食品科學(xué)與工程專業(yè)生物化學(xué)課程教學(xué)探索與實(shí)踐

周威　胡梁斌　李紅波　莫海珍

摘 要 生物化學(xué)是食品科學(xué)與工程專業(yè)的一門重要的專業(yè)課程，因其內(nèi)容廣泛、理論性強(qiáng)、概念抽象、難以理解，為教育教學(xué)工作帶來了較大的壓力。本文結(jié)合講授生物化學(xué)課程的實(shí)踐，對該課程的教學(xué)方法和教學(xué)模式進(jìn)行了探索和討論，以期培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，從而提高生物化學(xué)課程的教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞 生物化學(xué) 教學(xué)探索 食品科學(xué)與工程 實(shí)踐

中圖分類號：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2016.10.044

Teaching Exploration and Practice of Biochemistry Course in

Food Science and Engineering Specialty

ZHOU Wei， HU Liangbin， LI Hongbo， MO Haizhen

（College of Food Sciences， Henan Institute of Science and Technology， Xinxiang， He'nan 453003）

Abstract Biochemistry is an important professional course of Food Science and Engineering. As for its wide range of content， strong theoretical， abstract and difficult to understand， it has brought great pressure to the education and teaching work. Teaching methods and modes were explored and discussed in this paper. The exploration and practice of biochemistry will definitely develop students scientific literacy and help teachers to improve the teaching quality of biochemistry.

Keywords biochemistry； teaching exploration； food science and engineering； practice

近年來，世界糧食危機(jī)不斷加劇，人們對食品質(zhì)量與安全的關(guān)注也逐年加深，食品科學(xué)與工程專業(yè)培養(yǎng)的學(xué)生在食品營養(yǎng)健康領(lǐng)域、安全檢測領(lǐng)域和監(jiān)督管理領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的職責(zé)與作用。作為與農(nóng)學(xué)、化工、醫(yī)學(xué)等同屬一級學(xué)科的食品科學(xué)與工程專業(yè)，面向?qū)W生的培養(yǎng)目標(biāo)不僅是要培養(yǎng)熟練掌握食品營養(yǎng)和加工工藝的技術(shù)人員，更應(yīng)該是能夠適應(yīng)經(jīng)濟(jì)建設(shè)與社會(huì)發(fā)展需要、理想遠(yuǎn)大、品質(zhì)優(yōu)良并富有科學(xué)與創(chuàng)新精神的復(fù)合型高級專門人才。

食品科學(xué)與工程專業(yè)的課程設(shè)置以化學(xué)知識(shí)為背景，涉及無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、物理化學(xué)、食品化學(xué)和生物化學(xué)等。生物化學(xué)在對于食品科學(xué)與工程這個(gè)專業(yè)來說是卻之不可的重要專業(yè)課程，其具有承前啟后的重要作用。通過對生物化學(xué)這個(gè)專業(yè)的學(xué)習(xí)，可以讓學(xué)生在掌握有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)的基礎(chǔ)之上，同時(shí)對后續(xù)的食品化學(xué)、食品生物等相關(guān)課程的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)和知識(shí)儲(chǔ)備，其基本理論也可與食品生產(chǎn)、加工、保藏以及食品安全檢測等技術(shù)相互聯(lián)系。①②因此，生物化學(xué)課程在食品科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生的理論學(xué)習(xí)體系中起到了至關(guān)重要的作用，學(xué)生對該門課程理論知識(shí)的理解將有助于培養(yǎng)學(xué)生在本專業(yè)后續(xù)學(xué)習(xí)中分析解決實(shí)際問題的能力。

生物化學(xué)課程是一門集教學(xué)與實(shí)踐相結(jié)合的綜合性課程，其涉及的范圍廣、知識(shí)面大、既包括闡述核酸、蛋白質(zhì)、糖類、脂類等生物大分子物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能的靜態(tài)部分，也包括闡述糖類代謝、脂類代謝、蛋白質(zhì)代謝、核酸代謝等的動(dòng)態(tài)部分，還有涉及中心法則的分子生物學(xué)部分的理論和知識(shí)等，加上工科院校安排的課時(shí)量又極其有限，因此學(xué)生普遍反映生化課的概念多、理論多、知識(shí)抽象、難以記憶、實(shí)驗(yàn)操作困難等。③結(jié)合生物化學(xué)這個(gè)專業(yè)的自身特點(diǎn)以及兼顧食品專業(yè)的教學(xué)要求和模式，要求我們教師在開展教學(xué)的過程中，需要與時(shí)俱進(jìn)的創(chuàng)新教學(xué)方法，改革教學(xué)模式，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)等方面做出探索和嘗試，在此基礎(chǔ)上去探索出一條有效的教學(xué)路徑。

