食品安全與檢驗專業選修課《生化分離技術》教學改革的探索與實踐

劉長安

（1.安徽中醫藥大學生命科學學院，安徽 合肥 230012；2.安徽中醫藥大學中西醫結合學院，安徽 合肥 230012）

生化分離技術是從各種生物材料中提取純化所需生物產品的一門學科[1]。在我校食品安全與檢驗專業中開設生化分離技術這門選修課，其目的是為了加強學生對本專業和專業相關的知識以及技能的掌握，進一步鞏固、深化其專業理論體系，促進學生知識多元化，增強學生靈活應用所學專業知識的能力[2-3]，并具有一定的創新思維[3-4]。

1 教學改革的背景

此門課程在以往的教學過程中存在著許多問題。首先，課程開設時學生普遍備考研究生入學考試，對于非考研課程學生普遍具有與己無關的心理。其次，學生認為本課程與所學專業沒有太大的相關性，選修此門課程只為了學分，聽課積極性不強，在課堂上要么復習考研科目，要么做其他事情，極大程度地影響了教學質量。此外，少量教學內容在前期的課程中有部分涉及，學生認為再次學習沒有必要甚至出現抵觸情緒。最后，本課程是一門工科學科，涉及大量工程設備，由于我校是中醫院校，在相關實驗及設備上的投入有待進一步提高，目前無法開設課程相關的實驗，只能進行理論課教學，大大影響學生的學習興趣。

有鑒于此，如何在教學中提高學生的學習興趣，增強學生學習能力并能培養學生具有一定的創新思維能力成為教學的重點改革內容。作為課程組負責人，筆者對中醫院校食品安全與檢驗專業選修課生化分離技術課程教學進行了多方探索與實踐。

2 明確課程定位，合理設計教學內容

在本課程之前學生已經修完了“四大化學”（無機、有機、物理、分析化學）以及儀器分析、微生物學、生物化學、分子生物學等相關課程，為本課程的學習奠定了必要的知識基礎。在教材的選擇上采用杜翠紅，邱曉燕主編《生化分離技術原理及應用》[5]作為教材，該教材在保證內容涵蓋全面的同時又相對簡潔，適合作為選修課教材使用。依據院校特點和專業特點，筆者對課程的教學大綱進行了修訂和完善。主要教學內容包括緒論、發酵液的預處理及固液分離、細胞破碎、沉淀與結晶、膜分離技術、萃取技術、色譜分離技術、電泳與磁性分離技術，共計八個章節[5]。固液分離中的過濾、離心兩種技術方法在前期化學類課程中已有知識儲備，因此主要講解其在處理生物產品時的特殊性。沉淀、萃取、色譜、電泳等章節中重點講授分離生物大分子產品相關的技術，如鹽析、雙水相萃取、反膠團萃取、凝膠色譜、疏水作用色譜、親和色譜等。其次，對于課程中涉及的大型分離工程設備不做機械結構的講解，而采用知名廠家的宣傳視頻進行講授，讓學生對大型設備有形象化的感受，并對其工作原理及特點有一定的了解即可。此外，鑒于專業特點，對分析型的相關設備著重講解。另一方面，結合較新的技術及學科發展方向，增加了固微相萃取、核酸適配體等相關內容。在講解較新知識時，課程組堅持查閱最新的與生物分離及檢測技術相關科技文獻，并將這些文獻進行凝練和總結，將這些較新的技術方法給學生做概括性的介紹，使學生在掌握經典理論知識的同時也能夠緊跟最新的學科動態。其目的是讓學生以各學科相互融合的方式建立創新思維。由于學科及相關技術在不斷發展，這也對教師提出了更高的要求，必須要緊跟前沿技術發展，尤其對學科交叉有及時而充分的了解和掌握。

3 依據學情進行教學設計，改進教學方法。

在教學中提高學生的興趣與學習積極性尤為重要。這就要求教師對學情有深度的理解和把握，要針對學情進行教學設計。考慮到學生進入了大學后期，對自己的專業方向及未來職業發展非常明確，學生畢業后主要是進入到企事業單位中的技術部門，主要從事食品、農產品、藥品的檢驗檢測工作。因此，筆者查閱近三年涉及采用生化分離技術測定農產品、食品中的農藥殘留、食品添加劑成分的相關研究論文，將其融入相關章節的教學設計中。例如，在緒論課中我們選取了一個從蔬菜中檢測苯脲類農藥殘留成分[6]的案例為引導，講解其檢測的前處理過程，通過生化分離技術的富集才能進行檢測的實例，引起學生探索問題的興趣。同時讓學生認識到課程對于食品安全成分檢測的重要意義。其次，針對中醫院校的特點，作為特殊農產品之一的中草藥近年來隨著大規模的人工種植，其農藥殘留的現象也越來越普遍。筆者也查閱了近年中草藥中的農殘檢測的文獻，融入章節教學中。除此之外，作為醫學類院校，筆者也同時增加了生化分離技術在醫學中的應用實例，例如在膜分離的章節教學中，通過血液透析、液膜人工肺、液膜人工肝的舉例教學，拓寬了學生視野的同時也更加讓學生理解本課程在各領域的重要性，也更能理解學科交叉對于學科發展的重要性。在教學中大量聯系與食品、農產品、醫學相關的技術應用，增強學生對本課程重要性及專業相關性的認識，提升學生的學習興趣。

