食品酶工程課程教學改革初探

◎ 王曉龍

（陜西師范大學食品工程與營養(yǎng)科學學院，陜西 西安 710119）

食品酶工程是將酶工程的理論與技術(shù)應用于食品科學與工程領(lǐng)域的科學。在食品工業(yè)領(lǐng)域，酶制劑的生產(chǎn)、分離純化與應用，食品原料的貯藏、運輸、保鮮與改性，食品加工與營養(yǎng)品質(zhì)的改良等都與食品酶工程密切相關(guān)[1]。近年來，隨著消費者食品營養(yǎng)與安全意識的不斷提高，酶制劑因其綠色、安全、高效的特點，在食品加工過程中扮演著越來越重要的角色。因此，對于食品科學與工程專業(yè)的學生來說，學習掌握食品酶工程的基本理論與技術(shù)，對其在食品工業(yè)領(lǐng)域就業(yè)或深造具有十分重要的意義。做好食品酶工程課程的教學工作，培育符合食品行業(yè)發(fā)展需要的優(yōu)秀人才，是食品酶工程課程教學工作的首要任務(wù)。筆者從事食品工程專業(yè)食品酶工程課程的教學工作，在教學內(nèi)容的選擇，教學方法的改進，考核方式的優(yōu)化等方面提出以下改革建議。

1 合理安排教學內(nèi)容

目前，食品酶工程課程一般為2學分，36個學時，授課內(nèi)容主要包括：緒論、酶學基本理論、食品工業(yè)中應用的水解酶、食品工業(yè)中應用的氧化酶、酶的生產(chǎn)、酶的分離純化、酶分子修飾與改造、酶與細胞的固定化、酶反應器與酶傳感器、酶的非水相催化和酶工程技術(shù)及其研究應用進展。從授課內(nèi)容來看，緒論主要是對酶工程歷史、食品酶學的研究內(nèi)容與技術(shù)等內(nèi)容進行概述；酶學基本理論主要是對酶的分類、命名、酶的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)和酶催化反應動力學等理論知識進行系統(tǒng)介紹；其余章節(jié)則是重點介紹酶工程中涉及的主要技術(shù)方法及食品工業(yè)中常見的酶，側(cè)重于生產(chǎn)中的實際應用。鑒于課程內(nèi)容的特點，實際授課過程中可從以下方面進行改革。

1.1 調(diào)整教學內(nèi)容與時間分配

《食品酶工程》課程的教學內(nèi)容與食品微生物、生物化學、分子生物學、食工原理等課程存在交叉內(nèi)容，而課程安排在大四上學期，因此，應在開始授課前通過與相關(guān)課程授課教師和學生的交流，提前了解學生對相關(guān)知識的掌握情況，對內(nèi)容的講解進行取舍，有重點地進行講授。如在生物化學課程的講授過程中就有酶學基本理論的講授，鑒于此，在本課程的講授中對該部分內(nèi)容進行回顧，重點講授學生未掌握的內(nèi)容。而在食品微生物課程中，學生對微生物培養(yǎng)、發(fā)酵等知識已有所了解，可針對性地重點介紹酶的生產(chǎn)中常用的微生物。

1.2 充實課程核心內(nèi)容在食品工業(yè)中的應用

酶工程的核心內(nèi)容主要包括酶的生產(chǎn)與分離純化、酶的改性、酶固定化和酶反應器。上述技術(shù)是酶制劑的產(chǎn)生和酶在食品工業(yè)中得以大規(guī)模利用的技術(shù)基礎(chǔ)。在實際教學中，在夯實酶工程理論知識的基礎(chǔ)上，要結(jié)合實際生產(chǎn)特點，重點闡述其應用[2]。如對比微生物發(fā)酵的酶和從動植物中分離的酶的差異；介紹固定化酶在糖漿生產(chǎn)中的應用；分析生產(chǎn)中不同酶反應器的特點，讓學生討論酶反應器的設(shè)計與改進等。使學生在理解酶工程基本理論的基礎(chǔ)上，學會如何將酶工程技術(shù)應用于食品生產(chǎn)中。

