《茶叶生物化学》课程现状分析及教改思路探讨

宋勤飞 张明露 吕立堂 尹杰 牛素贞

摘要：《茶叶生物化学》是茶学的基础和前沿，也是茶学专业公认的“教”、“学”两难课程。作者结合多年《茶叶生物化学》教学体会，剖析该课程目前的教学现状，并提出课程教学改革理念和思路，以期提高《茶叶生物化学》课程教学效果。

关键词：《茶叶生物化学》;现状;教学改革;探讨

中图分类号：G642.0     文献标志码：A     文章编号：1674-9324（2019）50-0130-04

《茶叶生物化学》是高校茶学本科专业一门重要的专业基础课程，是生物化学、植物化学以及食品化学等渗透到茶树栽培学、制茶学、茶叶审评与检验、茶叶深加工及综合利用等领域后形成的一门新型的交叉学科，为茶叶的生产、加工、利用以及贸易提供有关化学、生物化学的理论依据[1]。《茶叶生物化学》是茶学学生接触专业的起点，其教学效果的好坏直接影响到学生后续专业课程的学习。而根据笔者多年从事《茶叶生物化学》教学工作的体会，目前该课程教学中存在诸多问题，如何提高《茶叶生物化学》教学质量，让学生在有限时间内系统掌握课程基本内容，是茶叶生物化学教学工作中需要不断探索和研究的课题。

一、《茶叶生物化学》课程教学现状分析

1.学科发展迅速，教材更新滞后。茶叶生物化学是目前茶学学科中发展最为迅速的领域之一。尤其是最近十年，茶树功能基因、次级代谢关键酶及基因、茶叶代谢谱、茶叶功能成分与健康等的相关研究呈爆发式增长[2]。而目前大多数学校在用的、“最新”的教材依然是2003年出版的宛晓春主编的《茶叶生物化学》（第三版）。该教材是我国茶叶生物化学领域的权威教材，曾获“中华农业科教基金会全国高等农业院校优秀教材奖”，深受广大师生的欢迎[1]。但随着茶叶生物化学相关的、新的研究成果被报道出来，教材中原有的一些内容亟须补充和更新。长期使用相对滞后的教材使学生获得的知识也相对落后，脱离学科前沿，无法获得“新知”，无法高效提升学生的专业知识和技能，造成学生所学的知识与时代的发展脱节。

2.课程体量庞大，课时相对较少。《茶叶生物化学》课程体量庞大，内容丰富。教材内容主要包含茶叶中内在化学成分的种类、性质、含量、分布，茶树生命过程中（生长发育、新陈代谢、遗传变异）物质、能量和信息的变化规律，制茶工艺过程中化学成分的变化及对品质风味形成的影响，茶叶有效成分的利用及茶叶保健功效和茶叶理化成分分析等。从目前国内主要涉茶高校《茶叶生物化学》课时情况的统计（见表1）来看，除云南农业大学、信阳师范学院、华南农业大学等几所学校《茶叶生物化学》理论课时较高，达到40课时外，其余学校如浙江大学、湖南农业大学、安徽农业大学等，《茶叶生物化学》课程理论课时数大都在32—36学时，部分如南京农业大学《茶叶生物化学》理论课时只有27学时。课时数普遍偏少，这必将导致教师在上课时必须有所舍弃，对某些知识点的讲解只能点到为止，无法拓展，这必将影响到学生的学习效果。

3.内容复杂抽象，学习难度较大。《茶叶生物化学》涵盖的内容综合交叉，理论性极强。茶叶中的茶多酚、茶氨酸、芳香物质等对学生而言也比较陌生，物质代谢过程以及制茶时物质的转变过程等非常的微观、抽象，对于学生来讲难于理解和记忆，学习难度较大，兴趣不高。部分基础较差的学生，甚至对课程产生畏惧心理。

4.实验教学整体性和连续性有待加强。目前我校《茶叶生物化学》课程实验教学课时为16课时，一般安排6个实验，教学内容主要为茶叶中主要内含物质的定性定量分析。实验多为基础性和验证性实验，学生照着教师的演示完成实验，缺乏主动思考的过程。每个实验相对独立，缺乏整体性和连续性，学生在完成某个茶样的某个指标的测定后，对实验结果无法进行综合评价。实验教学对学生实践应用能力的培养大打折扣，没有起到促进学生灵活应用知识、解决实际问题的作用，束缚了学生的创造性与主动性。

5.课程考核模式单一，评价体系不健全。传统教学模式下《茶叶生物化学》课程考核多以期末考试成绩为主，比例占到总成绩的70%左右，形成性评价不高。并且通常为降低考试难度，试卷大部分题目都是考查记忆性的知识点，导致最后学生完全靠自己的记忆获得分数，而灵活应用知识的能力没有得到体现，无法测试学生真实的学习能力。