1 多種方法結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

俗話說“興趣是最好的老師”，良好的教學(xué)效果與學(xué)生的興趣是分不開的。在生物化學(xué)的教學(xué)過程中，只有激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，才能夠讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中變被動(dòng)為主動(dòng)，達(dá)到良好的教學(xué)效果。

1.1 上好第一節(jié)課，樹立信心、激發(fā)好奇心

通常第一節(jié)課均為課程的緒論課，這節(jié)課的目的不僅要讓學(xué)生對課程的設(shè)置和知識(shí)體系有個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)，更重要的是能夠拋磚引玉，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。④生化課需要學(xué)生掌握的內(nèi)容很多，學(xué)生容易產(chǎn)生畏難情緒和恐懼心理，所以教師的首要任務(wù)就是幫助學(xué)生樹立學(xué)好生化課掌握好生化知識(shí)的信心，要讓學(xué)生積極地參與進(jìn)來，充分地信任教師，積極引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)地培養(yǎng)自己的學(xué)習(xí)能力，要讓學(xué)生相信在自己的努力和老師以及同學(xué)們的幫助下沒有學(xué)不會(huì)的知識(shí)點(diǎn)，沒有解決不了的難題。

筆者是一名青年教師，在與學(xué)生的互動(dòng)和交流中更多地是以一位學(xué)長的身份去帶動(dòng)和激勵(lì)學(xué)生去探索未知的生化世界。為了引起學(xué)生的好奇心并激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，筆者通常會(huì)結(jié)合一些生物學(xué)現(xiàn)象和學(xué)生們感興趣的話題與學(xué)生們展開討論，比如怎樣讓“火樹熒花”成為現(xiàn)實(shí)？如何健康減肥？多吃蛋白質(zhì)好不好？讓學(xué)生意識(shí)到生化專業(yè)知識(shí)與日常生活具有相通性。同時(shí)，深入剖析與人們生存和生活相關(guān)的生化領(lǐng)域國際最新的研究前沿和新聞報(bào)道，讓學(xué)生們充分認(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)生化知識(shí)的重要性和必要性，讓學(xué)生對生物化學(xué)產(chǎn)生濃厚的興趣，提高學(xué)習(xí)的動(dòng)力。

1.2 多媒體結(jié)合板書，豐富課堂內(nèi)容，提高學(xué)習(xí)興趣

通過多媒體教學(xué)的方式能夠直觀、形象地向?qū)W生展示教學(xué)內(nèi)容，尤其是生化原理部分的講解將更加具體化和形象化。多媒體的課件和動(dòng)畫視頻可以將文字、圖像和聲音等多種信息集于一體，不僅可清晰地向?qū)W生展示教學(xué)內(nèi)容，更能夠激發(fā)學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)興趣。例如，在講解脂肪的分解和代謝部分時(shí)，通過動(dòng)畫可清晰地展示脂類物質(zhì)被人體攝入后是如何被吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)以及分解和代謝的，整個(gè)過程形象生動(dòng)、清晰好理解，同時(shí)在講解的過程中可以學(xué)生為主體，讓學(xué)生積極地參與其中，請同學(xué)上講臺(tái)看圖說話或者向其他同學(xué)講解生化動(dòng)畫所要說明的內(nèi)容，不僅可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，而且加上教師的鼓勵(lì)和點(diǎn)評更加能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高課堂教學(xué)效果。

然而，一味地采用多媒體教學(xué)也會(huì)引起學(xué)生視覺疲勞，導(dǎo)致走神或者抓不住要點(diǎn)，所以在教學(xué)過程中還要合理地結(jié)合傳統(tǒng)的教學(xué)方法，注重課堂重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容的板書。尤其是一些級聯(lián)路徑的展示，如線粒體呼吸鏈的電子傳遞和ATP的產(chǎn)生，教師可通過板書一步一步地推導(dǎo)演示，向?qū)W生展示整個(gè)電子傳遞的過程，加深學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的理解。傳統(tǒng)的教學(xué)結(jié)合現(xiàn)代多媒體手段可以使教學(xué)過程變的生動(dòng)豐富，取得較好的效果。

