食品生物化學實驗課程教學模式應用

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【摘要】結合食品生物化學實驗課程的教學現(xiàn)狀，本文較為詳細探討分析教學模式在食品生物化學實驗課程中的應用，旨在激發(fā)學生的學習興趣，提高學生的自主學習能力，培養(yǎng)新時代復合創(chuàng)新型人才。

【關鍵詞】討論分析；食品生物化學實驗；教學模式

食品生物化學課程是高校食品專業(yè)學生的專業(yè)必修課，主要研究營養(yǎng)物質的結構與功能之間的關系，以及其相關代謝通路。食品生物化學實驗則是食品生物化學課程的重要組成部分，旨在通過實驗操作流程提高學生對課堂知識點的理解程度，同時鍛煉學生運用實驗方法和原理，以及所學內容，解決實際問題[1,2]。近年來，隨著培養(yǎng)目標的不斷完善，教學模式也隨之發(fā)生了巨大的變化，教育工作者不斷調整完善自身的教學工作，積累了豐富經(jīng)驗，在專業(yè)領域發(fā)表多篇教改論文，申請獲得多項教學改革項目。但從學生畢業(yè)實習過程來看，學生普遍實驗操作不熟，不能有效的通過理論聯(lián)系實際，造成此種現(xiàn)象的原因是，學生的實踐能力不足，教師的教學改革往往只是停留在理論層面[3]。討論法是學生在教師指導下為解決某個問題而開展的探究、辨明是非真?zhèn)我垣@取知識的方法[4]，能夠激發(fā)學生的學習主動性、積極性；提高學生邏輯思維能力，以及綜合運用所學知識解決問題的能力；培養(yǎng)學生的表達能力。因此，將討論法應用與食品生物化學實驗教學中，其目的就是改善學生在實驗過程中的思維定勢，讓學生學會將看似沒有關系的信息進行綜合分析，與課堂所學知識融合，進一步提升自己對實驗的理解程度，發(fā)展創(chuàng)新能力[5,6]。

1食品生物化學實驗的教學現(xiàn)狀

食品生物化學實驗在本校食品科學技術學院的課時數(shù)為16學時，開設了9個相關實驗項目，其中“淀粉的消化及還原糖含量的測定”“蛋白質的鹽析和透析”“植物組織中DNA的提取”三個實驗為必做項目，其余為選做項目，如表1所示。雖然在實驗開展之前，教師對學生進行實驗內容講解，以及學生撰寫預習報告，但在實際操作過程中，部分學生仍然不明白實驗原理，甚至在實驗結束后，依舊不了解每個實驗步驟的意義。造成這種現(xiàn)象的原因主要可分為以下幾點：（1）教師在講授實驗內容時，僅僅是根據(jù)實驗方案進行講解，缺少畫出簡單的技術路線，以便學生理解；學生對待實驗多采取消極心態(tài)，認為實驗并不是課程的主要內容，無需認真思考理解，在撰寫預習報告時，僅僅是按照教師的實驗方案進行謄寫，并沒有真正思考該實驗是要解決什么問題，鍛煉自己哪項能力？（2）在實驗操作階段，由于實驗室場地限制，每小組5-6人，這造成某些同學并不主動積極參與實驗，只有部分學生真正動手操作，導致實驗結束后，甚至不清楚到底做的哪個實驗，久而久之，學生的實驗積極性變得不高；即使某些同學動手操作完成整個實驗，但大多數(shù)都知識按照實驗的步驟依次進行，并不明白每步實驗的目的是什么，無法與課堂教學內容聯(lián)系起來。（3）實驗結束后，部分學生在撰寫實驗報告時，經(jīng)常是把實驗方案照抄一遍，并不能很好的討論分析實驗過程中遇到的操作問題，以及實驗現(xiàn)象，無法正確處理某些數(shù)據(jù)，這也同樣反應出學生缺乏將理論聯(lián)系實際的能力，導致學生產(chǎn)生消極情緒，認為從實驗中無法獲得有用的信息，只是簡單的進行實驗操作，對自己的能力沒有得到鍛煉提高。

2討論教學法教學模式構建

當代教育有別與過去的傳統(tǒng)教育，更注重教師與學生之間的聯(lián)系：不再是教師為主的一味講授灌輸知識的模式，而是加強了學生與教師之間的互動，教師更是以引導啟發(fā)的方式進行教學，讓學生能參與到課堂中，激發(fā)學生學習興趣。討論法突出了學生為主體，教師組織引導學生在可控范圍內，盡可能的發(fā)散思維，踴躍發(fā)言，有利于培養(yǎng)學生獨立思考能力和語言表達能力，提高學生理論聯(lián)系實際的能力。我們根據(jù)已有的經(jīng)驗，總結得到一套行之有效的討論分析教學模式。

