食品生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的改革與探索

李 倩，趙秋艷，郝云鵬

(河南農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，河南 鄭州 450002)

《食品生物化學(xué)》是食品科學(xué)與工程、食品質(zhì)量與安全、食品營養(yǎng)與檢驗(yàn)教育專業(yè)的一門專業(yè)必修課，也是各專業(yè)的核心課程之一。主要研究食品的化學(xué)組成及結(jié)構(gòu)，新鮮天然食品的代謝變化，食品在人體中的代謝及營養(yǎng)功能，以及加工過程對(duì)食品的影響[1]。理論課程的一個(gè)重要組成部分就是實(shí)驗(yàn)課程，二者相輔相成。增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)，能夠進(jìn)一步鞏固學(xué)生的理論知識(shí)，將實(shí)踐和理論相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新研發(fā)的能力，對(duì)優(yōu)化課程教學(xué)質(zhì)量有著非常重要的作用。

隨著目前社會(huì)對(duì)食品類人才要求的不斷提高，為更好地培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，提高人才素質(zhì)，我們對(duì)食品生物化學(xué)課程從多方面進(jìn)行了一些改革[2]，本文繼續(xù)對(duì)其實(shí)驗(yàn)課程的改革進(jìn)行深入探討，期望能對(duì)鞏固學(xué)生的理論知識(shí)、提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和促進(jìn)學(xué)生的創(chuàng)新能力有所幫助，從而進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)風(fēng)和教風(fēng)建設(shè)。

1 課程教學(xué)目標(biāo)

對(duì)實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行改革與探索，首先就要明確課程的教學(xué)目標(biāo)。本課程是食品專業(yè)學(xué)生的專業(yè)核心課，既有相對(duì)獨(dú)立性，又是后續(xù)課程“食品化學(xué)”、“食品營養(yǎng)學(xué)”、“分子生物學(xué)”等課程的基礎(chǔ)，因此，本課程知識(shí)技能的掌握程度直接影響后續(xù)課程的學(xué)習(xí)效果，并延續(xù)其至畢業(yè)實(shí)習(xí)乃至工作實(shí)踐中[3]。根據(jù)本學(xué)院各專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，本課程的具體目標(biāo)分為：熟悉本課程實(shí)驗(yàn)的一般知識(shí)，掌握常見生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器的操作技能，培養(yǎng)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ唤Y(jié)合本專業(yè)教學(xué)需要，掌握常見的涉及食品科學(xué)方面的生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能；了解現(xiàn)代生物工程技術(shù)在食品工業(yè)應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)原理；學(xué)會(huì)正確觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，正確排除設(shè)備故障，合理處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確描繪儀器設(shè)備裝置簡圖，撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，查閱生物化學(xué)常數(shù)手冊(cè)以及進(jìn)行新產(chǎn)品開發(fā)研究的初步能力。

2 教學(xué)思路改革

確定了課程的教學(xué)目標(biāo)后，就要從教學(xué)思路進(jìn)行改革。因?yàn)楸菊n程是理論和實(shí)踐緊密結(jié)合的一門課程，其實(shí)驗(yàn)教學(xué)中開設(shè)的實(shí)驗(yàn)較多，且比一般化學(xué)實(shí)驗(yàn)難度高。為了通過實(shí)驗(yàn)提高學(xué)生的動(dòng)手能力和科研創(chuàng)新能力，從而保證該課程的教學(xué)質(zhì)量，首先就要對(duì)教學(xué)思路進(jìn)行改革。

本課程所需訓(xùn)練的內(nèi)容，技術(shù)先進(jìn)性與更新率比較高，對(duì)學(xué)生的動(dòng)腦動(dòng)手能力要求也較強(qiáng)。既要掌握一些基本技能，如破碎、沉淀、離心、過濾、電泳等，又要會(huì)針對(duì)性地對(duì)蛋白質(zhì)、核酸等生物大分子進(jìn)行分離、純化、檢驗(yàn)、檢測等技能。原來的教學(xué)設(shè)計(jì)一般是以技能訓(xùn)練為目標(biāo)的單項(xiàng)技能型訓(xùn)練作為實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的主題。此種模式最大的缺點(diǎn)就是各實(shí)驗(yàn)的理論知識(shí)與技能的關(guān)聯(lián)性不緊密，而且在實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生能夠自由發(fā)揮的余地較小，不易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，難以提高其科研素質(zhì)。因此，最終我們將本課程的指導(dǎo)思想定位為：

(1)以生物大分子如蛋白質(zhì)、核酸的分離純化及分析檢測等核心生化技術(shù)和行業(yè)的工作技能需求為導(dǎo)向。

(2)將現(xiàn)代生化分析和檢測技術(shù)如微波、膜分離、離子交換技術(shù)、免疫分析技術(shù)等融入到教學(xué)內(nèi)容。

(3)突出基本技能為專業(yè)技能服務(wù)，而專業(yè)技能又與解決實(shí)踐問題緊密結(jié)合。

(4)深化綜合性及設(shè)計(jì)性的訓(xùn)練技能。

(5)將本課程四分之三以上的課時(shí)更新為綜合性實(shí)驗(yàn)，相對(duì)應(yīng)地減少一些經(jīng)典性和驗(yàn)證性的單一技能型實(shí)驗(yàn)。

