《食品生物化學(xué)》教學(xué)改革的思考與探索

黃瑩 呂峰 洪揚 林震山 王則金

摘 要：《食品生物化學(xué)》課程知識點繁多內(nèi)容抽象，學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣較難調(diào)動。針對這一教學(xué)現(xiàn)狀，秉持“以學(xué)生為主體”的理念，在教育信息化背景下，對《食品生物化學(xué)》進行了教學(xué)改革的思考和探索。教學(xué)改革主要針對翻轉(zhuǎn)教學(xué)、學(xué)習(xí)興趣、思維方式、實驗教學(xué)及評價體系等方面進行，以期提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)其自主學(xué)習(xí)能力，增強其創(chuàng)新實踐能力，提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：食品生物化學(xué)；以學(xué)生為主體；教學(xué)改革

中圖分類號 G642.0 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-7731（2018）21-0146-04

Thought and Exploration of Teaching Reform of Food Biochemistry

Huang Ying et al.

（College of Food Science，F(xiàn)ujian Agriculture and Forestry University，F(xiàn)uzhou 350002，China）

Abstract：Food biochemistry course has numerous knowledge points and abstract content，which brings great difficulty to arouse the students' interest.In view of this situation，we adhere to the concept of‘regarding the student as the main-body，and the teaching reform of Food biochemistry has been considered and explored under the background of educational informationalization.This teaching reform mainly targeted at flipped class teaching，learning interest，thinking method，experiment teaching，and evaluation system，in order to arouse the students' interest，develop their ability of autonomous learning，enhance their innovative and practical ability，and improve the teaching quality and effect.

Key words：Food biochemistry；Regarding the student as the main-body；Teaching reform

《食品生物化學(xué)》課程是食品科學(xué)相關(guān)專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課之一，它對后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)具有先導(dǎo)性，旨在培養(yǎng)學(xué)生相關(guān)的專業(yè)理論和技能基礎(chǔ)。作為生物化學(xué)的分支，《食品生物化學(xué)》課程主要研究食材生物大分子的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、功能及其代謝途徑，其課程特點是內(nèi)容知識點不但多、零散、復(fù)雜，且大多抽象。在福建農(nóng)林大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院，該課程面向食品科學(xué)與工程、食品衛(wèi)生與營養(yǎng)學(xué)、食品質(zhì)量與安全3個專業(yè)的大二年級學(xué)生開設(shè)，包括理論和實驗2部分。在實際教學(xué)中，筆者發(fā)現(xiàn)學(xué)生常因為感覺課程內(nèi)容繁多枯燥，知識點難于理解消化而失去學(xué)習(xí)興趣，導(dǎo)致教學(xué)效果不理想。本課程組在《食品生物化學(xué)》課程建設(shè)過程中，基于“以學(xué)生為主體”的教學(xué)理念，積極進行適應(yīng)當(dāng)前教育信息化背景的教學(xué)方式改革的思考與探索，目的是實現(xiàn)從重視知識傳授到注重創(chuàng)新思維能力培養(yǎng)的轉(zhuǎn)變，促使學(xué)生從被動接受式學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃犹骄渴綄W(xué)習(xí)[1-2]。

1 加強翻轉(zhuǎn)互動教學(xué)

1.1 《食品生物化學(xué)》翻轉(zhuǎn)教學(xué)的意義 以教師講授為主的傳統(tǒng)課堂有它的優(yōu)勢，如可系統(tǒng)傳授大量知識、易于教師因材施教調(diào)控教學(xué)進度等。但基于目前教學(xué)現(xiàn)狀，如若仍然采用單一的傳統(tǒng)課堂教學(xué)，可能很難在《食品生物化學(xué)》課程的教學(xué)上有所突破。目前，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的突飛猛進，涌現(xiàn)出越來越多的互聯(lián)網(wǎng)教育新形態(tài)。傳統(tǒng)課堂教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)有機結(jié)合，優(yōu)勢互補，是教育信息化的趨勢。實踐證明，將MOOC和翻轉(zhuǎn)課堂結(jié)合是一種很好的教學(xué)嘗試[3-4]。翻轉(zhuǎn)教學(xué)有利于使單向的課堂轉(zhuǎn)變?yōu)橹腔刍鸹ㄏ嗷ヅ鲎驳幕訄鏊寣W(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主人，同時也彌補了課堂時間短的局限性。

