基于食品专业特点的生物化学综合设计型实验教学改革

陈力宏，熊治渝，姜 松，董 英

（江苏大学食品与生物工程学院，江苏镇江 212013）

基于食品专业特点的生物化学综合设计型实验教学改革

陈力宏，熊治渝，姜 松，董 英

（江苏大学食品与生物工程学院，江苏镇江 212013）

生物化学是食品科学与工程专业一门重要的基础学科。针对食品专业特色和生物化学实验课程的教学特点，采用团队教学法（TBL），以食品专业任务为导向，对生物化学综合设计型实验进行教学改革与探索。综合实验分3个阶段进行：第一阶段结合食品专业特点确定实验任务，设计实验方案；第二阶段根据食品专业任务将学生分成若干团队开展实验；第三阶段考核评价阶段。

生物化学实验；食品科学与工程；综合设计实验；团队教学法

生物化学是介于生物与化学之间的一门边缘学科，是用化学语言来揭示生命科学的内在规律［1］，是食品专业最重要的基础课之一。“生物化学”课程的开设，是基于学生已经掌握“有机化学”“分析化学”等相关知识的前提；通过“生物化学”课程的学习，有助于学生更好地掌握“食品化学”“食品工艺学”“食品分析与检验”等专业课程知识。“生物化学实验”是食品科学专业的重要基础实验课程，一般轻工院校将该课程的开设安排在大一、大二学期，而食品专业所涉及的专业应用课程实验，如“果蔬加工实验”“粮油加工实验”等，都安排在大四开课，应用课程实验的顺利开展需要基础理论的指导，反过来一次成功的实践可用以验证理论。但由于2门课程实验的开课时间间隔较长，目前大多数院校开设的生物化学实验项目，多参照生物技术和生物工程类的专业标准，缺乏整体性和连贯性，不利于本专业学生将生物化学理论与食品专业实践的结合。笔者针对“生物化学实验”课程的自身特点与食品专业的实际要求，进行了实验教学的改革探索。

1 确定基于食品专业特点的综合设计实验教学模式

针对食品专业所开设的“生物化学实验”课程要基于以下2点考虑：一是有助于“生物化学”理论知识的理解和消化吸收；二是通过系统学习“生物化学实验”的课程，为今后熟练运用生物化学原理，采用生物化学技术方法研究食品专业领域的科学问题，为食品工程提供理论依据和技术工艺，开发食品生物技术奠定基础［2］。生物化学实验技术主要包括电泳技术、离心技术、层析技术以及比色分析技术等，结合食品专业特点将该课程的内容进行筛选分类。

（1）基础型实验，着重强调学生基本操作技能。在前一阶段“普通化学”和“分析化学实验”的学习中，学生已经熟练掌握了实验的基本操作要领。生物化学实验选择基础性实验作为实验内容，是基于以下的考虑：帮助同学重温以前的操作规范，重新把握操作要领，进一步强调实验的准确性与重现性，以确保生物化学实验后续的验证性和综合性实验的顺利开展。例如，选择脂肪酸价的测定和蛋黄胆固醇的定量测定等作为必做实验，这些实验虽然简单，但可以考察学生对实验基本操作的掌握程度，如电子分析天平的使用、KOH标准溶液的标定、滴定操作、分光光度计的使用等。

（2）验证型实验，进一步熟练基本操作，同时结合“生物化学”理论课的内容，引导学生明确实验目的，安排设计实验步骤，为下一步进行综合性实验打下基础。理论课的学习与实验课的开展是相辅相成的，理论课为实验课指明方向、提供理论依据；反之，通过观察实验现象印证课堂知识，帮助学生尽快掌握书本知识。考虑到食品学科的专业特点，主要选择了一些与食品专业密切相关的验证性实验，如蛋黄中卵磷脂的提取和鉴定、奶粉中蛋白质浓度测定（凯氏定氮法）、果蔬中VC的定量测定、正交法测定几种因素对酶活力的影响等。

（3） 综合设计型实验［2-3］。前述基础型、验证型实验在教学中占主体部分，每项实验目的建立的时候都围绕一个知识点展开，目的明确，造成了知识结构过于单一、实验与实验之间的联系不够紧密，融会贯通性不够，不利于学生对理论知识的全面把握；另外，基础型实验与验证型实验的结果是已知的，各组试验结果相似，不易激发学生的学习兴趣。因此，结合食品专业课程的目标任务，尝试将“生物化学实验”课程中部分单独的实验融合在一个综合设计型实验项目中，以点成线、以线带面，使学生结合食品专业的特点，建立起生物化学与食品专业的逻辑关系，从而在夯实学生理论基础的同时，提高他们的实践应用能力。

