食品專(zhuān)業(yè)分子生物學(xué)相關(guān)課程教學(xué)模式體系構(gòu)建的初步探索

劉慧娟

（1.貴州醫(yī)科大學(xué)環(huán)境污染與疾病監(jiān)控教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，貴州 貴陽(yáng) 550025；2.貴州醫(yī)科大學(xué)公共衛(wèi)生與健康學(xué)院營(yíng)養(yǎng)與食品衛(wèi)生學(xué)系，貴州 貴陽(yáng) 550025；3.貴州醫(yī)科大學(xué)公共衛(wèi)生與健康學(xué)院毒理學(xué)系，貴州 貴陽(yáng) 550025）

分子生物學(xué)是食品科學(xué)、食品工程等多學(xué)科教學(xué)與科研不可缺少的重要組成[1-2]。在高校中，分子生物學(xué)在多學(xué)科基礎(chǔ)課程中的融入越來(lái)越被重視，同時(shí)，高校對(duì)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課的經(jīng)費(fèi)投入也逐年遞增[3]。

食品質(zhì)量與安全、食品與營(yíng)養(yǎng)衛(wèi)生學(xué)2個(gè)專(zhuān)業(yè)均要求學(xué)生掌握生物化學(xué)、食品化學(xué)及生物學(xué)等多學(xué)科理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能[4]。伴隨著現(xiàn)代分子生物學(xué)前沿技術(shù)的廣泛應(yīng)用，分子生物學(xué)相關(guān)內(nèi)容逐漸滲透到了這2個(gè)專(zhuān)業(yè)所開(kāi)設(shè)的各門(mén)課程中，對(duì)教師的知識(shí)傳授能力和以上兩專(zhuān)業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力均帶來(lái)了極大的挑戰(zhàn)[5]。分子生物學(xué)的基礎(chǔ)理論知識(shí)、研究方法及技術(shù)手段的熟練掌握是對(duì)食品質(zhì)量與安全和食品與營(yíng)養(yǎng)衛(wèi)生學(xué)這2個(gè)專(zhuān)業(yè)的必然要求[6]。此外，分子生物學(xué)在食品中外源化學(xué)物的溯源及植物新品種的鑒定與應(yīng)用等多方面均具有廣泛的應(yīng)用[7]。因此，將分子生物學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和技能與以上2個(gè)專(zhuān)業(yè)所開(kāi)設(shè)課程的有效融合是保障培養(yǎng)質(zhì)量和就業(yè)高效的關(guān)鍵因素。

