食品生物化学实验教学模式

摘要食品生物化学实验是食品科学与工程专业的主干课程，如何提高学生的学习热情和实验参与度一直是实验教学中面对的最大挑战。本文对传统的食品生物化学实验教学存在的问题进行分析，总结近三年来实验教学的经验，分析食品生物化学实验教学模式改革内容，为提高该课程的实验教学质量提供参考。

关键词食品生物化学实验；教学模式；能力培养

引言

食品生物化学（FoodBiochemistry）是食品科学与工程、食品质量与安全等专业的一门重要的专业基础课，也是生物化学基本理论应用于食品加工、保藏技术的重要基础课程。食品生物化学是一门综合性边缘性科学，其诞生与发展的历史，都贯穿着这门科学基本理论在食品、发酵等工业上的应用。[1]食品生物化学实验作为理论课的配套课程，是食品专业的主干课程。它的主要任务是通过系列基础和综合性实验教学，加深学生对所学理论知识的理解，使学生掌握食品生物化学的主要方法与技术，包括经典的、常规的以及现代的方法与技术，为今后从事相关学科的学习及工作实践打下良好的基础。[2]为达到这个教学目标，我们对传统食品生物化学实验课程存在的问题进行分析,总结近三年来的实践经验，对课程进行探索性的改进并取得了良好的效果。

1传统食品生物化学实验课程存在的问题

1.1教学模式固定，教师大包大揽

传统的实验教学多为固定模式，即在一定的时间，要求学生按照既定的实验步骤，在教师的指导下，完成实验。实验试剂的配置及仪器设备的调试全部由教师完成。部分综合性的实验，由于学时有限，实验的大部分也由教师代为完成。除此之外，在实验教学过程中我们还发现，部分学生只是机械地重复实验教材上讲述的实验步骤和内容，对实验内容并没有真正理解，对其中所包含的理论知识内容更没有深入的了解和掌握。从实验报告中可以看出，由于对内容的一知半解，这部分学生对实验结果不懂分析，无法独立对实验过程中出现的问题进行分析。因此，如何提高学生的学习热情和实验参与度，引导学生从“简单机械重复实验”向“认真实验-深入探讨-融汇贯通”进行转变，是实验教学中的最大挑战。

1.2课程时间安排不合理，实验内容间断

以我院本门实验课程为例，总学时为32学时，每次实验课为4个学时，总计8次课。实验课的安排与理论课相同，为固定时间段，每周一次。在这种教学模式下，实验的过程受到多种因素的制约，如实验学时、学生时间安排、实验室时间安排等诸，无法有效完成既定的实验目标。按照2017年本科教学评估要求，实验课程达到A类标准需满足“综合性、设计性、探索性实验占实验课程总数比例≥80％”的条件。由于综合性、设计性、探索性实验具有一定的连贯性，按照目前的课程安排，学生完成实验的时间不连续，操作间断，原本应该连续完成的操作被分隔成多个，导致学生出现实验内容遗忘的状况，不利于知识点的掌握。

1.3评价体系不全面，难以真实反映学生实际能力

传统实验课程的考核以实验报告为主，结合出勤、实验操作情况等进行综合评分。其中实验报告占据了学生的大量时间，在批改报告的过程中我们发现，小部分报告存在抄袭的情况。若仅以“实验报告+平时表现”来衡量一个学生的学习情况，并不能真实反映该学生的实验能力。[3]通过跟学生的谈话，我们了解到，“考查式”的考核模式对学生的学习起不到促进作用，半数的学生抱着完成任务的态度来学习，大大降低了学生对教学效果的认可程度。

2食品生物化学实验教学模式改革内容

基于以上分析，结合传统食品生物化学实验教学环节中存在的问题以及学生反馈的意见，本教研组自2014年开始对食品生物化学实验教学的基本模式进行合理化改革，并取得了一定的成效。具体改革方案如下：

2.1从不同方面着手，更新实验教学内容

首先，我们对现行的实验教学大纲进行更新，对实验项目进行总体优化设计，与其他专业实验课程进行比较，合并类似的实验项目，及时将科研中有利于培养学生创新能力的部分转化为综合设计性实验，逐渐积累一些经典型的综合设计性的实验项目。第二，在保留经典实验项目的基础上，针对不同的专业有选择地开设不同的实验项目，增强各自的专业特色。如针对营养方向专业，开设“果蔬的核酸提取及定性定量分析”实验；针对食品科学专业，开设“黄酮抑制亚油酸氧化及清除自由基实验”。试行后发现，学生对实验的积极性有所提高，预习效率也有所提升。第三，在学校学院的大力支持下，实验中心对现有设备进行升级，将传统经典实验项目与现代化科研设备结合，节约实验时间，提高学习效率。如“蔗糖酶的分离纯化”实验中，我们引入了低压层析系统，可以实时监测样品的纯化情况并进行收集，避免了因样品浓度过低而造成的目的蛋白丢失情况的发生。该实验项目的更新，将原来7~8小时的纯化过程缩短到4~5个小时，避免了样品检测的重复，让学生有更多的时间接触并掌握层析系统的操作知识，扩大学生的视野，提高学习效率。

