食品生物化學實驗課教學法再探

郎剛華 顧立眾

摘要：食品生物化學的實驗教學在加深和鞏固理論知識的理解、鍛煉學生解決實際問題的能力、培養學生的實驗操作技能等方面起著重要的作用。為了進一步提高食品生物化學實驗課的教學效果，從而加強學生的實驗技能和提高學生的綜合素質，本人從食品生物化學實驗教學的課程特征和現狀出發，通過導入圖示教學法、適時安排實驗設計，以及及時進行實驗總結等教學手段，加深了學生對理論知識的理解和掌握，強化了學生的食品生物化學實驗技能，激發了學生的學習興趣，并且培養了學生創造性的思維能力和良好的實驗素養，從而為全面提升學生的綜合素質奠定了堅實的基礎。

關鍵詞：食品生物化學；實驗教學；圖示教學；實驗設計；實驗總結

中圖分類號：G642.04 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）09-0243-02

食品生物化學是食品科學相關專業的重要基礎課程。食品生物化學是一門實驗性學科，與理論教學相比，食品生物化學實驗教學更具有趣味性、實踐性和探索性的優勢。食品生物化學實驗教學不僅使理論課的教學內容得到感性的驗證，而且通過培養學生的觀察力、創造力和解決問題的能力，起到提高學生綜合素質的重要作用。隨著生物化學教學理論和教學法的不斷發展和完善[1]，懸念式教學法[2]、問題教學法[3]、3+1教學法[4]等多種教學手法也在生物化學實驗教學中得到了應用，并且實驗課的教學模式也展開了廣泛的探索[5，6]。本人從食品生物化學實驗課教學的課型特征和現狀出發，本著進一步拓展教學空間，提高實驗課的教學效果和教學質量的目的，在深入分析實驗課結構特征的基礎上，結合對比國內外實驗指導教材的格式，對食品生物化學實驗課的教學方法和教學模式進行了進一步的探索。

（一）引入圖示教學法，讓學生高效而迅速地理解和掌握實驗操作步驟

研究表明，人腦處理圖像的速度是處理文字的60，000倍，而且，圖示教學法也已經在多門學科的理論課教學中得到了廣泛的應用[7，8]。圖示法可以使抽象的知識具體化、形象化，也可以使零碎的知識系統化，從而簡明扼要地概括出教學內容的重點和難點。在日本，研究人員以及碩士和博士研究生們廣泛使用的生物化學以及分子生物的實驗方法參考書普遍采用了圖文并茂的格式，筆者在考察中了解到大家普遍認為這種圖文并茂的表現格式化無形為有形，形象生動，簡單明了，而且使讀者便于對實驗內容的整個流程進行整體的把握。為了考察圖示法在食品生物化學實驗教學中的效果，我將圖示法引入實驗操作步驟的說明中，并且對其效果進行了問卷調查。

以淀粉的顯色反應實驗為例，在實驗步驟的文字描述之后，我引入了圖1來展示實驗的操作方法。

在實驗教學過程中，我讓學生們對照使用常用的文字描述形式的實驗方法和圖文并茂形式的實驗方法，并且對問卷進行了回答。問卷的內容包括：

1.從第一印象看，你更愿意選擇哪種形式的實驗方法？

2.在實驗操作前，哪份實驗方法介紹的內容更容易讀懂？

3.在實驗過程中，你主要參照了哪份實驗方法？

4.實驗課結束后，哪份實驗方法更容易回想起來？

5.如果讓你設計實驗方法，你喜歡選用哪種形式來設計？

來自5個班的209名學生在對兩種形式的實驗方法進行對比使用的基礎上，對問卷進行了回答。在對前4個問題的回答中，分別有94%、93%、91%和97%的學生選擇了圖文并茂式的形式。在對最后一問的回答中，有87%的學生選擇了圖文并茂的形式。

從問卷調查結果來看，無論是從第一印象、易懂性、實驗指導性還是在容易記憶性方面，90%以上的學生選擇了圖文并茂形式的實驗方法。對問卷的最后一問，雖然選擇圖文并茂形式的學生人數低于90%，但課后調查發現，多數學生是因為對畫圖沒有自信而選擇了用單純文字描述來設計實驗。因此，圖示教學法使實驗內容形象生動，簡潔概括，便于學生迅速而有效地理解和全面掌握實驗步驟，其教學效果得到了大多數學生的認可和好評。

