黃桂穎，汪 薇，任文彬，高蘇娟，劉功良，于 輝，白衛(wèi)東

（仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院 輕工食品學(xué)院，廣東 廣州 510225）

“食品生物化學(xué)”實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)是高等食品科學(xué)教育的一個(gè)重要基礎(chǔ)部分，是培養(yǎng)食品科學(xué)專業(yè)工作者和研究者的必備訓(xùn)練[1-2]。然而，目前的“食品生物化學(xué)”實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)被視為理論教學(xué)的輔助部分，課程以教師設(shè)計(jì)和測(cè)試過(guò)的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐方法為授課方案，學(xué)生通過(guò)模仿和重復(fù)結(jié)果明顯的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐方案完成課程。這類實(shí)驗(yàn)實(shí)踐無(wú)法培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新學(xué)習(xí)的能力，以及分析、解決問(wèn)題的能力。為此，最大限度地利用實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課堂時(shí)間激發(fā)學(xué)生思考與提出問(wèn)題的興趣，提高解決問(wèn)題和實(shí)踐能力，是“食品生物化學(xué)”實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)教學(xué)研究的首要問(wèn)題?？梢?jiàn)，引入適合的新型教學(xué)模式，有利于提高“食品生物化學(xué)”實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)的效果，達(dá)到培養(yǎng)強(qiáng)創(chuàng)新應(yīng)用型人才的目標(biāo)。PBL和TBL教學(xué)模式較多地應(yīng)用于“食品生物化學(xué)”理論課程教學(xué)中，但未見(jiàn)2種教學(xué)模式結(jié)合并應(yīng)用于“食品生物化學(xué)”實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)的研究報(bào)道[3-4]。分析了2種教學(xué)模式的結(jié)合在“食品生物化學(xué)”實(shí)驗(yàn)實(shí)踐實(shí)踐教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)，以促進(jìn)該課程實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)的改革與發(fā)展。

1 PBL結(jié)合TBL的教學(xué)模式的優(yōu)勢(shì)

基于問(wèn)題的教學(xué)模式（Problem-based Learning，PBL）是以激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)為目標(biāo)，授課教師在教學(xué)過(guò)程中，引導(dǎo)學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)與解決問(wèn)題的教學(xué)方法。利用精心設(shè)計(jì)的真實(shí)性問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有學(xué)科問(wèn)題，自主學(xué)習(xí)解決問(wèn)題，并主動(dòng)解決問(wèn)題的過(guò)程。在此過(guò)程中，學(xué)生較好地提高了學(xué)習(xí)主動(dòng)性、獨(dú)立性和創(chuàng)新性。然而，隨著科技的發(fā)展，食品生物化學(xué)學(xué)科的理論和實(shí)驗(yàn)實(shí)踐研究較豐富和深入。熟悉“食品生物化學(xué)”實(shí)驗(yàn)實(shí)踐方法，發(fā)現(xiàn)其方法在一些學(xué)科實(shí)驗(yàn)實(shí)踐中的問(wèn)題，并用創(chuàng)新思維去解決問(wèn)題，對(duì)于單獨(dú)的本科生來(lái)說(shuō)，將需要面對(duì)較大的困難。以團(tuán)隊(duì)為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)模式（Team-based Learning，TBL）是以學(xué)生組建的團(tuán)隊(duì)為基礎(chǔ)，授課教師調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和創(chuàng)造性一起學(xué)習(xí)和探究的教學(xué)方法[5]。該模式可以通過(guò)組員合作的方式，較好地降低本科生單獨(dú)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐的難度。PBL與TBL相結(jié)合的教學(xué)模式，教師提供實(shí)驗(yàn)實(shí)踐背景知識(shí)、研究方法和注意事項(xiàng)等資料，讓學(xué)生提出問(wèn)題，并組成團(tuán)隊(duì)進(jìn)行學(xué)習(xí)。小組成員以小組成員分析、討論為主，共同完成實(shí)驗(yàn)實(shí)踐和撰寫實(shí)驗(yàn)實(shí)踐報(bào)告。PBL與TBL相結(jié)合的教學(xué)模式，可以在激發(fā)學(xué)生興趣與自主能動(dòng)性的同時(shí)，以問(wèn)題為導(dǎo)向，借助團(tuán)隊(duì)成員互助互補(bǔ)的力量較好地解決問(wèn)題。

