“食品物性學(xué)”課程教學(xué)改革與實(shí)踐

任迪峰 王 菲 魯 軍 張柏林

(北京林業(yè)大學(xué)生物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,北京 100083)

食品物性學(xué)是食品科學(xué)與工程的基礎(chǔ)學(xué)科之一,內(nèi)容涵蓋食品本身理化性質(zhì)的分析以及食品物性對(duì)人的感官產(chǎn)生的感覺性質(zhì)的研究。通過(guò)本課程的理論學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)操作,學(xué)生可以獲得食品物理特性的基礎(chǔ)知識(shí),掌握食品客觀評(píng)價(jià)的方法,了解食品的組織結(jié)構(gòu)和生化特點(diǎn),為進(jìn)一步研究食品的風(fēng)味、品質(zhì)和物理化學(xué)性質(zhì)打下一定的基礎(chǔ)。

食品物性學(xué)和食品化學(xué)、營(yíng)養(yǎng)生理學(xué)被稱為食品加工研究領(lǐng)域重要的三大基礎(chǔ)學(xué)問[1]。國(guó)外關(guān)于食品物性的研究從20世紀(jì)80年代開始興起,但國(guó)內(nèi)對(duì)食品物性的研究只是近些年才逐漸起步,存在著教材尚不完善、針對(duì)性不強(qiáng)等問題,導(dǎo)致學(xué)生重視程度不夠,學(xué)習(xí)積極性不高。此外,本課程涉及到高等數(shù)學(xué)、食品工程原理、生物化學(xué)、高分子化學(xué)多門課程的內(nèi)容,概念性較強(qiáng),也容易導(dǎo)致部分學(xué)生死記硬背,不能將知識(shí)靈活地運(yùn)用于實(shí)踐中。因此,有必要從完善教材講義、提高學(xué)習(xí)效率、培養(yǎng)實(shí)踐創(chuàng)新能力等方面著手,推進(jìn)“食品物性學(xué)”的教學(xué)改革。

一、完善教學(xué)講義,加強(qiáng)教材建設(shè)

(一)針對(duì)專業(yè)特點(diǎn),優(yōu)化課程內(nèi)容

國(guó)內(nèi)關(guān)于食品物性學(xué)的研究起步較晚,用于高校教學(xué)的教材只有屈指可數(shù)的幾個(gè)版本。到目前為止,各大高校采用的教材主要有:2001年李里特編著的《食品物性學(xué)》[1];2006年屠康、姜松、朱文學(xué)編著的《食品物性學(xué)》[2]。不同高等院校之間的專業(yè)建設(shè)方向存在差異,教學(xué)的對(duì)象和著重點(diǎn)也不相同。國(guó)內(nèi)開辦食品專業(yè)的高校多為農(nóng)林高等院校和一些綜合性大學(xué),教學(xué)目的是培養(yǎng)能適應(yīng)現(xiàn)代食品工業(yè)發(fā)展需要的、符合中國(guó)農(nóng)林資源特色的高級(jí)工程人才和科學(xué)研究人才。對(duì)于林業(yè)高等院校來(lái)說(shuō),所用的教材應(yīng)該緊密結(jié)合我國(guó)林產(chǎn)資源特色,與相關(guān)林業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)加工相聯(lián)系,反映本專業(yè)的最新科研與實(shí)踐成果[3]。為此,在教材中除介紹一般物性學(xué)研究?jī)?nèi)容外,還應(yīng)著重介紹林產(chǎn)資源的物性及其研究方法和研究實(shí)例。

(二)借鑒國(guó)外成果,反映前沿動(dòng)態(tài)

食品物性學(xué)是食品基礎(chǔ)科學(xué)中較晚發(fā)展起來(lái)的一門學(xué)科,國(guó)外相關(guān)領(lǐng)域的研究進(jìn)展和最新動(dòng)態(tài)日新月異。目前幾個(gè)版本的教材已出版了一定的時(shí)間,教材中的相關(guān)內(nèi)容同國(guó)外的研究相比均有不同程度的滯后。食品物性學(xué)作為一門新興學(xué)科,相關(guān)的基礎(chǔ)理論和實(shí)踐應(yīng)用不斷豐富和發(fā)展,在教材的涵蓋內(nèi)容和框架結(jié)構(gòu)上相對(duì)其他學(xué)科而言,更是動(dòng)態(tài)的逐步完善的。因此,有必要針對(duì)林業(yè)高等院校食品專業(yè)的學(xué)科特點(diǎn),結(jié)合國(guó)內(nèi)外最新研究成果和趨勢(shì),借鑒國(guó)外相關(guān)的優(yōu)秀教材,編寫適合本科生和研究生教學(xué)的教材。在教學(xué)改革中,我們糅合國(guó)內(nèi)外最新的科研動(dòng)態(tài)、歐美和日本的近期教材,以及國(guó)外大型食品企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)踐,修訂、補(bǔ)充和完善各章節(jié)的基礎(chǔ)理論和應(yīng)用實(shí)例,充分滿足了學(xué)生發(fā)展的需要。

