《茶葉生物化學》課程現狀分析及教改思路探討

宋勤飛 張明露 呂立堂 尹杰 牛素貞

摘要：《茶葉生物化學》是茶學的基礎和前沿，也是茶學專業公認的“教”、“學”兩難課程。作者結合多年《茶葉生物化學》教學體會，剖析該課程目前的教學現狀，并提出課程教學改革理念和思路，以期提高《茶葉生物化學》課程教學效果。

關鍵詞：《茶葉生物化學》;現狀;教學改革;探討

中圖分類號：G642.0? ? ?文獻標志碼：A? ? ?文章編號：1674-9324（2019）50-0130-04

《茶葉生物化學》是高校茶學本科專業一門重要的專業基礎課程，是生物化學、植物化學以及食品化學等滲透到茶樹栽培學、制茶學、茶葉審評與檢驗、茶葉深加工及綜合利用等領域后形成的一門新型的交叉學科，為茶葉的生產、加工、利用以及貿易提供有關化學、生物化學的理論依據[1]。《茶葉生物化學》是茶學學生接觸專業的起點，其教學效果的好壞直接影響到學生后續專業課程的學習。而根據筆者多年從事《茶葉生物化學》教學工作的體會，目前該課程教學中存在諸多問題，如何提高《茶葉生物化學》教學質量，讓學生在有限時間內系統掌握課程基本內容，是茶葉生物化學教學工作中需要不斷探索和研究的課題。

一、《茶葉生物化學》課程教學現狀分析

1.學科發展迅速，教材更新滯后。茶葉生物化學是目前茶學學科中發展最為迅速的領域之一。尤其是最近十年，茶樹功能基因、次級代謝關鍵酶及基因、茶葉代謝譜、茶葉功能成分與健康等的相關研究呈爆發式增長[2]。而目前大多數學校在用的、“最新”的教材依然是2003年出版的宛曉春主編的《茶葉生物化學》（第三版）。該教材是我國茶葉生物化學領域的權威教材，曾獲“中華農業科教基金會全國高等農業院校優秀教材獎”，深受廣大師生的歡迎[1]。但隨著茶葉生物化學相關的、新的研究成果被報道出來，教材中原有的一些內容亟須補充和更新。長期使用相對滯后的教材使學生獲得的知識也相對落后，脫離學科前沿，無法獲得“新知”，無法高效提升學生的專業知識和技能，造成學生所學的知識與時代的發展脫節。

2.課程體量龐大，課時相對較少。《茶葉生物化學》課程體量龐大，內容豐富。教材內容主要包含茶葉中內在化學成分的種類、性質、含量、分布，茶樹生命過程中（生長發育、新陳代謝、遺傳變異）物質、能量和信息的變化規律，制茶工藝過程中化學成分的變化及對品質風味形成的影響，茶葉有效成分的利用及茶葉保健功效和茶葉理化成分分析等。從目前國內主要涉茶高校《茶葉生物化學》課時情況的統計（見表1）來看，除云南農業大學、信陽師范學院、華南農業大學等幾所學校《茶葉生物化學》理論課時較高，達到40課時外，其余學校如浙江大學、湖南農業大學、安徽農業大學等，《茶葉生物化學》課程理論課時數大都在32—36學時，部分如南京農業大學《茶葉生物化學》理論課時只有27學時。課時數普遍偏少，這必將導致教師在上課時必須有所舍棄，對某些知識點的講解只能點到為止，無法拓展，這必將影響到學生的學習效果。

3.內容復雜抽象，學習難度較大。《茶葉生物化學》涵蓋的內容綜合交叉，理論性極強。茶葉中的茶多酚、茶氨酸、芳香物質等對學生而言也比較陌生，物質代謝過程以及制茶時物質的轉變過程等非常的微觀、抽象，對于學生來講難于理解和記憶，學習難度較大，興趣不高。部分基礎較差的學生，甚至對課程產生畏懼心理。

4.實驗教學整體性和連續性有待加強。目前我校《茶葉生物化學》課程實驗教學課時為16課時，一般安排6個實驗，教學內容主要為茶葉中主要內含物質的定性定量分析。實驗多為基礎性和驗證性實驗，學生照著教師的演示完成實驗，缺乏主動思考的過程。每個實驗相對獨立，缺乏整體性和連續性，學生在完成某個茶樣的某個指標的測定后，對實驗結果無法進行綜合評價。實驗教學對學生實踐應用能力的培養大打折扣，沒有起到促進學生靈活應用知識、解決實際問題的作用，束縛了學生的創造性與主動性。

5.課程考核模式單一，評價體系不健全。傳統教學模式下《茶葉生物化學》課程考核多以期末考試成績為主，比例占到總成績的70%左右，形成性評價不高。并且通常為降低考試難度，試卷大部分題目都是考查記憶性的知識點，導致最后學生完全靠自己的記憶獲得分數，而靈活應用知識的能力沒有得到體現，無法測試學生真實的學習能力。