分子生物學(xué)具有信息密度高、內(nèi)容紛繁復(fù)雜、概念化強(qiáng)等特點(diǎn)，難以為以上2個(gè)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生所接受。分子生物學(xué)的研究方法及技術(shù)手段也對(duì)學(xué)生的綜合能力和高校的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)提出較高要求[8]。雖然高校將分子生物學(xué)作為以上2個(gè)專(zhuān)業(yè)教學(xué)體系的關(guān)鍵要素，用以開(kāi)拓學(xué)生的科學(xué)思維、豐富學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備、提升學(xué)生的綜合素質(zhì)，然而由于食品專(zhuān)業(yè)學(xué)生的生物學(xué)基礎(chǔ)薄弱，學(xué)習(xí)能動(dòng)性稍差，且分子生物學(xué)被融合在該專(zhuān)業(yè)所開(kāi)設(shè)的多門(mén)課程中，而不是以一門(mén)獨(dú)立的課程進(jìn)行授課，這就導(dǎo)致了無(wú)法形成連貫的知識(shí)系統(tǒng)，不利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和主觀能動(dòng)性，使得當(dāng)前的教學(xué)進(jìn)程依然存在如下缺陷：①將分子生物學(xué)紛繁復(fù)雜的基礎(chǔ)知識(shí)和前沿技術(shù)有效地融合在食品專(zhuān)業(yè)所開(kāi)設(shè)的各類(lèi)課程具有一定的難度。在以往的教學(xué)模式中，信息密度高、內(nèi)容紛繁復(fù)雜、概念化強(qiáng)的分子生物學(xué)知識(shí)的講授既不能對(duì)學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)有力的吸引力，也不能讓學(xué)生有效吸收、消化課程內(nèi)容。②分子生物學(xué)是不斷變革、迅猛發(fā)展的前沿性學(xué)科，知識(shí)和技術(shù)不斷豐富，并推陳出新[9-10]，然而對(duì)于食品質(zhì)量與安全和食品與營(yíng)養(yǎng)衛(wèi)生學(xué)2個(gè)專(zhuān)業(yè)而言，分子生物學(xué)并不是作為一門(mén)單獨(dú)的課程進(jìn)入課堂，而是被融入在以上2個(gè)專(zhuān)業(yè)所開(kāi)設(shè)的多門(mén)課程中，由于相關(guān)教材內(nèi)容存在一定的滯后性，無(wú)法及時(shí)更新，使得教材中有關(guān)分子生物學(xué)的新知識(shí)、新技術(shù)及新發(fā)展無(wú)法及時(shí)更新[11]。此外，即使教師將課程相關(guān)的分子生物學(xué)最新科研進(jìn)展及發(fā)展動(dòng)向引入課堂，介于課程進(jìn)度的限制，也無(wú)法達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目的。③雖然以上2個(gè)專(zhuān)業(yè)所開(kāi)設(shè)的多門(mén)課程均采用了課堂講授、PBL問(wèn)題啟發(fā)式教學(xué)及實(shí)驗(yàn)操作3種模式，然而PBL問(wèn)題啟發(fā)式教學(xué)的學(xué)時(shí)較少，難以保證課程教學(xué)的完整性，也無(wú)法達(dá)到以問(wèn)題為基礎(chǔ)深入探討的目的。課程相關(guān)的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)也相對(duì)較少，且經(jīng)費(fèi)投入高，在學(xué)校相關(guān)經(jīng)費(fèi)有限的前提下，無(wú)法保證人人參與。

1 食品專(zhuān)業(yè)分子生物學(xué)相關(guān)課程教學(xué)模式體系構(gòu)建的初步探索

目前，通過(guò)對(duì)學(xué)校現(xiàn)階段食品質(zhì)量與安全和食品與營(yíng)養(yǎng)衛(wèi)生學(xué)2個(gè)專(zhuān)業(yè)本科生所開(kāi)設(shè)課程中分子生物學(xué)相關(guān)內(nèi)容在教學(xué)中存在問(wèn)題的分析，結(jié)合自身的專(zhuān)業(yè)優(yōu)勢(shì)、教學(xué)風(fēng)格及教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，以貴州醫(yī)科大學(xué)2020級(jí)食品質(zhì)量與安全專(zhuān)業(yè)甲、乙兩班，以及2019級(jí)食品與營(yíng)養(yǎng)衛(wèi)生學(xué)專(zhuān)業(yè)共123名學(xué)生為授課對(duì)象，以“食品毒理學(xué)”課程中食品中外源化學(xué)物的免疫毒性章節(jié)為授課內(nèi)容，講授學(xué)時(shí)為3學(xué)時(shí)，對(duì)食品專(zhuān)業(yè)所開(kāi)設(shè)課程中涉及的分子生物學(xué)知識(shí)和技能進(jìn)行教學(xué)改革初探，初探內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面。

1.1 多種教學(xué)手段的綜合利用，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

在利用多媒體教學(xué)時(shí)，嘗試?yán)枚桃曨l、動(dòng)畫(huà)、圖片來(lái)呈現(xiàn)抽象枯燥的理論知識(shí)，并通過(guò)舉例的方式將關(guān)鍵內(nèi)容與實(shí)踐相結(jié)合，引起學(xué)生的關(guān)注，提升學(xué)生的興趣。例如，“食品毒理學(xué)”課程的第十一章內(nèi)容為食品中外源化學(xué)物的免疫毒性，課程內(nèi)容被分為4個(gè)部分，即概述、免疫系統(tǒng)的組成和功能、食品中外源化學(xué)物的免疫毒性作用及其機(jī)制、免疫毒性作用試驗(yàn)方法與評(píng)價(jià)。在概述部分，并沒(méi)有直奔主題地介紹食品中的外源化學(xué)物或其免疫毒性，而是首先以短視頻和圖片的形式介紹了以食物為載體的新型冠狀病毒的冷鏈傳播，引入食品的安全性問(wèn)題，并且通過(guò)國(guó)家對(duì)新型冠狀病毒冷鏈傳播采取的一系列措施及新冠疫苗全民免費(fèi)的“人民至上”的國(guó)家理念，把思政教育帶入課堂，不僅渲染了學(xué)生的家國(guó)情懷和為國(guó)效力的科研精神，還通過(guò)食品中微生物污染導(dǎo)致免疫系統(tǒng)的損傷來(lái)引入該節(jié)課的重點(diǎn)內(nèi)容。形象、直觀的呈現(xiàn)方式有效地避免了學(xué)生興味索然的精神狀態(tài)。

