“食品生物化學”課程思政教學案例設計
——以酶為例

鐘凱

四川大學輕工科學與工程學院（成都 610065）

2020年5月，教育部《高等學校課程思政建設指導綱要》指出：要深入梳理專業課教學內容，結合不同課程特點、思維方法和價值理念，深入挖掘課程思政元素，有機融入課程教學，達到潤物無聲的育人效果[1]。因此，積極構建專業課程教學過程中的思政內容體系和豐富課程思政內涵是全面實現課程思政的重要舉措。

“食品生物化學”是探討食品成分組成、結構、性質和在人體內的代謝，以及在貯藏加工過程中化學變化規律的一門學科，主要運用生物化學原理來分析和闡述食品及其原料的化學結構、性質及其在人體內的代謝過程。它是基于普通生物化學和食品化學的基本原理，應用于食品科學的一門交叉學科，是食品科學與工程等專業的基礎課[2]。“食品生物化學”的知識體系含有豐富的思政元素，將這些思政元素的相關故事有機地引入教學過程中，有利于提高學生學習的積極性，激發學生的學習興趣，增加學生的民族自豪感和家國情懷，提高學生的科學素養；結合專業社會屬性，注重將大政方針與知識點相結合，引導學生學以致用，增加學生對專業的認同感和社會責任感[3-4]。

為貫徹思想政治教育在食品專業課程教學過程中全面融合，以酶這章節為例，探索課程思政背景下“食品生物化學”課程的教學設計，充分挖掘該章節內容的思政元素，通過以提問為導向、案例分析討論等教學方式，探討了思政元素有效融入課堂教學的有效途徑。

1 學情分析

“食品生物化學”課程是針對食品科學與工程專業開設的必修課。課程的授課是在大二下期開展。學生已掌握有機化學、無機化學等相關課程內容；在“食品生物化學”前期課程中，也對蛋白質的基礎知識點有較深入的理解和掌握。因此，在酶章節的課程學習中使用以提問為導向和案例的教學方法，可有效地將已學知識點和章節所學內容進行有機結合，有助于提升學生的學習積極性，鍛煉學生發現問題、解決問題的能力，促進學生對所學知識的融會貫通。

2 教學目標

在酶章節教學過程中，需要實現章節教學目標，同時通過教學設計設置并完成該章的課程思政教學目標。章節主要的教學目標有：了解酶的概念、分類、命名及與一般催化劑的異同點；掌握酶的分子組成及結構和酶活性中心等基本概念；掌握有關理化因素對酶促反應速度的影響；理解酶單位的含義及用途，掌握酶活力的概念及正確測定酶活力的方法。章節課程思政目標包括：培養學生的科學素養；增強學生專業的認同感和社會責任感；增加學生的民族自豪感和榮譽感；培養學生的堅忍不拔、敢于擔當的精神。

3 案例設計思路——以“酶”為例

3.1 課程導入

通過日常生活與專業相關的一些現象引入章節內容，如果蔬褐變問題，以及在食品工業中采取的相關措施。通過貼近生活中的現象引入酶的案例，提示酶的重要性。

3.2 教學內容設計

根據章節的教學目標，重點內容是酶的含義、酶的結構和催化原理，為清晰、深入淺出地對相關理論知識進行講授，并且在整個講授環節中巧妙運用思政元素，對教學內容進行設計。

以問題為導向，明確酶的概念和重要性。提問學生“日常生活中哪些和酶相關”，篩選有用答案，并結合這些答案進行相關知識拓展。如：（1）酶制劑在洗滌中的應用，以往都需要在溫水中進行洗衣，而現在低溫下可同樣達到有效的洗滌效果，提出酶在洗滌過程中的高效性和重要性；（2）鮮切蘋果褐變的問題，酶可在一定的條件下加速食品的品質劣變，并結合酶促褐變反應，提出酶在整個褐變過程中發揮的作用；此外，結合專業知識，分析解決鮮切蘋果褐變問題的相關方法，如鹽水浸泡、漂燙等，提出酶的化學本質；（3）結合農副產品“豐產不豐收”的普遍現象，強調專業在實現鄉村振興過程中發揮重要作用。