二、《茶葉生物化學》課程改革理念

以培養“復合型、創新型、應用型”專業人才為目標;堅持“以人為本”，以探索適合創新人才培養的教學方法為核心，以“四個轉變”[3]，即教師角色由知識傳播者轉變為學生學習過程的組織者、引導者和合作者，學生角色由知識的被動接收者轉變為學習的主體，教學方式由傳統的“灌輸式”、“填鴨式”轉變為啟發式、引導式，學習方式由被動接受學習轉變為自主、探究、合作的學習方式;以高水平師資隊伍建設為保證，尊重教學規律，把握教學的系統性及完整性，重視理論知識與實踐應用的有效融合;關注學生個體差異，激發學生學習動機，喚起學生的求知欲，發展學生的求異思維;注重教學效果，改進考核方式，教學評價多元化，提高學生綜合素質和創新能力，以適應新時期茶產業發展對人才的需求。

三、《茶葉生物化學》課程教學改革思路

1.增加教師的知識儲備量，提升教學水平。當下信息時代、自媒體時代，學生獲得知識的途徑越來越多，也越來越便捷，加上在茶葉生物化學領域各種新技術、新方法和新儀器不斷涌現的情況下，知識的時效性亦很明顯。這要求教師自身不斷更新自己的知識儲備，并準確地傳輸給學生，與時俱進，提高自己的專業素養和教學水平，讓學生感覺到教師確實能給予他們所需要的知識，使學生更加重視課堂教學，對每一堂課都充滿期盼和興趣，從而提升教學效果。

2.善用思維導圖，建立知識構架體系。目前《茶葉生物化學》教材內容主要包括茶葉中的化學成分及其性質、茶樹次生代謝、環境對茶樹物質代謝的作用、茶葉制造化學、茶葉功能成分化學及茶葉生物化學研究方法等幾部分。實際在講解茶葉中某一種化學成分其結構、性質、功能時，必然會涉及其代謝合成以及環境條件、加工技術等對其的影響，而這些內容通常分布在教材的不同章節。若完全按照書本的章節排布講解不僅需要更多學時，并且知識點零散不成系統，學生理解起來也比較混亂。可借鑒思維導圖，在講茶葉中某一種內含成分時，將與其相關的、分散在各個章節中的知識點連成線、輔以面、織成網、搭起架構，形成關于這一化學成分的完整知識構架體系（見圖1）。同時引導學生根據自己學習和記憶習慣進行知識點的梳理，使學到的知識系統化、規律化、結構化，運用起來更加靈活，聯想更加暢通。

3.引入前沿科研成果，補充拓展教材內容。隨著儀器設備和研究手段的更新，茶葉生物化學領域新知識、新技術、新成果不斷涌現，應及時把新的知識添加到課程教學中，做到對教材內容的補充和拓展。同時，促使學生了解本學科的最新成果和前沿領域，擴展視野，使其對茶葉生物化學的科研方向及方法等有初步了解。如在現有教材中關于“兒茶素類物質的生物合成途徑”這一知識點，比較清楚的是兒茶素（C）、表兒茶素（EC）、沒食子兒茶素（GC）、表沒食子兒茶素（EGC）的合成，對茶樹中占主導地位的兒茶素沒食子酸酯（CGC）的生物合成途徑卻不清楚，也缺乏相關的研究報告。但在2012年，LIU等人的研究已經明確酯型兒茶素合成以非酯型的EC和EGC為前提，在沒食子酰基-1-O-β-D-葡萄糖基轉移酶（UGGT）催化下，被活化形成1-O-沒食子酰-β-葡萄糖（βG），再在1-O-沒食子酰基-β-D-葡萄糖-O-沒食子酰基轉移酶（ECGT）作用下，將沒食子酰基轉移到順式非酯型兒茶素的C環3位上而形成酯型兒茶素ECG和EGCG[4]。在課堂教學中，需要將這些研究成果告知學生，使學生對兒茶素的生物合成有更加完整、更加全面的認知。

4.豐富教學手段，提升教學效果。《茶葉生物化學》課程許多內容晦澀難懂，若完全采用傳統的“講授式”教學（LTT，Lecture-type Teaching）通常會使學生感覺枯燥，學習興致不高，效果不佳。因此必須在教學方法上下功夫，根據每個章節內容的難易程度及特點，靈活采用“討論式”教學（DM，Discussion Method）、“案例式”教學（CBS，Case Base Study）、“問題引導式”教學（PBL，Problem-Based Learning）、小組合作學習（GCL，Group Cooperative Learning）、“翻轉課堂”教學（FC，Flipped Classroom）等多種教學形式激發學生的學習興趣，增強學生的參與感與新鮮感，調動學生的主觀能動性，使“教”與“學”相得益彰，使學生在輕松、愉悅的氛圍中獲得知識，強化記憶，同時也鍛煉了學生獨立思考、科學思維的能力。

