(yǎng)特性不再詳細(xì)講授;在代謝生物化學(xué)內(nèi)容講授中，著重對物質(zhì)的轉(zhuǎn)化通路和物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化途徑進(jìn)行梳理，食品中生物大分子物質(zhì)的轉(zhuǎn)化與變化同樣以轉(zhuǎn)化過程為主，而具體加工工藝細(xì)節(jié)、轉(zhuǎn)化過程對食品品質(zhì)與營養(yǎng)的影響、轉(zhuǎn)化過程中涉及到微生物及理化因素的影響等內(nèi)容只做簡單說明。

（三）突出食品特色，融入工程教育元素

食品生物化學(xué)是學(xué)生進(jìn)行公共基礎(chǔ)課學(xué)習(xí)后接觸到的首批專業(yè)基礎(chǔ)課程之一，在教學(xué)過程中結(jié)合生活實例與食品專業(yè)案例，既可以豐富教學(xué)內(nèi)容、活躍課堂氛圍，又能夠拓展學(xué)生的專業(yè)視野，增強學(xué)生的專業(yè)意識。作為偏重理科知識體系的食品生物化學(xué)課程，可以通過引入食品工程相關(guān)實例，將工程思維培養(yǎng)與課程教學(xué)相結(jié)合，將工程教育元素融入教學(xué)。

1.精心準(zhǔn)備，上好第一堂課，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

第一堂課不只是對學(xué)科發(fā)展歷程的介紹，同時也是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和專業(yè)意識的重要時機(jī)。黔東南地區(qū)民族特色食品種類多樣，如臺江姊妹飯、榕江卷粉、凱里酸湯、腌魚、腌肉等等，這些民族食品反映了本地少數(shù)民族在長期的生產(chǎn)和生活中積累形成的民族智慧。以這些民族特色食品的介紹作為切入點，從學(xué)生習(xí)以為常的家常食品引入食品生物化學(xué)的內(nèi)容，結(jié)合對制作工藝的簡單介紹，將淀粉、糖類、蛋白質(zhì)等生物大分子物質(zhì)在加工過程中的轉(zhuǎn)化過程進(jìn)行初步延展，減少學(xué)生對課程的陌生感，可以激發(fā)學(xué)生的對本專業(yè)和課程的興趣。

2.適度拓展知識體系，培養(yǎng)工程思維

食品生物化學(xué)知識點較多，各知識點間存在一定的共性或聯(lián)系，可以通過在教學(xué)中引入實例的方式進(jìn)行輔助講解。在學(xué)習(xí)不飽和脂肪酸的氫化反應(yīng)時，將氫化油的應(yīng)用、反式脂肪酸的產(chǎn)生機(jī)理及其潛在危害進(jìn)行同時講解，結(jié)合專業(yè)教育，使學(xué)生形成健康食品的概念。在講解核酸的變性、復(fù)性和雜交時，介紹轉(zhuǎn)基因食品的檢測方法及其研究進(jìn)展，同時讓學(xué)生思考轉(zhuǎn)基因食品的安全問題，進(jìn)行開放式討論。在糖代謝部分，可以結(jié)合乙醇發(fā)酵工藝，探討有氧和無氧條件下酵母發(fā)酵糖的方式及物質(zhì)轉(zhuǎn)化、能量轉(zhuǎn)換的異同，同時引導(dǎo)學(xué)生思考在實際生產(chǎn)中如何運用這些規(guī)律。在肉類蛋白質(zhì)相關(guān)內(nèi)容學(xué)習(xí)時，可以引入植物肉（人造肉）的概念，以課程作業(yè)或課下討論的方式，讓學(xué)生通過查閱資料，加深對植物蛋白和動物蛋白區(qū)別的認(rèn)識，并對植物肉的生產(chǎn)工藝進(jìn)行了解，初步培養(yǎng)學(xué)生的工科思維。在生物化學(xué)分析技術(shù)在食品中的應(yīng)用講授中，可以從聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的開發(fā)與PCR儀的發(fā)明引出技術(shù)向工程轉(zhuǎn)化的問題，啟發(fā)學(xué)生對現(xiàn)有食品加工技術(shù)尤其是民族食品制作工藝進(jìn)行思考，引導(dǎo)學(xué)生思考如何將傳統(tǒng)工藝向標(biāo)準(zhǔn)化、自動化生產(chǎn)進(jìn)行轉(zhuǎn)化。同時，還可以結(jié)合課程知識點學(xué)習(xí)，引入部分諾貝爾獎獲得者的事例，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生形成科學(xué)思維模式，培養(yǎng)科學(xué)精神。

（四）強化實驗教學(xué)，促進(jìn)理論與實踐的有機(jī)結(jié)合

結(jié)合教學(xué)進(jìn)度，合理設(shè)置食品生物化學(xué)實驗內(nèi)容，將理論課教學(xué)內(nèi)容與實驗課教學(xué)內(nèi)容有機(jī)結(jié)合，如糖類學(xué)習(xí)結(jié)束進(jìn)行還原糖濃度的測定實驗，脂類學(xué)習(xí)完成開展脂肪酸價的測定或卵磷脂的提取鑒定實驗，完成影響酶的反應(yīng)速率內(nèi)容學(xué)習(xí)后進(jìn)行影響酶活性的因素實驗等。將理論學(xué)習(xí)前置，結(jié)合實驗課的具體操作與實踐，避免實驗教學(xué)與理論教學(xué)各自為政的情況，增強學(xué)生對知識點的理解和記憶。

食品生物化學(xué)是食品類專業(yè)學(xué)習(xí)專業(yè)課程的基礎(chǔ)課程，課程體系建設(shè)對學(xué)生綜合素質(zhì)培養(yǎng)和專業(yè)意識培養(yǎng)至關(guān)重要。以上教學(xué)內(nèi)容的改革探索，對教學(xué)效果的提升起到了一定推動作用。下一步對如何進(jìn)一步優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，科學(xué)設(shè)計教學(xué)過程，更加有效開展課程教學(xué)還需進(jìn)行深入學(xué)習(xí)、思考、交流和實踐，為進(jìn)一步強化人才綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)打好基礎(chǔ)，爭取向社會輸出更多應(yīng)用實踐能力強、工程素質(zhì)過硬的食品專業(yè)人才。

基金項目：

凱里學(xué)院2019年校級教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革項目“新工科背景下《食品生物化學(xué)》課程教學(xué)改革與實踐——以凱里學(xué)院為例”（編號：JG202016）

作者簡介：

佀勝利（1982.7-），男，漢族，山東鄆城人，博士，副教授，研究方向：生物質(zhì)資源利用