3 教學(xué)內(nèi)容改革

依據(jù)教學(xué)思路的轉(zhuǎn)變，教學(xué)內(nèi)容也作出了較大的改進(jìn)。常規(guī)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)大多為單一章節(jié)內(nèi)容的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。而綜合性實(shí)驗(yàn)的主要特點(diǎn)則是以探索性、研究性為主。因此，在服務(wù)理論教學(xué)的目的下，推薦學(xué)生按照本學(xué)科的特點(diǎn)和要求，根據(jù)實(shí)驗(yàn)室條件自己設(shè)計(jì)一些實(shí)驗(yàn)，無固定模式，富有創(chuàng)新性、挑戰(zhàn)性。在調(diào)動(dòng)學(xué)生主觀學(xué)習(xí)能動(dòng)性的同時(shí)，還能夠理論聯(lián)系實(shí)踐，加深其對(duì)課堂內(nèi)容的理解，培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問題的能力。

學(xué)院在近幾年開設(shè)了綜合性實(shí)驗(yàn)課程，從實(shí)驗(yàn)室、經(jīng)費(fèi)和課時(shí)上給予了較大保障，達(dá)到了加強(qiáng)理論、提高實(shí)踐能力、拓寬專業(yè)知識(shí)面等功效。對(duì)學(xué)生而言，借助生物化學(xué)綜實(shí)驗(yàn)，能夠主動(dòng)積極地參與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的過程，從調(diào)研文獻(xiàn)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)流程、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析、數(shù)據(jù)處理、討論等各方面都有了較大的鍛煉，能夠極大地激發(fā)其學(xué)習(xí)熱情。在實(shí)踐過程中，不僅能使學(xué)生具備科研的基本素質(zhì)如嚴(yán)謹(jǐn)踏實(shí)、實(shí)事求是等，還培養(yǎng)了學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作的能力。而對(duì)教師而言，突出了教師的指導(dǎo)作用，為學(xué)生提出具有符合學(xué)科專業(yè)特點(diǎn)并且是研究熱門、同時(shí)又具有可操作性的實(shí)驗(yàn)題目；使教師從傳統(tǒng)的手把手教學(xué)生做實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變?yōu)橐龑?dǎo)學(xué)生如何在科研中發(fā)現(xiàn)、分析、解決問題，由于綜合性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)需要多學(xué)科的交叉，這就要求教師必須加強(qiáng)自身業(yè)務(wù)能力學(xué)習(xí)，并且及時(shí)了解本學(xué)科最新的科研動(dòng)態(tài)。

4 教學(xué)條件改革

由于大部分的本科教學(xué)實(shí)驗(yàn)室的條件有限，以及考慮到學(xué)生的安全問題，導(dǎo)致有些實(shí)驗(yàn)無法進(jìn)行。為了解決該問題，我院建立了虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室，可以讓學(xué)生身臨其境地體驗(yàn)一些在實(shí)驗(yàn)室不易操作的實(shí)驗(yàn)，比如說人類基因組DNA提取與鑒定，淀粉雙酶法水解制備葡萄糖工藝等。其優(yōu)點(diǎn)在作者另一文章中有所體現(xiàn)，不再贅述。

5 考核方式改革

考核能夠檢驗(yàn)教師的教學(xué)效果，也是反映教師教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的學(xué)習(xí)效果的重要方法[4]。目前大多數(shù)高校的食品生化課程都是理論課和實(shí)驗(yàn)課捆綁考核，而且理論課的權(quán)重在70%以上，實(shí)驗(yàn)課成績?cè)诳偝煽冎姓急鹊?，大多是以?shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫作為打分依據(jù)，無評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。此外，由于高校招生人數(shù)的增加，教學(xué)資源也相對(duì)緊張。就本學(xué)院而言，一個(gè)班30人，每次分為6組開展實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)需要小組成員共同協(xié)作完成，教師很難顧及到每一個(gè)學(xué)生，而教師在批改成績時(shí)，只能依據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，由于同一組的實(shí)驗(yàn)報(bào)告大都相同，無法看到每一個(gè)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的參與度，所以考核方式也需要改變。第一，適當(dāng)增加實(shí)驗(yàn)課成績?cè)谧罱K成績中的比重。第二，實(shí)驗(yàn)成績與考勤、實(shí)驗(yàn)課表現(xiàn)、解答問題以及組織能力掛鉤。第三，增加實(shí)驗(yàn)報(bào)告中討論部分的成績占比。重視報(bào)告中實(shí)驗(yàn)遇到的問題以及解決方法，促使學(xué)生多加思考，要求每小組實(shí)驗(yàn)報(bào)告中的討論部分重復(fù)率不得超過30%。

進(jìn)入21世紀(jì)，各學(xué)科領(lǐng)域?qū)θ瞬诺乃刭|(zhì)越來越高。隨著食品生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的改革不斷向前推進(jìn)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力將是本課程教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容，教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)思路、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)條件以及考試方式都需要隨著時(shí)代的變化而作以改進(jìn)。教師需在有限的實(shí)驗(yàn)條件下，保障教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)出食品科研和生產(chǎn)實(shí)踐的高素質(zhì)人才。