1.3 加強(qiáng)課前課后聯(lián)系，鞏固學(xué)習(xí)興趣

通過現(xiàn)代信息技術(shù)提供的途徑，教師可通過QQ、微信、電子郵件等方式積極地與學(xué)生溝通，加強(qiáng)師生之間的交流，開展在線的答疑等活動(dòng)。⑤在課前和課后，主動(dòng)走到學(xué)生中間，積極地與學(xué)生交流，了解學(xué)生所思、所想、所難、所求，積極通過各種方式幫助學(xué)生解決學(xué)習(xí)上遇到的問題，及時(shí)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，重點(diǎn)突出地解決學(xué)生反映的問題和不足。這些方式對于加強(qiáng)師生溝通和交流，融洽師生關(guān)系和提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣均有積極的意義。

筆者所在的食品學(xué)院食品生物化學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)研發(fā)了移動(dòng)端食品生物化學(xué)互動(dòng)教學(xué)系統(tǒng)“掌上生化—食品生物化學(xué)移動(dòng)智能互動(dòng)教學(xué)平臺(tái)”，微信號是：vobnews。該系統(tǒng)是對課程教學(xué)的有益補(bǔ)充，學(xué)生不僅可登錄該系統(tǒng)進(jìn)行在線課程學(xué)習(xí)，還可以與教師們進(jìn)行互動(dòng)和交流，通過此平臺(tái)還可以及時(shí)地了解最新的生化研究前沿。教學(xué)平臺(tái)設(shè)置的在線答題環(huán)節(jié)匯聚了生物化學(xué)課程教學(xué)各個(gè)章節(jié)的重點(diǎn)和難點(diǎn)習(xí)題，學(xué)生通過在線答題不僅可以鞏固課堂所學(xué)，還可以贏取平時(shí)成績，極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，起到了很好的效果。

2 轉(zhuǎn)換教學(xué)主體，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)

傳統(tǒng)的教育模式以教師為中心，學(xué)生常處于被動(dòng)狀態(tài)，學(xué)生的主動(dòng)性和參與性受到限制。生物化學(xué)是一門不斷發(fā)展、實(shí)用性很強(qiáng)的學(xué)科，照本宣科式的教育模式不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和獨(dú)立思考能力?！疤铠喪健钡慕虒W(xué)方式帶來的后果就是學(xué)生只知其一不知其二，甚至不求甚解，進(jìn)而喪失學(xué)習(xí)興趣，影響整個(gè)專業(yè)領(lǐng)域其他相關(guān)課程的學(xué)習(xí)。在這種情況下，教師必須積極轉(zhuǎn)變教學(xué)模式，以學(xué)生為主體、教師為引導(dǎo)和輔導(dǎo)，著眼學(xué)生的能力培養(yǎng)和終身學(xué)習(xí)，而不僅僅是知識(shí)的灌輸。為了達(dá)到“授之以漁”的教學(xué)目的，必須充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的能動(dòng)性。⑥

2.1 啟發(fā)式教育培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維和創(chuàng)新能力

高等教育的意義不僅僅在于傳授學(xué)生必備的知識(shí)，而是鼓勵(lì)學(xué)生積極思考，學(xué)會(huì)歸納和探究。就目前的學(xué)生學(xué)習(xí)能力來看，學(xué)生對知識(shí)的獲取已經(jīng)不是主要問題，學(xué)生通過書本自學(xué)和資料查詢已經(jīng)完全能夠獲取需要掌握的知識(shí)點(diǎn)，簡單來說，知識(shí)信息就如同事實(shí)一般，客觀地?cái)[放在那里，通過教師照本宣科式地重復(fù)和學(xué)生自學(xué)收到的效果是一樣的。如此教學(xué)，教師存在的意義已經(jīng)不那么重要了。如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，提高學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和綜合素質(zhì)一直是教師的首要任務(wù)。

