基于“CDIO”理論的《食品風味化學》課程改革與創(chuàng)新

田洪磊+顏海燕+詹萍+談思維+朱新榮

摘要：《食品風味化學》課程是食品科學與工程及相關專業(yè)的特色課程，針對該課程在教學和實踐過程中存在的問題進行探討，著重論述了該課程在教學內(nèi)容、教學方法及考核體系上的改革措施，以充分提高學生學習本課程的興趣和效果。

關鍵詞：食品風味化學;教學改革;CDIO

中圖分類號：G642.0 ? ? 文獻標志碼：A ? ? 文章編號：1674-9324（2015）24-0109-02

《食品風味化學》是食品科學與工程及相關專業(yè)的特色核心課程，該課程不僅涉及到食品加工的各個領域，而且與專業(yè)基礎課和其他專業(yè)課程存在著密切的聯(lián)系，對食品加工和食品質(zhì)量與安全起著非常關鍵的作用[1，2]。

與食品科學專業(yè)其他專業(yè)課類似，《食品風味化學》傳統(tǒng)教學模塊分為理論教學和實驗教學兩部分。理論教學內(nèi)容主要包括：食品風味的基本概念和風味物質(zhì)類別、不同風味的感知及其分子理論、食品天然風味整體呈現(xiàn)機理、食品加工過程中風味的劣變與控制、風味基料的穩(wěn)態(tài)化與釋放、風味物質(zhì)的分離鑒定以及食品加工中風味化學的應用等內(nèi)容。以專業(yè)理論教學的實踐性為目標設置實驗教學內(nèi)容，主要包括基礎驗證試驗和設計實驗，在掌握食品風味物質(zhì)檢測方法的基礎上，可以通過設計實驗加深學生對基礎理論知識的理解，并適當提升學生的實驗動手能力。前期實踐教學經(jīng)驗總結(jié)發(fā)現(xiàn)：按照以上傳統(tǒng)教學模式僅能使學生達到課程理論知識及基本操作技能的掌握，而無法使學生享受或體會到運用所學知識解決實際問題的愉悅感，如在傳統(tǒng)發(fā)酵食品產(chǎn)業(yè)化加工過程中風味品質(zhì)劣變等問題，可使學生在課程學習的整個過程中積極性不高，教學效果不理想。如何使食品風味化學與食品生產(chǎn)實際問題緊密結(jié)合，使學生在解決或設計解決關鍵技術問題的過程中更深刻地領會或體驗食品風味化學知識的魅力，同時啟迪科研創(chuàng)新思維，一直是我們思考的問題。食品在保證安全與營養(yǎng)的同時，美味已成為現(xiàn)代飲食理念的重要因素，但食品風味化學作為一門新興的專業(yè)課程，其教學內(nèi)容遠遠落后于國內(nèi)外相關專業(yè)技術前沿水平，課堂教學所涉及的專業(yè)知識面狹窄，教學方法單一、枯燥，不利于學生“美味”創(chuàng)造能力的提高。然而，如何在現(xiàn)有的教學時間內(nèi)最大限度地提高學生掌握知識、運用知識的能力，如何在課堂教學中滲透培養(yǎng)學生的科研創(chuàng)新意識，是當前本門課程課堂教學亟待改革的關鍵問題。

“CDIO”理論是近年來國外專業(yè)技術教育的創(chuàng)新模式，此模式將構(gòu)思（Conceive）、設計（Design）、實現(xiàn)（Implement）及運作（Operate）四維理念串聯(lián)成技術教育體系，是一種集系統(tǒng)性與先進性為一體的教育理念和人才培養(yǎng)模式，使學生知識、能力及素質(zhì)的培養(yǎng)密切相連，把理論、實踐及創(chuàng)新合為一體，以此全過程的四段教育為載體培養(yǎng)學生的工程技術能力[3，4]。