二、優(yōu)化學(xué)習(xí)方法,提高學(xué)習(xí)積極性

(一)明晰課程定位,提高學(xué)習(xí)動(dòng)力

“食品物性學(xué)”作為一門新開設(shè)的課程,學(xué)生對(duì)其定位不甚明晰,學(xué)習(xí)積極性普遍不高。“食品物性學(xué)”是物理學(xué)在食品科學(xué)與工程學(xué)科的延伸,是食品科學(xué)學(xué)科主要研究方向之一,是賞鑒食品感官之美和探析食品物理性質(zhì)的重要基礎(chǔ)學(xué)科之一[4]。隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和食品工業(yè)的發(fā)展,無(wú)論是從加工、流通領(lǐng)域,還是從人們的消費(fèi)傾向來(lái)看,對(duì)食品及其原料品質(zhì)的評(píng)價(jià),除了營(yíng)養(yǎng)成分和衛(wèi)生的要求以外,對(duì)其物理性質(zhì)的研究和控制也日顯重要。例如,隨著生活水平的提高,人們對(duì)食品色彩的要求也越來(lái)越高,色澤不正的食物,即使味道很好,也可能會(huì)給人留下品質(zhì)不佳的印象。這就涉及到了對(duì)食品的色彩與光學(xué)性質(zhì)的研究。同時(shí),食品機(jī)械的開發(fā)也越來(lái)越離不開對(duì)加工對(duì)象物性的把握。由此可見,物性學(xué)不僅在專業(yè)課體系中占有重要地位,而且隨著社會(huì)發(fā)展,其研究應(yīng)用將具有更加的廣泛性和必要性。明晰課程學(xué)習(xí)的重要性之后,學(xué)生顯著提高了學(xué)習(xí)的積極性,也為其他相關(guān)學(xué)科的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。

(二)聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)踐,加深知識(shí)記憶

學(xué)生普遍存在的問題是,書本知識(shí)掌握尚好,但是解決實(shí)際問題的能力和科研能力比較差。這就緣于在知識(shí)記憶過(guò)程中,未能和實(shí)際問題聯(lián)系,單純死記硬背,不僅記憶不深刻,而且難以靈活運(yùn)用。因此,教師在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)授人以漁,注重學(xué)生學(xué)習(xí)方法的培養(yǎng)。應(yīng)該積極引導(dǎo)學(xué)生們?cè)谡n后及時(shí)歸納總結(jié),將課本上學(xué)到的內(nèi)容延伸到實(shí)際生活中,幫助加深記憶。例如,在學(xué)習(xí)液態(tài)食品這一章節(jié)中“泡沫的形成與性質(zhì)”時(shí),我們可以引申到實(shí)際制作蛋糕的過(guò)程,即先用攪拌機(jī)將蛋和水打發(fā)泡,再加入糖和發(fā)泡劑攪打,加入面粉而最后加入油脂等調(diào)味料。其中,蛋為表面活性物質(zhì),通過(guò)攪拌法產(chǎn)生泡沫,繼而加入糖增加泡沫的穩(wěn)定性,最后再加入油脂降低其消泡作用。通過(guò)這個(gè)過(guò)程學(xué)生可以將這一節(jié)的內(nèi)容基本串聯(lián)起來(lái),再對(duì)知識(shí)點(diǎn)加以補(bǔ)充,如除了“攪拌法”還有“吹氣法”和“振蕩法”等,這樣學(xué)生就可以輕松地深刻記憶,有助于在以后生產(chǎn)實(shí)踐中的靈活運(yùn)用。

