黃愛妮,余 萃,李畢杰,李 麗
(武昌工學院城市建設學院,湖北武漢 430065)
我國的“食品毒理學”創建于20世紀50年代,發展于20世紀70年代。改革開放后,預防醫學專業開設了“食品毒理學”基礎課程。為適應我國食品生產、流通全過程控制發展形勢的需要,2002年教育部批準設置了食品質量與安全專業。此后除醫學院校、農林院校、輕工業院校外,許多綜合性大學也相繼設立了食品質量與安全專業。
學校的定位不同,“食品毒理學”課程的培養目標和教學大綱也存在差異,學時設置、教學內容、教學手段等都有明顯差異,很多學校為了提高“食品毒理學”的教學效果,都在進行著教學改革和探索[1-2]。在應用型本科院校,如何提高“食品毒理學”課程的教學效果,實現應用型人才的培養,是值得研究的問題。
武昌工學院的食品質量與安全專業成立于2008年,“食品毒理學”是食品質量與安全專業的一門專業核心課程,課程具有很強的實踐性,也是應用型人才培養的重要組成部分。在近幾年的教學過程中,針對教學內容、教學方法和教學手段等進行了不斷的探索,提出了相應的教學改革思路,教學質量有了明顯的提高。從“食品毒理學”課程教學內容、教學方法的改革等方面進行闡述。
“食品毒理學”包含多門學科種類,知識點較為繁雜,在理論教學過程中發現,要更好地學習該課程,需要學生掌握動物學、生理學和病理學等基礎知識,由于學生前期缺乏生理學等理論基礎知識,從而導致學生對于“食品毒理學”的學習效果不佳,因此,在講授過程中,對教學內容進行優化和更新。
“食品毒理學”的教學內容主要包括外源化學物的生物轉運與生物轉化、食品安全性毒理學評價、食品中常見的毒性物質等[3]。針對教材中所舉實例多為環境毒物或藥物的現象,在教學準備階段,通過查閱食品毒理學相關文獻,補充食品中常見毒物的體內生物學過程和毒作用的實例。
在“毒物在體內的生物轉運和生物轉化”章節中,著重介紹經常導致農作物污染的真菌毒素(如黃曲霉毒素B1、玉米赤霉烯酮等)和食品加工過程中產生的丙烯酰胺等的體內動態過程。通過講解人體的消化系統的工作流程,讓學生體會到當要研究一種新的外源化學物時,需要考慮該物質是怎樣被吸收到體內的,在體內主要分布在哪些組織器官,經歷了哪些質變過程,哪些物質可以產生毒效應,外源化學物及其代謝產物最終又是如何排出體外的,即掌握外源化學物的ADME過程。
在“外源化學物的致突變作用及其評價”一章中,由于致突變作用的類型比較多,如“基因突變”“染色體突變”等,部分學生基礎較薄弱,對于生物學、遺傳學中“基因、DNA、RNA”等概念和內涵不能完全理解或有所遺忘,因此在教學中補充了生物學的相關基礎知識,包括“基因的概念”“遺傳密碼子”的種類與對應的氨基酸、“轉錄”“翻譯”等知識,使學生能夠結合生物學、遺傳學的相關知識學習致突變作用的機理和評價方法,提高學生的學習效果。
鑒于“食品毒理學”是制定食品安全國家標準的依據,同時進行食品毒理學評價也需要遵照國家標準來展開,因此在教學中引入國標,可以為學生今后踏入工作崗位奠定基礎[4-5]。由于教材出版年限的問題,教材中的部分國標已經過期,在課前準備中通過查閱最新的國標來更新教學內容,如“食品安全性毒理學評價程序”的內容根據最新的國家標準對評價程序和方法進行了更新,并通過PPT進行對比,使學生了解新舊內容的區別。此外,在教學中將教改教研的成果和學科最新的發展成果引入教學內容,新穎的內容,利于學生接受最前沿的知識。
以往的教學方法主要以教師多媒體講授為主,對于學生的學習積極性、學習態度、學習效率都無法及時了解和評價,因此在教學改革中,結合目前頻發的食品安全事件和國家的食品安全整治專項行動等,通過實例教學、項目式教學、課堂討論等形式,綜合利用多種教學手段,調動學生自主學習和解決問題的能力。
“食品毒理學”是食品安全的基礎,“食品毒理學”研究目的是了解外源化學物的毒性作用機理,并對物質的毒性進行評價,因此在教學中,需要采用大量案例進行講解。
