新工科背景下食品生物化學課程教學內容改革探索

摘要：新工科建設和工程教育認證對人才培養模式和專業知識結構提出了新的要求。食品生物化學課程基礎性強、知識點多，同時面臨課時壓縮、內容交叉、工程元素不突出等問題。通過合理分流課上課下知識內容、科學設計課程間知識銜接、強化專業興趣培養、融入工程元素教學、有機結合理論與實驗教學等方式，可進一步優化教學內容，加強課程體系建設，強化人才綜合素質、食品專業意識和工程思維的培養，提升教學效果。

關鍵詞：新工科;食品生物化學;教學內容改革;工程思維

食品科學與工程專業是生命科學與工程科學的交叉學科，既重視食品中營養物質的形式及其加工和代謝過程中的變化等生物屬性，也強調食品加工保藏工藝的技術屬性和工程屬性，二者不可或缺。食品生物化學課程作為食品科學與工程專業的專業基礎課，對后續專業課程內容的學習、理解和貫通提供了重要的知識基礎。在傳統工科專業轉型升級背景下，通過合理設置教學內容，前置學生工程思維的培養，可不斷提高工程人才培養質量。

一、食品生物化學教學現狀

食品生物化學是食品科學與工程專業的專業基礎課，教學內容既包括普通生物化學的基礎理論知識，也包括食品原料的生物化學屬性及其各生物大分子物質在食品加工與保藏過程中的變化過程，對專業理論知識體系的構建起到極其重要的基礎作用。在教學課時安排上，隨著人才培養方案的不斷完善和調整，食品生物化學面臨著課時壓縮和教學內容不斷豐富的矛盾，課時安排不能滿足現有知識體系的課堂教學需要。在課程內容設置上，有的培養方案中沒有單獨設立食品化學課程，部分食品化學的教學內容需要融入到食品生物化學教學過程中;而在培養方案中單獨設立了食品化學課程的，也面臨如何協調好兩門課程知識點的銜接和重復內容的調整。在知識體系構建上，食品生物化學往往被認為偏重食品科學的內容，教學過程中以傳統生物化學知識的講解為主，結合食品工程工藝內容進行講授的偏少，沒有充分發揮其在工程思維培養中應有的作用。

二、食品生物化學課程建設的實踐與探索

（一）突破學時限制，構建課上課下二元教學體系

學時、學分壓縮是高校教學改革過程中出現的普遍現象，如何利用有限的教學課時確保教學質量和人才培養質量，是當前高校教師需要深入思考和積極探索的重要課題。結合教學實踐，一要結合教學大綱要求和學生對知識點接受的難易程度，設置部分內容為課下自學，結合慕課學習、課前預習、課后復習進行相應知識點的鞏固;二要整合課堂教學內容，科學設計教學流程，提高教學效率;三要利用信息技術，通過QQ、微信等建立學習群，方便師生溝通;四要利用網絡教學平臺，利用線上線下教學模式，豐富課上課下二元教學體系。

（二）遵循知識邏輯關系，做好課程結構調整和不同課程的內容銜接

食品生物化學知識點密集，且存在較強的遞進關系，在教學設計過程中要按照知識點間的邏輯關系進行章節調整。一是處理好教學大綱和教材之間的關系。為了強調教學內容與學科發展的同步更新，教師一般都會選用近三年或近五年出版的教材進行授課。與其它課程相比，食品生物化學教材的更新速度相對較慢，最新教材在內容編排方面有時會與教學大綱產生一定沖突。因此，需要根據課程教學需要，對部分內容進行刪減和補充，并對部分章節進行調整，以課程理論體系的基本架構特點和知識點間的承接遞進關系安排教學內容順序，而不是順應教材來進行教學內容調整。二是注意培養方案中各課程間的相互聯系與承接關系，突出專業課程體系的整體性和系統性。食品生物化學除了涉及普通生物化學內容之外，還會結合食品專業特點，對食品及其原料中生物分子的存在形式、對食品及其產品特性的影響和在加工儲藏中變化等進行講解，而后者的內容往往與其它課程存在一定的重合，或者作為其它課程學習的基礎。因此，在教學過程中要做好與相關課程的相互呼應而又不過多講解，合理分配教學資源，如蛋白質部分側重于對其組成、結構和理化性質的講解，而蛋白質的功能性質、界面性質、營養性質等食品化學、食品營養學課程相關的內容只是簡單提及相關概念;維生素部分著重結合水溶性維生素在復合酶中作為輔因子的作用進行講授，而其營養特性不再詳細講授;在代謝生物化學內容講授中，著重對物質的轉化通路和物質間的轉化途徑進行梳理，食品中生物大分子物質的轉化與變化同樣以轉化過程為主，而具體加工工藝細節、轉化過程對食品品質與營養的影響、轉化過程中涉及到微生物及理化因素的影響等內容只做簡單說明。

