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【摘要】食品生物化學在食品專業人才培養中占有重要地位,是成都中醫藥大學食品質量與安全專業的核心課程,為了提高食品生物化學的教學質量和效果,提高學生學習的興趣和主觀能動性,引入“微課”現代信息化教學手段,取得了較好的教學效果,為食品生物化學教學模式的創新提供參考。
【關鍵詞】食品生物化學;微課;教學改革
食品生物化學是當今世界發展最為迅速的前沿學科之一,也是食品質量與安全專業基礎課程,該課程的學習對于學生以后的其他專業課如食品化學、食品營養學,食品微生物學等課程的學習至關重要,在食品專業人才培養中占有重要地位。筆者通過多年的食品生物化學教學實踐以及和各屆學生的溝通總結,發現傳統的課堂教學存在一些問題:課程內容龐雜,知識點分散,但學校分配的教學學時有限,教師挑重點章節細講,其余章節只能快速瀏覽知識點;現階段的學生對PPT所承載的干癟癟的知識點缺乏學習興趣,對千篇一律的課堂教學方式認同感低。因此,結合現代信息化手段,引入新的教學方法,提高食品生物化學教學質量和學生學習的積極性是值得探討的問題。微課,又稱“微課程”,其核心是依托某重要知識點或教學要素的教學微視頻,由具備學科邏輯結構的多個微課程即組成了該課程的學習資源庫[1]。微課作為一種新型的網絡視頻課程,近年來取得了長足的發展和關注,其具有視頻短小、內容精準、應用靈活等多方面的特點[2,3]。筆者將“微課”這一符合現代信息社會發展的新穎的、生動的、靈活的教學模式應用在食品生物化學課程中,以大學生最喜聞樂見、最習慣和依賴的自主學習方式,更生動具體的向學生推出課程的重要知識點,讓學生可以隨時隨地,靈活的學習其相關理論知識,彌補傳統課堂一次性教學的局限性。
1食品生物化學教學中存在的問題及對策
目前,絕大多數高校開設的食品生物化學課程依然采用課堂集中講授的傳統方式,此種教學方式在一定程度上實現了學習效率和知識的傳輸,但也逐漸顯現出不足[4],歸納如下:(1)食品生物化學是一門邏輯嚴謹,課程體系涵蓋食品技術、生物、化學的交叉型學科,課程難度大,需要學生集中精力,深刻理解并串聯各章節知識點。但在信息化時代背景下,學生在課堂上極易受互聯網電子設備的干擾,傳統課堂教學的效果差。(2)傳統課堂教學的時間固定為40或45分鐘,且將教師和學生局限于同一教室,不能滿足各學生個體的差異化學習需求。現在的學生更傾向于自由式學習、碎片化學習以及娛樂化學習。(3)傳統課堂教學的某章節講授完畢,一般不會重復授課,不具備“知識點的回溯性”,不能滿足學生查漏補缺,自主學習的需求。微課作為一種新型教學方式,是以體系存在的,除教學視頻外,還包含了教學過程設計,課后練習測試,學生反饋,教師評價、教學反思和課程資源拓展等一系列輔助教學資源[5]。因此,微課作為一種新型教學模式的同時很好地繼承了傳統教學模式的優點,值得推廣。
2食品生物化學微課設計
2.1深入分析課程內容,精選教學知識點。總結食品生物化學課程以往教學實踐,對課程內容進行深入分析,按照重點、難點和關鍵點對課程內容進行分解,建立系統的知識樹,根據不同章節,精選教學內容。食品生物化學的內容主要包括兩個部分:結構生物化學,介紹糖類、脂類、蛋白質、核酸、酶和礦物質的結構、性質和功能及作為食品成分的相關物質在加工、貯存等條件下的變化;代謝生物化學,介紹生物氧化、糖類代謝、脂類代謝、氨基酸和蛋白質代謝、核苷酸代謝、物質代謝途徑的關系與調控方式等內容。