PBL聯(lián)合CBS教學(xué)法在食品酶學(xué)課程教學(xué)中的應(yīng)用和探索

曹洪偉，黃凱，張穎，管驍

上海理工大學(xué)醫(yī)療器械與食品學(xué)院（上海 200093）

食品酶學(xué)是食品專業(yè)學(xué)生的一門前沿和重要專業(yè)基礎(chǔ)課，也是一門食品科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用性較強(qiáng)的課程。食品酶學(xué)及是生物化學(xué)、食品生物學(xué)等基礎(chǔ)課程的延伸，同時(shí)也為食品工藝學(xué)課程的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。我國(guó)食品工業(yè)發(fā)展迅猛，食品加工的各個(gè)領(lǐng)域都涉及酶的應(yīng)用，食品酶學(xué)課程地位也隨之上升[1]。食品酶學(xué)的教學(xué)內(nèi)容與生物化學(xué)、蛋白質(zhì)化學(xué)等課程的內(nèi)容有重復(fù)，且偏向理論教學(xué)，與課程的應(yīng)用型特點(diǎn)不相符。而且食品酶學(xué)內(nèi)容繁雜、理論性強(qiáng)、抽象難懂，對(duì)于該課程的初學(xué)者極易產(chǎn)生抵觸、畏懼、厭學(xué)的心理。此外，以教師為主體的傳統(tǒng)講授模式雖然具有一定的優(yōu)點(diǎn)，但教學(xué)方法單一、枯燥，學(xué)生處于被動(dòng)狀態(tài)，缺乏積極性和主動(dòng)性。因此迫切需要在教學(xué)方法上做出改變，以提高高校教學(xué)質(zhì)量，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的思維能力，加強(qiáng)課堂理論與實(shí)踐的溝通。

問題導(dǎo)向?qū)W習(xí)（problem-based learning，PBL）教學(xué)法于1969年由美國(guó)教授Barrows在加拿大首創(chuàng)，是一種以問題激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，以學(xué)生自動(dòng)學(xué)習(xí)加小組討論為主、教師指導(dǎo)為輔助的教學(xué)方法[2]。案例導(dǎo)入式教學(xué)（case based study，CBS）法是根據(jù)PBL原理提出的以案例為引導(dǎo)的教學(xué)方式。CBS教學(xué)使學(xué)生通過真實(shí)的案例體檢，在理論聯(lián)系實(shí)際的基礎(chǔ)上做出分析及判斷。訓(xùn)練學(xué)生運(yùn)用相關(guān)知識(shí)分析和處理具體食品加工中相應(yīng)問題的能力，從而培養(yǎng)他們獨(dú)立思考能力和解決問題能力[3]。有研究表明，PBL與CBS教學(xué)在醫(yī)學(xué)學(xué)科教學(xué)上有卓越效果[4]。而食品酶學(xué)是一門涉及解決食品加工中實(shí)際問題的學(xué)科，將PBL與CBS聯(lián)合教學(xué)的方法作為一種新型教學(xué)方法，以提高食品酶學(xué)這門課的教學(xué)質(zhì)量并取得更好的教學(xué)效果為目標(biāo)，通過PBL與CBS聯(lián)合教學(xué)的方法來激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，可使學(xué)生的學(xué)習(xí)從被動(dòng)化為主動(dòng)，盡可能讓學(xué)生較全面地掌握酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用狀況及其對(duì)食品品質(zhì)的重要作用，可為今后從事此方面應(yīng)用研究奠定良好基礎(chǔ)[5]。