以對多酚氧化酶抑制劑為案例，采用動畫結合分子對接3D模擬展示酶的結構特點及作用機制。以蛋白質數據庫中的一種多酚氧化酶（PDB：3NQ1）為例，向學生展示酶的空間構象對其發揮生物作用的重要性，且進一步提示一級結構是蛋白酶發揮催化作用的結構基礎。結合PCR反應中的核酸聚合酶為例，說明酶需要在一定條件下才能高效發揮其催化作用，如離子強度、pH、Mg2+等，這些條件是蛋白質空間構象完整的前提，并引出輔酶和輔基的定義。結合多酚氧化酶（PDB：3NQ1）的3D示意圖，向學生演示酶的競爭性和非競爭抑制作用機理，能使學生更直觀地掌握酶的活性中心的概念，也能讓學生更清晰地明確競爭性抑制劑是通過與底物競爭性結合酶的活性中心，從而達到抑制酶的活性。通過提問“食品工業哪些原料前處理是和酶有關？”，進一步加深學生對酶相關知識點的理解掌握。

酶的催化機制通過動畫演示和3D動態圖展示酶誘導契合學說，能夠更加直觀生動地展示酶與底物的結合方式，以及酶底物中間復合物形成后酶構象的改變過程，同時結合動畫和3D動態展示圖對中間復合物、鄰近定向、張力形變、酸堿催化和共價催化等關鍵術語進行闡述說明，有利于學生對酶催化機制知識的理解和掌握。

現階段所講授的酶的本質是蛋白質，因此結合前期蛋白質所學的知識，通過圖示和案例展示蛋白質變性的相關條件，能夠更加清晰直觀地分析酶的催化活性為什么要在一定的條件下發揮催化作用，有利于學生將相關章節知識聯系起來，更有效地對知識進行消化掌握。

通過提問和思維導圖對章節內容進行總結，有助于學生對章節知識點的理解掌握。

3.3 教學過程中思政元素的引入

在酶的教學過程中，針對各節知識點，恰當地引入相關的思政元素，以提高課程的趣味性，有利于提高學生的專業認同感和使命感，培養學生的家國情懷和科學素養。主要內容如表1所示。在講授“豐產不豐收”的現象時，引入食品科學與工程專業的社會責任，結合“食品生物化學”的知識，提出合理的解決方案，助力鄉村振興，增強學生的專業自信和家國情懷。在酶結構和功能知識點講解過程中，引入：諾貝爾化學獎得主、英國科學家Frederick Sanger歷經12年成功破解蛋白一級結構，培養學生的追求真理和淡泊名利的科學素養；1965年9月，我國科學家成功完成結晶牛胰島素的全合成，是世界首個人工合成的蛋白質，預示著我國在蛋白質合成方面的強大科研實力，增加學生的民族榮譽感；施一公研究團隊采用冷凍電鏡等先進技術，在蛋白質結構與功能等方面取得一系列重大科研突破，使我國在該領域的科研水平名列國際前茅，增加學生的民族自豪感；我國生物化學屆泰斗吳憲教授在1929年在第十三屆國際生理學會議上，首次提出第一個關于蛋白質變性的理論，且沿用至今，這一理論的提出為后續蛋白質研究工作的順利開展奠定堅實基礎，提高學生的民族自豪感，以及培養學生腳踏實地、求真務實的科學精神。

表1 酶相關內容思政元素挖掘

4 結語

課程思政是實現“三全育人”和立德樹人的重要保障，而如何有效地將思政教育和課程專業知識有機結合是值得每位教師深入思考的問題；需結合各個課程的特點，充分挖掘課程每個知識點中所蘊藏的思政元素；根據課程目標和教學內容，通過及時調整優化教學設計方案和教學方式等內容，實現專業教育和思政教育的有機融合，以提高學生的專業知識水平和道德情操，以及塑造學生良好的品格。

“食品生物化學”作為專業課程，在進行課程設計時多選擇每章的重難點知識；根據每章內容的具體要求，可針對性地采用不同的教學方式講授課程，如提問、案例分析、討論等，以提高食品專業學生的分析問題、解決問題的能力。課程思政的融入方式則因每章相關內容的不同而異，需契合每章的教學目標，合理選題、精心設計，采用恰當的教學方法，以保障該課程思政的教學質量。而“食品生物化學”可挖掘的思政元素眾多，可根據學情合理制定教學方案，深度挖掘思政元素，與時俱進，精心打磨高質量課程，以實現教書育人、立德樹人的目的；教學過程中，需言傳身教、實事求是、引經據典，在傳授專業知識的同時，幫助學生樹立正確的人生觀、世界觀和價值觀，實現專業教育和思政教育同向同行，培養符合新工科背景下的具有高品格和創新思維的應用型、復合型人才。