2.1實驗項目的預習階段

實驗內容的選擇以及相關問題的設置需要教師不僅擁有熟練的操作能力，也要求教師知識面寬廣，能有效將理論知識運用到生產(chǎn)實踐中，并要求教師對實驗教學充滿熱情，自身能力需不斷提高。以“淀粉的消化及還原糖含量的測定”為例，這是食品生物化學的一個基礎性實驗，但淀粉的消化方式以及還原糖的測定方法有多種方案[7,8]，因此，學生以小組為單位通過課下查閱資料，總結內容，課上與教師進行匯報討論，很容易總結出相關實驗方案：（1）淀粉的消化：淀粉可以在酸的催化作用下，發(fā)生水解；淀粉也可在淀粉酶的催化作用下，水解產(chǎn)生還原糖。（2）還原糖的測定：高錳酸鉀滴定法，采用費林氏試劑的直接滴定法，以及比色法等。學生通過課堂上的匯報，以及與教師之間的討論，提高了對實驗原理及內容的理解程度，便于之后的實驗操作。而學生與同學、教師之間的溝通交流，也大大增加自己對知識駕馭的能力，獲得一定的滿足感、成就感，也就慢慢提高了學生學習的主動性。教師總結實驗方案，最后引出適合本課程教學的實驗方案：采用淀粉酶用于淀粉的消化，目的是讓學生結合食品生物化學課程內容，了解淀粉酶在實際生活中的應用，以及淀粉酶消化淀粉時所需的反應環(huán)境，解釋為什么人在咀嚼饅頭之后，會嘗到甜味，酶為什么會失活等問題。采用DNS比色法用于還原糖的測定，學生熟悉儀器原理，運用紫外-可見分光光度計，達到簡單快速檢測還原糖的目的。如此，教師再給學生講解實驗內容時，就更容易讓學生接受理解實驗項目內容，學生也會更愿意參與到實際操作中去。

2.2實驗項目的操作階段

學生在實驗操作時，教師審核評價學生的實驗設計，根據(jù)其完成情況給予相應成績，計入總成績中。教師不僅可以了解學生對實驗內容的掌握情況，也可以督促學生不斷提高自我學習能力。在學生的討論過程中，教師要注意問題的引導，進行啟發(fā)性教學。根據(jù)淀粉的消化及還原糖含量的測定，可從以下幾個方面體現(xiàn)討論分析模式的應用：（1）實驗反應原理注意事項。雖然實驗原理簡單來說是通過3,5-二硝基水楊酸(DNS)與還原糖反應產(chǎn)生橘紅色具有特定吸收波長的物質，進行檢測，但反應條件尤其需要注意，例如，反應需在堿性條件下進行，同時DNS與待測還原糖混合后需加熱處理，才能得到橘紅色產(chǎn)物。由于DNS自身具有一定的顏色，很多同學在實驗過程會忽略加熱這一步驟，造成540nm下的吸光度值沒有規(guī)律可言。（2）淀粉酶的使用注意事項。酸堿滴定實驗通常室溫條件下即可進行實驗，學生容易忽略淀粉酶的使用溫度。這里通過學生與老師之間的充分討論，加深學生對酶活性的最適溫度的理解，明白不同酶具有不同的適宜溫度和酸度，針對淀粉酶來說，最適溫度為37°C，這也解釋了為什么反應需要在37°C的水浴鍋中進行。（3）實際樣品還原糖測定的注意事項。以淀粉為實際樣品進行消化測定還原糖的水解量，讓學生討論當?shù)矸勖讣尤霕悠泛螅磻欠褚呀?jīng)開始？如何準確獲得不同時間內淀粉水解后還原糖的含量？如何終止淀粉酶的催化水解反應？學生通過實驗過程中的操作方式進行比較，驗證實驗結果的可靠性。（4）紫外可見分光光度計的使用注意事項。學生通過了解儀器的檢測原理，討論紫外可見分光光度計為何需要運用空白溶液進行校準？標準曲線構建和實際樣品檢測時是否可以用同一空白溶進行校準，二者的空白溶液組成有哪些？加深學生對儀器原理的理解，便于學生的實際操作，同時能夠讓學生深刻理解淀粉實際樣品水解后，還原糖含量測定的原理。

2.3實驗項目總結

實驗結束后，教師可組織學生進行再次討論實際操作過程中遇到的問題，以及實驗報告撰寫的注意事項，尤其是數(shù)據(jù)處理問題，及時掌握學生對實驗內容的理解情況，便于以后隨時調整教學方法；同時，學生通過總結討論，對知識的駕馭能力得到提高，也能提升自己的語言組織能力、邏輯思維能力、以及創(chuàng)新能力。教師與學生之間的溝通討論，不僅促進師生關系的改善，也能夠讓教師充分了解學生的思維模式，不斷因材施教，提高教學質量，讓學生從被動接收學習，變?yōu)橹鲃訉W習。

3結論與展望

教學有法，教無定法，貴在得法。隨著大數(shù)據(jù)時代的到來，廣大教育工作者不斷進行教學改革，以期適應新時代學生接受知識的方式，培養(yǎng)復合型人才。討論分析教學模式不僅激發(fā)了學生的學習興趣，提高學生自主學習能力，也拉近了學生與教師之間的距離，活躍課堂教學的氣氛。但討論法關鍵在于學生與學生，學生與教師之間的交流，這就可能造成課堂秩序混亂，無法有序開展課程進度。因此，如何有效將討論法應用于日常教學過程中，仍需教育工作不斷總結經(jīng)驗，調整教學方式。

參考文獻

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作者：毛燁炫 張西亞 李倩 謝新華 單位：河南農(nóng)業(yè)大學食品科學技術學院