1.2 《食品生物化學(xué)》翻轉(zhuǎn)教學(xué)的實施

1.2.1 翻轉(zhuǎn)內(nèi)容的選取 《食品生物化學(xué)》課程偏重于理論講授，在進行以MOOC為基礎(chǔ)的翻轉(zhuǎn)教學(xué)時，應(yīng)根據(jù)具體學(xué)情選擇合適的翻轉(zhuǎn)內(nèi)容，循序漸進。《食品生物化學(xué)》課程作為專業(yè)基礎(chǔ)課，其授課時間一般安排在大二學(xué)年，大二學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性、能動性不是很強，需要進行引導(dǎo)。考慮到學(xué)生的實際能力以及課程內(nèi)容特點，不適宜在一開課、學(xué)生尚未入門的時候就進行翻轉(zhuǎn)教學(xué)。為了確保良好的教學(xué)效果，應(yīng)當(dāng)選擇合適的章節(jié)知識點進行翻轉(zhuǎn)，比如酶的應(yīng)用、維生素的種類及特點、糖異生等。這些知識點一般與生活實際聯(lián)系較密切，易引起學(xué)生的興趣、促進他們的理解。

1.2.2 翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)過程 翻轉(zhuǎn)課堂成功的關(guān)鍵在于教學(xué)過程設(shè)計。課前，教師發(fā)布精心挑選或制作的MOOC、學(xué)習(xí)目標(biāo)及思考題，學(xué)生學(xué)習(xí)相應(yīng)內(nèi)容后完成在線測試。課上，教師根據(jù)在線小測中暴露的問題或者布置的思考題，采用PBL（Problem-based learning）教學(xué)法[5-6]，引導(dǎo)學(xué)生通過小組討論模式對問題進行逐層剖析、解答探究，強化知識點的理解。課下，布置學(xué)生對該堂課內(nèi)容知識點進行總結(jié)、反思自己參與小組活動的表現(xiàn)。為了加強師生間的交流互動，除了線下課后的面對面交流，可基于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺或其他網(wǎng)絡(luò)即時工具（微信、QQ等）進行在線交流答疑。

1.2.3 翻轉(zhuǎn)教學(xué)對教師的要求 新的教學(xué)方法不但對學(xué)生是挑戰(zhàn)，也對教師提出了更高的要求，要求教師不斷拓寬知識面，并且提升利用信息技術(shù)開展個性化教學(xué)的能力。此外，為了更好地促進課堂教學(xué)與信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源的有效融合，應(yīng)編寫出版適應(yīng)當(dāng)前教學(xué)新模式的新形態(tài)教材。

2 提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

2.1 密切聯(lián)系生活 筆者在和學(xué)生交流的過程中發(fā)現(xiàn)，課程內(nèi)容抽象、知識晦澀難懂、很難和應(yīng)用聯(lián)系起來是《食品生物化學(xué)》課程難以吸引學(xué)生的主因之一。因此，在教學(xué)中應(yīng)秉持“食品生物化學(xué)在你我身邊”的中心思想，引導(dǎo)學(xué)生用食品生物化學(xué)的知識來分析生活實踐例子中蘊含的奧秘。比如，當(dāng)講到蛋白質(zhì)、維生素時，可以讓學(xué)生根據(jù)自己的喜好，自行選擇一定的食材，探討蛋白質(zhì)或維生素在其生長或保鮮過程中的生理功效等；在介紹呼吸鏈抑制劑時，用“亞馬遜河流域的土著人常利用魚藤（魚藤酮）進行捕魚”的例子，將知識點形象化；在講到糖酵解、三羧酸循環(huán)時，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到食品企業(yè)基于這些代謝機理，利用微生物發(fā)酵來生產(chǎn)酒、酸奶、醋、有機酸等多種常見的發(fā)酵食品，并將食品生物化學(xué)與微生物學(xué)的知識融會貫通；學(xué)習(xí)到脂代謝時，結(jié)合當(dāng)下減肥的熱點話題，引導(dǎo)學(xué)生思考“低糖水化合物的飲食是否利于減肥”等。從而，讓學(xué)生感覺到《食品生物化學(xué)》課程其實富有生活氣息。

2.2 追蹤前沿科學(xué) 適當(dāng)?shù)匾胂嚓P(guān)科學(xué)前沿進展，引導(dǎo)學(xué)生意識到食品生物化學(xué)知識不僅是停留在書本上的“高大上”，而且在不斷地被超越被完善。如講授核酸這章節(jié)時，可從書本上介紹的經(jīng)典的桑格爾測序拓展到如今應(yīng)用廣泛的2代基因測序、3代基因測序，布置小組學(xué)習(xí)任務(wù)，讓學(xué)生介紹最新的測序技術(shù)并大膽預(yù)測今后的發(fā)展方向。講到代謝部分的內(nèi)容時，引入近年非常熱門的代謝組學(xué)概念，介紹代謝組學(xué)的鼻祖——英國帝國理工大學(xué)Jeremy K.Nicholson教授，讓學(xué)生猜想代謝組學(xué)將在食品研究領(lǐng)域有哪些應(yīng)用，布置學(xué)生通過文獻搜索引擎自行搜索、下載、研讀相關(guān)文獻并進行學(xué)術(shù)演講，既可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又可鍛煉學(xué)生收集整理信息的能力。

