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课程思政案例食品酶学 [复制链接]

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一、课程内容简介

食品酶学是为专升本生物技术专业开设的一门选修课程。本课程主要内容包括食品级酶的性质、作用规律、酶的结构和作用原理、酶的生物学功能以及酶的应用等。通过学习本课程,可使学生掌握食品酶的基本知识,了解食品酶性质、分类、分布、特点、作用机理及其在食品贮藏、加工中的应用、并使学生具备能够根据食品特性、加工过程特点以及酶的特性,在生产实践中对酶进行合理筛选以及对食品生产与加工过程中涉及的酶学问题进行独立思考和解决的能力。

相关思*元素:诚实守信、民族自豪感、创新精神、科学兴趣、比较法、爱岗敬业

二、课程思*教学目标

第一,民族自豪感和文化自信目标。

融入中华传统文化,激励学生的爱国情感和文化自信;通过学习我国科研工作者在食品酶学领域的一系列科研成果,从而激发学生的创新精神和树立学好各门课程以服务社会、报效祖国的志气。

第二,爱岗敬业、诚实守信的职业道德目标。

通过学习酶的竞争性抑制作用应用,引导学生们了解到抗生素滥用引发的药物残留、食品安全和环境污染等问题,增强学生的法治观念、社会责任意识、环保意识和食品安全意识等。便学生们更深刻认识到个人诚信和爱岗敬业会促进社会公正、法治等方面的让步,从而进一步推动国家富强、和谐地发展。

第三,创新精神目标。

通过学习我国科研工作者在20世纪70年代末成功地采用淀粉酶和糖化酶“双酶法”代替酸法从淀粉水解生产葡萄糖,彻底革除了原来葡萄糖生产中需要高温高压的酸水解工艺,该方法反应条件较温和,因此不需耐高温、耐高压、耐酸的设备。同时。酶在反应过程中也不产生腐蚀性物质,对设备要求低,也改善了劳动卫生条件培养学生敢于创新、勇于实践、不断探索的精神。

第四,科学兴趣目标。

科学问题从生活中提出,科学技术又服务于生活。从生活的角度出发,揭开科技活动背后的人文情怀,有助于激发学生的科学兴趣。

三、课程思*融入设计

元素1:创新精神

在讲授食品酶学发展历史部分内容中,通过向学生讲授我国科研工作者在20世纪70年代末成功地采用淀粉酶和糖化酶“双酶法”代替酸法从淀粉水解生产葡萄糖,彻底革除了原来葡萄糖生产中需要高温高压的酸水解工艺,该方法反应条件较温和,因此不需耐高温、耐高压、耐酸的设备。同时,酶在反应过程中也不产生腐蚀性物质,对设备要求低。也改善了劳动卫生条件,培养学生敢于创新、勇于实践、不断探索的精神。

元素2:民族自豪感

在讲授酯酶部分内容中,通过向学生讲授此酶是我国国家高技术研究发展计划(以下简称“计划”)的重大生物工程专项成果,是我国处于国际领先水平的生物酶农药降解技术,是国内市场上唯一可以真正解决蔬菜水果农药残留问题的产品知识点,有的放矢地对学生进行中华传统优秀文化方面的教育,增强学生的民族自豪感和文化自信。

元素3:科学兴趣

在讲授酯酶部分内容中,通过向学生讲授鞣花酸具有抗癌/抗突变性能、抗氧化作用,在美国抗癌物质排行榜上名列第二,其传统生产方法是以五倍子中单宁为原料,采用氧化法,生产出来的产品纯度低,外观为灰色。而北京化工大学袁其朋教授团队巧妙采用酶转化途径,通过对石榴皮中单宁结构分析、转化菌种选育一一黑曲霉发酵条件及酶诱导条件优化,确定了酶法生产鞣花酸工艺,该方法降低了成本,提高了纯度,是目前生产鞣花酸的主要方法。因此科学问题是从生活中提出的,科学技术又服务于生活。从生活的角度出发,揭开科技活动背后的人文情怀,有助于激发学生的科学兴趣。