如在講解“環境條件對茶樹物質代謝的影響”這一部分內容時，因其中涉及的知識點已在前面介紹各種內含物質的代謝時有所講授，所以本章可采用“案例式”教學方法進行。可設計兩個典型案例，案例一：同一茶樹品種在不同生態環境下其茶葉中內含物質含量和比例差異明顯。案例二：同一茶樹品種在相同生態環境下采用不同的栽培管理措施其品質差異明顯。在課前將設計好的案例告知學生，要求學生根據所學的知識，結合生態條件、管理措施的不同詳細闡述品質差異的原因。課堂上教師根據學生對案例的分析將溫、光、水、土壤、管理措施等茶樹物質代謝的影響進行總結提煉。而在講解茶葉功能成分化學部分的內容時，可采用“問題引導式”教學模式，用與生活緊密相關，學生感興趣的話題，如“飲茶與人體衰老”、“喝茶減肥”、“喝茶的人通常思維比較敏捷”等要求學生自學相關知識，查閱資料，在課堂上通過對問題的討論從而引出“茶多酚的抗氧化活性”、“咖啡堿具有燃燒脂肪作用”、“茶氨酸具有鎮靜、提高學習和記憶能力”等知識點，讓學生不僅掌握了知識，而且鍛煉了學生的發散性思維，培養了其主動學習的意識，大大提升了學生靈活運用知識的能力。

5.改革實驗教學，強化理論與實踐結合。實驗教學是《茶葉生物化學》課程教學的重要組成部分，是對理論教學的有力補充和強化，也是茶葉生物化學知識應用于實踐的重要橋梁。對實驗教學的改革應更偏向于實驗的“實用性”。可將實驗教學與教師科研項目或學生的實踐創新訓練、SRT項目、畢業論文設計等有機結合，設計更多“綜合性”實驗，促進學生主動思考，增強其對理論知識的理解，也促進學生綜合能力的提升。如可以把含水量、茶多酚、氨基酸、咖啡堿、水浸出物含量測定等幾個原來相對獨立的實驗設計成一個綜合實驗。結合貴州省情，以貴州名優綠茶春茶為研究對象，通過測定其含水量、茶多酚、游離氨基酸、咖啡堿、水溶性浸出物含量等，分析貴州名優綠茶特征性成分分布規律，量化貴州名優綠茶優勢。通過這樣的設計，學生不僅學會了各種內含成分的檢測方法，而且對貴州綠茶的內在品質有了更加直觀的認識。

6.改進考核方式，提升教學效果。課程考核是衡量大學生學習水平的主要手段，在人才培養過程中起著指揮棒的作用[5]。但“一卷定終生”的傳統考核方式，重結果輕過程，既不能客觀公正地反映學生的學習情況、學習能力和水平，又不能激發學生的學習積極性。《茶葉生物化學》課程考核改革將采用形成性評價與終結性評價相結合的模式（詳見表2），突出教學的全過程考核，加重過程性考核（詳見表3）的比例，堅持考核理論知識和能力素質并重，利用考核充分鼓勵和引導學生積極思考，促進學生綜合能力全面發展。

四、結論與展望

隨著大學本科教育的“四個回歸”，既要求對學生合理“增負”，也要求“著力提升專業建設水平，推進課程內容更新，推動課堂革命，建好質量文化”。《茶葉生物化學》作為茶學學科重要的專業基礎課，在教學工作中應該以高度全局的眼光提煉課程的知識脈絡，合理劃分重組教學內容，引入大量最新科研成果及生產實例，采用豐富多樣的教學手段，全面提升教學效果，為培養創新型茶學專業人才奠定堅實基礎。

參考文獻：

[1]李大祥，李葉云，張正竹，等.茶葉生物化學課程建設實踐[J].高等農業教育，2011，（01）：71-74.

[2]宛曉春，李大祥，張正竹，等.茶葉生物化學研究進展[J].茶葉科學，2015，35（01）：1-10.

[3]劉獻君.大學課程建設的發展趨勢[J].高等教育研究，2014，35（02）：62-69.

[4]Liu Y J，Gao L P，Liu L，et al.Purification and characterization of a novel galloyltransferase? involved in catechin galloylation in the tea plant （Camellia sinensis）[J].The Journal of Biological Chemistry，2012，287（53）：44406-44417.

[5]楊坤，李德富，吳重德，等.生物化學課程過程考核改革[J].教育教學論壇，2018，（02）：125-127.