1.2 啟發(fā)式提問(wèn)法的應(yīng)用，提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力

課堂講授過(guò)程中，傳統(tǒng)提問(wèn)方式無(wú)法滿(mǎn)足調(diào)節(jié)課堂氛圍及提升學(xué)生學(xué)習(xí)能動(dòng)性的需要。食品質(zhì)量與安全和食品與營(yíng)養(yǎng)衛(wèi)生學(xué)2個(gè)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生對(duì)分子生物學(xué)的基礎(chǔ)理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能的掌握程度普遍不高，然而食品專(zhuān)業(yè)所開(kāi)設(shè)的多門(mén)課程中均融入了大量的分子生物學(xué)知識(shí)，并對(duì)分子生物學(xué)相關(guān)實(shí)驗(yàn)技能的掌握提出了新要求，以適應(yīng)高校教學(xué)體制改革的需要和食品科學(xué)不斷發(fā)展的現(xiàn)實(shí)需求。食品中外源化學(xué)物的免疫毒性這節(jié)課內(nèi)容理論性較強(qiáng)，對(duì)分子生物學(xué)基礎(chǔ)理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能的知識(shí)儲(chǔ)備要求較高，學(xué)生必須預(yù)先熟悉相關(guān)理論內(nèi)容。但是大部分學(xué)生存在惰性心理，不愿預(yù)習(xí)，加之專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)的課程較多，學(xué)習(xí)任務(wù)繁重，造成授課教師激情澎湃地講授，學(xué)生卻沒(méi)有回應(yīng)的情況，無(wú)法引起彼此的共鳴。為了提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，達(dá)到教學(xué)目的，充分利用本科生的求勝心，以啟發(fā)式提問(wèn)法取代傳統(tǒng)提問(wèn)法完成免疫系統(tǒng)的組成和功能、食品中外源化學(xué)物的免疫毒性作用及其機(jī)制2個(gè)部分內(nèi)容的講解。首先，以本科生在高中生物學(xué)中曾接觸過(guò)免疫系統(tǒng)相關(guān)知識(shí)的基礎(chǔ)，由教師提出關(guān)鍵詞作為引子，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的回憶和擴(kuò)展，最后由教師對(duì)學(xué)生的回答給予總結(jié)，引出要求掌握的內(nèi)容，完成免疫系統(tǒng)的組成和功能部分內(nèi)容的講授。然后，食品中外源化學(xué)物的免疫毒性作用有4種，分別為免疫抑制、免疫缺陷、超敏反應(yīng)及自身免疫。以食物過(guò)敏為例，食物過(guò)敏是一種日常生活中常見(jiàn)的異常的免疫增強(qiáng)。在經(jīng)典搞笑的食物過(guò)敏短視頻播放后，教師簡(jiǎn)單介紹超敏反應(yīng)的4種類(lèi)型，并明確1種超敏反應(yīng)無(wú)組織損傷，而另外3種超敏反應(yīng)均有不同程度的組織損傷，啟發(fā)式地對(duì)學(xué)生進(jìn)行提問(wèn)，讓其依據(jù)食物過(guò)敏所引起的系列癥狀判斷由食物成分引起的人體免疫反應(yīng)主要是哪一類(lèi)超敏反應(yīng)。這種啟發(fā)式提問(wèn)法不僅能夠緩解學(xué)生學(xué)習(xí)的疲憊感，還能提高學(xué)生對(duì)枯燥理論知識(shí)的理解及其與現(xiàn)實(shí)生活相結(jié)合的能力。