在生化的教學(xué)中，教師要時(shí)刻引導(dǎo)學(xué)生去積極地思考問題，就提問的方式也有多種形式。⑦最基本的一種是提出問題啟發(fā)學(xué)生思考并讓學(xué)生簡答，這種方式可以結(jié)合學(xué)生平時(shí)成績的判定，既可調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，又可與學(xué)生成績緊密掛鉤，適當(dāng)?shù)卮碳W(xué)生上課時(shí)集中注意力，提高聽課效率。第二種方式是自問自答式的問題，這種問題的提出可以引起學(xué)生的注意，促進(jìn)學(xué)生思考，但是并不要求學(xué)生回答，在課堂中采用此方法可明確階段性的講課主題，既可以對知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行深入的剖析，也可以引入新的內(nèi)容。還有一種方式是問而不答，讓學(xué)生思考，課后去找答案。這種提問方式可以抓住學(xué)生的注意力，調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性，活躍課堂氣氛。

生物化學(xué)的教學(xué)任務(wù)重，涵蓋知識(shí)點(diǎn)多，教師如何在有限的課堂教學(xué)時(shí)間內(nèi)幫助學(xué)生理清知識(shí)框架、掌握重點(diǎn)理論并激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)熱情是課程教學(xué)成功與否的關(guān)鍵。以問題為導(dǎo)向的教學(xué)模式在教學(xué)實(shí)踐中通常能夠目標(biāo)明確地引領(lǐng)學(xué)生積極思考并掌握所學(xué)，而且教師在講授的過程中更加容易將零散的知識(shí)點(diǎn)串聯(lián)起來，更具故事性和趣味性，學(xué)生更容易接受。以講授糖酵解過程中的1，3-二磷酸甘油酸的形成為例，可引入潘金蓮用砒霜毒殺武大郎的故事，介紹砷化物（砒霜）致毒的機(jī)理，如砷酸鹽破壞1，3-二磷酸甘油酸的形成反應(yīng)，同時(shí)還可以衍生出新的知識(shí)點(diǎn)，提出吃海鮮（含五價(jià)砷）能否喝果汁（維生素C）的問題，引發(fā)學(xué)生的興趣和疑問，在調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性后公布答案，大量的海鮮和大量的維生素C（超過500mg）可反應(yīng)產(chǎn)生三價(jià)砷（砒霜），在人體內(nèi)累積可致毒。在此過程中，學(xué)生不僅掌握了糖酵解的重要步驟，也了解了有機(jī)體復(fù)雜的調(diào)控體系，這對學(xué)生思維的鍛煉和應(yīng)用能力的鍛煉起到積極作用。

2.2 專題討論與分組學(xué)習(xí)成果展示

生物化學(xué)是一門與生活聯(lián)系得非常緊密的學(xué)科，根據(jù)生化知識(shí)可解釋實(shí)際生活中的許多現(xiàn)象，依據(jù)這些生活中的現(xiàn)象鼓勵(lì)學(xué)生積極地去參與原理的討論和現(xiàn)象的解釋，不僅可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且印象深刻。在教學(xué)的過程中，將學(xué)生分組，讓他們以小組為單位完成教師布置的課程任務(wù)或者他們自己尋找感興趣的生活或科研現(xiàn)象來呈現(xiàn)和展示，通過這種方式不僅可以鍛煉學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，更是培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)的良好途徑。生化教材中的維生素結(jié)構(gòu)與功能部分與人類的飲食和健康息息相關(guān)，將這一部分分配給學(xué)生們，讓他們自己查找資料和案例，制作幻燈片并進(jìn)行課堂講演，結(jié)合其他小組同學(xué)的提問，有效提高了教學(xué)的實(shí)際效果。通過各種形式的教學(xué)方法和模式的探索，學(xué)生們對于開展這樣的活動(dòng)很有興趣，在不知不覺得過程中，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，最重要的是通過這樣的交流和討論的過程，拓寬了學(xué)生的眼界，豐富了自身的閱歷。

3 重視實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與操作，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)

