食品生物化學(xué)實驗課程教學(xué)模式應(yīng)用
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【摘要】結(jié)合食品生物化學(xué)實驗課程的教學(xué)現(xiàn)狀，本文較為詳細探討分析教學(xué)模式在食品生物化學(xué)實驗課程中的應(yīng)用，旨在激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣，提高學(xué)生的自主學(xué)習能力，培養(yǎng)新時代復(fù)合創(chuàng)新型人才。
【關(guān)鍵詞】討論分析；食品生物化學(xué)實驗；教學(xué)模式
食品生物化學(xué)課程是高校食品專業(yè)學(xué)生的專業(yè)必修課，主要研究營養(yǎng)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能之間的關(guān)系，以及其相關(guān)代謝通路。食品生物化學(xué)實驗則是食品生物化學(xué)課程的重要組成部分，旨在通過實驗操作流程提高學(xué)生對課堂知識點的理解程度，同時鍛煉學(xué)生運用實驗方法和原理，以及所學(xué)內(nèi)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(xué)模式也隨之發(fā)生了巨大的變化，教育工作者不斷調(diào)整完善自身的教學(xué)工作，積累了豐富經(jīng)驗，在專業(yè)領(lǐng)域發(fā)表多篇教改論文，申請獲得多項教學(xué)改革項目。但從學(xué)生畢業(yè)實習過程來看，學(xué)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(xué)生的實踐能力不足，教師的教學(xué)改革往往只是停留在理論層面[3]。討論法是學(xué)生在教師指導(dǎo)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(xué)生的學(xué)習主動性、積極性；提高學(xué)生邏輯思維能力，以及綜合運用所學(xué)知識解決問題的能力；培養(yǎng)學(xué)生的表達能力。因此，將討論法應(yīng)用與食品生物化學(xué)實驗教學(xué)中，其目的就是改善學(xué)生在實驗過程中的思維定勢，讓學(xué)生學(xué)會將看似沒有關(guān)系的信息進行綜合分析，與課堂所學(xué)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(xué)實驗的教學(xué)現(xiàn)狀
食品生物化學(xué)實驗在本校食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院的課時數(shù)為16學(xué)時，開設(shè)了9個相關(guān)實驗項目，其中“淀粉的消化及還原糖含量的測定”“蛋白質(zhì)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(xué)生進行實驗內(nèi)容講解，以及學(xué)生撰寫預(yù)習報告，但在實際操作過程中，部分學(xué)生仍然不明白實驗原理，甚至在實驗結(jié)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(nèi)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(shù)路線，以便學(xué)生理解；學(xué)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(nèi)容，無需認真思考理解，在撰寫預(yù)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(xué)并不主動積極參與實驗，只有部分學(xué)生真正動手操作，導(dǎo)致實驗結(jié)束后，甚至不清楚到底做的哪個實驗，久而久之，學(xué)生的實驗積極性變得不高；即使某些同學(xué)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(xué)內(nèi)容聯(lián)系起來。（3）實驗結(jié)束后，部分學(xué)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(yīng)出學(xué)生缺乏將理論聯(lián)系實際的能力，導(dǎo)致學(xué)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(xué)法教學(xué)模式構(gòu)建
當代教育有別與過去的傳統(tǒng)教育，更注重教師與學(xué)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(xué)生與教師之間的互動，教師更是以引導(dǎo)啟發(fā)的方式進行教學(xué)，讓學(xué)生能參與到課堂中，激發(fā)學(xué)生學(xué)習興趣。討論法突出了學(xué)生為主體，教師組織引導(dǎo)學(xué)生在可控范圍內(nèi)，盡可能的發(fā)散思維，踴躍發(fā)言，有利于培養(yǎng)學(xué)生獨立思考能力和語言表達能力，提高學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力。我們根據(jù)已有的經(jīng)驗，總結(jié)得到一套行之有效的討論分析教學(xué)模式。
2.1實驗項目的預(yù)習階段
實驗內(nèi)容的選擇以及相關(guān)問題的設(shè)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(xué)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(xué)的一個基礎(chǔ)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(xué)生以小組為單位通過課下查閱資料，總結(jié)內(nèi)容，課上與教師進行匯報討論，很容易總結(jié)出相關(guān)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(xué)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(nèi)容的理解程度，便于之后的實驗操作。而學(xué)生與同學(xué)、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(xué)生學(xué)習的主動性。教師總結(jié)實驗方案，最后引出適合本課程教學(xué)的實驗方案：采用淀粉酶用于淀粉的消化，目的是讓學(xué)生結(jié)合食品生物化學(xué)課程內(nèi)容，了解淀粉酶在實際生活中的應(yīng)用，以及淀粉酶消化淀粉時所需的反應(yīng)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(xué)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(xué)生講解實驗內(nèi)容時，就更容易讓學(xué)生接受理解實驗項目內(nèi)容，學(xué)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(xué)生在實驗操作時，教師審核評價學(xué)生的實驗設(shè)計，根據(jù)其完成情況給予相應(yīng)成績，計入總成績中。教師不僅可以了解學(xué)生對實驗內(nèi)容的掌握情況，也可以督促學(xué)生不斷提高自我學(xué)習能力。在學(xué)生的討論過程中，教師要注意問題的引導(dǎo)，進行啟發(fā)性教學(xué)。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(yīng)用：（1）實驗反應(yīng)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(yīng)產(chǎn)生橘紅色具有特定吸收波長的物質(zhì)，進行檢測，但反應(yīng)條件尤其需要注意，例如，反應(yīng)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(xué)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(xué)生容易忽略淀粉酶的使用溫度。這里通過學(xué)生與老師之間的充分討論，加深學(xué)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(yīng)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(xué)生討論當?shù)矸勖讣尤霕悠泛?，消化反?yīng)是否已經(jīng)開始？如何準確獲得不同時間內(nèi)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(yīng)？學(xué)生通過實驗過程中的操作方式進行比較，驗證實驗結(jié)果的可靠性。（4）紫外可見分光光度計的使用注意事項。學(xué)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(gòu)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(xué)生對儀器原理的理解，便于學(xué)生的實際操作，同時能夠讓學(xué)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(jié)
實驗結(jié)束后，教師可組織學(xué)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(xué)生對實驗內(nèi)容的理解情況，便于以后隨時調(diào)整教學(xué)方法；同時，學(xué)生通過總結(jié)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(xué)生之間的溝通討論，不僅促進師生關(guān)系的改善，也能夠讓教師充分了解學(xué)生的思維模式，不斷因材施教，提高教學(xué)質(zhì)量，讓學(xué)生從被動接收學(xué)習，變?yōu)橹鲃訉W(xué)習。
3結(jié)論與展望
教學(xué)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(xué)改革，以期適應(yīng)新時代學(xué)生接受知識的方式，培養(yǎng)復(fù)合型人才。討論分析教學(xué)模式不僅激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習興趣，提高學(xué)生自主學(xué)習能力，也拉近了學(xué)生與教師之間的距離，活躍課堂教學(xué)的氣氛。但討論法關(guān)鍵在于學(xué)生與學(xué)生，學(xué)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(yīng)用于日常教學(xué)過程中，仍需教育工作不斷總結(jié)經(jīng)驗，調(diào)整教學(xué)方式。
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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(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院