三、改進(jìn)教學(xué)手段,注重培養(yǎng)實(shí)踐技能

(一)積極討論互動(dòng),創(chuàng)建研究型學(xué)習(xí)氛圍

互動(dòng)式教學(xué)是一種有效地調(diào)動(dòng)學(xué)生參與教學(xué)過(guò)程的方法[5]。在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中,我們可以充分利用與教學(xué)內(nèi)容密切相關(guān)的、可以激發(fā)學(xué)生興趣的材料,創(chuàng)設(shè)模擬情景,向?qū)W生提出與生活聯(lián)系緊密的研究性學(xué)習(xí)專題,例如,“泰國(guó)香米和東北大米的黏彈性質(zhì)”“蘭州拉面的應(yīng)力蠕變特性和模型”“優(yōu)劣葡萄酒的感官特征與區(qū)分”等。在這些專題中,學(xué)生可以發(fā)現(xiàn)并提出自己感興趣的問題,活躍思維。在分析和討論的互動(dòng)過(guò)程中,充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性、獨(dú)立性和創(chuàng)造性,培養(yǎng)科學(xué)型研究所需要的觀察能力、思維能力、探索能力、分析能力及解決問題的能力。

(二)豐富教學(xué)手段,進(jìn)行形象生動(dòng)化的教學(xué)

現(xiàn)在教學(xué)過(guò)程中多采用多媒體進(jìn)行教學(xué),比板書方便和生動(dòng)。但如果以文字居多,就會(huì)比較枯燥、乏味,難以吸引學(xué)生的注意力,達(dá)不到多媒體教學(xué)的目的。在教學(xué)過(guò)程中,我們精選最新國(guó)外研究技術(shù)、高新設(shè)備、新推產(chǎn)品的大量圖片和材料,加入到多媒體教學(xué)中來(lái),利用多媒體課件的演示功能,以動(dòng)態(tài)的畫面、鮮艷的色彩、直觀的圖形與同步的聲音,加深學(xué)生對(duì)最新研究動(dòng)態(tài)和教學(xué)內(nèi)容的理解,把抽象的問題具體化,把枯燥無(wú)味的問題趣味化,不僅激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情,更能開拓學(xué)生的視野。

(三)加強(qiáng)課程設(shè)計(jì),提高實(shí)踐能力

“食品物性學(xué)”不僅是一門牽涉眾多學(xué)科領(lǐng)域的科學(xué),也是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的學(xué)科。依賴?yán)碚撔缘恼n程教學(xué)而忽略與實(shí)踐問題的結(jié)合,學(xué)生往往只能機(jī)械地死記硬背,不會(huì)靈活地應(yīng)用學(xué)習(xí)到的知識(shí)。因此,在理論教學(xué)之外開設(shè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)非常必要。此外,可以開設(shè)開放性實(shí)驗(yàn),在實(shí)驗(yàn)時(shí)間和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上開放,學(xué)生可根據(jù)自己的情況,預(yù)約時(shí)間選擇實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。這樣,學(xué)生有更多的時(shí)間參與實(shí)驗(yàn),提高動(dòng)手能力[6]。21世紀(jì)所需要的人才是具有創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的人才。此次教改擬借鑒國(guó)外高校的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),設(shè)計(jì)單元性及連續(xù)性的實(shí)踐方案,通過(guò)單元分組設(shè)計(jì),使同學(xué)們系統(tǒng)、連貫地掌握課程核心知識(shí),培養(yǎng)創(chuàng)新和實(shí)踐操作能力。此外,我們還適時(shí)邀請(qǐng)食品物性學(xué)專家,開展國(guó)內(nèi)外最新研究及發(fā)展專題報(bào)告、案例討論和答辯,針對(duì)實(shí)際問題進(jìn)行分析和討論,提高學(xué)生解決問題的能力。

[1]李里特.食品物性學(xué)[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2001.

[2]趙立.食品科學(xué)與工程專業(yè)設(shè)置食品物性學(xué)的思考[J].廣西輕工業(yè),2009,25(8):163-165.

[3]任迪峰,王建中,張柏林,等.面向21世紀(jì)高等林業(yè)院校食品專業(yè)發(fā)展初探[J].中國(guó)林業(yè)教育,2006,24(1):18-21.

[4]姜松,朱紅力,敬璞,等.加強(qiáng)食品專業(yè)食品物性學(xué)課程建設(shè)的思考[J].中國(guó)輕工教育,2008(3):49-51.

[5]張利云,袁水林.對(duì)互動(dòng)式教學(xué)方法的探討[J].山西財(cái)經(jīng)大學(xué)學(xué)報(bào):高等教育版,2002,56(4):48-49.

[6]任迪峰,魯軍,王建中.“食品工程原理”課程教學(xué)改革的理論與實(shí)踐[J].中國(guó)林業(yè)教育,2006,24(6):48-51.