（二）通過適時安排實驗設計，及時進行知識的回顧和綜合

食品生物化學實驗課通常安排在理論課教學之后，起到加深理論知識的理解和培養學生實驗技能的作用。因為受到課時數、儀器設備、師資力量等因素的限制，實驗課的內容是由幾個獨立的有代表性的實驗內容組成，而且各實驗內容之間缺乏內在的聯系。為了使所學的知識通過對比而得到理解加深，通過綜合運用而實現全面的掌握，并且也為了同時培養學生解決實際問題的實踐能力，我在淀粉的顯色和水解實驗、氨基酸紙上層析實驗和蛋白質的呈色反應實驗之后，及時地引入了實驗設計的課題。課題的目的是通過復習單糖、淀粉、氨基酸和蛋白質的性質，運用已經學習的生物化學反應原理和檢測方法，鑒別未知混合溶液的組成成分。課題的實驗對象是三種未知混合溶液。課題的實驗要求是：（1）首先，自己設計鑒定方法與操作步驟，并預測實驗結果。（2）實驗中，根據實驗設計選擇試劑，實施檢測方案，觀察實驗現象并記錄實驗結果。（3）實驗后，分析實驗結果，判斷溶液的組成成分，完成實驗報告。

實驗設計課題布置后，學生們翻閱理論課教材和實驗指導，回顧已經學習的相關章節和已做過的實驗內容，積極地思考檢測方案，并且以小組為單位，各抒己見展開了熱烈的討論。從課堂檢查結果來看，大部分的實驗小組能夠制定出比較合理的實驗方案，雖然他們所用的時間長短不一。其他一小部分實驗小組的方案在經過教師的啟發和引導后，也趨于完善。在實驗方案的實施過程中，學生們抱著比通常的驗證性試驗更強的好奇心，仔細觀察每個實驗現象，驗證自己提出的預想和假設。從實驗結果來看，大部分的實驗小組能夠正確地推斷出三種未知溶液的組成成分。雖然正確的實驗結果能給予學生成就感和自豪感，這對于激發學生的求知欲和學習興趣至關重要。但是，從任課教師的角度來看，實驗設計課題的實施過程更為重要。與一般的應試復習截然不同的是在此過程中學生們對已經學習的書本知識進行了能動的復習，而且通過對比進行了進一步的鞏固和認識的加深。與此同時，在探究的過程中，學生的學習積極性和主觀能動性得到了充分的發揮。食品生物化學實驗設計課題的導入，在加深和鞏固理論知識的理解、鍛煉學生的實驗操作技能、培養學生發現問題和解決問題能力等諸方面，都起到了明顯的推動作用。

（三）以附加實驗補齊各實驗組之間的進度差異，及時進行實驗總結

實驗小組之間存在實驗進度的差異是不可避免的，如果提前完成實驗的學生可以提前離開實驗室，這樣既影響了實驗未完成小組的情緒，而且也無法進行系統的實驗總結。我嘗試了通過引入與計劃內容相關的附加實驗來補齊小組之間進度差異的方法，而且附加實驗的結果將在實驗總結時展示給全班同學并歸納進實驗總結中。所以，附加實驗不僅補齊了實驗小組之間的進度差異，而且充實和拓展了實驗內容。另外，我還發現實驗內容的拓展大大地激發了學生的學習興趣，許多實驗小組在順利完成計劃實驗內容的前提下，爭取演習附加實驗內容。

實驗總結是實驗教學的一個重要環節，學生在實驗過程中往往專注于實驗操作，并沒有及時將實驗結果與要驗證的生物化學理論聯系起來。通過實驗總結，趁熱打鐵，從剛剛觀察到的實驗現象引伸出生物化學理論，并且讓學生更加充分地理解生物分子的特性以及生物化學反應的機理。與此同時，還要對實驗中發現的問題進行一次綜合的說明，從而起到全面提高實驗課教學效果的作用。

食品生物化學是一門發展的學科，隨著生物化學、食品科學及其相關學科的不斷發展，食品生物化學的內容也在不斷充實和完善。為了培養出掌握扎實的實驗操作技能、具備科學的發現問題和解決問題能力、適應我國迅猛發展的食品行業需要的高素質科研和專業技術人才，食品生物化學實驗教學作為食品生物化學教學中不可分割的一個重要部分，其教學方法的革新將發揮積極的作用。

參考文獻：

[1]閆景坤.高等學校食品專業生物化學教學的改革探討[J].農產品加工（學刊），2011，265（12）：137-140.

[2]馬寶全，佟淑敏，張寶珠.“懸念式”教學法在生物化學實驗教學中的運用[J].實驗技術與管理，2006，9（23）：105-106.

[3]丁大鵬，馬文麗，吳清華.問題教學法在生物化學實驗教學中的應用初探[J].山西醫科大學學報：基礎醫學教育版，2009，11（1）：65-66.

[4]孫玉軍，王松華，馬玉涵，張強.構建生物化學實驗教學新模式促進創新人才培養[J].安徽農學通報，2010，（23）：188-189.

[5]孔繁華，徐來祥，燕艷.生物化學“3+1”實驗課教學方法的探索與實踐[J].實驗室研究與探索，2012，（10）：36-37.

[6]曾詩媛，黃雅瓊.生物化學實驗教學模式的探索[J].玉林師范學院學報，2009，30（5），89-91.

[7]楊留才.圖示教學法在生物化學教學中的應用[J].衛生職業教育，2004，22（20）：61-63.

[8]喬成立，呂春，郭國良.圖示教學法在工程化學課程教學中的應用[J].高師理科學刊，2012，（5）：103-104.