元素4:比较法

在讲授酯酶部分内容中,向学生讲授目前公认的蔬菜中防癌和抗癌效果最好的天然产物之一的莱菔硫烷的生产来源,莱菔硫烷传统的生产方法是以萝卜硫素为原料,在黑芥子酶作用下转化为莱菔硫烷,但青花菜种子中,萝卜硫素含量很低,且青花菜种子产量低、价格昂贵。北京化工大学袁其朋教授团队采用酶转化途径设计,通过对莱菔子萝卜硫素与青花菜种子中萝卜硫素结构进行比较,确定了莱菔子萝卜硫素转化为青花菜种子中萝卜硫素的酶,通过加酶以莱菔子为原料生产莱菔硫烷,成本降低了约80%,该方法是目前生产莱菔硫烷的主要方法。因此,运用比较法对各种现象进行分析和对照,归纳其异同、分析其成因、概括其规律、揭示其本质,有利于培养学生的思维能力。

元素5:爱岗敬业、诚实守信

在讲授酶催化反应动力学的酶的竞争性抑制作用基础理论的时候,通过理论讲解和案例分析等方式,使学生了解畜牧病害药物治疗多借鉴酶竞争性抑制的基础理论和规律,以及目前有些地方畜禽用药被盲目地应用畜禽病害的防治当中的现状,使学生们认识到抗生素滥用引发的药物残留、食品安全和环境污染问题正日益凸现。进一步增强学生的法治观念,帮助学生形成社会责任意识、环保意识和食品安全意识等。告诉学生个人诚信和敬业会促进社会公正、法治等方面的进步,从而进一步推动国家富强、和谐地发展。

四、典型教学案例

案例1民族自豪感和文化自信

1.知识点

酯酶的应用。

2.思*目标

通过学习我国科研工作者在食品酶学领域的一系列科研成果,从而激发学生的创新精神和树立学好各门课程以服务社会、报效祖国的志气激励学生的爱国情感和文化自信。

3.教学过程

在讲授酯酶的应用部分内容之前,要求学生课下根据前面章节讲酯酶的分类、酯酶的作用机理知识点,查阅比亚酶的基本情况、比亚酶和同类产品相比的优越性。

课上通过提问、讨论的方式引导学生总结出比亚酶的基本情况。比亚酶是我国计划的重大生物工程专项成果,是我国处于国际领先水平的生物酶农药降解技术,于年3月14日通过国家级鉴定,确定为“自主知识产权、国家专利、世界领先”。北京森根比亚生物工程技术有限公司购买了该项技术专利,使其从实验室转化为工业化生产。比亚酶和同类产品相比的优越性在于比亚酶是OPH级的有机磷降解酶,涵盖了美国OPA级,成本更低,反应效果更好,服务范围广且无腐蚀性,是国内市场上唯一可以真正解决蔬菜水果农药残留问题的产品。如果用化学洗涤剂来降解农药,效果则完全不同,因为化学洗涤剂用的是表面活性剂,这样给大家的感觉是去油的效果很好,以为已经洗干净了,其实不然,它里面仍含有农药的残留物,而比亚酶本身就是一个大蛋白,无律、无污染、无腐蚀,它是用催化的方法来达到降解效果的,只是将原来不溶水的有机磷切成无*小分子计它能够溶于水,这是与市场上各种化学洗涤剂的最大差别。比亚酶酶活高且稳定,其表达量达到每升6克,超过了美国的每升2.8克,是国内外报道的有机磷降解表达量最高的,此外,比亚酶对沙林、梭曼等G类以及V类神经性有机磷*气可以达到较高的降解效率,还可对过期的神经性*气进行脱*处理,效果远远超过美国同类产品,可用于实战*事反恐及消防抢险。比亚酶能把不溶于水的大分子剧*物质分解成溶于水的小分子无*物质,即使把所有农药混在一块,其综合降解率也可达到70%,对单种农药的降解率更高,可接近%。