二、《茶叶生物化学》课程改革理念

以培养“复合型、创新型、应用型”专业人才为目标;坚持“以人为本”，以探索适合创新人才培养的教学方法为核心，以“四个转变”[3]，即教师角色由知识传播者转变为学生学习过程的组织者、引导者和合作者，学生角色由知识的被动接收者转变为学习的主体，教学方式由传统的“灌输式”、“填鸭式”转变为启发式、引导式，学习方式由被动接受学习转变为自主、探究、合作的学习方式;以高水平师资队伍建设为保证，尊重教学规律，把握教学的系统性及完整性，重视理论知识与实践应用的有效融合;关注学生个体差异，激发学生学习动机，唤起学生的求知欲，发展学生的求异思维;注重教学效果，改进考核方式，教学评价多元化，提高学生综合素质和创新能力，以适应新时期茶产业发展对人才的需求。

三、《茶叶生物化学》课程教学改革思路

1.增加教师的知识储备量，提升教学水平。当下信息时代、自媒体时代，学生获得知识的途径越来越多，也越来越便捷，加上在茶叶生物化学领域各种新技术、新方法和新仪器不断涌现的情况下，知识的时效性亦很明显。这要求教师自身不断更新自己的知识储备，并准确地传输给学生，与时俱进，提高自己的专业素养和教学水平，让学生感觉到教师确实能给予他们所需要的知识，使学生更加重视课堂教学，对每一堂课都充满期盼和兴趣，从而提升教学效果。

2.善用思维导图，建立知识构架体系。目前《茶叶生物化学》教材内容主要包括茶叶中的化学成分及其性质、茶树次生代谢、环境对茶树物质代谢的作用、茶叶制造化学、茶叶功能成分化学及茶叶生物化学研究方法等几部分。实际在讲解茶叶中某一种化学成分其结构、性质、功能时，必然会涉及其代谢合成以及环境条件、加工技术等对其的影响，而这些内容通常分布在教材的不同章节。若完全按照书本的章节排布讲解不仅需要更多学时，并且知识点零散不成系統，学生理解起来也比较混乱。可借鉴思维导图，在讲茶叶中某一种内含成分时，将与其相关的、分散在各个章节中的知识点连成线、辅以面、织成网、搭起架构，形成关于这一化学成分的完整知识构架体系（见图1）。同时引导学生根据自己学习和记忆习惯进行知识点的梳理，使学到的知识系统化、规律化、结构化，运用起来更加灵活，联想更加畅通。

3.引入前沿科研成果，补充拓展教材内容。随着仪器设备和研究手段的更新，茶叶生物化学领域新知识、新技术、新成果不断涌现，应及时把新的知识添加到课程教学中，做到对教材内容的补充和拓展。同时，促使学生了解本学科的最新成果和前沿领域，扩展视野，使其对茶叶生物化学的科研方向及方法等有初步了解。如在现有教材中关于“儿茶素类物质的生物合成途径”这一知识点，比较清楚的是儿茶素（C）、表儿茶素（EC）、没食子儿茶素（GC）、表没食子儿茶素（EGC）的合成，对茶树中占主导地位的儿茶素没食子酸酯（CGC）的生物合成途径却不清楚，也缺乏相关的研究报告。但在2012年，LIU等人的研究已经明确酯型兒茶素合成以非酯型的EC和EGC为前提，在没食子酰基-1-O-β-D-葡萄糖基转移酶（UGGT）催化下，被活化形成1-O-没食子酰-β-葡萄糖（βG），再在1-O-没食子酰基-β-D-葡萄糖-O-没食子酰基转移酶（ECGT）作用下，将没食子酰基转移到顺式非酯型儿茶素的C环3位上而形成酯型儿茶素ECG和EGCG[4]。在课堂教学中，需要将这些研究成果告知学生，使学生对儿茶素的生物合成有更加完整、更加全面的认知。

4.丰富教学手段，提升教学效果。《茶叶生物化学》课程许多内容晦涩难懂，若完全采用传统的“讲授式”教学（LTT，Lecture-type Teaching）通常会使学生感觉枯燥，学习兴致不高，效果不佳。因此必须在教学方法上下功夫，根据每个章节内容的难易程度及特点，灵活采用“讨论式”教学（DM，Discussion Method）、“案例式”教学（CBS，Case Base Study）、“问题引导式”教学（PBL，Problem-Based Learning）、小组合作学习（GCL，Group Cooperative Learning）、“翻转课堂”教学（FC，Flipped Classroom）等多种教学形式激发学生的学习兴趣，增强学生的参与感与新鲜感，调动学生的主观能动性，使“教”与“学”相得益彰，使学生在轻松、愉悦的氛围中获得知识，强化记忆，同时也锻炼了学生独立思考、科学思维的能力。