（三）突出食品特色，融入工程教育元素

食品生物化學是學生進行公共基礎課學習后接觸到的首批專業基礎課程之一，在教學過程中結合生活實例與食品專業案例，既可以豐富教學內容、活躍課堂氛圍，又能夠拓展學生的專業視野，增強學生的專業意識。作為偏重理科知識體系的食品生物化學課程，可以通過引入食品工程相關實例，將工程思維培養與課程教學相結合，將工程教育元素融入教學。

1.精心準備，上好第一堂課，激發學生的學習興趣

第一堂課不只是對學科發展歷程的介紹，同時也是培養學生學習興趣和專業意識的重要時機。黔東南地區民族特色食品種類多樣，如臺江姊妹飯、榕江卷粉、凱里酸湯、腌魚、腌肉等等，這些民族食品反映了本地少數民族在長期的生產和生活中積累形成的民族智慧。以這些民族特色食品的介紹作為切入點，從學生習以為常的家常食品引入食品生物化學的內容，結合對制作工藝的簡單介紹，將淀粉、糖類、蛋白質等生物大分子物質在加工過程中的轉化過程進行初步延展，減少學生對課程的陌生感，可以激發學生的對本專業和課程的興趣。

2.適度拓展知識體系，培養工程思維

食品生物化學知識點較多，各知識點間存在一定的共性或聯系，可以通過在教學中引入實例的方式進行輔助講解。在學習不飽和脂肪酸的氫化反應時，將氫化油的應用、反式脂肪酸的產生機理及其潛在危害進行同時講解，結合專業教育，使學生形成健康食品的概念。在講解核酸的變性、復性和雜交時，介紹轉基因食品的檢測方法及其研究進展，同時讓學生思考轉基因食品的安全問題，進行開放式討論。在糖代謝部分，可以結合乙醇發酵工藝，探討有氧和無氧條件下酵母發酵糖的方式及物質轉化、能量轉換的異同，同時引導學生思考在實際生產中如何運用這些規律。在肉類蛋白質相關內容學習時，可以引入植物肉（人造肉）的概念，以課程作業或課下討論的方式，讓學生通過查閱資料，加深對植物蛋白和動物蛋白區別的認識，并對植物肉的生產工藝進行了解，初步培養學生的工科思維。在生物化學分析技術在食品中的應用講授中，可以從聚合酶鏈式反應的開發與PCR儀的發明引出技術向工程轉化的問題，啟發學生對現有食品加工技術尤其是民族食品制作工藝進行思考，引導學生思考如何將傳統工藝向標準化、自動化生產進行轉化。同時，還可以結合課程知識點學習，引入部分諾貝爾獎獲得者的事例，激發學生的學習興趣，引導學生形成科學思維模式，培養科學精神。

（四）強化實驗教學，促進理論與實踐的有機結合

結合教學進度，合理設置食品生物化學實驗內容，將理論課教學內容與實驗課教學內容有機結合，如糖類學習結束進行還原糖濃度的測定實驗，脂類學習完成開展脂肪酸價的測定或卵磷脂的提取鑒定實驗，完成影響酶的反應速率內容學習后進行影響酶活性的因素實驗等。將理論學習前置，結合實驗課的具體操作與實踐，避免實驗教學與理論教學各自為政的情況，增強學生對知識點的理解和記憶。

食品生物化學是食品類專業學習專業課程的基礎課程，課程體系建設對學生綜合素質培養和專業意識培養至關重要。以上教學內容的改革探索，對教學效果的提升起到了一定推動作用。下一步對如何進一步優化教學內容，科學設計教學過程，更加有效開展課程教學還需進行深入學習、思考、交流和實踐，為進一步強化人才綜合素質和創新能力培養打好基礎，爭取向社會輸出更多應用實踐能力強、工程素質過硬的食品專業人才。

基金項目：

凱里學院2019年校級教學內容和課程體系改革項目“新工科背景下《食品生物化學》課程教學改革與實踐——以凱里學院為例”（編號：JG202016）

作者簡介：

佀勝利（1982.7-），男，漢族，山東鄆城人，博士，副教授，研究方向：生物質資源利用