基于能力培養的食品生物化學實驗教學模式探討

嚴慧玲　劉金釧　袁爾東

摘 要 食品生物化學實驗是食品科學與工程專業的主干課程，如何提高學生的學習熱情和實驗參與度一直是實驗教學中面對的最大挑戰。本文對傳統的食品生物化學實驗教學存在的問題進行分析，總結近三年來實驗教學的經驗，分析食品生物化學實驗教學模式改革內容，為提高該課程的實驗教學質量提供參考。

關鍵詞 食品生物化學實驗 教學模式 能力培養

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2017.08.053

Food and Biochemistry Experiment Reform Based on Ability Training

YAN Huiling， LIU Jinchuan， YUAN Erdong

（School of Food Sciences and Engineering， South China University of Technology， Guangzhou， Guangdong， 510640）

Abstract Food and biochemistry experiment is a required course for food professional. How to improve the students' learning enthusiasm and the participation is the biggest challenge in the experimental teaching. This article analyzes the existing problems of traditional food biochemistry experiment teaching， summarizes the experience of experiment teaching in the last three years， analyzes the contents of the reform of food biochemistry experiment teaching mode， which may provide references of the experimental teaching quality in this course.

Keywords food and biochemistry experiment； teaching mode； ability training

0 引言

食品生物化學（Food Biochemistry）是食品科學與工程、食品質量與安全等專業的一門重要的專業基礎課，也是生物化學基本理論應用于食品加工、保藏技術的重要基礎課程。食品生物化學是一門綜合性邊緣性科學，其誕生與發展的歷史，都貫穿著這門科學基本理論在食品、發酵等工業上的應用。[1]

食品生物化學實驗作為理論課的配套課程，是食品專業的主干課程。它的主要任務是通過系列基礎和綜合性實驗教學，加深學生對所學理論知識的理解，使學生掌握食品生物化學的主要方法與技術，包括經典的、常規的以及現代的方法與技術，為今后從事相關學科的學習及工作實踐打下良好的基礎。[2]為達到這個教學目標，我們對傳統食品生物化學實驗課程存在的問題進行分析，總結近三年來的實踐經驗，對課程進行探索性的改進并取得了良好的效果。

1 傳統食品生物化學實驗課程存在的問題

1.1 教學模式固定，教師大包大攬

傳統的實驗教學多為固定模式，即在一定的時間，要求學生按照既定的實驗步驟，在教師的指導下，完成實驗。實驗試劑的配置及儀器設備的調試全部由教師完成。部分綜合性的實驗，由于學時有限，實驗的大部分也由教師代為完成。

除此之外，在實驗教學過程中我們還發現，部分學生只是機械地重復實驗教材上講述的實驗步驟和內容，對實驗內容并沒有真正理解，對其中所包含的理論知識內容更沒有深入的了解和掌握。從實驗報告中可以看出，由于對內容的一知半解，這部分學生對實驗結果不懂分析，無法獨立對實驗過程中出現的問題進行分析。因此，如何提高學生的學習熱情和實驗參與度，引導學生從“簡單機械重復實驗”向“認真實驗-深入探討-融匯貫通”進行轉變，是實驗教學中的最大挑戰。

1.2 課程時間安排不合理，實驗內容間斷

以我院本門實驗課程為例，總學時為32學時，每次實驗課為4個學時，總計8次課。實驗課的安排與理論課相同，為固定時間段，每周一次。在這種教學模式下，實驗的過程受到多種因素的制約，如實驗學時、學生時間安排、實驗室時間安排等諸，無法有效完成既定的實驗目標。按照2017年本科教學評估要求，實驗課程達到A類標準需滿足“綜合性、設計性、探索性實驗占實驗課程總數比例≥80%”的條件。由于綜合性、設計性、探索性實驗具有一定的連貫性，按照目前的課程安排，學生完成實驗的時間不連續，操作間斷，原本應該連續完成的操作被分隔成多個，導致學生出現實驗內容遺忘的狀況，不利于知識點的掌握。

1.3 評價體系不全面，難以真實反映學生實際能力

傳統實驗課程的考核以實驗報告為主，結合出勤、實驗操作情況等進行綜合評分。其中實驗報告占據了學生的大量時間，在批改報告的過程中我們發現，小部分報告存在抄襲的情況。若僅以“實驗報告+平時表現”來衡量一個學生的學習情況，并不能真實反映該學生的實驗能力。[3]通過跟學生的談話，我們了解到，“考查式”的考核模式對學生的學習起不到促進作用，半數的學生抱著完成任務的態度來學習，大大降低了學生對教學效果的認可程度。

2食品生物化學實驗教學模式改革內容

基于以上分析，結合傳統食品生物化學實驗教學環節中存在的問題以及學生反饋的意見，本教研組自2014年開始對食品生物化學實驗教學的基本模式進行合理化改革，并取得了一定的成效。具體改革方案如下：endprint

2.1 從不同方面著手，更新實驗教學內容

首先，我們對現行的實驗教學大綱進行更新，對實驗項目進行總體優化設計，與其他專業實驗課程進行比較，合并類似的實驗項目，及時將科研中有利于培養學生創新能力的部分轉化為綜合設計性實驗，逐漸積累一些經典型的綜合設計性的實驗項目。