1 PBL聯(lián)合CBS教學(xué)法應(yīng)用于食品酶學(xué)教學(xué)的意義

1.1 加強(qiáng)高校食品酶學(xué)教育的主要性

食品酶學(xué)的形成和發(fā)展是食品科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然，是生物化學(xué)的一個(gè)重要分支[6]。然而與國(guó)外相比，我國(guó)食品酶學(xué)的起步較晚，盡管近幾年發(fā)展迅速，但與國(guó)際領(lǐng)先水平存在一定差距。隨著酶生產(chǎn)的快速發(fā)展和酶研究的不斷深入，酶學(xué)對(duì)食品科學(xué)的重要性日益突顯。食品酶學(xué)作為多學(xué)科交叉的一門課，對(duì)于食品類專業(yè)的學(xué)生來說，通過該門課的學(xué)習(xí)，可以為其他相關(guān)課程學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)[7]。高等院校開設(shè)“食品酶學(xué)”課程，既為食品專業(yè)的學(xué)生深入學(xué)習(xí)后續(xù)相關(guān)課程打下基礎(chǔ)，又滿足社會(huì)發(fā)展的需求。食品酶學(xué)是食品專業(yè)學(xué)生應(yīng)該掌握的基本基礎(chǔ)理論知識(shí)[8]。掌握將食品酶學(xué)理論知識(shí)融入實(shí)際的生產(chǎn)應(yīng)用中，有助于學(xué)生熟悉食品加工的過程和酶在加工中發(fā)揮的關(guān)鍵作用。通過該門課的學(xué)習(xí)，對(duì)研發(fā)提高食品品質(zhì)及人體健康的酶制品提供幫助。

1.2 PBL聯(lián)合CBS教學(xué)法在食品酶學(xué)教學(xué)的作用

傳統(tǒng)的食品酶學(xué)教學(xué)方式仍是以教師為主體、以面授講課為中心，學(xué)生的創(chuàng)新能力以及分析、解決問題的能力得不到相應(yīng)鍛煉。PBL是發(fā)達(dá)國(guó)家乃至全球流行的一種新穎教學(xué)方法，隨著我國(guó)教育事業(yè)的迅猛發(fā)展，這種教學(xué)模式也逐漸融入到教育改革的浪潮中。PBL的教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)的是學(xué)生掌握學(xué)習(xí)的方法及解決問題的能力，但單純PBL的目的是使學(xué)生掌握自學(xué)的方法及解決問題的能力而不是完全準(zhǔn)確地掌握現(xiàn)有知識(shí)，因此這也是其缺陷所在[9]。而CBS模式是指在教師的指導(dǎo)下，以課程中實(shí)際的案例為引導(dǎo)，從而啟發(fā)學(xué)生研究、探討相關(guān)問答題，同時(shí)讓學(xué)生理解這些在食品加工和生產(chǎn)過程中存在的問題的實(shí)際意義，并使學(xué)生獲得更加完整準(zhǔn)確的理論知識(shí)和實(shí)踐操作要點(diǎn)。

選修食品酶學(xué)的學(xué)生對(duì)生物化學(xué)和食品工藝學(xué)等相關(guān)課程均有一定程度的了解，相對(duì)于理論課程來說，學(xué)生對(duì)食品酶學(xué)中的案例非常好奇，探索欲較強(qiáng)。通過PBL和CBS相結(jié)合的教學(xué)，在課堂上討論食品酶學(xué)中的典型案例，提出案例中出現(xiàn)的和課程知識(shí)點(diǎn)相關(guān)的問題，同時(shí)設(shè)置相應(yīng)的食品酶學(xué)試驗(yàn)。如在影響食品質(zhì)構(gòu)的酶這一章節(jié)中，可以在課堂上提出如何讓果汁變得澄清，通過食品加工廠中果汁的加工具體的案例，并配合后續(xù)果膠酶使果汁澄清的試驗(yàn)，達(dá)到解決問題的目的。采用PBL和CBS相結(jié)合的教學(xué)的模式，一方面可以加深學(xué)生對(duì)食品酶學(xué)理論知識(shí)的理解，另一方面有助于鍛煉學(xué)生分析問題、解決問題的能力，掌握自學(xué)的方法，培養(yǎng)良好的邏輯思維方式，為今后進(jìn)入食品行業(yè)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)[10]。