一、《食品風味化學》課堂教學體系的建立與完善

首先，針對上述《食品風味化學》課程中存在的不足，通過各種途徑充實教學內(nèi)容，確定各章教學內(nèi)容的重點，制定授課體系圖，圍繞食品風味相關理論及研究，在深入理解“CDIO”工程教育教學模式構(gòu)建方法與運行機制的前提下，提出“以專業(yè)研究思維馴化為主線，美味產(chǎn)品設計為目標，教學內(nèi)容反饋更新，理論輔助于實踐，實踐反哺理論”的教學模式，形成具有鮮明創(chuàng)新特色的教學內(nèi)容和教學手段。在此模式實施初期需進行知識點傳授方式的改造，將食品風味品質(zhì)控制案例教學與構(gòu)思（C）模塊對應，將高品質(zhì)調(diào)味品（料）產(chǎn)品開發(fā)與設計（D）模塊對應，將風味物質(zhì)檢測及關鍵集成技術與實現(xiàn)（I）模塊對應，將產(chǎn)品形態(tài)設計和品牌文化理念與運作（O）模塊對應，全面構(gòu)建基于“CDIO”理論的食品風味化學課堂教學體系，并通過不同階段的教學效果反饋意見提出具體完善的措施。

二、基于“CDIO”模式的課程教學體系改革與創(chuàng)新

為適應教學改革的新形式和滿足培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新食品人才需要，依據(jù)制定的授課體系，采用多種教學方法進行教學，如項目研討式教學、案例教學以及課內(nèi)外結(jié)合式等多種教學方法綜合應用，旨在將課程理論知識與應用技術內(nèi)容有效串聯(lián)與融合，激發(fā)學生的科研創(chuàng)新思維，努力使專業(yè)課程教學成為師生共同領會科技前沿、探索創(chuàng)新技術的主要渠道。

1.項目教學法。與其他專業(yè)課程類似，目前《食品風味化學》課程教學基本上延續(xù)以教師為主體的“教師說教”的教學模式，學生始終處于被動接受知識的狀態(tài)，形成教與學嚴重脫節(jié)的現(xiàn)象，導致課堂上學生消極的學習，致使有關風味調(diào)控知識不能很好的應用在實際食品生產(chǎn)和工作中[5]。針對這種情況，教師可結(jié)合具體情況，將相關章節(jié)內(nèi)容與具體項目的研究思路與成果形成串聯(lián)，使學生投入于項目研究設計與實施的整體模擬過程中，通過挈領關鍵技術問題解決的路徑形象展現(xiàn)課程教學內(nèi)容中的難點，在潛移默化中提升學生解決問題的技能和自主學習的能力。如《食品風味化學》課程中所涉及的感官實驗方法，一般的實驗方法是讓學生采用感覺器官對所需評價樣品進行打分評定，學生雖然清楚感官評價結(jié)果對于產(chǎn)品開發(fā)的重要性，但并不能對個體差異所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)差異做出正確地解析。針對此類情況，可以設計開發(fā)某種羊肉特征的風味產(chǎn)品，讓學生先針對某一感官屬性進行特殊的培訓，并對這一感官屬性評分進行相應標準的制定，其評定結(jié)果與初始結(jié)果進行比對;針對如何提升產(chǎn)品風味模擬的擬合程度又涉及到課程中的美拉德反應（Maillard reaction）等重要分支內(nèi)容，不僅可使學生對各個章節(jié)的內(nèi)容融會貫通，同時又能使學生通過美拉德肽制備等項目切身體會到運用課堂理論知識解決實際問題的無限樂趣。通過此項教學模式的運行，學生不僅可以在項目設計過程中掌握理論知識，而且啟迪了基礎理論知識在科研創(chuàng)新中的作用。

2.特色食品案例形象化教學模式。該教學模式的實施，首先讓學生進入各類食品企業(yè)進行參觀實習和生產(chǎn)實習，并親身參與生產(chǎn)的全過程，對食品加工過程的每一環(huán)節(jié)進行熟悉。在學生掌握基本生產(chǎn)工藝的基礎上，課程組教師通過收集整理可能會造成食品風味發(fā)生改變或由食品風味改變導致食品安全的案例，模擬各種食品生產(chǎn)環(huán)節(jié)，并在有可能出現(xiàn)產(chǎn)品風味質(zhì)量的地方設置所謂的“問題源”，引導學生應用所學的食品風味相關知識進行分析，解決“問題源”，提高食品的風味質(zhì)量。這樣不僅使學生融入到課程中，還可提高學生對于實際生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題的判斷能力和解決能力，使其充分認識到新型食品或產(chǎn)品開發(fā)過程中可能存在的風味問題，避免產(chǎn)品在開發(fā)利用過程中出現(xiàn)的風味質(zhì)量問題。endprint

