以能力為導(dǎo)向的食品類專業(yè)生物化學(xué)課程教學(xué)探索與實(shí)踐

江力 劉長軒 袁懷波

摘要：生物化學(xué)是高等學(xué)校食品學(xué)院重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程。本文從優(yōu)化課程內(nèi)容、創(chuàng)新教學(xué)模式、科學(xué)評價(jià)和持續(xù)改進(jìn)等方面探討了我校以能力為導(dǎo)向的食品類專業(yè)生物化學(xué)理論課程教學(xué)體系的建立與實(shí)踐。

關(guān)鍵詞：能力導(dǎo)向；食品類專業(yè)；生物化學(xué)；教學(xué)改革

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2019）33-0151-02

生物化學(xué)是研究生命的物質(zhì)基礎(chǔ)及其變化規(guī)律的一門學(xué)科。課程的核心知識是構(gòu)成生物體的基本物質(zhì)（包括糖、脂、蛋白質(zhì)、酶、核酸、維生素等）的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、功能及其在細(xì)胞中的代謝途徑、相互關(guān)系和調(diào)控行為。生物化學(xué)是食品類各專業(yè)的基礎(chǔ)課程和先導(dǎo)課程之一，其理論知識和實(shí)驗(yàn)技能直接影響到學(xué)生后續(xù)課程的學(xué)習(xí)及對專業(yè)知識的掌握。我校深化教育教學(xué)改革，創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，全面推進(jìn)立德樹人、能力導(dǎo)向、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)“三位一體”的人才培養(yǎng)體系，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。以能力培養(yǎng)為導(dǎo)向，確定培養(yǎng)目標(biāo)，按照培養(yǎng)目標(biāo)制定課程教學(xué)大綱，每門課程對應(yīng)若干培養(yǎng)目標(biāo)，每一堂課、每一個(gè)實(shí)驗(yàn)、每一個(gè)知識點(diǎn)、每一道考題都對應(yīng)具體的課程目標(biāo)、教學(xué)方式和考核方式。我們要?jiǎng)?chuàng)新人才培養(yǎng)模式，確立能力導(dǎo)向、以生為本、提高學(xué)生創(chuàng)新能力為重的教學(xué)理念，結(jié)合食品類專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)及課程所要達(dá)到的目標(biāo)，改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容、方法和手段，將“知識—能力—素質(zhì)”完整融入其中，提高教學(xué)質(zhì)量，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。

一、精心組織課程內(nèi)容，優(yōu)化教學(xué)大綱

以“能力導(dǎo)向”及“專業(yè)特色”為關(guān)鍵詞，用全新的思維，對原有課程內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化與整合，將生物化學(xué)內(nèi)容分為三部分。第一部分，生物分子的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和功能。精簡基礎(chǔ)生物化學(xué)內(nèi)容，增加糖、脂、蛋白質(zhì)、酶、核酸在食品中的應(yīng)用，將最新的應(yīng)用成果加入課程教學(xué)內(nèi)容中，為深入理解食品物性與食品功能及后續(xù)的食品專業(yè)課奠定基礎(chǔ)。這部分教學(xué)內(nèi)容側(cè)重生物大分子蛋白質(zhì)、酶、核酸，在講授生物化學(xué)基本理論、基本知識的同時(shí)體現(xiàn)專業(yè)特色，緊扣專業(yè)特色。由蛋白質(zhì)變性因素提出食品行業(yè)中常用的殺菌方法。酶在食品行業(yè)中有廣泛的應(yīng)用，酶化學(xué)內(nèi)容應(yīng)詳細(xì)講解，舉例也應(yīng)密切聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際，如淀粉酶、蛋白酶參與啤酒生產(chǎn)；果膠酶、纖維素酶參與果汁飲料生產(chǎn)等。核酸化學(xué)中的分子雜交及PCR技術(shù)，可以讓學(xué)生了解其在食品安全及檢測中的應(yīng)用。第二部分，物質(zhì)的代謝。糖、脂、蛋白質(zhì)的代謝過程是食品類專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)的重點(diǎn)內(nèi)容，將糖、脂、氨基酸、蛋白質(zhì)、核酸在細(xì)胞中的分解合成與食品加工過程關(guān)聯(lián)，從化學(xué)反應(yīng)、代謝途徑、代謝網(wǎng)絡(luò)及其調(diào)控三個(gè)層面充分理解物質(zhì)代謝和食品加工過程中各種變化的理論基礎(chǔ)。同時(shí)聯(lián)系酒類、酸奶、檸檬酸、味精等生產(chǎn)過程從而說明代謝途徑及其調(diào)控在食品行業(yè)中的應(yīng)用。第三部分，現(xiàn)代生物化學(xué)技術(shù)。在學(xué)習(xí)生物化學(xué)基本技術(shù)的同時(shí)，增加DNA重組技術(shù)，增加蛋白質(zhì)、酶的分離純化及基因分析技術(shù)在食品中的應(yīng)用，讓學(xué)生認(rèn)識生物化學(xué)在食品學(xué)科中的重要性，領(lǐng)悟到生物化學(xué)技術(shù)與食品領(lǐng)域間的聯(lián)系，為后續(xù)的專業(yè)課食品檢測分析評價(jià)奠定基礎(chǔ)。這部分內(nèi)容以講課與課題學(xué)習(xí)法相結(jié)合的方式進(jìn)行，還可以結(jié)合生物化學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)。