通过学生课下预习、课上提问讨论总结出我国科研工作者在比亚酶研究方面的贡献,有的放矢地对学生进行中华传统优秀文化方面的教育,增强学生的民族自豪感和文化自信。

4.学习资源

①刘欣主编:《食品酶学》,中国轻工业出版社年版;

②何国庆、丁立孝主编:《食品酶学》,化学工业出版社年版。

案例2爱岗敬业、诚实守信

1.知识点

酶的竞争性抑制作用及应用。

2.思*目标

通过学习酶的竞争性抑制作用应用,引导学生们了解到抗生素滥用引发的药物残留、食品安全和环境污染等问题,增强学生的法治观念、社会责任意识、环保意识和食品安全意识等。使学生们更深刻认识到个人诚信和爱岗敬业会促进社会公正、法治等方面的进步,从而进一步推动国家富强、和谐地发展。

3.教学过程

在讲授酶的竞争性抑制作用部分内容之前,要求学生课下查阅人感冒发烧后为什么要用消炎药、畜牧病害药物治疗多采用什么方法、兽用抗生素的使用规定、现状、畜禽用药被盲目地应用于畜禽病害的防治当中会产生什么后果。

课堂上通过提问,讨论人感冒发烧后为什么要用消炎药,如使用磺胺药的原因引出酶的竞争性抑制作用的机理,进一步使学生了解畜牧病害药物治疗多借鉴酶竞争性抑制的基础理论和规律。通过提问,讨论兽用抗生素的使用情况,引出复旦大学公共卫生学院青年研究人员王和兴课题组在年上海名儿童的尿液中检测出了21种抗生素。根据近几年国家食品药品监督管理总局公布的食品抽检结果,不合格的肉类及其制品里,问题都是抗生素超标,涉及磺胺、土霉素、氟苯尼考及沙拉沙星等6种抗生素。对国家及地方食药监部门的食品抽检信息进行梳理,经不完全统计,检出抗生素超标或使用违禁抗生素的食品达上百批次,数量从大到小依次涉及鱼类及水产品、禽类、蜂蜜、肉制品、鲜鸡蛋。鱼类及水产品最多,问题集中在呋喃酮代谢物、氯霉索、呋喃西林代谢物、恩诺沙星、环丙沙星、土霉素、呋喃它酮代谢物,喹乙醇抗生素,对于多达8种的现状,目前对兽用抗生素的使用规定是,只有禽畜发病时才可使用、不发病不得使用。但一些养殖户由于养殖密度大卫生条件不好等常备抗生素,类似于“保健药”使用,在饲料中添加的抗生素种类繁多,人用抗生素也同样用于养殖。结果一方面,禽畜在养殖中由于抗生素的滥用可能有残留,进而通过食物链进入人体;另一方面,含抗生素的禽畜粪便通过施肥,进入土壤,也可能被植物吸收最终进入人体。

通过提问、讨论,使学生们认识到抗生素滥用引发的药物残留、食品安全和环境污染问题正日益凸现进一步增强学生的法治观念,帮助学生形成社会责任意识、环保意识和食品安全意识等。告诉学生个人诚信和敬业会促进社会公正、法治等方面的进步,从而进一步推动国家富强、和谐地发展。

4.学习资源

①刘欣主编:《食品酶学》中国轻工业出版社年版;

②何国庆、丁立孝主编:《食品酶学》,化学工业出版社年版:

五、教学反思

食品酶学课程思*的建设具有重大的意义,有助于培养学生的文化素养以及爱国主义情感,有助于培养学生良好的行为习惯和道德品质,使学生在学习理论知识的同时掌握辩证思维中的对立统一规律。在讲授过程中教师注意言传身教,做良好的学术道德榜样,用自己的行为去正面影响学生。本学期食品酶学课程注重通过思*内容与课程内容相结合,取得了良好的教学效果。思*的实施提高了学生的学习兴趣,对引导学生

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