根據全書內容,擬定40個重要知識點進行微課設計,如選擇單糖的結構與性質,功能性低聚糖的結構、功能和應用,乳鐵蛋白的結構和功能,酶促反應動力學,電子傳遞鏈,糖酵解的過程和生理意義,三羧酸循環等重要知識點,以便學生可以不斷地重復學習至鞏固知識點,保證學習的可持續性。2.2分析學習者特征,建立食品生物化學教學微課體系的總體計劃。由于食品生物化學這門課程在我校開設在大一下學期,學生僅具有一定的化學基礎知識,因此,根據選定的課程內容以及學生的實際情況,結合生活中食品生產實際以及食品中營養物質在人體中的代謝情況,選擇新穎有趣的素材,擬定微課名稱,如面包淀粉的老化,酸奶是如何凝固的,飲醋與減肥,飲酒與乙醇脫氫酶途徑,糖尿病的產生,氨中毒原理,痛風的形成等,制定微課設計總體計劃。有趣的素材讓同學們學習更感興趣,將日常現象用書本知識來進行解釋,一方面提升了同學們的學習積極性,另一方面使得他們對以后專業課的學習充滿期待。2.3微課的設計和開發。微課的設計是呈現優質視頻非常重要的環節,一般可以分為三個步驟:(1)根據微課設計總體計劃,先制定出多媒體課件作為基礎資源。(2)開發課程腳本:每個微課時間控制在8-12分鐘,確定具體的教學目標,按照“導言(引出學習目標)—知識講解—小結和提問”的流程推進教學過程。所有的設計思路需在課程腳本中按邏輯清晰地予以表達。(3)微課錄制:綜合采用錄屏式和錄像式進行微課制作,注意拍攝的環境、教師形象、語言表達等。微課要求教師講授時言簡意賅,突出重點。教師需有意識的提高個人的語言表達能力,通過后期剪輯和補錄,呈現出較為完美的“微課”教學視頻。2.4建設微課資源庫,實施微課。根據食品生物化學課程的特點,將建設好的微課運用到實際教學中,強調微課的多平臺化,讓學習者可以通過電腦、手機移動終端、平板電腦等多平臺進行瀏覽和使用,為學生自主學習提供全方位的在線電子資源。(1)通過申請者個人網絡資源上傳通過申請人的個人新浪博客、新浪微博、網易云課堂、微信公眾號等公共服務平臺上傳,引導學生自主學習。(2)通過學校的公共學習資源平臺上傳通過我們學校的學院主頁、網絡課程中心等公共學習資源平臺上傳,有針對性的對專業內學生開放。2.5教學追蹤,建立評估體系。微課教學需將學生的網絡學習過程納入到課程的成績考核中。對學生的在線學習時間、在線參與討論的發帖數量和質量、課堂中發言情況等指標設立打分權重,綜合給予評價;并通過給學生的回答和提問點贊、點評等方式有效的促進學生學習的積極性。
3食品生物化學微課應用實例
食品專業系一門應用性非常強的學科,主要培養行業高端應用型人才,這就促使食品生物化學的教學內容既要講解生物化學的基礎知識,又要突出食品專業的特點,食品生物化學課程設置的目標就是將課本上的專業知識轉化為今后工作中解決實際問題的能力[6],下面以“飲酒與乙醇脫氫酶途徑”為例進行具體的微課設計與應用。3.1教學目標。掌握乙醇脫氫酶途徑,理解乙醇與NAD+/NADH的代謝調節的過程,了解乙醇氧化分解的其他途徑。通過理解生活中過量飲酒與酒精性脂肪肝形成的原理,使學生樹立正確的飲酒觀念。3.2教學重難點。乙醇脫氫酶途徑、乙醇與NAD+/NADH的代謝調節。3.3教學方法。視頻內容注重理論與實際生活之間的聯系,以講授為主,通過問題導入、實物展示、動畫演示等多種方式呈現,采用啟發式教學和動畫演示,激發學生的學習興趣和主觀能動性。3.4教學過程整個過程設計包括課程導入、乙醇氧化分解方式、乙醇脫氫酶途徑、問題與討論、課堂小結及課后練習6個環節,教學時長總共12分鐘。