二、改進(jìn)教學(xué)模式，開拓教學(xué)視野

以“能力培養(yǎng)”及“專業(yè)特色”為關(guān)鍵詞，積極改進(jìn)教學(xué)方法，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。教師在教學(xué)中應(yīng)充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，突出學(xué)生的主體地位，把單向信息傳遞變?yōu)殡p向式信息傳遞與交流。課堂教學(xué)關(guān)乎知識的積累，沒有一定量的知識積累，不僅在知識的全面性上有所欠缺，在整體素養(yǎng)上也必然有所差異。教學(xué)目標(biāo)明確，內(nèi)容組織條理清楚、邏輯嚴(yán)密，重點(diǎn)突出，難點(diǎn)化解有方，課堂師生互動融洽，教師的清晰授課對提高課堂教學(xué)效果的作用不言而喻[1，2]。生物化學(xué)課程內(nèi)容體量大，知識點(diǎn)多而雜，尤其是很多概念抽象、代謝及調(diào)控途徑錯(cuò)綜復(fù)雜，講授過程中注重生物化學(xué)知識體系的構(gòu)建，同時(shí)要將知識融會貫通，把整個(gè)課程的思想聯(lián)系起來，如維生素與輔酶章節(jié)中講到四氫葉酸作為一碳單位的載體參與蛋白質(zhì)、核酸的代謝時(shí)，聯(lián)系前面學(xué)過的酶抑制作用，磺胺類藥物作為競爭性抑制劑抑制葉酸合成酶而影響核酸合成，從而達(dá)到抑菌目的。再如講解檸檬酸循環(huán)中琥珀酸脫氫酶催化的反應(yīng)時(shí)，可以與生物氧化中電子傳遞復(fù)合體II以及酶的立體異構(gòu)專一性、酶的競爭性抑制作用相聯(lián)系。這樣，課程前后知識融匯聯(lián)系貫通，避免了孤立的死記硬背，對學(xué)生來說這是一種深度學(xué)習(xí)能力，知識掌握得更扎實(shí)了。

靈活多樣的教學(xué)方法是提高教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵，用科學(xué)的方法指導(dǎo)教學(xué)，將學(xué)生由被動的知識接受者轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃拥闹R探求者。除了課堂講授，我們還采用角色互換、課題學(xué)習(xí)法和課堂討論等教學(xué)模式。角色互換即師生換崗，部分內(nèi)容（如DNA的二級結(jié)構(gòu)、維生素與輔酶等）由學(xué)生自己備課講課并提問。在此過程中，強(qiáng)化學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)，充分調(diào)動學(xué)生的積極性創(chuàng)造性，同時(shí)也拓寬他們的知識面。學(xué)生自己獨(dú)自搜集資料，制作課件，自己上臺講解，效果非常好，大家一致感到自己講課的內(nèi)容學(xué)得最扎實(shí)。實(shí)踐證明，這種教學(xué)模式更有利于調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性[3]。更重要的是，學(xué)生在查閱資料和備課過程中，鍛煉了主動思考和自學(xué)能力，拓寬了知識面，也加強(qiáng)了生物化學(xué)課堂教學(xué)環(huán)節(jié)中的生動性。