1.3 不斷更新理論和應用研究的成果

食品酶工程作為以應用為主的學科，其理論知識與應用技術(shù)研究日新月異。在實際教學中，既要以教材為主，又要將新理論、新技術(shù)和新應用融入到教學內(nèi)容中去。在理論知識方面，要通過閱讀最新文獻，及時了解國內(nèi)外研究的理論突破，讓學生了解國際理論研究前沿。如分子酶工程方面，介紹酶的分子設(shè)計、納米技術(shù)在酶工程中的利用；在酶的反應機理方面，介紹極端酶的結(jié)構(gòu)與其反應特性相關(guān)性的最新研究進展；同時關(guān)注酶的體外化學合成技術(shù)。在實際應用中，對于酶工程在食品中的最新應用進行跟蹤介紹，如固定化酶在飲料生產(chǎn)、食品包裝與保鮮等方面的應用；酶的非水相催化技術(shù)在酯類和多肽合成中的應用等。在教學過程中不斷更新理論與應用中的研究進展，不僅可以保證教學內(nèi)容的前沿性，讓學生第一時間了解本學科的發(fā)展動向，也可以讓教師不斷更新知識儲備，保證教學質(zhì)量[3]。

2 優(yōu)化教學方法與手段

2.1 充分利用多種教學資源

本課程存在信息量大、部分理論內(nèi)容比較抽象、學生缺乏對食品生產(chǎn)基本工藝與設(shè)備的了解等一系列問題。因此，課堂采用單一講授方式，很難達到理想的教學效果。合理利用精品課程等在線平臺、網(wǎng)絡(luò)音視頻資料等教學資源，將大幅提高學生的學習興趣與效率，達到事半功倍的效果。如在講授酶的發(fā)酵生產(chǎn)工藝時，可以播放不同發(fā)酵工藝的視頻，使學生更直觀地了解酶生產(chǎn)所需設(shè)備及不同工藝的優(yōu)缺點與適用范圍；在講解酶固定化的不同方法時，可以采用動畫的方式播放固定過程，使學生更快地了解不同固定化方法在固定原理、穩(wěn)定性等方面的差異。

2.2 增加課堂互動環(huán)節(jié)

在授課過程中，以學生為主體，通過提出問題分組討論、翻轉(zhuǎn)課堂等方式，增加課堂互動環(huán)節(jié)，使學生由被動接受式學習向主動學習轉(zhuǎn)變。

2.3 理論與實踐相結(jié)合

食品酶工程是一門應用科學，除了課堂教授環(huán)節(jié)外，實踐環(huán)節(jié)也必不可少。實踐可以從課程實驗和工廠見習兩方面著手。在實驗安排上，減小簡單驗證性實驗的比例，提高探索性實驗和設(shè)計性實驗的比例，充分激發(fā)學生的求知欲，培養(yǎng)其提出問題和解決問題的能力。

3 將考核融于教學與實踐的各個環(huán)節(jié)

學生對課程知識的掌握必須通過課程考核來反映，但考核不能僅限于卷面成績。要將考核融于教學過程中，使其不僅能全面、準確地反饋學生的學習情況，更能激發(fā)學生的學習熱情。在課堂教學中，考核的項目可以從考勤、回答問題和作業(yè)，延伸到在課堂分組討論中問題的提出與回答、課下資料的查閱和課堂匯報的表現(xiàn)；在實踐過程中，可將考核內(nèi)容從實驗操作與完成情況延伸到實驗設(shè)計與改進能力、實驗探索能力。整體而言，降低卷面考試成績的比例或者改變考試形式，提高教學過程中各個環(huán)節(jié)的考核分值，這樣不僅可以大幅提高教學效率與學生自主學習的熱情，對于學生學習能力的培養(yǎng)也將大有裨益。