各環節具體設計如下:3.4.1課程導入(1min)課程導入以生活中的一種日常行為開始,通過實物展示,教師拿出一瓶白酒和一聽啤酒,迅速集中學生的注意力,然后喝一口啤酒,并提出兩個問題:(1)飲酒后乙醇在人體的代謝途徑有哪些?(2)酒精性脂肪肝形成的原因是什么?通過問題引入新的授課主題,調動學生學習興趣,便于學生對內容的把握。3.4.2乙醇氧化分解方式(2min)為了引出乙醇氧化分解的主要途徑—乙醇脫氫酶途徑(ADH途徑),有必要將乙醇氧化分解的方式進行全面概述,乙醇氧化分解的酶主要包括乙醇脫氫酶(ADH)、微粒體乙醇酶氧化系統(MEOS)和過氧化氫酶,其中乙醇脫氫酶是短鏈醇代謝的關鍵酶,具有底物特異性,大量存在于人和動物的肝臟、植物及微生物細胞中。3.4.3乙醇脫氫酶途徑(4min)酒精進入人體后,大部分乙醇在乙醇脫氫酶的作用下被氧化分解為乙醛,再經乙醛脫氫酶轉化為乙酸,乙酸與輔酶A結合成乙酰輔酶A后經三羧酸循環最終被氧化成二氧化碳和水。其中乙醇轉化為乙醛時,需要輔酶I(NAD+)參與,且輔酶I作為遞氫體,接受乙醇脫下來的氫,并轉化為還原性輔酶I(NDAH+H+)。此時,肝臟細胞內NADH+H+/NAD+比例顯著增高,可以推出,如果過量飲酒,大量的乙醇轉運到肝臟后,NADH+H+的含量繼續增加,肝細胞中的輔酶I相對缺乏。此處可以提問“輔酶I的缺乏又是如何調節脂代謝的呢?”,留10秒鐘供同學們思考,提高同學們的注意力。接著繼續講解原理,脂肪分解產生甘油和脂肪酸,此中間產物進一步氧化分解需要輔酶I作為氫受體,而輔酶I的缺乏嚴重影響了脂肪酸的分解,進而導致了脂肪在肝臟中的蓄積,即形成了酒精性脂肪肝。該知識點較為抽象,難以理解,是本次微課的重點與難點,因此專門制作了“乙醇脫氫酶代謝途徑模擬過程動畫”在此處播放,可以幫助學生更加形象地理解。3.4.4問題與討論(2min)結合所學知識點,回顧課程導入的兩個問題,所設置的探討問題與日常生活實際緊密相關,且首尾呼應。3.4.5課堂小結(2min)讓學生自行回顧乙醇脫氫酶代謝途徑,并引導其歸納總結。3.4.6課后練習(1min)練習題“乙醇脫氫酶的同工酶在乙醇代謝中的作用是什么?”和“乙醇脫氫酶與酒精代謝相關性疾病還有哪些?”通過設置相關的思考題,引導學生課后查閱文獻和資料,對所學的知識進行適當地拓展,發揮學生的主觀能動性。
4結語
微課“教學形式多元化、可遠程移動教學”的優點越來越受到學生的青睞,也將作為自主式學習的重要平臺。但需要明確的是,倡導微課模式并不是要取代傳統的課堂教學,傳統的師生面對面的集中教學在“課程效率、即時溝通”方面具有無可替代的作用,課堂教學仍然是知識教育的主要方式。微課可作為傳統課堂教學的有益補充,在課堂教育結束后的知識鞏固、習題測試、教學反饋方面發揮重要作用。課堂教學與微課的結合,可形成“教學目標制定—課堂教學實施—課后重點知識再現—課后知識測試與鞏固—學生知識掌握評分—挖出潛在教學問題—教師學生溝通—優化教學方式—完成教學目標”的邏輯閉環,以螺旋式上升的方式逐步提高教學質量。因此,將微課這一新穎的、生動的、靈活的教學方式應用于食品生物化學課程中,實現信息化技術與教學課程的深度融合,不僅有利于食品生物化學的課程體系建設,更能切實提高本課程的教學效果。
參考文獻
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作者:陳艷 蔣麗施 任發健 文佳玉 單位:成都中醫藥大學公共衛生學院