食品安全与检验专业选修课《生化分离技术》教学改革的探索与实践

刘长安

（1.安徽中医药大学生命科学学院，安徽 合肥 230012；2.安徽中医药大学中西医结合学院，安徽 合肥 230012）

生化分离技术是从各种生物材料中提取纯化所需生物产品的一门学科[1]。在我校食品安全与检验专业中开设生化分离技术这门选修课，其目的是为了加强学生对本专业和专业相关的知识以及技能的掌握，进一步巩固、深化其专业理论体系，促进学生知识多元化，增强学生灵活应用所学专业知识的能力[2-3]，并具有一定的创新思维[3-4]。

1 教学改革的背景

此门课程在以往的教学过程中存在着许多问题。首先，课程开设时学生普遍备考研究生入学考试，对于非考研课程学生普遍具有与己无关的心理。其次，学生认为本课程与所学专业没有太大的相关性，选修此门课程只为了学分，听课积极性不强，在课堂上要么复习考研科目，要么做其他事情，极大程度地影响了教学质量。此外，少量教学内容在前期的课程中有部分涉及，学生认为再次学习没有必要甚至出现抵触情绪。最后，本课程是一门工科学科，涉及大量工程设备，由于我校是中医院校，在相关实验及设备上的投入有待进一步提高，目前无法开设课程相关的实验，只能进行理论课教学，大大影响学生的学习兴趣。

有鉴于此，如何在教学中提高学生的学习兴趣，增强学生学习能力并能培养学生具有一定的创新思维能力成为教学的重点改革内容。作为课程组负责人，笔者对中医院校食品安全与检验专业选修课生化分离技术课程教学进行了多方探索与实践。

2 明确课程定位，合理设计教学内容

在本课程之前学生已经修完了“四大化学”（无机、有机、物理、分析化学）以及仪器分析、微生物学、生物化学、分子生物学等相关课程，为本课程的学习奠定了必要的知识基础。在教材的选择上采用杜翠红，邱晓燕主编《生化分离技术原理及应用》[5]作为教材，该教材在保证内容涵盖全面的同时又相对简洁，适合作为选修课教材使用。依据院校特点和专业特点，笔者对课程的教学大纲进行了修订和完善。主要教学内容包括绪论、发酵液的预处理及固液分离、细胞破碎、沉淀与结晶、膜分离技术、萃取技术、色谱分离技术、电泳与磁性分离技术，共计八个章节[5]。固液分离中的过滤、离心两种技术方法在前期化学类课程中已有知识储备，因此主要讲解其在处理生物产品时的特殊性。沉淀、萃取、色谱、电泳等章节中重点讲授分离生物大分子产品相关的技术，如盐析、双水相萃取、反胶团萃取、凝胶色谱、疏水作用色谱、亲和色谱等。其次，对于课程中涉及的大型分离工程设备不做机械结构的讲解，而采用知名厂家的宣传视频进行讲授，让学生对大型设备有形象化的感受，并对其工作原理及特点有一定的了解即可。此外，鉴于专业特点，对分析型的相关设备着重讲解。另一方面，结合较新的技术及学科发展方向，增加了固微相萃取、核酸适配体等相关内容。在讲解较新知识时，课程组坚持查阅最新的与生物分离及检测技术相关科技文献，并将这些文献进行凝练和总结，将这些较新的技术方法给学生做概括性的介绍，使学生在掌握经典理论知识的同时也能够紧跟最新的学科动态。其目的是让学生以各学科相互融合的方式建立创新思维。由于学科及相关技术在不断发展，这也对教师提出了更高的要求，必须要紧跟前沿技术发展，尤其对学科交叉有及时而充分的了解和掌握。

3 依据学情进行教学设计，改进教学方法。

在教学中提高学生的兴趣与学习积极性尤为重要。这就要求教师对学情有深度的理解和把握，要针对学情进行教学设计。考虑到学生进入了大学后期，对自己的专业方向及未来职业发展非常明确，学生毕业后主要是进入到企事业单位中的技术部门，主要从事食品、农产品、药品的检验检测工作。因此，笔者查阅近三年涉及采用生化分离技术测定农产品、食品中的农药残留、食品添加剂成分的相关研究论文，将其融入相关章节的教学设计中。例如，在绪论课中我们选取了一个从蔬菜中检测苯脲类农药残留成分[6]的案例为引导，讲解其检测的前处理过程，通过生化分离技术的富集才能进行检测的实例，引起学生探索问题的兴趣。同时让学生认识到课程对于食品安全成分检测的重要意义。其次，针对中医院校的特点，作为特殊农产品之一的中草药近年来随着大规模的人工种植，其农药残留的现象也越来越普遍。笔者也查阅了近年中草药中的农残检测的文献，融入章节教学中。除此之外，作为医学类院校，笔者也同时增加了生化分离技术在医学中的应用实例，例如在膜分离的章节教学中，通过血液透析、液膜人工肺、液膜人工肝的举例教学，拓宽了学生视野的同时也更加让学生理解本课程在各领域的重要性，也更能理解学科交叉对于学科发展的重要性。在教学中大量联系与食品、农产品、医学相关的技术应用，增强学生对本课程重要性及专业相关性的认识，提升学生的学习兴趣。