第二，在保留經典實驗項目的基礎上，針對不同的專業有選擇地開設不同的實驗項目，增強各自的專業特色。如針對營養方向專業，開設“果蔬的核酸提取及定性定量分析”實驗；針對食品科學專業，開設“黃酮抑制亞油酸氧化及清除自由基實驗”。試行后發現，學生對實驗的積極性有所提高，預習效率也有所提升。

第三，在學校學院的大力支持下，實驗中心對現有設備進行升級，將傳統經典實驗項目與現代化科研設備結合，節約實驗時間，提高學習效率。如“蔗糖酶的分離純化”實驗中，我們引入了低壓層析系統，可以實時監測樣品的純化情況并進行收集，避免了因樣品濃度過低而造成的目的蛋白丟失情況的發生。該實驗項目的更新，將原來7～8小時的純化過程縮短到4～5個小時，避免了樣品檢測的重復，讓學生有更多的時間接觸并掌握層析系統的操作知識，擴大學生的視野，提高學習效率。

2.2 改革實驗教學方法，實行多種教學模式

在實驗人數安排上，我們進行小班授課，將40人/次課減少到20～25人/次課。綜合設計性實驗，我們要求學生進行實驗分組，選出小組長，整體統籌安排實驗內容，培養學生的團隊合作精神。每個教師負責指導7～8人，在實驗過程中及時糾正操作錯誤，解答學生疑惑。

在教學方法上，開展啟發探索式教學、探索研究式教學，鼓勵學生獨立思考問題，形成“基本實驗- 綜合性實驗-準設計性實驗-設計性實驗”的教學模式。在堅持專業基礎性實驗基礎上，對綜合設計性實驗和研究性創新實驗實行開放式實驗教學模式，即由教師給出多個實驗項目，以必選、自選和課外科技活動3種方式對學生開放，根據自己的興趣選擇實驗題目，激發學生的學習興趣，培養學生的自主創新能力。摒棄固定時間完成特定實驗項目的固有模式，由學生自主選題，實驗室對學生進行全日制開放，實驗過程中的時間安排由學生自由決定。

除此之外，我們嘗試改變傳統的教學模式，讓學生參與整個實驗過程，從原理、試劑儀器的準備、操作、數據處理分析、圖表制作等均由學生自己完成。試行一段時間后我們發現，該種教學方式能充分調動學生的學習積極性，讓學生變被動學習為主動學習，增加學生動手機會，也大大減輕了實驗教師的負擔。學生開始學會獨立思考，對實驗原理的掌握及實驗進程的安排等綜合能力也得到了更好的鍛煉，同時也解決了傳統教學過程中存在的學生實驗前不用心預習的問題。

2.3 改變食品生物化學實驗考查模式

在實驗報告方面，我們制定更為全面的實驗報告模板，在實驗預習部分加入思考題，旨在考察學生對實驗原理的掌握；在實驗報告正文部分，加入心得體會，讓學生對實驗過程及知識掌握提出意見和建議，方便任課教師及時了解教學情況并更新改進教學方式。

此外，鑒于傳統考查模式無法對學生的實驗技能進行公平、有效的評估，此次引入實操考試，并在最終計算期末成績時以“20% 平時成績+50% 實驗報告+30% 考試成績”的公式進行計算。[4]實操考試根據實驗課中出現的難點、關鍵點進行題庫設置，具體考試內容由學生抽簽決定。考試限定在一定的時間內，學生需要動手動腦，充分調動了他們學習的積極性。

3 基于能力培養的教學模式實施效果

自2014年3月開始試行新的教學模式以來，經過三年的實踐，目前的食品生物化學實驗教學模式在學生能力培養方面取得了一定的效果：激發了學生學習的積極性，提高了學生的實驗操作技能，特別是增加了跟各自專業相關的特色實驗項目后，更有利于提升學生對本專業基礎知識的掌握程度。通過實驗， 學生的思考、觀察、分析和獨立解決問題的能力得到了鍛煉， 科研操作基本技能以及嚴謹的科學態度得到培養，養成良好的實驗習慣，為成為合格的食品專業人才的奠定堅實的基礎。

基于能力培養的教學模式與國家所倡導的素質教育目標一致，是一種著重學生多方面能力培養、知識掌握的教學方法。盡管這種教學模式面臨很多挑戰，在實施過程中也存在一定的難度，但隨著教學經驗的積累，這種教學模式必將更加科學、有效、成熟，培養出更多理論基礎扎實、動手能力強的人才。

課題名稱：華南理工大學校級教研項目：《食品生物化學實驗》研究性實踐教學的改革（編號：Y9160670）；華南理工大學優質實驗課程，食品生物化學實驗，（編號：Y1162960）

參考文獻

[1] 寧正祥.食品生物化學[M].廣州：華南理工大學出版社，2013.

[2] 高建華，寧正祥，袁爾東.等.食品生物化學實驗課程教學改革探索[J].安徽農業科學，2011.39（32）：20266-20277.

[3] 石玉強，王慶忠.分子生物學實驗教學改革初探[J].濰坊學院學報，2009.9（2）：133，146.

[4] 段孟常，鄧正才，沈志.基于能力培養的實驗教學評價的思考[J].高等教育研究學報，2013.36（4）：49-51.endprint