1.3 引導(dǎo)式教學(xué)法的應(yīng)用，拓展學(xué)生的思維能力

在通過(guò)多種教學(xué)手段及啟發(fā)式提問(wèn)法的輔助下，可以將內(nèi)容繁雜、知識(shí)體系龐大及抽象難懂的分子生物學(xué)基礎(chǔ)理論知識(shí)較為有趣地呈現(xiàn)給學(xué)生。然而免疫毒性作用試驗(yàn)方法與評(píng)價(jià)是食品中外源化學(xué)物的免疫毒性這節(jié)課的最后一部分內(nèi)容，同樣也是最具挑戰(zhàn)性的一部分內(nèi)容。大量的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)方法、原理及操作流程等相關(guān)內(nèi)容對(duì)于生物學(xué)基礎(chǔ)薄弱的兩個(gè)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生而言，無(wú)疑是一個(gè)極大的挑戰(zhàn)，也極易導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的喪失。能否保持學(xué)生的學(xué)習(xí)處于“問(wèn)題-思考-分析-解答”的活躍狀態(tài)，而不會(huì)因?yàn)椴恢蓝艞墝W(xué)習(xí)，形成以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)、師生共同參與的互動(dòng)式教學(xué)模式，是上好最后一節(jié)課的有力保障。為了將免疫毒性作用試驗(yàn)方法與評(píng)價(jià)這部分內(nèi)容合理有效地為學(xué)生所掌握，在課前組織了一次討論式學(xué)習(xí)，并以PBL的形式呈現(xiàn)，學(xué)生自愿參加。PBL（Problem-based learning）是一種基于問(wèn)題的以學(xué)生為中心的情景教育方式[12]，適用于理論教學(xué)，針對(duì)階段性知識(shí)設(shè)計(jì)問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探索和學(xué)習(xí)，利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的系統(tǒng)性理解和掌握[13]。以免疫功能檢測(cè)項(xiàng)目中的NK細(xì)胞活性測(cè)定和巨噬細(xì)胞功能檢測(cè)為主題，學(xué)生相互討論，教師從旁指導(dǎo)，最后總結(jié)出實(shí)驗(yàn)方法及其原理，提升學(xué)生主觀能動(dòng)性，培養(yǎng)其科學(xué)思維能力，提升學(xué)生的“主體”地位。當(dāng)隔天課堂上對(duì)免疫毒性作用試驗(yàn)方法與評(píng)價(jià)這部分內(nèi)容進(jìn)行講授時(shí)，學(xué)生的響應(yīng)顯著提升。在完成該部分理論知識(shí)的講授后，為了加深學(xué)生對(duì)該部分所涉及實(shí)驗(yàn)方法的理解和應(yīng)用，以免疫電泳法為例，簡(jiǎn)單地對(duì)抗體生成量檢測(cè)的實(shí)驗(yàn)原理和方法以導(dǎo)圖的形式呈現(xiàn)給學(xué)生，要求學(xué)生根據(jù)該方法的原理對(duì)酶聯(lián)免疫吸附分析法的原理進(jìn)行描述，并手動(dòng)繪制實(shí)驗(yàn)流程，不僅能夠加強(qiáng)學(xué)生舉一反三的思維能力及應(yīng)用能力，還能加強(qiáng)學(xué)生對(duì)抽象知識(shí)的結(jié)構(gòu)化記憶。

