應用型本科人才培養模式下PBL法在“食品酶學原理”教學中的應用*

謝三都，劉蒙佳，譚屬瓊，周強，陳惠卿

（閩南科技學院，福建 泉州 362332）

1999 年，我國開始以新機制、新模式舉辦本科普通高校——獨立學院，這被稱為中國高等教育“第三種模式”[1]，是我國高等教育發展的重要組成部分。截止至2019年，全國經教育部批準的獨立學院有257所。福建師范大學閩南科技學院是福建省最早設立的獨立學院之一，于2018年11月經教育部批準轉為普通本科高校。閩南科技學院堅持“高層次、應用型、復合型”專門人才的培養目標，強化“政企校僑”辦學特色，努力建設一所立足閩南，面向海西，服務于區域經濟發展和現代產業體系建設，具有僑鄉特色、在海峽兩岸有影響力的高水平應用型本科高校。

本文以閩南科技學院為例，在介紹PBL法定義、應用現狀及應用型本科食品科學與工程專業人才培養方向的基礎上，重點闡述PBL教學法在應用型本科高校的食品科學與工程專業的專業核心課程“食品酶學原理”教學中的應用，對應用型本科的食品科學與工程專業人才的培養具有參考作用。

1 PBL 法簡介

問題導向式教學法（Problem-Based-Learning，簡稱PBL法）是將知識點通過問題或者任務的方式發布給學習者，學習者在自主探究或學習者之間相互協作基礎上，通過解答問題或者完成任務達到學習并掌握知識點的一種教學方法。該方法改變學生被動學習為學生主動學習，教師在教學過程中占主導地位轉變為引導角色，從而激發學生對學習的興趣與激情，在問題與任務中實現知識的獲取與掌握，避免了由于死記硬背導致記憶不深、遺忘快的難題，對提升學生自主學習能力和實際解決問題能力均有明顯幫助[2]。

PBL 法最早始于20世紀50年代的美國，西余大學醫學院將PBL法應用于其綜合課程教育，并推廣到其它學院的教學中，最終，它成為國際上各學校一種流行的教學方法并應用于各類課程教育[3]。食品科學與工程專業作為工科專業，采用PBL法對學生自主學習以及學生對知識點的掌握十分有益。食品科學與工程各專業課程教學改革中采用PBL教學法已有文獻報道，在“食品化學”[4,5]、“食品生物化學”[6]、“食品工藝學”[2]、“食品分析與檢測”[7]、“食品工程原理”[8]、“營養與食品衛生學”[9]、“食品試驗設計與數理統計”[10]等專業核心課程的教學中均有見到采用PBL法進行教學改革的案例。到目前為止，未見有在食品科學與工程專業核心課程“食品酶學原理”中采用PBL教學法的研究性報道。

2 應用型本科食品科學與工程專業人才培養方向

“民以食為天”，食品是人類賴以生存最主要的生活資料[11]，一個國家或地區食品工業現代化和人民的飲食水平是反映其文明程度和人民生活質量的重要標志。食品工業已經被人們稱為“生命工業”，是國民經濟中最具潛力的“朝陽工業”。前總理溫家寶指出：食品工業是人類的生命產業，是國民經濟第一大產業[11]。中國人口眾多，發展食品工業使我國成為一個食品工業大國是我們國家經濟社會發展的一大戰略[12]。近些年，相繼爆發的食品質量、安全危機，將食品工業推到了風口浪尖，培養具有基礎理論、專業素質、懂生產應用及具備創新能力的食品專業人才已經成為高等院校食品科學與工程專業、食品質量與安全專業的重要任務。

食品科學與工程專業是一門實踐性和應用性均很強的專業，據中國食品工業協會專家預測，到2020年左右，我國農業產值與食品工業產值之比將達到1∶1，食品工業勢必展成為全國第一大產業[13]。基于這一發展趨勢，食品行業需要大量的具備高技能的應用型的專業人才[13,14]，食品專業人才就要從基礎理論、專業素質、科技應用及理論創新等方面進行培養，要求教師在授課過程中避免“填鴨式”教學，應該著重激發學生的學習熱情與興趣，將培養學生獨立思考問題、分析問題和解決問題的能力作為應用型本科專業人才培養的方向。

3 PBL 法在“食品酶學原理”中的應用

3.1 食品酶學原理簡介

“食品酶學原理”是食品科學與工程專業的一門主要專業基礎核心課程，是一門理論性與應用性均很強的學科。它是在生物化學、細胞工程、食品化學、蛋白質工程和酶工程等最新研究成果的基礎之上形成的，與國民經濟發展緊密，具有很強應用背景[15]，具有將專業基礎理論與應用實踐知識連接起來的作用。將酶的相關理論及其應用融入食品科學各領域中，是現代食品工業發展的主流[16]。然而，多年來“食品酶學原理”的授課只注重課程體系理論的教學，缺乏實際應用分析，課程枯燥、乏味，學生在純理論學習中失去學習興趣，導致“食品酶學等于食品沒學”的現象普遍存在，教學效果長期較差[17]。因此，如何使學生能夠更好地理解課程的內容，提高學習積極性，培養學生的自主學習及實踐能力，是一個亟待解決的問題。