2 PBL聯(lián)合CBS教學(xué)法在食品酶學(xué)教學(xué)中的實(shí)施及評(píng)價(jià)

2.1 教學(xué)對(duì)象的確定

針對(duì)不同的教學(xué)對(duì)象，合理安排以實(shí)際案例為主要問題的PBL教學(xué)模式在教學(xué)工作中的比重，在有限的課時(shí)內(nèi)能較好完成食品酶學(xué)課程的講授，并可提高學(xué)生在今后工作中實(shí)踐能力。教學(xué)對(duì)象為2020屆食品科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生，一班70人，二班68人。2個(gè)班學(xué)生的性別、年齡、成績(jī)等方面比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（p＞0.05）。一班采用傳統(tǒng)教學(xué)方法，即以多媒體PPT為教學(xué)手段講授教材內(nèi)容，為對(duì)照組；二班采用PBL聯(lián)合CBS教學(xué)法，為試驗(yàn)組。2個(gè)班級(jí)考核方式一致。

2.2 PBL案例專題的確定

以何國(guó)慶主編的化學(xué)工業(yè)出版社出版的《食品酶學(xué)》為試驗(yàn)教材，根據(jù)食品酶學(xué)教學(xué)大綱要求，有本專業(yè)教師一起討論制定PBL案例專題，并設(shè)計(jì)系列問題。問題的設(shè)計(jì)采用難度遞進(jìn)式，且注意知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系和邏輯關(guān)系，學(xué)生可通過課后自學(xué)及查找資料而獲得這些知識(shí)。以影響食品加工中涉及的酶這一章節(jié)為例，結(jié)合生活中實(shí)際發(fā)生的問題，設(shè)計(jì)如表1中的案例，共4個(gè)專題，每個(gè)專題設(shè)計(jì)討論題目3~5個(gè)，共16個(gè)討論題。在教學(xué)反饋的基礎(chǔ)上進(jìn)行教學(xué)效果評(píng)價(jià)。

表1 食品加工中涉及到酶的案例設(shè)計(jì)

2.3 PBL聯(lián)合CBS教學(xué)法的實(shí)施

課前教師要明確課堂需要掌握的內(nèi)容，以此為線索提出問題。授課前1周，將PBL案例和思考討論題等資料發(fā)放給學(xué)生，并為他們推薦相關(guān)的參考書名和網(wǎng)絡(luò)資源以利于他們查找信息。在學(xué)生進(jìn)行充分自學(xué)、查閱相關(guān)書籍后，要求學(xué)生按照預(yù)先分好的小組進(jìn)行討論并推選小組代表做中心發(fā)言。討論中以學(xué)生為主體，教師主要起把握方向、引導(dǎo)和總結(jié)歸納的作用。

以案例總結(jié)新課，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)理滄知識(shí)點(diǎn)的掌握。在展開課堂病例討論時(shí)，由教師陳述案例，提出問題，學(xué)生可提出每組或個(gè)人的觀點(diǎn)，也可發(fā)表對(duì)其他同學(xué)的觀點(diǎn)的不同看法。教師就學(xué)生爭(zhēng)論的焦點(diǎn)或分歧較大的疑難問題進(jìn)行分析，并做出單元總結(jié)，使學(xué)生在思考、討論中完成新內(nèi)容的學(xué)習(xí)，且掌握知識(shí)具有一定的系統(tǒng)性。最終以測(cè)驗(yàn)和調(diào)查問卷的形式考察傳統(tǒng)和PBL聯(lián)合CBS教學(xué)法的教學(xué)效果。

2.4 PBL聯(lián)合CBS教學(xué)效果評(píng)價(jià)

根據(jù)網(wǎng)上問卷評(píng)教評(píng)學(xué)活動(dòng)和網(wǎng)上評(píng)價(jià)系統(tǒng)的反饋意見發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對(duì)這種教學(xué)方式反響良好，普遍認(rèn)為PBL聯(lián)合CBS的教學(xué)模式提高學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)主動(dòng)性，對(duì)培養(yǎng)其主動(dòng)分析問題、查找相關(guān)信息解決問題的能力方面非常有益。對(duì)教師來說，帶教教師普遍反映PBL聯(lián)合CBS的教學(xué)模式的實(shí)施活躍了課堂氣氛，調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，學(xué)生通過體驗(yàn)和實(shí)踐，有助于科研設(shè)計(jì)思維的培養(yǎng)和實(shí)際操作能力的提高，同時(shí)，食品酶學(xué)的整個(gè)知識(shí)點(diǎn)也可在教學(xué)實(shí)施中得到貫通，并能與其他專業(yè)學(xué)科知識(shí)交叉。