總之，通過多種方式激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生對《食品生物化學(xué)》課堂不再畏懼生厭，反而是有所期待，從被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化為主動學(xué)習(xí)。

3 注重思維方式的引導(dǎo)

該學(xué)科思維方式的培養(yǎng)是課程教學(xué)的意義之一[7]。《食品生物化學(xué)》課程內(nèi)容知識點多且雜。學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中，如果不注意抓住課程知識點之間的規(guī)律性與聯(lián)系點，就容易感覺像一盤散沙，找不著頭緒。因此，在教學(xué)過程中，要著重對學(xué)生進行課程學(xué)習(xí)思維方式的引導(dǎo)，使其關(guān)注章節(jié)知識點之間的邏輯性和關(guān)聯(lián)性，培養(yǎng)其自主學(xué)習(xí)能力。教師可采取多樣化的方式，進行潛移默化地引導(dǎo)。

3.1 通過課堂講授引導(dǎo) 課堂教學(xué)是“傳道授業(yè)解惑”的重要場所，因此應(yīng)當(dāng)注重在課堂講授中，對學(xué)生進行食品生化思維方式的引導(dǎo)。比如當(dāng)講解到“TCA循環(huán)中琥珀酸脫氫酶催化琥珀酸脫氫”這一步時，引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系到酶學(xué)那章的“丙二酸對琥珀酸脫氫酶競爭性抑制作用”的知識點，進而聯(lián)系到“影響酶促反應(yīng)速率的因素”的知識點，同時更重要的是使學(xué)生認(rèn)識到體內(nèi)繁雜的代謝反應(yīng)是受到精密調(diào)控的，而酶水平的調(diào)控是生物機體物質(zhì)代謝的最基礎(chǔ)的調(diào)控方式。

3.2 適當(dāng)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容的教學(xué)順序 通過適當(dāng)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容的教學(xué)順序，使學(xué)生更容易銜接前后內(nèi)容[8]。比如，維生素部分的講授，就可部分穿插到“酶的結(jié)構(gòu)、呼吸鏈中許多脫氫酶及其輔助成分”的講授中。以煙酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+）為輔酶的脫氫酶在生化代謝中很常見。因此，在以該類脫氫酶為例，引導(dǎo)學(xué)生思考輔酶作為全酶的組成結(jié)構(gòu)其承擔(dān)的功能時以及在介紹呼吸鏈中電子如何傳遞時，可適當(dāng)引入維生素PP（煙酰胺）的內(nèi)容來講解。從而使學(xué)生能更深入地理解維生素之于代謝、之于身體健康的重要性，強化學(xué)生對《食品生物化學(xué)》各章節(jié)知識具有延續(xù)性和相關(guān)性的意識，激發(fā)學(xué)生對掌握后續(xù)章節(jié)內(nèi)容的渴望。

3.3 構(gòu)建思維導(dǎo)圖歸納知識點 鼓勵學(xué)生在各章節(jié)學(xué)習(xí)結(jié)束后按照思維導(dǎo)圖的方式對知識點進行總結(jié)歸納。遵循從易到難的原則，初始1～2章的課程內(nèi)容，教師可先給出1個章節(jié)知識點大框“骨架”，讓學(xué)生進行填充“血肉”。后面的章節(jié)內(nèi)容，可嘗試讓學(xué)生自行“搭框架豐富血肉”，以框架圖示的方式凸顯教學(xué)內(nèi)容的邏輯性，有助于學(xué)生整體把握知識點的脈絡(luò)，強化理解。

4 加強實驗教學(xué)的改革創(chuàng)新

《食品生物化學(xué)》課程本身涉及的知識點多，可開設(shè)的實驗項目的種類也繁多。但是很多單位包括筆者所在單位，《食品生物化學(xué)》實驗部分的課時數(shù)量有限，實驗項目的設(shè)置上存在一定的局限性。因此，為了更好地提高學(xué)生實踐能力，實驗教學(xué)的創(chuàng)新改革顯得尤為重要。

