高職院校食品專業《天然產物提取工藝》課程教學改革

施昕磊 駱盧佳 曹巧巧 朱興娜

(嘉興職業技術學院，浙江 嘉興 314034)

0 引言

《天然產物提取工藝》是一門在多學科交叉互融背景下，運用化學工程原理及方法對天然產物進行提取、分離、純化的學科[1]。隨著社會發展科技進步，人們對健康的重視程度不斷提高，對食品、藥品、日用品以及環境的安全性要求也不斷提高，天然產物有效成分與人工合成的化學成分相比，具有更高的安全性，顯著的生物活性，因此在開發利用的過程中被越來越多地關注[2]。對于天然產物的利用正是基于《天然產物提取工藝》這門課程開展起來的。作為高職院校中的食品相關專業，開設這一門課程旨在拓寬學生思路，提升綜合實踐能力，從而培養面向食品、生物技術、醫藥等企業中有關天然產物提取、生化分離等崗位的應用技術人才[3]。

1 教學現狀及存在問題

《天然產物提取工藝》是一門理論性強，又注重實踐操作的課程。一般在學生學習了《無機化學》、《有機化學》、《分析化學》、《生物化學》等課程的基礎上開設本課程。本課程涉及的內容廣泛，與其它學科交叉滲透相關性強。在傳統的教學過程中，往往偏重于理論知識的講授，高職學生其本身理論基礎相對薄弱，單純對于理論知識的講授，顯得枯燥乏味難以理解，導致老師與學生之間的互動性不強，學生所表現出來的學習積極性不高[4]。

在實踐教學方面，《天然產物提取工藝》課程的實踐教學目標在于培養學生進行天然產物成分提取、分離、純化、鑒定及生產工藝設計優化等能力。而常規的教學模式由于實踐課時安排不合理、單次實驗耗時長等因素，導致學生實踐操作能力的培養效果不佳，與人才培養目標有一定差距[5]。

傳統的教學模式多“輕實踐，重理論”，使理論知識與實踐操作脫節，學生往往對理論學習一知半解，實踐操作照搬老師提供的方法，缺乏獨立思考和解決問題的能力，不利于學生創新思維和創造能力的培養[6]。依據食品及相關行業的發展現狀和人才需求，結合高職院校食品專業的人才培養目標，如何優化教學內容，改進教學方法，改革實踐教學，構建科學合理的《天然產物提取工藝》課程教學模式，是本課程亟待解決的問題[7]。

2 改革及優化

2.1 優化理論教學內容

由于天然產物化合物種類繁多、結構復雜、理化性質各異，本課程涉及的理論知識點多而龐雜。對于高職學生而言，只依照書本的內容進行講授，學生對知識點的理解和掌握比較困難。因此，在原有知識框架的基礎上進行教學內容優化，使其更偏向于高職學生的接受程度。

2.1.1 突出課程重點難點

對知識點進行梳理，使學生對《天然產物提取工藝》這門課程的知識脈絡有清楚的認識，考慮到高職學生相對薄弱的理論基礎，教學過程中簡化一些相對深奧難懂的理論，突出所需掌握的重點難點。

2.1.2 結合行業發展，引入典型案例

《天然產物提取工藝》雖然是一門應用基礎課程，但在醫藥、食品、生物等領域對天然產物的開發應用是不斷發展的。因此，在教學過程中增加典型案例的引入，尤其使之與食品行業相結合，多介紹取材于食品原料的天然產物，或者應用于食品生產加工的天然產物。例如在前期課程中學到的天然食品添加劑，便是天然產物在食品領域的主要應用，從而引出相應的天然產物化合物，激發起學生對課程的興趣和求知欲，同時也能將本課程與行業發展聯系起來。

2.1.3 理論教學與思政教育相融合[8-9]