2 基于PBL-TBL的“食品生物化學(xué)”實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)模式的構(gòu)建

基于PBL-TBL的“食品生物化學(xué)”實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)模式的應(yīng)用需要有效解決三大問(wèn)題。首先，隨著計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，教學(xué)資源多元化，信息化、智能化、數(shù)字化，學(xué)生如何通過(guò)正確途徑掌握核心技術(shù)，并提出關(guān)鍵問(wèn)題。其次，如何判斷學(xué)生提出的問(wèn)題難度是否合適，選擇解決問(wèn)題的方法是否有效。再次，在學(xué)生合作的團(tuán)隊(duì)中，是否每位成員的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐能力，提出和解決問(wèn)題的能力，以及創(chuàng)新的能力都能得到相應(yīng)的提高。為此，通過(guò)對(duì)教學(xué)目標(biāo)和對(duì)象的分析，結(jié)合學(xué)科特點(diǎn)提出合適的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)方案，管理與優(yōu)化實(shí)施過(guò)程，設(shè)置相應(yīng)的保障措施與評(píng)價(jià)體系，以及收集反饋信息與完善教學(xué)方案，以達(dá)到較好的教學(xué)效果。

2.1 教學(xué)目標(biāo)和對(duì)象的分析

“食品生物化學(xué)”實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程教學(xué)目標(biāo)一般包含3個(gè)階段：熟悉知識(shí)與操作方法、方法的應(yīng)用與實(shí)際問(wèn)題的解決、方法的優(yōu)化。傳統(tǒng)教學(xué)模式在學(xué)生實(shí)驗(yàn)實(shí)踐應(yīng)用能力上培養(yǎng)不足，很難幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)從“實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)操作”到“解決學(xué)科問(wèn)題”的轉(zhuǎn)變。通過(guò)PBL的應(yīng)用，將學(xué)科知識(shí)轉(zhuǎn)化到特定的學(xué)科應(yīng)用的問(wèn)題上，得到符合本科生水平復(fù)雜度和難度的現(xiàn)實(shí)情境。該情境問(wèn)題與對(duì)應(yīng)知識(shí)點(diǎn)密切關(guān)聯(lián)。面對(duì)情景中，注重引導(dǎo)學(xué)生提出問(wèn)題與自主學(xué)習(xí)解決問(wèn)題。通過(guò)TBL組隊(duì)和指導(dǎo)的方式，幫助學(xué)生掌握自主學(xué)習(xí)、合作交流、有效溝通和解決實(shí)際問(wèn)題等多種能力。以蛋白質(zhì)電泳的實(shí)驗(yàn)課程為例，其教學(xué)目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生在熟悉掌握SDS-PAGE電泳法分離蛋白質(zhì)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容基礎(chǔ)上，能以與學(xué)生合作的方式，提出現(xiàn)有食品產(chǎn)業(yè)遇到的一些問(wèn)題，并使用SDS-PAGE電泳法分離蛋白質(zhì)的實(shí)驗(yàn)方法給予解決。

2.2 實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)方案的提出

基于PBL-TBL的“食品生物化學(xué)”實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)方案應(yīng)包括3個(gè)階段內(nèi)容。①教師選取合適的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。綜合考慮學(xué)生的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐操作水平和基礎(chǔ)知識(shí)結(jié)構(gòu)，選取操作難度較大的綜合性基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)作為該模式的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程。②學(xué)生自行組建5人學(xué)習(xí)小組。在課堂前，教師利用課程交互網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，將依據(jù)教學(xué)目標(biāo)、實(shí)驗(yàn)實(shí)踐原理、方法和操作的重點(diǎn)講解，以及相關(guān)案例和最新進(jìn)展等資料上傳到教學(xué)平臺(tái)，供學(xué)生學(xué)習(xí)。學(xué)生與小組內(nèi)其他學(xué)生一起學(xué)習(xí)，并進(jìn)行討論與協(xié)作，提出該實(shí)驗(yàn)可解決的食品產(chǎn)業(yè)問(wèn)題。教師對(duì)問(wèn)題進(jìn)行調(diào)整并實(shí)施。③制定實(shí)施過(guò)程中的階段性要求，以及小組與成員的評(píng)價(jià)方案。④實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)保障措施與評(píng)價(jià)體系的建立。教學(xué)效果反饋信息的分析與教學(xué)方案的改善。

