食品生物化学实验课程教学模式应用

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【摘要】结合食品生物化学实验课程的教学现状，本文较为详细探讨分析教学模式在食品生物化学实验课程中的应用，旨在激发学生的学习兴趣，提高学生的自主学习能力，培养新时代复合创新型人才。

【关键词】讨论分析；食品生物化学实验；教学模式

食品生物化学课程是高校食品专业学生的专业必修课，主要研究营养物质的结构与功能之间的关系，以及其相关代谢通路。食品生物化学实验则是食品生物化学课程的重要组成部分，旨在通过实验操作流程提高学生对课堂知识点的理解程度，同时锻炼学生运用实验方法和原理，以及所学内容，解决实际问题[1,2]。近年来，随着培养目标的不断完善，教学模式也随之发生了巨大的变化，教育工作者不断调整完善自身的教学工作，积累了丰富经验，在专业领域发表多篇教改论文，申请获得多项教学改革项目。但从学生毕业实习过程来看，学生普遍实验操作不熟，不能有效的通过理论联系实际，造成此种现象的原因是，学生的实践能力不足，教师的教学改革往往只是停留在理论层面[3]。讨论法是学生在教师指导下为解决某个问题而开展的探究、辨明是非真伪以获取知识的方法[4]，能够激发学生的学习主动性、积极性；提高学生逻辑思维能力，以及综合运用所学知识解决问题的能力；培养学生的表达能力。因此，将讨论法应用与食品生物化学实验教学中，其目的就是改善学生在实验过程中的思维定势，让学生学会将看似没有关系的信息进行综合分析，与课堂所学知识融合，进一步提升自己对实验的理解程度，发展创新能力[5,6]。

1食品生物化学实验的教学现状

食品生物化学实验在本校食品科学技术学院的课时数为16学时，开设了9个相关实验项目，其中“淀粉的消化及还原糖含量的测定”“蛋白质的盐析和透析”“植物组织中DNA的提取”三个实验为必做项目，其余为选做项目，如表1所示。虽然在实验开展之前，教师对学生进行实验内容讲解，以及学生撰写预习报告，但在实际操作过程中，部分学生仍然不明白实验原理，甚至在实验结束后，依旧不了解每个实验步骤的意义。造成这种现象的原因主要可分为以下几点：（1）教师在讲授实验内容时，仅仅是根据实验方案进行讲解，缺少画出简单的技术路线，以便学生理解；学生对待实验多采取消极心态，认为实验并不是课程的主要内容，无需认真思考理解，在撰写预习报告时，仅仅是按照教师的实验方案进行誊写，并没有真正思考该实验是要解决什么问题，锻炼自己哪项能力？（2）在实验操作阶段，由于实验室场地限制，每小组5-6人，这造成某些同学并不主动积极参与实验，只有部分学生真正动手操作，导致实验结束后，甚至不清楚到底做的哪个实验，久而久之，学生的实验积极性变得不高；即使某些同学动手操作完成整个实验，但大多数都知识按照实验的步骤依次进行，并不明白每步实验的目的是什么，无法与课堂教学内容联系起来。（3）实验结束后，部分学生在撰写实验报告时，经常是把实验方案照抄一遍，并不能很好的讨论分析实验过程中遇到的操作问题，以及实验现象，无法正确处理某些数据，这也同样反应出学生缺乏将理论联系实际的能力，导致学生产生消极情绪，认为从实验中无法获得有用的信息，只是简单的进行实验操作，对自己的能力没有得到锻炼提高。

2讨论教学法教学模式构建

当代教育有别与过去的传统教育，更注重教师与学生之间的联系：不再是教师为主的一味讲授灌输知识的模式，而是加强了学生与教师之间的互动，教师更是以引导启发的方式进行教学，让学生能参与到课堂中，激发学生学习兴趣。讨论法突出了学生为主体，教师组织引导学生在可控范围内，尽可能的发散思维，踊跃发言，有利于培养学生独立思考能力和语言表达能力，提高学生理论联系实际的能力。我们根据已有的经验，总结得到一套行之有效的讨论分析教学模式。

2.1实验项目的预习阶段

实验内容的选择以及相关问题的设置需要教师不仅拥有熟练的操作能力，也要求教师知识面宽广，能有效将理论知识运用到生产实践中，并要求教师对实验教学充满热情，自身能力需不断提高。以“淀粉的消化及还原糖含量的测定”为例，这是食品生物化学的一个基础性实验，但淀粉的消化方式以及还原糖的测定方法有多种方案[7,8]，因此，学生以小组为单位通过课下查阅资料，总结内容，课上与教师进行汇报讨论，很容易总结出相关实验方案：（1）淀粉的消化：淀粉可以在酸的催化作用下，发生水解；淀粉也可在淀粉酶的催化作用下，水解产生还原糖。（2）还原糖的测定：高锰酸钾滴定法，采用费林氏试剂的直接滴定法，以及比色法等。学生通过课堂上的汇报，以及与教师之间的讨论，提高了对实验原理及内容的理解程度，便于之后的实验操作。而学生与同学、教师之间的沟通交流，也大大增加自己对知识驾驭的能力，获得一定的满足感、成就感，也就慢慢提高了学生学习的主动性。教师总结实验方案，最后引出适合本课程教学的实验方案：采用淀粉酶用于淀粉的消化，目的是让学生结合食品生物化学课程内容，了解淀粉酶在实际生活中的应用，以及淀粉酶消化淀粉时所需的反应环境，解释为什么人在咀嚼馒头之后，会尝到甜味，酶为什么会失活等问题。采用DNS比色法用于还原糖的测定，学生熟悉仪器原理，运用紫外-可见分光光度计，达到简单快速检测还原糖的目的。如此，教师再给学生讲解实验内容时，就更容易让学生接受理解实验项目内容，学生也会更愿意参与到实际操作中去。