2.2改革实验教学方法，实行多种教学模式

在实验人数安排上，我们进行小班授课，将40人/次课减少到20~25人/次课。综合设计性实验，我们要求学生进行实验分组，选出小组长，整体统筹安排实验内容，培养学生的团队合作精神。每个教师负责指导7~8人，在实验过程中及时纠正操作错误，解答学生疑惑。在教学方法上，开展启发探索式教学、探索研究式教学，鼓励学生独立思考问题，形成“基本实验-综合性实验-准设计性实验-设计性实验”的教学模式。在坚持专业基础性实验基础上，对综合设计性实验和研究性创新实验实行开放式实验教学模式，即由教师给出多个实验项目，以必选、自选和课外科技活动3种方式对学生开放，根据自己的兴趣选择实验题目，激发学生的学习兴趣，培养学生的自主创新能力。摒弃固定时间完成特定实验项目的固有模式，由学生自主选题，实验室对学生进行全日制开放，实验过程中的时间安排由学生自由决定。除此之外，我们尝试改变传统的教学模式，让学生参与整个实验过程，从原理、试剂仪器的准备、操作、数据处理分析、图表制作等均由学生自己完成。试行一段时间后我们发现，该种教学方式能充分调动学生的学习积极性，让学生变被动学习为主动学习，增加学生动手机会，也大大减轻了实验教师的负担。学生开始学会独立思考，对实验原理的掌握及实验进程的安排等综合能力也得到了更好的锻炼，同时也解决了传统教学过程中存在的学生实验前不用心预习的问题。2.3改变食品生物化学实验考查模式在实验报告方面，我们制定更为全面的实验报告模板，在实验预习部分加入思考题，旨在考察学生对实验原理的掌握；在实验报告正文部分，加入心得体会，让学生对实验过程及知识掌握提出意见和建议，方便任课教师及时了解教学情况并更新改进教学方式。此外，鉴于传统考查模式无法对学生的实验技能进行公平、有效的评估，此次引入实操考试，并在最终计算期末成绩时以“20%平时成绩+50%实验报告+30%考试成绩”的公式进行计算。[4]实操考试根据实验课中出现的难点、关键点进行题库设置，具体考试内容由学生抽签决定。考试限定在一定的时间内，学生需要动手动脑，充分调动了他们学习的积极性。

3基于能力培养的教学模式实施效果

自2014年3月开始试行新的教学模式以来，经过三年的实践，目前的食品生物化学实验教学模式在学生能力培养方面取得了一定的效果：激发了学生学习的积极性，提高了学生的实验操作技能，特别是增加了跟各自专业相关的特色实验项目后，更有利于提升学生对本专业基础知识的掌握程度。通过实验,学生的思考、观察、分析和独立解决问题的能力得到了锻炼，科研操作基本技能以及严谨的科学态度得到培养，养成良好的实验习惯，为成为合格的食品专业人才的奠定坚实的基础。基于能力培养的教学模式与国家所倡导的素质教育目标一致，是一种着重学生多方面能力培养、知识掌握的教学方法。尽管这种教学模式面临很多挑战，在实施过程中也存在一定的难度，但随着教学经验的积累，这种教学模式必将更加科学、有效、成熟，培养出更多理论基础扎实、动手能力强的人才。课题名称：华南理工大学校级教研项目：《食品生物化学实验》研究性实践教学的改革（编号：Y9160670）；华南理工大学优质实验课程，食品生物化学实验。

参考文献

[1]宁正祥.食品生物化学[M].广州:华南理工大学出版社,2013.

[2]高建华,宁正祥,袁尔东.等.食品生物化学实验课程教学改革探索[J].安徽农业科学,2011.39(32):20266-20277.

[3]石玉强,王庆忠.分子生物学实验教学改革初探[J].潍坊学院学报,2009.9(2):133,146.

[4]段孟常,邓正才,沈志.基于能力培养的实验教学评价的思考[J].高等教育研究学报,2013.36(4):49-51.

作者：严慧玲 刘金钏 袁尔东 单位：华南理工大学食品科学与工程学院