2.3 實(shí)施過(guò)程中的管理

PBL教學(xué)模式的核心是問(wèn)題的提出，學(xué)生提出問(wèn)題的科學(xué)性、實(shí)戰(zhàn)性、可行性和合理性是PBL模式是否能進(jìn)行的關(guān)鍵[6-7]。TBL教學(xué)模式的重點(diǎn)在于學(xué)生組隊(duì)并合作解決單個(gè)學(xué)生處理較困難的問(wèn)題。根據(jù)應(yīng)用型高校培養(yǎng)方案，基于企業(yè)需求和社會(huì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要的問(wèn)題提出，可行性高和實(shí)用性強(qiáng)，專業(yè)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)特色突出[8]。

PBL-TBL教學(xué)模式對(duì)教師與學(xué)生的要求高于傳統(tǒng)教學(xué)模式：①對(duì)教師的產(chǎn)業(yè)問(wèn)題識(shí)別能力、課程設(shè)計(jì)能力、過(guò)程控制能力和課程評(píng)價(jià)能力要求較高，建議以一個(gè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)的形式多教師共同實(shí)施。②整個(gè)課程耗時(shí)較長(zhǎng)，需要充足的教學(xué)課時(shí)分配。③參與“食品生物化學(xué)”實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程學(xué)習(xí)的本科生大多數(shù)為二年級(jí)學(xué)生，其水平和精力有限，教師給學(xué)生提供的學(xué)習(xí)資源需要精心篩選，盡可能詳盡，以緩解學(xué)生的學(xué)習(xí)壓力。④由于后續(xù)的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐過(guò)程要緊緊圍繞問(wèn)題展開，在以“問(wèn)題”為導(dǎo)向的教學(xué)中，問(wèn)題的設(shè)計(jì)要符合行業(yè)發(fā)展的需要。增強(qiáng)學(xué)生的自主思考能力，提出相關(guān)問(wèn)題，形成良好互動(dòng)。⑤教師需要培養(yǎng)每位學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神與團(tuán)隊(duì)間競(jìng)爭(zhēng)精神。對(duì)于部分不太會(huì)融入團(tuán)隊(duì)的學(xué)生，教師需要提前與該團(tuán)隊(duì)所有成員溝通交流，幫助每一位成員融入團(tuán)隊(duì)。鼓勵(lì)小組成員積極討論交流，提高學(xué)生的溝通能力和團(tuán)隊(duì)合作能力。因此，PBL-TBL教學(xué)模式在“食品生物化學(xué)”實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程教學(xué)過(guò)程中尤為重要。