2.2实验项目的操作阶段

学生在实验操作时，教师审核评价学生的实验设计，根据其完成情况给予相应成绩，计入总成绩中。教师不仅可以了解学生对实验内容的掌握情况，也可以督促学生不断提高自我学习能力。在学生的讨论过程中，教师要注意问题的引导，进行启发性教学。根据淀粉的消化及还原糖含量的测定，可从以下几个方面体现讨论分析模式的应用：（1）实验反应原理注意事项。虽然实验原理简单来说是通过3,5-二硝基水杨酸(DNS)与还原糖反应产生橘红色具有特定吸收波长的物质，进行检测，但反应条件尤其需要注意，例如，反应需在碱性条件下进行，同时DNS与待测还原糖混合后需加热处理，才能得到橘红色产物。由于DNS自身具有一定的颜色，很多同学在实验过程会忽略加热这一步骤，造成540nm下的吸光度值没有规律可言。（2）淀粉酶的使用注意事项。酸碱滴定实验通常室温条件下即可进行实验，学生容易忽略淀粉酶的使用温度。这里通过学生与老师之间的充分讨论，加深学生对酶活性的最适温度的理解，明白不同酶具有不同的适宜温度和酸度，针对淀粉酶来说，最适温度为37°C，这也解释了为什么反应需要在37°C的水浴锅中进行。（3）实际样品还原糖测定的注意事项。以淀粉为实际样品进行消化测定还原糖的水解量，让学生讨论当淀粉酶加入样品后，消化反应是否已经开始？如何准确获得不同时间内淀粉水解后还原糖的含量？如何终止淀粉酶的催化水解反应？学生通过实验过程中的操作方式进行比较，验证实验结果的可靠性。（4）紫外可见分光光度计的使用注意事项。学生通过了解仪器的检测原理，讨论紫外可见分光光度计为何需要运用空白溶液进行校准？标准曲线构建和实际样品检测时是否可以用同一空白溶进行校准，二者的空白溶液组成有哪些？加深学生对仪器原理的理解，便于学生的实际操作，同时能够让学生深刻理解淀粉实际样品水解后，还原糖含量测定的原理。

2.3实验项目总结

实验结束后，教师可组织学生进行再次讨论实际操作过程中遇到的问题，以及实验报告撰写的注意事项，尤其是数据处理问题，及时掌握学生对实验内容的理解情况，便于以后随时调整教学方法；同时，学生通过总结讨论，对知识的驾驭能力得到提高，也能提升自己的语言组织能力、逻辑思维能力、以及创新能力。教师与学生之间的沟通讨论，不仅促进师生关系的改善，也能够让教师充分了解学生的思维模式，不断因材施教，提高教学质量，让学生从被动接收学习，变为主动学习。

3结论与展望

教学有法，教无定法，贵在得法。随着大数据时代的到来，广大教育工作者不断进行教学改革，以期适应新时代学生接受知识的方式，培养复合型人才。讨论分析教学模式不仅激发了学生的学习兴趣，提高学生自主学习能力，也拉近了学生与教师之间的距离，活跃课堂教学的气氛。但讨论法关键在于学生与学生，学生与教师之间的交流，这就可能造成课堂秩序混乱，无法有序开展课程进度。因此，如何有效将讨论法应用于日常教学过程中，仍需教育工作不断总结经验，调整教学方式。

参考文献

[1]门戈阳,钟瑞敏.突出以学生为主体的食品生物化学实验教学方式改革初探[J].教育教学论坛,2019(11):279-280.

[2]刘刚.基于应用型人才培养的物理化学课程教学改革研究[J].长春师范大学学报,2017(36):147-148.

[3]刘日斌.基于整体意识和创新能力培养的食品生物化学实验教学模式改革与实践[J].轻工科技,2018(6):167-168.

[4]冉聃.大学课堂应用讨论式教学可行性探究[J].汉字文化,2020(4):31-32.

[5]宋达峰,吴晨璐,严婷婷,等.食品专业生物化学创新实验教学体系的探索[J].科教文汇,2019(12):107-109.

[6]于小磊,郭雪松,丁楠,等.应用型医科大学食品生物化学实验微课教学资源开发与构建研究[J].卫生职业教育,2019(37):20-21.

[7]麻昌爱,李芳良.微波酸水解法测定食品中淀粉含量[J].广西轻工业,2007(11):6-7.

[8]高文军,李卫红,王喜明,等.3，5-二硝基水杨酸法测定蔓菁中还原糖和总糖含量[J].中国药业,2020(29):113-116.

作者：毛烨炫 张西亚 李倩 谢新华 单位：河南农业大学食品科学技术学院