1.4 授課教師的課堂設(shè)計(jì)，提升課堂的教學(xué)質(zhì)量

能否將以上兩專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)課程中所涉及的分子生物學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)與技能合理有效地呈現(xiàn)給學(xué)生，并為學(xué)生所掌握，考驗(yàn)的不僅是授課教師豐富的知識(shí)儲(chǔ)備、過(guò)硬的實(shí)驗(yàn)技能及對(duì)教學(xué)規(guī)律的深刻認(rèn)識(shí)，還包括授課教師合適的的課堂設(shè)計(jì)。首先，課前根據(jù)教材的學(xué)習(xí)要求選擇合適的指導(dǎo)書(shū)和參考書(shū)極為重要。貴州醫(yī)科大學(xué)食品質(zhì)量與安全和食品與營(yíng)養(yǎng)衛(wèi)生學(xué)2個(gè)專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)的“食品毒理學(xué)”課程所使用的教材為《食品毒理學(xué)》（張立實(shí)、李寧主編，科學(xué)出版社），考慮到這2個(gè)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的生物學(xué)基礎(chǔ)薄弱以及所用教材的弊端，選擇《毒理學(xué)基礎(chǔ)》（張愛(ài)華主編，案例版，科學(xué)出版社）及《毒理學(xué)基礎(chǔ)》（孫志偉主編，人民衛(wèi)生出版社）為該課程的參考書(shū)籍。針對(duì)教材、指導(dǎo)書(shū)和參考書(shū)中相關(guān)內(nèi)容的系統(tǒng)分析，結(jié)合教學(xué)大綱要求學(xué)生掌握的內(nèi)容，對(duì)部分課程內(nèi)容加以改進(jìn)，有目的地指導(dǎo)學(xué)生，讓學(xué)生對(duì)所授內(nèi)容較易消化和吸收[14-16]。其次，雖然通過(guò)多種教學(xué)手段的綜合利用、啟發(fā)式提問(wèn)法的應(yīng)用和引導(dǎo)式教學(xué)法的應(yīng)用順利完成了相應(yīng)的教學(xué)工作，并提升了學(xué)生的求知趣味、調(diào)動(dòng)了其自主性、拓展了其思維能力，然而分子生物學(xué)是交叉學(xué)科，涉及內(nèi)容繁多，要想使學(xué)生通過(guò)以上方法在有限的課時(shí)內(nèi)形成系統(tǒng)的知識(shí)體系得以鞏固，及時(shí)進(jìn)行歸納、總結(jié)是一種頗為有用的方法。在課堂的最后10 min，在教師的引導(dǎo)下學(xué)生代表手繪了這節(jié)課所授全部?jī)?nèi)容的思維導(dǎo)圖，強(qiáng)化了學(xué)生用思維導(dǎo)圖做課堂筆記的能力，授課教師則根據(jù)學(xué)生所繪制的導(dǎo)圖帶領(lǐng)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行鞏固記憶。

2 結(jié)語(yǔ)

由于食品質(zhì)量與安全、食品與營(yíng)養(yǎng)衛(wèi)生學(xué)2個(gè)專(zhuān)業(yè)的生物學(xué)專(zhuān)業(yè)背景不強(qiáng)，而分子生物學(xué)的基礎(chǔ)理論知識(shí)、研究方法及技術(shù)手段又融入了2個(gè)專(zhuān)業(yè)所開(kāi)設(shè)課程的方方面面。因此，在對(duì)兩專(zhuān)業(yè)的分子生物學(xué)教學(xué)過(guò)程中，需要不斷地總結(jié)和探索，只有基于學(xué)生的學(xué)習(xí)現(xiàn)狀，將多種教學(xué)方法取長(zhǎng)補(bǔ)短、綜合應(yīng)用，才可克服當(dāng)前的授課短板，提升授課質(zhì)量，使得學(xué)生有效地吸收和消化所開(kāi)設(shè)課程中的分子生物學(xué)相關(guān)要點(diǎn)，并使得學(xué)生對(duì)新知識(shí)的習(xí)得能力和綜合素能得以提升。以食品質(zhì)量與安全和食品與營(yíng)養(yǎng)衛(wèi)生學(xué)2個(gè)專(zhuān)業(yè)為授課對(duì)象，以“食品毒理學(xué)”課程中食品中外源化學(xué)物的免疫毒性章節(jié)為授課內(nèi)容，對(duì)以上2個(gè)專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)課程中涉及的分子生物學(xué)基礎(chǔ)理論知識(shí)及實(shí)驗(yàn)技能的教學(xué)體系進(jìn)行了初探，理論結(jié)合實(shí)際，為以上2個(gè)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量的提升提供了一定的基礎(chǔ)。