3.Flash技術在《食品風味化學》課程中的應用?！妒称凤L味化學》課程教學內(nèi)容的實用性非常強，僅僅采用以上的教學手段，學生可能還是認為較為抽象，仍停留在“紙上談兵”的階段，導致學生在企業(yè)中學而不知所用。若將在各種資源加工過程中對于風味形成和影響較大的工藝流程以Flash的方式展現(xiàn)在學生面前，代替原先抽象的文字，可使學生更直觀地理解教學內(nèi)容。將Flash等先進輔助手段運用于風味產(chǎn)品關鍵技術的詮釋，可使學生達到“實教實學”的效果。以課程中的多媒體教學“開發(fā)自然呈香型濃縮果汁生產(chǎn)線”Flash為例，通過Flash動畫學生可以身臨其境地體會自然呈香理念在傳統(tǒng)果汁加工改造過程中的每一個細節(jié)：傳統(tǒng)熱力殺菌狀態(tài)下香氣成分散逸，同時耐熱菌具有異味逐漸掩蓋了果汁風味的主體成分。此時，自然呈香型的改造通過兩個科學性分支進行：首先非熱殺菌（如歐姆殺菌等）的應用減少了香氣成分的散逸，并使耐熱菌無藏身之地;其次增香酶酶解結(jié)合態(tài)香氣分子使特征香氣再次呈現(xiàn)，整個過程通過Flash模擬使學生身臨其境，結(jié)合教師的相關啟發(fā)講解，進一步引導學生學習態(tài)度的轉(zhuǎn)變和技能的進步。

三、基于“CDIO”學習效果評價體系的建立

課程知識掌握程度評價是教學活動中的重要環(huán)節(jié)，目前該課程由于采用傳統(tǒng)的以教師為主體的說教教學模式，造成了學生被動接受知識、師生互動少等局面，限制了學生獨立思考、個性化學習的發(fā)展。結(jié)合“CDIO”創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，對《食品風味化學》課程學習成績評價體系進行了相應改革。利用學校的網(wǎng)絡教學平臺進行網(wǎng)絡輔助教學與答疑，通過微課教學嘗試建立促進學生發(fā)展的靈活多樣的考核評價方法，強化學生課外學習活動的積極性，將課程成績設置成課堂講練、網(wǎng)絡學習及課外閱讀三部分，并設計相應的學習效果評價量化表，引導學生提高專業(yè)基本能力與綜合素質(zhì)，轉(zhuǎn)變教師的教學方法和學生的學習方法。此外，課程組教師還將定期根據(jù)學生、教師等在網(wǎng)絡互動平臺上的教學綜合評價，建立反饋控制機制，對教改內(nèi)容及時進行總結(jié)和改進。

參考文獻：

[1]賈承勝，張曉鳴，姜啟興，等.食品風味化學課程的教學改革與創(chuàng)新[J].中國科教創(chuàng)新導刊，2011，（17）：33-34.

[2]孫桂金，劉秀河.食品風味化學課程的教學探索與實踐[J].中國科教創(chuàng)新導刊，2013，（4）：58.

[3]王紅志，李積彬，費躍農(nóng).基于CDIO能力培養(yǎng)的機械原理課程項目實踐[J].高教論壇，2009，4（4）：25-27.

[4]吳鳴，熊光晶.以工程能力培養(yǎng)為導向的工程教育改革研究[J].理工高教研究，2010，29（3）：54-59.

[5]莫尊理，孟淑娟，郭瑞斌，等.“消費化學”情境創(chuàng)設課件設計[J].化學教育，2010，31（8）：17.endprint