以SDS-PAGE電泳法分離蛋白質(zhì)的實(shí)驗(yàn)課程為例、對(duì)教師在PBL結(jié)合TBL模式在“食品生物化學(xué)”實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程教學(xué)中的實(shí)施過(guò)程管理。每個(gè)實(shí)驗(yàn)班級(jí)人數(shù)為30人，課前讓學(xué)生分為6組，每組5人。組員觀看SDS-PAGE電泳法分離蛋白質(zhì)的相關(guān)書籍與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)視頻，以及查看教師提供的關(guān)于魚肉保鮮的綜述。組員討論分析魚肉保鮮過(guò)程中是否存在變化；如果蛋白質(zhì)有發(fā)現(xiàn)變化，提出變化的原因及影響；使用論壇或者留言共享等功能讓學(xué)生進(jìn)行留言；教師通過(guò)學(xué)生的留言、消息等進(jìn)行篩選和整理，總結(jié)出學(xué)生在此過(guò)程中出現(xiàn)的技術(shù)問(wèn)題，分析學(xué)生團(tuán)隊(duì)共同探討學(xué)習(xí)的程度。在課堂實(shí)施階段，SDSPAGE電泳法分離蛋白質(zhì)的實(shí)驗(yàn)作為綜合實(shí)驗(yàn)，用3次課完成，授課時(shí)間為9學(xué)時(shí)，共計(jì)360 min。由于該實(shí)驗(yàn)有脫色步驟，耗時(shí)較長(zhǎng)，該可分2 d完成。該課程分為以下階段進(jìn)行：①各學(xué)習(xí)小組以PPT形式匯報(bào)各組的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐設(shè)計(jì)，包括了SDS-PAGE電泳法分離蛋白質(zhì)的實(shí)驗(yàn)的原理與步驟、操作難點(diǎn)與注意事項(xiàng)和預(yù)期的結(jié)果等。教師引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)觀看其他組的講解與分析，討論與解決一部分各小組課前提出的問(wèn)題。同時(shí)，嘗試引導(dǎo)組與組之間相互回答對(duì)方的問(wèn)題。經(jīng)過(guò)討論仍無(wú)法解決的問(wèn)題，教師給予回答。②教師設(shè)置場(chǎng)景并引導(dǎo)學(xué)生提出問(wèn)題。教師設(shè)置場(chǎng)景為魚肉保鮮企業(yè)的技術(shù)分析部門，引導(dǎo)各小組通過(guò)討論提出企業(yè)魚肉保鮮中遇到的蛋白質(zhì)變化問(wèn)題。并分析魚肉保鮮中蛋白質(zhì)是否存在變化，該變化是好還是不好，如果不好，如何使用SDSPAGE電泳法分離蛋白質(zhì)的測(cè)試方法進(jìn)行判斷。③各學(xué)習(xí)小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐設(shè)計(jì)，對(duì)現(xiàn)有的3種不同保鮮方式的魚肉進(jìn)行分離。自己動(dòng)手操作配試劑和準(zhǔn)備設(shè)備，包括凝膠貯備液、分離膠緩沖液、濃縮膠緩沖液、電極緩沖液和上樣緩沖液等試劑的配置，以及垂直板電泳槽、電泳儀、長(zhǎng)滴管及微量加樣器、燒杯、量筒、培養(yǎng)皿和槍頭等設(shè)施的準(zhǔn)備。教師在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中是引導(dǎo)者，在必要的時(shí)候，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)SDS-PAGE電泳法分離蛋白質(zhì)實(shí)驗(yàn)基本操作進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。④實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析和總結(jié)，學(xué)習(xí)小組分別分析不同保鮮技術(shù)下的魚肉蛋白的分解情況與原因，指出不同保鮮技術(shù)的優(yōu)劣。組員分別撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

PBL-TBL教學(xué)模式下SDS-PAGE電泳法分離蛋白質(zhì)實(shí)驗(yàn)課程各環(huán)節(jié)的時(shí)間分配見(jiàn)表1，PBL教學(xué)模式在SDS-PAGE電泳法分離蛋白質(zhì)實(shí)驗(yàn)課程中的問(wèn)題設(shè)計(jì)見(jiàn)表2，TBL教學(xué)模式在SDS-PAGE電泳法分離蛋白質(zhì)實(shí)驗(yàn)課程中的應(yīng)用見(jiàn)表3。

表1 PBL-TBL教學(xué)模式下SDS-PAGE電泳法分離蛋白質(zhì)實(shí)驗(yàn)課程各環(huán)節(jié)的時(shí)間分配

表2 PBL教學(xué)模式在SDS-PAGE電泳法分離蛋白質(zhì)實(shí)驗(yàn)課程中的問(wèn)題設(shè)計(jì)