現以鄭寶東主編《食品酶學》為教材，以第八章“酶在食品科學與工程中的應用”之第三節“酶在果蔬類食品生產中的應用”為例，對PBL教學法的過程及效果進行介紹。

3.2 PBL 法在食品酶學原理中的嘗試

3.2.1 課前準備

課前準備主要包括2大部分，即學生分組和問題設置。通常情況下，以5名學生設置為一個小組，5名學生采取有效分組方式并隨機產生小組長1名，小組長負責組織組員學習。小組成員形成團隊協作關系而各小組之間存在競爭關系，在協作與競爭中達到學習的目的。

問題設置是課前準備的核心步驟。“食品酶學原理”第八章“酶在食品科學與工程中的應用”的第三節“酶在果蔬類食品生產中的應用”主要告訴學生如何將食品生產過程中遇到的問題采用酶科學來加以解決。為達到既能廣泛性地復習蛋白酶、淀粉酶、氧化還原酶等各類酶的基礎知識，又能貼近生產實踐，提煉解決問題的辦法，同時讓不同小組之間存在一定的競爭的目的，為此，學生通過教材、網絡資料、影音視頻等途徑來事先學習相關知識，并圍繞“我省主要的特色果蔬加工原料有哪些？其加工產品有哪些？生產過程會遇到哪些問題？這些問題都有哪些解決辦法？采用酶的方法有哪些優勢和劣勢？”進行討論。作為教師，則盡可能收集相關材料，同時選取幾個較為典型的案例進行實驗操作，并制作視頻，在學生提到相關案例的時候，播放給學生觀看，強化學生認識。在有條件下的情況下，可以將學生提出的疑問通過實驗室動手操作給予解決。

3.2.2 問題導向式教學設計

⑴ 已有知識的激活

“食品酶學原理”一般于第6學期開始授課，在此之前，學生已經完成了食品科學與工程相關基礎課程的學習。例如，關于我省主要的特色果蔬加工原料在第4學期的“食品原料學”課程中基本已經涉及，此時為了能讓學生一開始就進入狀態，可以搬出福建省地圖，然后填寫各地區的特色果蔬或者事先準備好選項，讓學生將各個選項填入地圖中，在每填一個原料時，喚起學生對該原料的品質特性的認知，為后續加工生產埋下伏筆。以此，教師與學生在輕松的游戲中進入課程學習。

典型案例：福建三明建寧特產——蓮子，其品質特性是富含淀粉，因此有關淀粉的基本知識包括直鏈淀粉與支鏈淀粉、淀粉的糊化與老化就是在“食品原料學”重點講授的基礎知識，在“食品化學”課程中也有涉及。

⑵ 問題的提出和探究

提出問題和解決問題是PBL法的核心。其中，提出問題既是探究活動的起點，也是教學設計的要點。在本章節中，核心問題是以某原料生產某產品的過程中，由于原料的某些品質特性導致生產遇到問題，而遇到的問題即為關鍵點，解決這個問題是另一個關鍵點。本次課程，要求各小組針對某一類果蔬加工的相關問題進行分析與討論，并形成報告。在小組同學作完報告后，接受其它小組的提問并回答。教師注意掌控時間點，適時回答學生無法回答的問題。最后，各小組進行點評。然后教師講解一個典型案例作為對學生在提出問題、分析問題和解決問題邏輯思維上的補充。

例如，建寧蓮子富含淀粉的品質特性，使其在制作蓮子汁時容易存在淀粉回生導致液體出現分層現象，以致產品品質劣變。學生通過對以往所學知識點的回顧知道，應事先分析淀粉的種類，然后分析淀粉類產品均有可能出現老化問題導致品質劣變的原因，這是提出問題和分析問題的過程。而采用酶學方法很容易就聯想起前面所學到的有關淀粉酶的基礎知識，運用淀粉酶將易沉淀的淀粉大分子進行酶解成不易沉淀的小分子，此時詢問學生此問題得到解決了還應注意什么問題？沒錯，還存在著酶解過度而導致淀粉飲料特性的改變，酶解的最終結果是糖，因此應采用有限的酶解技術，方能既保證淀粉不會分層又能防止酶解過度變成糖飲料。這樣既解決了問題，介紹了思路，同時還培養學生在對待問題時的全面性思維，避免顧頭不顧尾的現象。最后，由學生對所有學習到的知識點與其運用作總結與歸納，形成學習心得報告。

⑶ 學習遷移，形成認知結構

采用匯報和提問的形式，既深化和鞏固了學習本章節知識的前置課程知識，又能使學生在問題基礎上激活學生自主學習、深入探究的動力。因此，教師應將相關知識相互串聯，形成有效的酶在淀粉類食品生產中應用的知識體系，并實現知識點遷移，詳解相關食品生產中酶應用的案例，形成良好的認知結構。例如，香蕉、大米等同樣含有豐富淀粉的原料，制作飲料的時候，也可能遇到相似問題，幫助學生形成一套有效地解決問題的思維模式。

⑷ 歸納總結，升華教學效果

為了更好了地解決實際工作中遇到各式各樣的問題，學生既需要通過學習已有經驗的總結，通過現有解決方案處理已知問題；又需要學會問題分析的能力，將所學知識進一步融會貫通，在思考基礎上尋找符合實際需求的、獨特的解決未知問題的方法，并解決問題[2]。因此，使學生理解、掌握并構建有效的淀粉類飲料生產的知識體系，是形成解決實際問題能力的基礎。

4 結語

通過應用型本科高校人才培養目標的分析以及對課程教學大綱、教學案例、教學課件的設計，將PBL法應用于“食品酶學原理”課程中，有助于提升教學效果，為將PBL教學法用于其它課程的教學改革提供參考。