此外，在教学中参考了其他院校类似课程的教学方法[7]，课程组利用了讲授法、讨论法、案例法等多种教学方法来提高课堂教学的质量及效果。本课程是理论与工业生产密切联系的学科。因此课程组在教学中紧密联系分离技术在生产中的实际应用，以理论联系实际的案例法进行课程讲授。例如在膜分离的教学中，结合反渗透在海水淡化中的应用、膜分离技术在苹果汁加工中的应用、膜分离技术在青霉素生产中的应用等具体的工程案例进行讲解，讲解的同时大量展现与实际案例相关的图片、视频等资源，加强学生对理论知识的理解及应用。除此之外，在教学中少量的运用讨论法教学也可提高学生学习的积极性。例如，在膜分离教学过程中，让学生通过分组讨论的方式，探讨经典的溶剂萃取与双水相萃取、反胶团萃取在分离不同类型的生物分子各有何优缺点；在色谱分离技术中讨论的题目是各种色谱分离技术在生物产品的捕获、中间纯化和精纯中的优势与缺点。讨论后教师再进行总结和分析。讨论式教学不仅锻炼了学生的辩证思维的能力，更重要的是，充分调动了学生积极性及参与感，有效避免了少数学生课堂上做其他事情的现象。通过多种教学方法的联合运用，学生的学习兴趣及知识运用能力得到了实质性提高，达到了课程教学的目标，教学效果显著提升。

4 理论结合实践，拓展理论教学

由于多种原因，我校目前无法开设课程相关实验。本门课程是理论与实践密切联系的学科，只有理论教学无法有效提高学生对课程的理解和学习热情。因此，笔者联系了安徽安科生物工程（集团）股份有限公司和合肥科大生物技术有限公司进行参观学习，让学生对生物产品的分离纯化技术与相关仪器设备有一定的认识。同时针对学生的专业特点，课程组通过学校联系了合肥海关进出口食品安全处，安徽省公安厅分析测试中心进行参观学习，让学生了解了生化分离技术在食品安全、食品检验中的具体应用。通过对企事业单位的现场参观学习，充分激发了学生的学习热情和对专业方向的了解和热爱。

5 多维度、形成性的考核方式

课程的考核是教学的重要一环。经典的闭卷考核方式虽然具有其优点，能够充分体现学生对于课程的各知识点的掌握情况。但对选修课来说，考核并不是主要目的。如果只对知识点进行卷面考核，大概率只考核了学生的记忆力，不能够体现学生对知识的理解和创新能力，也无法形成对学生的客观评价[1]。考虑到该专业学生总数较少，笔者放弃卷面考核方式，以形成性评价为主，重点培养学生的学习能力和创新思维。通过本门课程的学习和形成性考核方式，课程组教会学生如何学习并掌握一门新知识。首先课程组要求在绪论部分结束后，以学习感想的方式来汇报本课程与自己所学专业知识体系之间的关系。此外，在每个章节授课结束时，以抽查提问的方式让学生总结本章节的主要内容。最后，在绪论课结束时即提供一些与生化分离技术相关的课题，例如核酸适配体技术在农药残留检测的应用，超临界萃取法在提取中药有效成分的应用等课题，学生可选择其中一个感兴趣的课题进行小论文撰写，在最后一次课堂上进行汇报总结。在科研论文、学科综述等资料的搜集上，教师手把手指导学生如何从学校图书馆的电子资源中进行查阅，在论文的构思、撰写上，也通过论文模板，参考已发表论文等方面进行指导，直至成稿。专题论文不只是为了考核，更是为了锻炼学生分析问题、解决问题的能力。明确告知学生无论是继续研究生阶段的学习还是进入工作岗位，作为专业技术人员，撰写论文是一项基本能力和任务，引起学生对论文撰写重视的同时也培养了他们的创新能力。最后综合成绩的评价包括学习心得、课堂提问和讨论以及论文撰写三个方面。虽然这种形成性的考核方式在激发学生处理、解决问题的能力上有一定优势，但不宜在基础课或必修课中使用，也不宜在学生数较多的班级或低年级的选修课中使用。否则不但不能起到很好的考核和评价作用，学生也难以接受和完成相关考核。

6 结语

针对过往教学中存在的问题，课程组依据学情，明确课程定位，合理设计教学内容，改进教学方法，理论联系实际，进行形成性考核和评价，使这门课程的教学改革取得了较好的结果，包括创新思维在内的学生的综合素质得到了较大提高。教学测评分从教学改革以来逐年提升。随着学生的学情和校情的不断变化，今后还将继续对本课程的教学进行改进和完善，进一步提升课程的教学质量，为食品安全与检验学科人才的培养添砖加瓦。