4.1 引入虛擬仿真實驗教學(xué)項目 將虛擬仿真實驗教學(xué)項目引入實踐教學(xué)[9-10]，有利于突破《食品生物化學(xué)》實驗教學(xué)的時空限制，豐富拓展實驗教學(xué)資源。筆者單位的食品工程虛擬仿真實驗中心建設(shè)有酸奶加工虛擬仿真實驗加工項目，可與酸奶發(fā)酵實體實驗虛實互補。此實驗項目不但能夠加深學(xué)生對理論知識的理解，而且能使其對企業(yè)生產(chǎn)實際情況有更形象的認(rèn)知。除了使用本單位建設(shè)的虛擬仿真實驗教學(xué)項目，也鼓勵采用校際共享模式。已經(jīng)認(rèn)定的105項2017年度國家示范性虛擬仿真實驗教學(xué)項目中，有一些項目可在《食品生物化學(xué)》課程的實驗教學(xué)中因地制宜地共享采納。比如，華東理工大學(xué)的“糖化酶催化啤酒發(fā)酵工藝虛擬仿真實驗”項目將酶的催化原理、糖酵解機制和食品企業(yè)生產(chǎn)實踐融合。華中科技大學(xué)的“生物大分子分離純化綜合設(shè)計虛擬仿真實驗”項目有助于學(xué)生掌握從復(fù)雜混合體系中提取生物大分子的多種原理和方法，提升綜合設(shè)計能力和實踐創(chuàng)新能力。

4.2 建立部分實驗自選機制 鑒于目前課時不足的情況，為了讓學(xué)生接觸盡可能多的實驗項目，提高學(xué)生對實驗教學(xué)的參與感，可嘗試構(gòu)建自主選實驗的管理模式，逐步為學(xué)生打造實現(xiàn)“我的實驗我做主”的平臺。實驗項目設(shè)置成必做實驗和選做實驗2類。要求學(xué)生在規(guī)定的時間段內(nèi)完成必做實驗項目后，再憑興趣自由選做實驗室提供的其他實驗項目，完成規(guī)定的學(xué)時數(shù)或項目數(shù)。

4.3 注重與專業(yè)課內(nèi)容的銜接 基于食品生物化學(xué)的課程特點，除了設(shè)置傳統(tǒng)經(jīng)典的生化實驗，可根據(jù)教授的知識點內(nèi)容，提前介入食品工藝實驗。如講到糖代謝時，相應(yīng)地開展酸奶、果酒（紅曲米酒）的發(fā)酵等實驗，這既可使學(xué)生提前了解專業(yè)課的內(nèi)容，又能將專業(yè)基礎(chǔ)課與專業(yè)課有機銜接。此外，在條件許可或成熟的時候，建議獨立設(shè)置《食品生物化學(xué)實驗課程》。增加實驗課時有利于開展更多的實驗項目、進行更系統(tǒng)感性認(rèn)知的培訓(xùn)。

5 構(gòu)建多元化考核評定體系

5.1 多元化考核評定體系的意義及內(nèi)容 為了改善“采用形式單一、傳統(tǒng)考試模式時，學(xué)生往往只在考前依靠‘劃重點、臨時抱佛腳突擊過關(guān)”的狀況，在《食品生物化學(xué)》課程的教學(xué)中構(gòu)建多元化考核評定體系，以有效調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和綜合素質(zhì)，同時也利于教師及時發(fā)現(xiàn)教學(xué)中存在的問題并調(diào)整教學(xué)手段[11]。基于對自學(xué)能力、實踐能力、創(chuàng)新能力、團隊合作能力等的考查，多元化考核評定體系可以包括以下幾方面：平時成績、考試成績、實驗成績和團隊成員評分。

5.2 多元化考核評定體系的構(gòu)建

5.2.1 加大平時成績的占比 筆者在所教授的班級里，嘗試各項成績占比分別為平時成績（40%）、期末考試成績（45%）、實驗成績（10%）、團隊成員評分（5%）。平時成績的考查范圍包括出勤、課堂提問、課堂討論、作業(yè)練習(xí)、單元小測、小組活動等。其中小組活動的主題形式在適合課程特點的基礎(chǔ)上盡量多樣化，以使各種程度和不同性格的學(xué)生都有施展的舞臺和空間。例如，與課堂知識有關(guān)的前沿科技成果的學(xué)術(shù)匯報、食品生物化學(xué)理論知識應(yīng)用于生活生產(chǎn)實踐的實例分析、“小老師”課堂之各章知識點的總結(jié)串講等。小組活動評分根據(jù)書面文字報告及成果匯報展示的完成效果，各組選取最優(yōu)的兩次成績的平均分作為最終成績。