2 TBL教学法融入综合设计型实验教学模式

2.1 任务前阶段，设计实验方案

①组织相关教师，尤其是以后的专业任课教师，系统地制定实验目的，全盘统筹构思出综合设计型实验教学的计划、步骤，以食品专业任务为导向制定实验方案。②预先安排学生查找资料，预设实验方案。例如，给定任务“解决油炸食品易氧化的问题，选择安全高效经济的抗氧化剂”，提示学生抗氧化剂普遍存在市售食品中，可分为天然与合成两大类，目标应努力寻找天然高效的产品，如黄酮、茶多酚以及原花青素等。实验设计方案要尽量详细，要写出围绕任务展开的所有思路和实验步骤。③教师要详细阅读实验设计方案，指出方案中不适当的计划与步骤，予以纠正。实验方案设计这一环节非常重要，是保证学生真正获得创造思维培训的重要环节。

2.2 任务中阶段，引入TBL教学法

团队教学法（TBL）是2002年由美国Okalahoma大学的Larry Michaelsen等教授［4］正式提出，在欧美发达国家，TBL教学模式已经广泛采用。本课程引入TBL教学模式是首次尝试，传统的实验以个体为单位进行，此种教学模式与传统以讲授为主的LBL教学模式存在较大差异，改变了传统教学以教师为主体的模式。TBL教学模式明显提高了学生学习的主动性和团队合作精神，以及运用和驾驭知识的能力。在该阶段，按实验方案需要，随机抽取学生分成若干任务组。例如，选定综合实验内容为食品中不同抗氧化剂抗氧化效果的比较，按照抗氧化剂的来源可分为天然组、化学组和对照组等；各小组按照设计好的实验方案制备不同来源的抗氧化剂。

2.3 任务后阶段，考核各任务组目标完成情况

通过考核各任务组目标完成情况，比较各实验方案设计的合理性与可行性。该阶段，不仅要求学生分析自己的数据，还要与其他各组数据进行对比分析，并解释数据的差异。在具体教学案例中，各实验组选择不同的食物原料（山楂、荷叶、葡萄籽等）提取天然抗氧化剂，另选择化学合成抗氧化剂（BHA、BHT）作为化学组，最后一组为空白对照组。结合食品专业特点，将各组制备的抗氧化剂作为食品添加剂加入，成品经过相同的高温处理后，通过测定脂肪氧化程度来甄选优质的抗氧化剂；同时通过测定不同抗氧化剂体外对小鼠肝脏自发诱导脂质过氧化的抑制效果作为评价指标。

3 结语

通过持续2个学期对食品专业本科实验内容进行了修改，考虑食品专业的特点，减少了部分验证型实验，大幅增加了综合设计型实验内容，以食品专业任务为指导并融入TBL教学法，安排设计了教师辅助、团队合作完成专业任务的教学模式，有利于激发学生学习的主动性和创造性。同时，有助于教师的角色与职责转换。一直以来，教师对学生的培养是以课堂讲授为主，学生对繁多的知识只会被动接受，这种教育模式下，学生对每个系统的知识点只有记忆和复述能力，在以后的工作实践中无法应对繁杂的实际问题。因此，教师在以学生自学为中心的教学模式下，必须摈弃固有观念，实现由“主导者”向“引导者”的角色转变，引导学生在“由浅入深”的讨论和学习中解决问题。TBL教学法有助于增强学生的团队合作精神，提高沟通与执行能力，为学生以后解决工作实际问题奠定基础。

［1］ 郑集，陈钧辉.普通生物化学 ［M］.第4版.北京：高等教育出版社，2007：38-47.

［2］ 霍学慧，郭风法.深化实验教学改革培养学生实验主动性 ［J］.实验科学与技术，2008，6（5）：114-115，153.

［3］ 张建丽，范蕾.生物工程综合实验教学改革研究与实践 ［J］.实验技术与管理，2008，25（5）：144-146.

［4］Larry Michaelsen，Michael Sweet，Dean X.Parmelee teambased learning：small croup learning's next big step［M］. New York：John Wiley&Sons Inc，2008：1-99.◇

Teaching Reform on the Biochemistry Type Comprehensive Design Experiment Based on Food Professional Characteristics

CHEN Lihong，XIONG Zhiyu，JIANG Song，DONG Ying
（School of Food and Biological Engineering，Jiangsu University，Zhenjiang，Jiangsu 212013，China）

Biochemistry is an important basic subject in food science and engineering.For food specialty and the characteristics of the biochemistry experiment teaching，the biochemistry type comprehensive design experiment teaching oriented food professional task is reformed and explored.Put forward to optimize the teaching content，using team based learning（TBL）. Comprehensive experiment task is divided into three phases.The first stage combining with the characteristics of food professional to determine the experiment task and design experiment plan.The second phase according to the food professional task students are divided into several teams to carry out the experiments.The third stage is the evaluation phase.

biochemistry experiment；food science and engineering；comprehensive design experiment；team based learning

G642

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2016.04.028

1671-9646（2016）04a-0084-02

2016-03-10

陈力宏（1978— ），女，硕士，实验师，研究方向为天然产物的研究与开发。