在“外源化學物的生物轉化”一章,講解“醇脫氫酶”和“醛脫氫酶”時,結合“醉酒反應”講解不同人群對酒精的反應,并分析其原因,引出不同的脫氫酶活力對乙醇分解的影響,既能提高學生的學習興趣,又能使學生了解物質在體內的轉化過程及其機理。
在講解“影響外源化學物毒作用的因素”時,對于“分散度”的影響,結合環境污染中的重要指標“PM2.5”進行舉例,讓學生了解物質的顆粒越小、分散度越大,生物活性越高,越易進入呼吸道深部,因此生活中需要關注“PM2.5”,即可入肺顆粒物的數量。對于“接觸途徑對物質吸收速度的影響”,結合藥物在治療疾病過程中的吸收方式進行舉例,如靜脈注射與口服藥物的吸收速度對比、口服中藥與靜脈注射中藥制劑的安全性問題等,使學生能夠結合生活中的事件理解外源化學物毒性作用大小的影響因素及其原因。
以講授為主的教學方法無法完全調動起學生的學習積極性,在教學改革中,增加了項目式教學,讓學生主動思考、主動學習,提高學習效率。
在“食品中化學物質的一般毒性作用及評價”這一章,首先講解一般毒性的評價程序,然后要求學生結合食品毒理學知識,找出一種食品中常見的外源化學物,如黃曲霉毒素、四氯化碳等,分析其毒性作用、中毒機制、檢測方法、急性毒性試驗的設計和LD50的計算、急性毒性的分級。將這些內容以項目和任務的形式布置給學生,學生通過查閱資料等方式完成課程內容,加深了學生對知識的理解和掌握。
教學中加強學生與學生、學生與教師的交流,開展課堂討論、課間討論和課后討論。結合社會熱點問題,從食品毒理學的角度進行討論,如在“食品中化學物質的致癌作用及評價”一章,結合“地溝油”“丙烯酰胺”“紅肉列為2A類致癌物”“檳榔致口腔癌”等事件,通過對事件的分析,使學生掌握致癌過程、致癌作用的階段、致癌物的分類、致癌作用機制、致癌作用的評價方法和影響致癌的因素等相關理論知識,并能以專業的態度剖析食品安全方面的熱點問題。
“食品毒理學”課程由2個部分構成,包括理論教學(34學時)和實驗教學(6學時),其中實驗教學是理論講授教學的重要補充,也是專業唯一的動物實驗,通過實驗操作,可加深學生對理論知識的理解和掌握,培養學生解決實際問題的能力。
在以往的實驗教學過程中,教學內容主要包括實驗動物的染毒、生物材料的采集等,實驗內容較單一;實驗過程中,學生按照教師的操作進行模擬,處于較被動的狀態,實驗教學不能很好的與理論教學結合起來,教學效果不明顯。
在教學改革探索過程中,結合實驗條件,增加了實驗動物的標記、活體實驗動物的稱量、解剖后動物臟器的稱量并計算臟器系數等實驗內容,豐富了實驗教學,使學生通過實驗更好地掌握外源化學物的毒理學評價程序和方法,如實驗動物的分組、染毒、觀察指標等。在實驗過程中,以學生為主,給學生更多自主動手、自己思考的空間,如在動物的標記中,學生自己設計標記的號碼,并根據號碼選擇2種不同的顏色對動物進行編號;在動物解剖中,學生自己觀察動物的臟器情況,自主選擇稱量的器官,計算臟器系數,并根據臟器系數分析動物的身體情況,鼓勵學生在實驗中多思考、多提問、多交流,激發學生獨立思考的能力。
在實驗教學中發現,對于食品專業學生來說,由于缺乏動物解剖學、實驗動物學等相關背景知識,在初次接觸實驗動物時,會存在膽怯心理,在教學過程中,如果單純強調實驗的綜合性,忽略學生的害怕心理疏導和基本訓練等環節,常會導致實驗無法順利進行。因此,在理論教學過程中對學生進行引導,如在課堂上播放動物實驗相關的圖片和視頻,講解在實驗中可能會遇到的常見問題,在實驗課堂上反復強調注意事項,多做示范,多進行答疑等,保證實驗順利進行。
通過“食品毒理學”教學的探索與改革,學生的學習積極性有了很大的提高,能更好地掌握“食品毒理學”的基本理論和操作技能,自主學習和自主思考的能力也有了明顯的進步。在以后的教學中要繼續前行,繼續探索,保持優勢,并改進薄弱環節,為培養應用型人才不斷努力。