采用高階學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生把先前學(xué)到的概念應(yīng)用到新的情境中，即課題學(xué)習(xí)法。以課程教學(xué)內(nèi)容與專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)為依據(jù)，以訓(xùn)練和培養(yǎng)學(xué)生思維能力、創(chuàng)新能力為核心，選取若干現(xiàn)代生物化學(xué)技術(shù)在食品中的應(yīng)用課題，如香菇多糖的功能、提取工藝及表征，三聚氰胺的分析方法，地溝油的檢測、鑒別等。分小組以課題為核心，讓學(xué)生圍繞課題展開知識構(gòu)建過程，借此促進(jìn)學(xué)生靈活掌握基礎(chǔ)知識、發(fā)展高層次的思維技能，提高他們解決問題及自主學(xué)習(xí)的能力。

課堂討論是合作學(xué)習(xí)的一種方式。課堂討論是以個(gè)人自主學(xué)習(xí)和集體探討為基本特征的教學(xué)模式，選好切入點(diǎn)，查閱和收集相關(guān)資料，表達(dá)觀點(diǎn)，并要求其他同學(xué)提問，最少兩個(gè)問題。討論的過程是深化學(xué)習(xí)的過程，如蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系、酶的作用機(jī)制、限制性內(nèi)切酶的發(fā)現(xiàn)及應(yīng)用以及代謝調(diào)控等重點(diǎn)難點(diǎn)的理解與融會貫通，在展示和提問的過程中，學(xué)生概念模糊的地方會通過討論的形式越辯越明。課堂討論調(diào)動學(xué)生認(rèn)知積極性，從被動接受知識轉(zhuǎn)換為主動探求知識；討論與提問，讓學(xué)生充分展示其思考問題的深度、廣度以及綜合運(yùn)用知識的能力和靈活變通的能力[4，5]。通過學(xué)習(xí)課程內(nèi)容以及查閱相關(guān)文獻(xiàn)，特別是了解近期學(xué)科領(lǐng)域的研究內(nèi)容與熱點(diǎn)發(fā)展動態(tài)，將知識轉(zhuǎn)化為科研探索的能力，培養(yǎng)學(xué)生成為具有國際視野的高素質(zhì)創(chuàng)新人才，對學(xué)生知識、能力和素質(zhì)的全方位培養(yǎng)起到扎實(shí)有效的促進(jìn)作用。

實(shí)行多媒體教學(xué)，多媒體課件緊扣教學(xué)大綱、重點(diǎn)突出、層次清楚、畫面簡潔，以滿足立體化教學(xué)的需要。同時(shí)充分利用視頻和動畫的優(yōu)勢，針對課程教學(xué)中的一些抽象內(nèi)容，如電子傳遞、氧化磷酸化機(jī)制、ATP合成以及DAN復(fù)制、mRNA剪接加尾等，設(shè)計(jì)了視頻動畫，大大提高了學(xué)生的直觀認(rèn)識，學(xué)生很快掌握了知識要領(lǐng)。另外，利用精品課程教學(xué)網(wǎng)和一些特色網(wǎng)站資源，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)互動研討與交流。

三、建立科學(xué)的評價(jià)體系和持續(xù)改進(jìn)方法

形成以能力為導(dǎo)向的評價(jià)體系，保證培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。由原有的“評教”轉(zhuǎn)向“評學(xué)”方式，建立評學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)按照課程教學(xué)大綱要求制定，突出學(xué)生應(yīng)該掌握的知識、能力和素質(zhì)，由學(xué)生自己評價(jià)所掌握的內(nèi)容。評價(jià)的側(cè)重點(diǎn)在于學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，通過授課、課堂演講、課堂討論、課題學(xué)習(xí)以及作業(yè)、課堂測試、提問口試、期中期末考試來評估學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。在此基礎(chǔ)上收集整理學(xué)生評學(xué)結(jié)果，結(jié)合學(xué)校和學(xué)院督導(dǎo)的評價(jià)，評估課程目標(biāo)實(shí)現(xiàn)情況，提出對生物化學(xué)課程教學(xué)持續(xù)改進(jìn)的內(nèi)容和措施，從而不斷完善教學(xué)體系，提高教學(xué)質(zhì)量。

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