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現代高職教育的宗旨是以培養職業能力為主線,以市場需求和就業為導向。高職生物化學課程的定位要緊扣這一宗旨,樹立“以學生為本、培養學生職業能力”的教學理念,著重培養學生的自主學習能力、實踐能力和創新思維能力,兼顧學生職業素質、團隊素質、人文素養的培育[2]。作為一門基礎學科,生物化學主要闡述生物大分子的化學組成和分子結構以及在體內的代謝變化。通過本課程教學使學生理解生物化學的基本知識和基本技能,掌握生物化學的主要概念和規律,了解近代生物化學的主要成果;寓綜合職業能力與全面素質的培養于教學之中,培養學生科學思維的能力、運用所學的生物化學知識解釋、分析和動手解決有關實際問題的能力。
生物化學課程在食品科學系食品類專業主要涉及生物技術、食品加工、食品營養與檢測3個專業。這些專業的主要就業崗位包括食品、藥品、酶制劑生產企業等的生產崗位、質量管理崗位、檢驗檢測崗位等。生物化學課程的基礎內容有其自身的學科特點,不同專業對生物化學課程的要求各不相同,如生物技術專業主要向學生傳授生物體的化學組成、結構及功能;物質代謝及其調控;遺傳信息的貯存、傳遞與表達;細胞間信息傳遞等生命科學內容。食品加工專業則側重于生物活性、酶促反應、生物轉化、大分子物質代謝等內容,其中物質代謝是講解的重點。食品營養與檢測專業重點在于對組成成分的定性、定量測定、對被測物的定性、定量及分離、提純,包括對一些儀器如分光光度計、電泳儀、層析儀等的使用。
3課程設計
3.1制定合理的教學大綱和教學計劃
教學大綱是培養計劃的具體表現形式,食品科學系每學年對食品類各專業市場需求和崗位變化進行調研,及時對食品類專業進行論證、調整,以此制定合理的教學大綱和教學計劃,包括教學目標、任務、內容、體系、范圍、進度、教學方法、考核與評價體系等。在制定生物化學教學大綱和教學計劃時,以長三角區域經濟社會發展需求為宗旨,結合現代生命科學發展方向,將職業道德教育與職業素質教育內容融入課程教學中,加強學生職業能力與職業養成教育。教材內容緊密結合生產實際,并注意及時跟蹤先進技術的發展。更新教學設施和儀器設備,保證學生有足夠時間的、高質量的實際動手訓練,切實提高學生的職業能力,滿足高技能人才培養的需要。同時,根據各專業生物化學課程標準的不同,食品營養與檢測專業生物化學教學學時由原先68學時壓縮為64學時,將實驗課時由原先24學時提高至32學時;食品加工技術保持68學時課時提高總數,縮減理論課時,實驗課時由原先24學時提高至32學時;生物技術及應用(含生物制藥方向)專業生物化學教學學時由原先68學時提高至72學時,整合實驗項目增加綜合性試驗,壓縮4學時理論課并增加4學時實驗課時,由原先24學時提高至32學時。
3.2根據教學側重點,選擇滿足專業需求的教材
根據專業對生物化學知識和技能需求的差異,有側重點地選擇不同專業的生物化學教材。