此外，在教學中參考了其他院校類似課程的教學方法[7]，課程組利用了講授法、討論法、案例法等多種教學方法來提高課堂教學的質量及效果。本課程是理論與工業生產密切聯系的學科。因此課程組在教學中緊密聯系分離技術在生產中的實際應用，以理論聯系實際的案例法進行課程講授。例如在膜分離的教學中，結合反滲透在海水淡化中的應用、膜分離技術在蘋果汁加工中的應用、膜分離技術在青霉素生產中的應用等具體的工程案例進行講解，講解的同時大量展現與實際案例相關的圖片、視頻等資源，加強學生對理論知識的理解及應用。除此之外，在教學中少量的運用討論法教學也可提高學生學習的積極性。例如，在膜分離教學過程中，讓學生通過分組討論的方式，探討經典的溶劑萃取與雙水相萃取、反膠團萃取在分離不同類型的生物分子各有何優缺點；在色譜分離技術中討論的題目是各種色譜分離技術在生物產品的捕獲、中間純化和精純中的優勢與缺點。討論后教師再進行總結和分析。討論式教學不僅鍛煉了學生的辯證思維的能力，更重要的是，充分調動了學生積極性及參與感，有效避免了少數學生課堂上做其他事情的現象。通過多種教學方法的聯合運用，學生的學習興趣及知識運用能力得到了實質性提高，達到了課程教學的目標，教學效果顯著提升。

4 理論結合實踐，拓展理論教學

由于多種原因，我校目前無法開設課程相關實驗。本門課程是理論與實踐密切聯系的學科，只有理論教學無法有效提高學生對課程的理解和學習熱情。因此，筆者聯系了安徽安科生物工程（集團）股份有限公司和合肥科大生物技術有限公司進行參觀學習，讓學生對生物產品的分離純化技術與相關儀器設備有一定的認識。同時針對學生的專業特點，課程組通過學校聯系了合肥海關進出口食品安全處，安徽省公安廳分析測試中心進行參觀學習，讓學生了解了生化分離技術在食品安全、食品檢驗中的具體應用。通過對企事業單位的現場參觀學習，充分激發了學生的學習熱情和對專業方向的了解和熱愛。

5 多維度、形成性的考核方式

課程的考核是教學的重要一環。經典的閉卷考核方式雖然具有其優點，能夠充分體現學生對于課程的各知識點的掌握情況。但對選修課來說，考核并不是主要目的。如果只對知識點進行卷面考核，大概率只考核了學生的記憶力，不能夠體現學生對知識的理解和創新能力，也無法形成對學生的客觀評價[1]。考慮到該專業學生總數較少，筆者放棄卷面考核方式，以形成性評價為主，重點培養學生的學習能力和創新思維。通過本門課程的學習和形成性考核方式，課程組教會學生如何學習并掌握一門新知識。首先課程組要求在緒論部分結束后，以學習感想的方式來匯報本課程與自己所學專業知識體系之間的關系。此外，在每個章節授課結束時，以抽查提問的方式讓學生總結本章節的主要內容。最后，在緒論課結束時即提供一些與生化分離技術相關的課題，例如核酸適配體技術在農藥殘留檢測的應用，超臨界萃取法在提取中藥有效成分的應用等課題，學生可選擇其中一個感興趣的課題進行小論文撰寫，在最后一次課堂上進行匯報總結。在科研論文、學科綜述等資料的搜集上，教師手把手指導學生如何從學校圖書館的電子資源中進行查閱，在論文的構思、撰寫上，也通過論文模板，參考已發表論文等方面進行指導，直至成稿。專題論文不只是為了考核，更是為了鍛煉學生分析問題、解決問題的能力。明確告知學生無論是繼續研究生階段的學習還是進入工作崗位，作為專業技術人員，撰寫論文是一項基本能力和任務，引起學生對論文撰寫重視的同時也培養了他們的創新能力。最后綜合成績的評價包括學習心得、課堂提問和討論以及論文撰寫三個方面。雖然這種形成性的考核方式在激發學生處理、解決問題的能力上有一定優勢，但不宜在基礎課或必修課中使用，也不宜在學生數較多的班級或低年級的選修課中使用。否則不但不能起到很好的考核和評價作用，學生也難以接受和完成相關考核。

6 結語

針對過往教學中存在的問題，課程組依據學情，明確課程定位，合理設計教學內容，改進教學方法，理論聯系實際，進行形成性考核和評價，使這門課程的教學改革取得了較好的結果，包括創新思維在內的學生的綜合素質得到了較大提高。教學測評分從教學改革以來逐年提升。隨著學生的學情和校情的不斷變化，今后還將繼續對本課程的教學進行改進和完善，進一步提升課程的教學質量，為食品安全與檢驗學科人才的培養添磚加瓦。