3 教學(xué)體會(huì)

PBL聯(lián)合CBS相結(jié)合的教學(xué)模式對(duì)學(xué)生要求較高，它要求學(xué)生具有一定的自學(xué)能力、較高的語言表達(dá)能力及積極參與和主動(dòng)學(xué)習(xí)的習(xí)慣。此外，食品酶學(xué)與其他食品學(xué)科的交叉和互動(dòng)非常多，進(jìn)行以食品加工中出現(xiàn)的實(shí)際問題的PBL教學(xué)，需要學(xué)生對(duì)相關(guān)的醫(yī)學(xué)知識(shí)較為熟悉，否則會(huì)給學(xué)生造成困惑，繼而產(chǎn)生厭學(xué)的情緒。因此，如何靈活地運(yùn)用PBL聯(lián)合CBS的教學(xué)理念進(jìn)行教學(xué)的創(chuàng)新，積極引導(dǎo)學(xué)生充分發(fā)揮已經(jīng)學(xué)習(xí)到的知識(shí)，進(jìn)行主動(dòng)學(xué)習(xí)，是進(jìn)行食品酶學(xué)PBL教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。案例和問題的真實(shí)化設(shè)計(jì)和有機(jī)化組合是使PBL與CBS相結(jié)合的教學(xué)模式達(dá)到實(shí)效討論的引導(dǎo)和基礎(chǔ)。因此，在課程結(jié)束后，教師的點(diǎn)評(píng)以及對(duì)新課程的歸納總結(jié)非常重要，不能忽視。

PBL聯(lián)合CBS的教學(xué)模式不一定適合所有食品學(xué)科內(nèi)容，而技能性和實(shí)踐性比較強(qiáng)、需要真實(shí)情景的教學(xué)內(nèi)容比較適合。同樣，PBL也似乎并不適合所有的學(xué)習(xí)者，對(duì)于具有較強(qiáng)的自主性和挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)者、能夠容忍學(xué)習(xí)目標(biāo)比較復(fù)雜和模糊的學(xué)習(xí)者，以及比較喜歡閱讀和討論的學(xué)習(xí)者而言，PBL可能會(huì)相得益彰。但授課教師需要不斷進(jìn)行試驗(yàn)、探討，針對(duì)增加教學(xué)章節(jié)、學(xué)時(shí)和學(xué)生人數(shù)等進(jìn)行進(jìn)一步研究，使PBL聯(lián)合CBS教學(xué)法取得更好的效果。

4 結(jié)語

食品酶學(xué)是一門應(yīng)用性很強(qiáng)的專業(yè)課程，不僅要求學(xué)生對(duì)理論知識(shí)熟練掌握，還需要學(xué)生有過硬的試驗(yàn)技能和實(shí)操能力。傳統(tǒng)教學(xué)模式忽略了學(xué)生的感受，教學(xué)模式上的故步自封，對(duì)食品酶學(xué)的教學(xué)來說無異于雪上加霜。教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化和教學(xué)方法的創(chuàng)新迫在眉睫，開展PBL聯(lián)合CBS教學(xué)法有助于提高食品酶學(xué)的教學(xué)質(zhì)量。然而教學(xué)改革是日臻完善的過程，并非一朝一夕可以完成，食品酶學(xué)改革之路任重道遠(yuǎn)。這個(gè)宏偉目標(biāo)需要每位教學(xué)老師為之努力奮斗，不斷推動(dòng)食品酶學(xué)的教學(xué)改革的深入發(fā)展。堅(jiān)持以學(xué)生為本，以學(xué)生發(fā)展為中心改變傳統(tǒng)的教學(xué)方法、豐富教學(xué)內(nèi)容、調(diào)整教學(xué)方式、注重試驗(yàn)教學(xué)，最終把是把學(xué)生培養(yǎng)成具有高道德素養(yǎng)、在社會(huì)上具有競(jìng)爭(zhēng)力的全面型優(yōu)秀人才。