食品營養與檢測專業以檢測為主,選擇十一五高職高專規劃教材、榮瑞芬主編的《生物化學》,重點介紹食品中糖、蛋白質、脂肪、核酸、維生素與酶類等營養元素的理化性質、結構與功能等相互關系,并對其生物代謝過程和色香味化學進行了介紹,理論部分強化靜態生化內容,簡化動態生化內容,突出支撐檢測技術應用的知識點,實驗技術選擇適合產品分析檢測用的基本技能和技術,以培養學生的職業技術能力;食品加工技術選用農業部高職高專規劃教材,劉靖主編的食品類《生物化學》,強化食品加工過程中物質食品加工中的變化及運用,了解生物氧化和代謝過程對食品質量的影響;生物技術及應用(含生物制藥方向)專業選擇高等職業教育教材、夏未銘主編的《生物化學》,結合生物科學的發展和高職生物技術與生物制藥的實際需要,重點介紹糖類、蛋白質、脂肪、核酸、維生素與酶類等結構、生物學功能、代謝規律、相互關系和特點及主要臟器的生物化學等知識點,掌握蛋白質的理化檢測、酶的特性研究、脂肪轉化糖等物質間相互轉化的實驗技能,熟練實驗分光光度計、電泳儀、層析儀等儀器設備[6-7]。
3.3設計優化實踐教學內容
根據高職技能型專業人才培養目標、崗位需求和前后續課程的銜接要求[8],食品科學系通過對相關用人單位、工作崗位的深入研究和調查,在確定實踐教學內容時,減少了驗證性演示實驗,重點突出了生物物質的提取、分析檢驗、代謝加工等內容,并參照公共營養師、食品檢驗工、化學檢驗工等職業技能的要求,在理化分析基本技能的基礎上,將課程的實踐教學與考工考證相結合,重點放在專業必備技能熟練及常規理化分析儀器使用上,課程實踐教學內容涉及的技能包括生化基本檢測技術、分光光度技術、電泳技術層析技術、比色分析技術、酶活力測定、酵母提取技術等。
3.4探索以崗位需求為導向的課程模塊化教學設計
為了更好地服務于專業改革,食品科學系生物化學教學改革建設過程中,結合食品加工技術、食品營養與檢測、生物技術及應用專業的崗位需求調查,認真研究課程教學內容,分析職業崗位的知識和技能構成,整合課程教學內容,將教學內容分為生命科學基本營養素模塊、生命體中的能量變化模塊、生命體中營養素的代謝模塊、生物化學實驗模塊等,結合各專業技能需要,合理設計安排教學內容。同時,根據專業要求和特點,在實踐教學內容中加入了專業針對性較強的生物質提取分析純化等的操作訓練。并且,將實踐教學內容分為基礎模塊和綜合性實驗模塊,基礎模塊是不同專業共選的內容,綜合性實驗模塊則是整合實驗內容,開設出融合多種技能的大實驗(如將單純的酶特性的驗證實驗,整合成酶的發酵生產、提取、分離、提純、性質檢測和生產應用等技能融合的大實驗),供不同專業根據專業特點選擇的內容,整合從而使同一課程體現不同的專業特色。
4增強教師自身素質,不斷提高教學質量
教師是提高教學質量的根本。面對日新月異的生命科學,生物化學知識也在不斷更新。這要求生物化學教師不斷學習,提高自身素質,才能保證教學高質量。教師要不斷增強自身生命科學知識儲備,教師的學術水平直接決定其專業教學質量,而教師專業知識積累則是教學活動開展的前提和基礎。一方面,教師要上好生物化學這門課,就要吃透各專業生物化學重點和難點,自身要有扎實的無機化學、有機化學、分析化學、食品加工、食品營養分析與檢測等學科的基礎理論知識。另一方面,要時刻關注生命科學發展,及時補充和更新各學科生物化學關注的方向,比如僅生物化學檢測技術,不斷在更新、提高。即使是最新版本的教材內容與企事業單位實際的檢測手段和技術也存在一定的距離,如果教師照本宣科,教學就會嚴重脫離學科發展前沿。因而,注重高技能素質人才培養的高職高專教師要站在專業科學前沿,關注本學科研究進展,準確掌握最新研究成果,在教學過程中教師應注意理論和實踐、經典與前沿的融合,努力使動物生化課程變得興趣盎然,而不是枯燥無味[9]。教師只有勤于積累,不斷充實自己,厚積而薄發,切實提高自身綜合素質,才能做一名稱職的、讓學生敬佩的生物化學專業教師。