表3 TBL教學(xué)模式在SDS-PAGE電泳法分離蛋白質(zhì)實(shí)驗(yàn)課程中的應(yīng)用

2.4 保障措施與評(píng)價(jià)體系的設(shè)置

（1）保障措施。保障措施包括3個(gè)方面。首先，熟悉實(shí)驗(yàn)方法，記錄與分析每次教學(xué)時(shí)學(xué)習(xí)遇到的問(wèn)題，為下次教學(xué)積累需要提出的“問(wèn)題”，確保學(xué)生主動(dòng)順利完成實(shí)驗(yàn)，能靈活運(yùn)用實(shí)驗(yàn)，并有效提升實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。其次，與企業(yè)保持密切的聯(lián)系。對(duì)于企業(yè)提出的技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行記錄與分析，作為課堂場(chǎng)景設(shè)計(jì)的素材，以及引導(dǎo)學(xué)生提出與企業(yè)共鳴的技術(shù)問(wèn)題。最后，教師通過(guò)分析教學(xué)平臺(tái)學(xué)生的討論和留言，學(xué)生實(shí)驗(yàn)實(shí)踐設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)實(shí)踐操作過(guò)程，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析與理解，學(xué)生在整個(gè)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐環(huán)節(jié)中回答問(wèn)題和提出問(wèn)題的情況，學(xué)生單獨(dú)學(xué)習(xí)與小組學(xué)習(xí)效果差異的觀測(cè)，以及教學(xué)效果評(píng)價(jià)的方式，修正教學(xué)方案和方法。

（2）評(píng)價(jià)體系?！笆称飞锘瘜W(xué)”實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程評(píng)價(jià)以綜合評(píng)價(jià)的方式進(jìn)行，分為課前預(yù)習(xí)（20%）、實(shí)驗(yàn)實(shí)踐過(guò)程（60%）、實(shí)驗(yàn)實(shí)踐結(jié)果與分析（20%）3個(gè)部分。其中，學(xué)習(xí)小組成績(jī)（小組PPT匯報(bào)得分+回答問(wèn)題得分+實(shí)驗(yàn)實(shí)踐結(jié)果匯報(bào)得分）和個(gè)人成績(jī)（實(shí)驗(yàn)實(shí)踐操作得分+提出與回答問(wèn)題+實(shí)驗(yàn)實(shí)踐報(bào)告得分），占比分別為60%和40%。

2.5 教學(xué)效果評(píng)價(jià)

采用綜合評(píng)測(cè)、匿名問(wèn)卷調(diào)查、企業(yè)實(shí)習(xí)效果追蹤和就業(yè)后用人單位反饋4種方式來(lái)評(píng)價(jià)PBL與TBL相結(jié)合的教學(xué)模式在“食品生物化學(xué)”實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程中的應(yīng)用效果。①綜合評(píng)測(cè)。對(duì)學(xué)生課前預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)實(shí)踐過(guò)程、實(shí)驗(yàn)實(shí)踐結(jié)果與分析的成績(jī)的每一項(xiàng)成績(jī)，以及小組成績(jī)與個(gè)人成績(jī)的每項(xiàng)成績(jī)進(jìn)行分析，查看高分段與低分段的情況，并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。②匿名問(wèn)卷調(diào)查。對(duì)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐班進(jìn)行無(wú)記名問(wèn)卷調(diào)查，包括了學(xué)生對(duì)PBL-TBL教學(xué)模式的認(rèn)可度、課堂氣氛，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的興趣、自主學(xué)習(xí)能力、個(gè)人的創(chuàng)新能力，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神，降低個(gè)人單獨(dú)學(xué)習(xí)的難度，加深對(duì)實(shí)驗(yàn)機(jī)理與操作的理解和掌握，熟悉各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)服務(wù)產(chǎn)業(yè)的位點(diǎn)。

3 結(jié)語(yǔ)

“食品生物化學(xué)”實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程是培養(yǎng)食品科學(xué)研究與應(yīng)用人才的重要基礎(chǔ)課程。因此，“食品生物化學(xué)”實(shí)驗(yàn)實(shí)踐的教學(xué)是食品學(xué)科中不可替代的環(huán)節(jié)，也是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才不可缺少的途徑。PBL結(jié)合TBL的教學(xué)模式提高了教學(xué)資源的利用率，較好地促進(jìn)學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)食品產(chǎn)業(yè)中的問(wèn)題和主動(dòng)解決問(wèn)題的能力。通過(guò)團(tuán)隊(duì)合作，較好地解決難度較高的問(wèn)題，達(dá)到傳統(tǒng)教育模式下難以達(dá)到的教學(xué)效果。