充分挖掘專業知識中的思政元素，例如：通過屠呦呦與青蒿素研發的案例，激發學生對不畏艱苦、堅持不懈的科研精神和積極進取、一往無前的創新精神的思考；在講到天然產物的發展歷史時，引導學生了解中醫藥傳統文化的傳承和發揚，建立民族自信和愛國情懷。教育的根本任務在于“立德樹人”，通過課程思政，在理論教學的同時為學生樹立新時代背景下正確的價值觀和人生觀。

2.2 理論與實踐一體化教學

針對高職院校食品專業的學生，本課程主要偏重于學生實踐能力的培養，尤其是對天然產物化合物提取方法及加工應用具體操作的掌握。在理論教學中講授各種提取分離設備、操作方法時，僅通過多媒體圖文展示，學生無法建立實踐操作概念。同時天然產物提取實驗往往所耗時間較長，學生在等待實驗的過程中又無所事事。“理-實一體化”教學能將兩者結合起來，將一些操作簡單的理化試驗，如天然產物預實驗，安排在相應理論知識點的學習過程中，這樣既能在學習理論知識的時候對該知識點要求掌握的操作方法、儀器設備、實驗試劑等有直觀的認知，又能在實驗操作的空檔時間引導學生有效地完成理論學習，起到事半功倍的效果。

2.3 以分組形式“任務化”開展實踐實訓

傳統的實踐教學中存在的最大問題是由于受到課程安排和課時限制，無法開展連貫性的天然產物提取分離實驗，無法引入設計性實驗，對學生的實踐操作能力和創新思維能力的培養都非常有限。因此，在完成理論知識學習以后，開展一周集中實訓。

2.3.1 優化實驗項目

根據各類天然產物的性質特點，結合理論知識中所需掌握的重要知識點，優化所要開設的實驗項目。選擇開設實驗的天然產物一般具有化合物性質突出、提取效率高、提取分離方法成熟并易于掌握等特點，以保證學生操作過程中的成功率從而獲得成就感。同時實驗項目的開展可以結合食品專業特色，制作簡單的天然產物產品，使學生認識到天然產物開發利用的價值。

2.3.2 以小組形式領取“任務”開展實驗

將所需開設的實訓項目集合成“任務庫”，學生以4～6人為一個團隊進行分組，以小組的形式領取“任務”。鼓勵學生在領取“任務”以后進行小組討論，分配工作，以確定實驗方法和操作流程。討論的結果進行匯總，由教師和其他學生一起探討實驗的可實施性并提出整改意見。然后通過小組成員共同合作，完成一種天然產物從提取方法選擇，提取分離實驗開展，到得到產品的完整過程。最終，各小組分別闡述實驗過程中遇到的問題和解決辦法，并進行成果展示，教師對小組成果進行總結。在討論和匯報的過程中，既鞏固了理論學習中的知識要點，又能激發學生獨立思考、發現并解決問題的能力；在實踐操作中，充分發揮了每個學生的能動作用，突出團隊協作意識，達到以實踐促學習的效果。

2.4 加強線上教學資源建設

由于受到實驗時間的限制，課程中一些耗時長，操作步驟多的實驗無法在實際教學中開展；受到實驗條件的限制，一些大型的提取分離儀器設備，以及天然產物工業化生產加工模式也無法讓學生在實際教學中接觸到。通過線上教學資源建設，引入視頻、鏈接、動畫、虛擬仿真等資源形式，使學生在完成課堂任務的同時，可以通過線上學習拓展知識面、擴充知識量，從而對天然產物的應用現狀及發展前景有更充分的認識，同時實現了教學模式多元化。

3 討論與結論

在對19級食品專業學生實施本課程教學改革以后，學生的學習積極性增強了，尤其在實驗實訓過程中遇到難題能夠通過自主思考、小組討論等途徑從多角度探尋解決問題的方法。同時激發了學生的創新意識，部分學生能以天然產物開發為立足點，投入到大學生創新項目中去。通過最終理論和實踐考核發現學生對理論知識點，重要實踐技能的掌握都比改革之前有了明顯的提高。