5改革教學手段與方法
傳統的生物化學授課方式是填鴨式的教師授課,學生被動聽課模式,在很大程度上限制了學生主觀能動性的發揮,不利于學生對課程內容的掌握,時間越久,不但降低了學生的學習效率和能力的培養,也使教師逐漸失去授課的積極性。只有充分調動學生的主觀能動性,積極融入到課程教學中來,才能使教師的教與學的雙邊活動成效顯著[10]。同時,教學過程中教師要積極掌握現代教學多媒體技術,把聲、像、影等技術融合到教學手段中,以生動的語言和多彩的畫面最大限度地展示生物分子的立體結構和化學變化過程,將繁冗的生物化學知識變抽象為直觀,變復雜為簡明,變枯燥為生動,形象直觀地掌握課程的重點和難點。為此,食品科學系教師在生物化學的授課模式上結合多媒體技術采用了啟發式、“寓學于做,做學結合”的發現式教學模式。
5.1啟發式教學的應用
在生物化學教學中,應用啟發式教學,是利用生命科學的知識,引導學生按照認識事物、掌握知識技能和解決問題的思維過程,引導探究,層層深入,直至學生能動地領會和掌握知識技能的方法。在講授課程時,盡量將所講授的內容與生命活動、食品科學、營養與健康等方面的知識聯系起來,通過學生已感知的、感興趣、最常見的實際問題。如講述“糖的代謝:糖酵解”時,提問學生“為什么人在劇烈運動后會感到肌肉酸痛”以引起學生學習糖酵解的興趣;講述“維生素與輔酶”時,提出“為什么有人會得夜盲癥”;講述“生物氧化”時,提出“為什么一氧化碳會致人窒息”等,激發學生學習生物化學的濃厚興趣。通過這些問題的導入,讓學生感受生物化學與生活密切相關,學習生物化學不再是空洞知識,而是生活中時常遇到需要解決的問題,做到學而有用、學而有趣,調動學生的學習積極性、主動性和自覺性。
5.2“寓學于做,做學結合”的發現式教學
2009級畢業生已有3人獨立開設了西點房,延續自己的創業之路。利用系部的“勤工助學亭”,2011級食品專業學生模擬成立了“長沙湘今餐飲發展有限公司”,從事教師科研產品系列方便菜的生產與銷售。這些平臺的建立,給學生提供了良好的創業機會,極大地鍛煉了學生的創業能力。
優秀的指導老師
學生創業實踐的指導,離不開高水平的導師。在學校,這種導師往往比較缺乏,解決的辦法之一是引入企業導師,企業導師具有豐富的市場經驗和寬廣的人脈,這些在指導學生創業方面具有不可估量的作用。為了指導食品專業學生進行焙烤食品的創業,系部從外部企業請來了資深從業師傅對其進行產品制作和銷售的指導,幫助他們很快就制作出優質適銷的產品,并走上了良性發展之路。解決辦法之二是學校的政策鼓勵老師做“雙師型”老師,不僅僅是拿個證就可以,必須是實實在在的可以勝任的企業家,企業職場人之類的老師。
恰當的鍛煉機會
學生創業不能盲目進行,創業之前可以引導學生進行恰當的鍛煉,這種鍛煉在開始就應該視為一生的能力投資,而不是目光短淺的眼前利益。老師應該指導學生在寒暑假、周末、實訓課程、頂崗實習等期間進行與其未來事業有關的鍛煉,這種鍛煉能夠很好地促進學生創業思維的發展。如,2011年假期組織學生赴東莞、南京某果凍公司進行暑期實踐,了解到飲料類產品的利潤和公司運作特點后,有一位學生畢業后即在家鄉開設了飲料店,并逐步醞釀利用當地豐富的椪柑資源開設飲料廠。參與教師的科研工作對學生也是一種鍛煉,這種機會對于學生的創新能力和動手能力鍛煉是非常寶貴的。對于創業而言,這只是所需能力的一種。在實踐過程中,注意采用與創業掛鉤的方式去進行,方可達到培養創業能力的效果。長沙環境保護職業技術學院學生的創業項目“長沙湘今餐飲發展有限公司”就是在參與老師科研工作基礎上發展起來的,學生在看好方便菜產品的新穎性與市場的廣闊性之后,自主進行了創業。