生化實(shí)驗(yàn)是整個(gè)生化教學(xué)的重要組成部分，它不僅是培養(yǎng)、鍛煉學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力的重要環(huán)節(jié)，更是培養(yǎng)學(xué)會(huì)創(chuàng)新能力的重要途徑。傳統(tǒng)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式由教師負(fù)責(zé)降解原理和步驟乃至注意事項(xiàng)，學(xué)生僅僅是照著實(shí)驗(yàn)流程進(jìn)行操作，這種方式僅能幫助學(xué)生對生化實(shí)驗(yàn)留下簡單的印象，甚至有厭煩情緒，嚴(yán)重制約著學(xué)生的創(chuàng)新思維和主觀能動(dòng)性。⑧為了適宜新世紀(jì)食品科學(xué)與工程專業(yè)人才培養(yǎng)的需要，我們一方面精選基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容幫助學(xué)生理解和記憶所學(xué)理論，掌握生物化學(xué)基本的實(shí)驗(yàn)技能，另一方面為了增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力和分析問題及解決問題的能力，我們合理地整合并設(shè)計(jì)了一些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，將多個(gè)小實(shí)驗(yàn)整合成一個(gè)綜合性實(shí)驗(yàn)，給出既定的目標(biāo)，讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，來探索實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證原理。我們在開設(shè)生化課的學(xué)期會(huì)給學(xué)生一周的時(shí)間專門用來進(jìn)行生化實(shí)踐，比如讓學(xué)生從培養(yǎng)的藍(lán)藻細(xì)胞里提取藻藍(lán)蛋白并進(jìn)行分離純化和含量測定，這個(gè)實(shí)驗(yàn)涉及生化分離技術(shù)的多個(gè)方面，從提取、分離、純化到純度和含量的鑒定，均需要學(xué)生去自己思考，查找資料，動(dòng)手驗(yàn)證，這對學(xué)生的動(dòng)手能力和動(dòng)腦能力都起到了很好的培養(yǎng)作用。

食品科學(xué)與工程專業(yè)是生命科學(xué)與工程學(xué)的重要組成部分，也是銜接生命科學(xué)與工程科學(xué)之間的重要橋梁，肩負(fù)著為社會(huì)培養(yǎng)具有食品科學(xué)和工程能力人才的責(zé)任。核心競爭力的培養(yǎng)關(guān)系到學(xué)生未來的發(fā)展，基礎(chǔ)課程的教學(xué)必須圍繞個(gè)人核心競爭力的形成進(jìn)行。⑨在生物化學(xué)的教學(xué)過程中，要把握學(xué)科發(fā)展動(dòng)向，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，靈活運(yùn)用各種教學(xué)方法，調(diào)動(dòng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力、團(tuán)隊(duì)合作能力等多種能力，提升學(xué)生的核心競爭力。我們采用多種教學(xué)方法激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)思考，提高了學(xué)生的邏輯思維能力和綜合素質(zhì)，重視理論與實(shí)踐相結(jié)合，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。為了新時(shí)代食品學(xué)科的發(fā)展，在教學(xué)改革的探索過程中，我們還將進(jìn)一步鞏固和改善。

*通訊作者：莫海珍

資助項(xiàng)目：河南科技學(xué)院2016年度教育教學(xué)改革研究重點(diǎn)項(xiàng)目，河南科技學(xué)院研究生教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目（YJG 2014YB03）

注釋

① 張勁，裴高峰，梁昇鴻，趙惠賢.“生物化學(xué)”課程教學(xué)改革的探索.中國林業(yè)教育，2015.33（3）：56-59.

② 閆景坤.高等學(xué)校食品專業(yè)生物化學(xué)教學(xué)的改革探討.農(nóng)產(chǎn)品加工（學(xué)刊），2011.12：137-139.

③ 趙敏，徐安莉，周艷艷，陳會(huì)敏.《生物化學(xué)》教學(xué)現(xiàn)狀及改革方向探討.湖北中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào)，2014.16（5）：119-120.

④ 孫海麗，丁位華，徐海娟.怎樣提高學(xué)生學(xué)習(xí)生物化學(xué)的興趣.科技資訊，2015.33：140，141，143.

⑤ 鄭君芳，賀俊崎.“微課”與“翻轉(zhuǎn)課堂”應(yīng)用于生物化學(xué)教學(xué)的初步探析.繼續(xù)醫(yī)學(xué)教育，2014.28（11）：71-73.

⑥ 孔祥珍.食品專業(yè)生物化學(xué)課程教學(xué)的探索與實(shí)踐.教育教學(xué)論壇，2015.14：143-144.

⑦ 孫永林，余海忠，李玉奇.PLB教學(xué)法在食品專業(yè)生物化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用.學(xué)園，2016.2：65-66.

⑧ 吳旭紅.食品工程專業(yè)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革探索.中國輕工教育，2007.2：62，63，82.

⑨ 朱新鵬.基于核心能力培養(yǎng)的食品專業(yè)生物化學(xué)教學(xué)探索與實(shí)踐.農(nóng)產(chǎn)品加工（學(xué)刊），2012.6：148-150.