5.2.2 考試形式盡量多樣化 除了傳統(tǒng)筆試之外，可增設(shè)口試環(huán)節(jié)。口試題目應(yīng)難易結(jié)合，由淺入深，適當(dāng)引導(dǎo)拓展，培養(yǎng)學(xué)生臨場應(yīng)變能力和沉穩(wěn)心態(tài)。實驗成績應(yīng)當(dāng)由多部分組成。不僅是實驗報告成績，還包括預(yù)習(xí)效果、實驗操作技能等的考核成績。通過附加分鼓勵學(xué)生對實驗提出創(chuàng)新設(shè)計。對于實驗報告，引導(dǎo)學(xué)生按科技論文的格式進行撰寫，逐步培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和問題分析能力。因為課程里設(shè)置了團隊小組活動環(huán)節(jié)，團隊成員評分可采用學(xué)生互評與學(xué)生自評相結(jié)合的方式。一方面可以促進學(xué)生對自己的學(xué)習(xí)過程和結(jié)果進行反思，及時改進學(xué)習(xí)策略和方法；另一方面也有利于在小組活動中培養(yǎng)學(xué)生的競爭意識、主人翁精神和團隊合作能力；此外也一定程度上避免小組任務(wù)只由一兩位同學(xué)承擔(dān)、其他同學(xué)不積極參與的情況出現(xiàn)。

6 結(jié)語

《食品生物化學(xué)》課程是食品科學(xué)相關(guān)專業(yè)重要的基礎(chǔ)課程之一，起著承前啟后的作用。為了提高教學(xué)效果，許多教師都在不斷探索新的教學(xué)方法。如何將眾多新興的教學(xué)方法和教學(xué)手段切實地融入教學(xué)過程中，以適應(yīng)學(xué)科的更新及高等教育的發(fā)展，同時適合本校本專業(yè)學(xué)生特點，是我們一線教師應(yīng)當(dāng)積極思考并探索的問題。

筆者針對《食品生物化學(xué)》的課程內(nèi)容知識點多且雜、學(xué)生學(xué)習(xí)興趣較難調(diào)動的教學(xué)現(xiàn)狀，根據(jù)“以學(xué)生為主體”的理念，在教育信息化背景下對《食品生物化學(xué)》課程進行了教學(xué)方式改革的思考與探索，以期使學(xué)生增強其主體意識，提高學(xué)習(xí)興趣，增強創(chuàng)新實踐能力，培養(yǎng)終身學(xué)習(xí)能力，切實提高《食品生物化學(xué)》課程的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果，為同類高校相關(guān)專業(yè)的食品生物化學(xué)教學(xué)提供參考。

參考文獻

[1]龍琪.主動學(xué)習(xí)：美國特拉華大學(xué)的保障機制[J].高教發(fā)展與評估，2016，32（4）：51-59.

[2]徐雅楠，張國文，孫立杰，等.食品生物化學(xué)理論課程混合式教學(xué)改革初探[J].生命的化學(xué)，2018（2）：340-345.

[3]高涵，李淑艷，吳琦，等.基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在生物化學(xué)教學(xué)中的設(shè)計與應(yīng)用[J].中國高等醫(yī)學(xué)教育，2017（8）：74-75.

[4]余志堅，陳傳紅.基于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺生物化學(xué)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)成效初探[J].東華理工大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版），2017（4）：398-400.

[5]汪薇，任文彬，黃桂穎，等.PBL教學(xué)模式在高等農(nóng)業(yè)院校食品生物化學(xué)教學(xué)中的實踐[J].廣東化工，2015，42（15）：266.

[6]周妍，吳巍.PBL在生物化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用模式探討[J].基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育，2016，18（1）：30-32.

[7]冀亞飛，朱維平，鄭玉林，等.制藥工藝學(xué)中培養(yǎng)基于反應(yīng)機理和動力學(xué)的學(xué)習(xí)思維方式[J].化工高等教育，2013，30（5）：36-40.

[8]吳震洋，李剛鳳，李麗.提高“生物化學(xué)”教學(xué)效果的幾點建議[J].黑龍江畜牧獸醫(yī)，2018（10）：238-239.

[9]李平，毛昌杰，徐進.開展國家級虛擬仿真實驗教學(xué)中心建設(shè)提高高校實驗教學(xué)信息化水平[J].實驗室研究與探索，2013，32（11）：5-8.

[10]郭晶，李旭勇，劉文強.虛擬仿真實驗在動物生物化學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用[J].畜牧與飼料科學(xué)，2017，38（8）：81-83.

[11]王寧，陳園園，李仲，等.在新教學(xué)模式下醫(yī)學(xué)生物化學(xué)考核方式的改革與探索[J].教育教學(xué)論壇，2018（14）：153-154.

（責(zé)編：張宏民）