體現在教學指導思想上,重視技能的培養和理論的驗證,忽視實驗對理論形成的推動作用,忽視創新意識的培養。在教學內容上,由于受經費投入、學生擴招等多方面因素的影響,基本操作、驗證型實驗多,綜合型、設計型實驗少;陳舊內容多,新穎內容少;實驗教學手段落后,傳統實驗技術多,新技術內容少。在教學方法上,教師按實驗教材講授,學生按實驗教材操作,操作過程程式化,過程簡單,結果分析單調,學生獨立自主思維不夠。
2食品專業有機化學實驗改革
2.1樹立啟發式的實驗教育觀念
要實現由驗證型實驗教學方法向啟發式的實驗教學方法的轉變,教師應首先樹立啟發式實驗教育的教學理念,變傳統的單向知識傳授模式為知識傳授與啟發探索相結合的模式。這樣才能將研究能力和創新能力培養融入到課堂教學中,貫穿于教學的各個環節。同時,通過啟發式實驗教育,能使學生變“模仿”實驗為“探索發現”實驗。這種以學生為主體、教師為主導的課堂是將學習知識、培養技能和能力融為一體的載體,學生將會對課堂產生極大的興趣。
2.2教師啟發式的實驗教學
以往填鴨式的有機實驗課堂教學形式單調,難以激起學生的學習興趣、求知欲望和創造欲望,學生只是在眾多的知識當中被動地接受教師講授的現象、原理、規律等,缺乏主動、積極地去認知、探究。教師啟發式的實驗教學則在實驗之初,介紹目前幾種常用的實驗方案,啟發學生通過比較發現幾種方案的優缺點及適用范圍,然后引導學生提出適合實驗室應用的實驗方案或對某個步驟提出改進方案,最終讓學生分組實驗進行對比和驗證。實驗過程需要學生在全過程手腦并用,并讓學生在改進的實驗與已有的實驗步驟和現象的對比中發現問題,思考問題的根源。如用于液體混合物分離的蒸餾與分餾實驗,在教材中是兩個各自獨立的基本實驗操作,我們則將兩個實驗合并為一個實驗,讓學生通過分析自己得到的蒸餾與回流的實驗結果,得到蒸餾與分餾操作在分離液體混合物的異同,從而得到不同分離方法的適用范圍。又例如在乙酰水楊酸的實驗中,書中的方案是固定水楊酸與乙酸酐的用量,計算收率。而改進后的方案為,設置不同劑量比例的實驗組,讓同學分組操作,不同實驗組之間通過對比實驗現象與收率,分析原因,通過對不同劑量組數據的分析,使同學在這一過程中認識到酰化劑的劑量對反應的影響。通過這種改革,使學生在一種探索研究性氛圍中幫助學生掌握實驗要點、難點及注意事項,使學生深刻理解實驗步驟的設置原理,規范實驗操作。通過這種啟發式實驗教學,激發學生探索和創造性研究的積極性,從被動接受者轉變成知識的創造者,為他們將來進行畢業設計、科研工作做準備。
3啟發式科研訓練在有機化學實驗課程的實施效果
以往傳統實驗教學主要以講授法和演示法為主,學生只要“照方抓藥”式被動開展實驗,缺乏思考、分析、提煉和整合歸納知識的能力。啟發式實驗教學則實現了教學與科研的雙贏。大二年級學生在實驗課結束后感言:“有機化學實驗很鍛煉我們實驗技能”。他們在有機化學課堂中了受到科研的啟蒙教育,能主動以較大的興趣投入到課堂的科研訓練過程中,在提高綜合實踐能力的同時,創新意識和能力能夠得到明顯提高。
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