如在讲解“环境条件对茶树物质代谢的影响”这一部分内容时，因其中涉及的知识点已在前面介绍各种内含物质的代谢时有所讲授，所以本章可采用“案例式”教学方法进行。可设计两个典型案例，案例一：同一茶树品种在不同生态环境下其茶叶中内含物质含量和比例差异明显。案例二：同一茶树品种在相同生态环境下采用不同的栽培管理措施其品质差异明显。在课前将设计好的案例告知学生，要求学生根据所学的知识，结合生态条件、管理措施的不同详细阐述品质差异的原因。课堂上教师根据学生对案例的分析将温、光、水、土壤、管理措施等茶树物质代谢的影响进行总结提炼。而在讲解茶叶功能成分化学部分的内容时，可采用“问题引导式”教学模式，用与生活紧密相关，学生感兴趣的话题，如“饮茶与人体衰老”、“喝茶减肥”、“喝茶的人通常思维比较敏捷”等要求学生自学相关知识，查阅资料，在课堂上通过对问题的讨论从而引出“茶多酚的抗氧化活性”、“咖啡碱具有燃烧脂肪作用”、“茶氨酸具有镇静、提高学习和记忆能力”等知识点，让学生不仅掌握了知识，而且锻炼了学生的发散性思维，培养了其主动学习的意识，大大提升了学生灵活运用知识的能力。

5.改革实验教学，强化理论与实践结合。实验教学是《茶叶生物化学》课程教学的重要组成部分，是对理论教学的有力补充和强化，也是茶叶生物化学知识应用于实践的重要桥梁。对实验教学的改革应更偏向于实验的“实用性”。可将实验教学与教师科研项目或学生的实践创新训练、SRT项目、毕业论文设计等有机结合，设计更多“综合性”实验，促进学生主动思考，增强其对理论知识的理解，也促进学生综合能力的提升。如可以把含水量、茶多酚、氨基酸、咖啡碱、水浸出物含量测定等几个原来相对独立的实验设计成一个综合实验。结合贵州省情，以贵州名优绿茶春茶为研究对象，通过测定其含水量、茶多酚、游离氨基酸、咖啡碱、水溶性浸出物含量等，分析贵州名优绿茶特征性成分分布规律，量化贵州名优绿茶优势。通过这样的设计，学生不仅学会了各种内含成分的检测方法，而且对贵州绿茶的内在品质有了更加直观的认识。

6.改进考核方式，提升教学效果。课程考核是衡量大学生学习水平的主要手段，在人才培养过程中起着指挥棒的作用[5]。但“一卷定终生”的传统考核方式，重结果轻过程，既不能客观公正地反映学生的学习情况、学习能力和水平，又不能激发学生的学习积极性。《茶叶生物化学》课程考核改革将采用形成性评价与终结性评价相结合的模式（详见表2），突出教学的全过程考核，加重过程性考核（详见表3）的比例，坚持考核理论知识和能力素质并重，利用考核充分鼓励和引导学生积极思考，促进学生综合能力全面发展。

四、结论与展望

随着大学本科教育的“四个回归”，既要求对学生合理“增负”，也要求“着力提升专业建设水平，推进课程内容更新，推动课堂革命，建好质量文化”。《茶叶生物化学》作为茶学学科重要的专业基础课，在教学工作中应该以高度全局的眼光提炼课程的知识脉络，合理划分重组教学内容，引入大量最新科研成果及生产实例，采用丰富多样的教学手段，全面提升教学效果，为培养创新型茶学专业人才奠定坚实基础。

参考文献：

[1]李大祥，李叶云，张正竹，等.茶叶生物化学课程建设实践[J].高等农业教育，2011，（01）：71-74.

[2]宛晓春，李大祥，张正竹，等.茶叶生物化学研究进展[J].茶叶科学，2015，35（01）：1-10.

[3]刘献君.大学课程建设的发展趋势[J].高等教育研究，2014，35（02）：62-69.

[4]Liu Y J，Gao L P，Liu L，et al.Purification and characterization of a novel galloyltransferase  involved in catechin galloylation in the tea plant （Camellia sinensis）[J].The Journal of Biological Chemistry，2012，287（53）：44406-44417.

[5]杨坤，李德富，吴重德，等.生物化学课程过程考核改革[J].教育教学论坛，2018，（02）：125-127.