新工科背景下食品生物化学课程教学内容改革探索

摘要：新工科建设和工程教育认证对人才培养模式和专业知识结构提出了新的要求。食品生物化学课程基础性强、知识点多，同时面临课时压缩、内容交叉、工程元素不突出等问题。通过合理分流课上课下知识内容、科学设计课程间知识衔接、强化专业兴趣培养、融入工程元素教学、有机结合理论与实验教学等方式，可进一步优化教学内容，加强课程体系建设，强化人才综合素质、食品专业意识和工程思维的培养，提升教学效果。

关键词：新工科;食品生物化学;教学内容改革;工程思维

食品科学与工程专业是生命科学与工程科学的交叉学科，既重视食品中营养物质的形式及其加工和代謝过程中的变化等生物属性，也强调食品加工保藏工艺的技术属性和工程属性，二者不可或缺。食品生物化学课程作为食品科学与工程专业的专业基础课，对后续专业课程内容的学习、理解和贯通提供了重要的知识基础。在传统工科专业转型升级背景下，通过合理设置教学内容，前置学生工程思维的培养，可不断提高工程人才培养质量。

一、食品生物化学教学现状

食品生物化学是食品科学与工程专业的专业基础课，教学内容既包括普通生物化学的基础理论知识，也包括食品原料的生物化学属性及其各生物大分子物质在食品加工与保藏过程中的变化过程，对专业理论知识体系的构建起到极其重要的基础作用。在教学课时安排上，随着人才培养方案的不断完善和调整，食品生物化学面临着课时压缩和教学内容不断丰富的矛盾，课时安排不能满足现有知识体系的课堂教学需要。在课程内容设置上，有的培养方案中没有单独设立食品化学课程，部分食品化学的教学内容需要融入到食品生物化学教学过程中;而在培养方案中单独设立了食品化学课程的，也面临如何协调好两门课程知识点的衔接和重复内容的调整。在知识体系构建上，食品生物化学往往被认为偏重食品科学的内容，教学过程中以传统生物化学知识的讲解为主，结合食品工程工艺内容进行讲授的偏少，没有充分发挥其在工程思维培养中应有的作用。

二、食品生物化学课程建设的实践与探索

（一）突破学时限制，构建课上课下二元教学体系

学时、学分压缩是高校教学改革过程中出现的普遍现象，如何利用有限的教学课时确保教学质量和人才培养质量，是当前高校教师需要深入思考和积极探索的重要课题。结合教学实践，一要结合教学大纲要求和学生对知识点接受的难易程度，设置部分内容为课下自学，结合慕课学习、课前预习、课后复习进行相应知识点的巩固;二要整合课堂教学内容，科学设计教学流程，提高教学效率;三要利用信息技术，通过QQ、微信等建立学习群，方便师生沟通;四要利用网络教学平台，利用线上线下教学模式，丰富课上课下二元教学体系。

（二）遵循知识逻辑关系，做好课程结构调整和不同课程的内容衔接

食品生物化学知识点密集，且存在较强的递进关系，在教学设计过程中要按照知识点间的逻辑关系进行章节调整。一是处理好教学大纲和教材之间的关系。为了强调教学内容与学科发展的同步更新，教师一般都会选用近三年或近五年出版的教材进行授课。与其它课程相比，食品生物化学教材的更新速度相对较慢，最新教材在内容编排方面有时会与教学大纲产生一定冲突。因此，需要根据课程教学需要，对部分内容进行删减和补充，并对部分章节进行调整，以课程理论体系的基本架构特点和知识点间的承接递进关系安排教学内容顺序，而不是顺应教材来进行教学内容调整。二是注意培养方案中各课程间的相互联系与承接关系，突出专业课程体系的整体性和系统性。食品生物化学除了涉及普通生物化学内容之外，还会结合食品专业特点，对食品及其原料中生物分子的存在形式、对食品及其产品特性的影响和在加工储藏中变化等进行讲解，而后者的内容往往与其它课程存在一定的重合，或者作为其它课程学习的基础。因此，在教学过程中要做好与相关课程的相互呼应而又不过多讲解，合理分配教学资源，如蛋白质部分侧重于对其组成、结构和理化性质的讲解，而蛋白质的功能性质、界面性质、营养性质等食品化学、食品营养学课程相关的内容只是简单提及相关概念;维生素部分着重结合水溶性维生素在复合酶中作为辅因子的作用进行讲授，而其营养特性不再详细讲授;在代谢生物化学内容讲授中，着重对物质的转化通路和物质间的转化途径进行梳理，食品中生物大分子物质的转化与变化同样以转化过程为主，而具体加工工艺细节、转化过程对食品品质与营养的影响、转化过程中涉及到微生物及理化因素的影响等内容只做简单说明。

（三）突出食品特色，融入工程教育元素

食品生物化学是学生进行公共基础课学习后接触到的首批专业基础课程之一，在教学过程中结合生活实例与食品专业案例，既可以丰富教学内容、活跃课堂氛围，又能够拓展学生的专业视野，增强学生的专业意识。作为偏重理科知识体系的食品生物化学课程，可以通过引入食品工程相关实例，将工程思维培养与课程教学相结合，将工程教育元素融入教学。

1.精心准备，上好第一堂课，激发学生的学习兴趣

第一堂课不只是对学科发展历程的介绍，同时也是培养学生学习兴趣和专业意识的重要时机。黔东南地区民族特色食品种类多样，如台江姊妹饭、榕江卷粉、凯里酸汤、腌鱼、腌肉等等，这些民族食品反映了本地少数民族在长期的生产和生活中积累形成的民族智慧。以这些民族特色食品的介绍作为切入点，从学生习以为常的家常食品引入食品生物化学的内容，结合对制作工艺的简单介绍，将淀粉、糖类、蛋白质等生物大分子物质在加工过程中的转化过程进行初步延展，减少学生对课程的陌生感，可以激发学生的对本专业和课程的兴趣。

2.适度拓展知识体系，培养工程思维

食品生物化学知识点较多，各知识点间存在一定的共性或联系，可以通过在教学中引入实例的方式进行辅助讲解。在学习不饱和脂肪酸的氢化反应时，将氢化油的应用、反式脂肪酸的产生机理及其潜在危害进行同时讲解，结合专业教育，使学生形成健康食品的概念。在讲解核酸的变性、复性和杂交时，介绍转基因食品的检测方法及其研究进展，同时让学生思考转基因食品的安全问题，进行开放式讨论。在糖代谢部分，可以结合乙醇发酵工艺，探讨有氧和无氧条件下酵母发酵糖的方式及物质转化、能量转换的异同，同时引导学生思考在实际生产中如何运用这些规律。在肉类蛋白质相关内容学习时，可以引入植物肉（人造肉）的概念，以课程作业或课下讨论的方式，让学生通过查阅资料，加深对植物蛋白和动物蛋白区别的认识，并对植物肉的生产工艺进行了解，初步培养学生的工科思维。在生物化学分析技术在食品中的应用讲授中，可以从聚合酶链式反应的开发与PCR仪的发明引出技术向工程转化的问题，启发学生对现有食品加工技术尤其是民族食品制作工艺进行思考，引导学生思考如何将传统工艺向标准化、自动化生产进行转化。同时，还可以结合课程知识点学习，引入部分诺贝尔奖获得者的事例，激发学生的学习兴趣，引导学生形成科学思维模式，培养科学精神。

（四）强化实验教学，促进理论与实践的有机结合

结合教学进度，合理设置食品生物化学实验内容，将理论课教学内容与实验课教学内容有机结合，如糖类学习结束进行还原糖浓度的测定实验，脂类学习完成开展脂肪酸价的测定或卵磷脂的提取鉴定实验，完成影响酶的反应速率内容学习后进行影响酶活性的因素实验等。将理论学习前置，结合实验课的具体操作与实践，避免实验教学与理论教学各自为政的情况，增强学生对知识点的理解和记忆。

食品生物化学是食品类专业学习专业课程的基础课程，课程体系建设对学生综合素质培养和专业意识培养至关重要。以上教学内容的改革探索，对教学效果的提升起到了一定推动作用。下一步对如何进一步优化教学内容，科学设计教学过程，更加有效开展课程教学还需进行深入学习、思考、交流和实践，为进一步强化人才综合素质和创新能力培养打好基础，争取向社会输出更多应用实践能力强、工程素质过硬的食品专业人才。

基金项目：

凯里学院2019年校级教学内容和课程体系改革项目“新工科背景下《食品生物化学》课程教学改革与实践——以凯里学院为例”（编号：JG202016）

作者简介：

佀胜利（1982.7-），男，汉族，山东郓城人，博士，副教授，研究方向：生物质资源利用