“食品物性學”教學的研究和探索
——以河南科技大學食品與生物工程學院為例

劉麗莉，朱文學，康懷彬，向進樂

（河南科技大學食品與生物工程學院，河南洛陽 471003）

“食品物性學”教學的研究和探索
——以河南科技大學食品與生物工程學院為例

劉麗莉，朱文學，康懷彬，向進樂

（河南科技大學食品與生物工程學院，河南洛陽 471003）

“食品物性學”是一些高校食品科學與工程等專業(yè)研究生培養(yǎng)的一門專業(yè)必修課程，是關于食品物理特性進行分析的專業(yè)基礎課程，要求學生能對食品的物理特性進行準確的分析和評價。為了達到有效教學的目的，以河南科技大學食品與生物工程學院為例，從“食品物性學”課程的性質(zhì)與地位、教學內(nèi)容體系與結(jié)構(gòu)、教學方法手段和考核評價體系、課程特色及未來規(guī)劃等方面，圍繞“食品物性學”課程的有效教學進行了實踐和探索。

食品物性學；課程體系；教學方法；實踐教學模式

“食品物性學”又稱“食品物理學”，主要研究食品及其原材料的物理性質(zhì)，具有與“食品化學”同等重要的地位，是食品科學與工程學科一門重要的專業(yè)基礎課程。由于食品及其原材料本身的多樣性和復雜性，食品物性學涵蓋了比物理學更廣泛的研究內(nèi)容和更復雜的知識體系[1]。食品物性學的發(fā)展，從單一的食品流變學到目前較為系統(tǒng)的包含食品及其原材料的基本物理學特征、力學特性、質(zhì)構(gòu)特性、熱特性、色度學、光學特性、電特性、磁特性等內(nèi)容完整的科學體系，經(jīng)歷了一個相對漫長的過程[2]。發(fā)達國家在30多年前就將“食品物性學”列為食品科學專業(yè)的重要基礎課程，如日本、韓國、美國等多個國家的食品科學與工程專業(yè)開設了此課程，并編寫了相關教材。在我國，從上世紀70年代開始逐漸形成“食品物性學”課程體系，主要是面向研究生開設。

1 課程的性質(zhì)與地位

“十五”期間，教育部高等學校食品科學與工程專業(yè)教學指導分委員會已經(jīng)明確，食品科學與工程專業(yè)的“生物化學”“微生物學”“食品化學”“食品工藝學（或食品加工原理）”“食品工程原理（或化工原理）”“食品物性學”“食品分析”“食品營養(yǎng)學”“食品安全性”“食品工廠設計與環(huán)境保護”和“食品機械與設備”等11門課程為專業(yè)主干課程，且強調(diào)食品科學與工程專業(yè)教學計劃中必須將這11門主干課程設置為必修課程[3]。對全國200多所開設了食品科學與工程專業(yè)的高校中的100所高校進行調(diào)查發(fā)現(xiàn)，35所高等學校對本科生開設了“食品物性學”課程，61所高校對研究生開設了“食品物性學”課程，占具有碩士學位授予權(quán)高校的100%。目前，“食品物性學”已經(jīng)成為全國碩士研究生教育體系中的主干課程。

2 課程教學內(nèi)容體系與結(jié)構(gòu)

食品物性學是物理學在食品科學與工程學科的延伸，是食品科學學科主要研究方向之一，是判食品之美和析食品之理的重要基礎學科之一。食品物性學研究內(nèi)容廣泛、涉及基礎學科多，主要研究與食品科學直接相關的各種食品物料在常規(guī)條件下帶有共性的物理學特性，包括食品的基本物理特征、力學特性、熱學特性、光學特性、電磁特性和聲學特性等[4]。經(jīng)過多年的教學探索與實踐，該課程形成了理論講授+實驗教學+擴展教學“三結(jié)合”的課程教學體系，實現(xiàn)了在有限時間內(nèi)傳授更多知識和信息，促進研究生對食品物性學基礎知識的理解與掌握，提高學生食品物性分析與實踐技能、綜合訓練學生、培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新人才的目的。

“食品物性學”教學內(nèi)容體系與結(jié)構(gòu)見圖1。

圖1 “食品物性學”教學內(nèi)容體系與結(jié)構(gòu)

3 主要教學方法教學手段和考核評價體系

3.1 理論教學

理論教學的教學方法和教學手段可以概括為“一體、兩式、三臺和四法”。

所謂“一體”是指多媒體理論教學體系；所謂“兩式”是指基于啟發(fā)式、互動式的課堂教學；所謂“三臺”是指構(gòu)建課程實驗平臺、科研課題平臺、學術(shù)交流平臺；所謂“四法”是指講授、專題講座、課題討論、自學。

運用“一體、兩式、三臺和四法”，提高研究生在教學中的學習主動性，理論講解過程中加強師生互動、強化學生學習上的主體作用，不同專題課堂討論課的開展，主要培養(yǎng)了學生查閱整理文獻的能力，培養(yǎng)學生自主分析問題、解決問題的能力，充分調(diào)動了學生的學習積極性，培養(yǎng)研究生的創(chuàng)新意識和能力，提高教學質(zhì)量。教學內(nèi)容組織方式更強調(diào)了食品物性基本原理和各類食品加工物性的共性部分，同時輔之以代表性食品的物性學分析介紹，通過點面結(jié)合促進學生理解，促使學生掌握食品物性學基本原理和技術(shù)方法等?，F(xiàn)在正逐步加強該課程精品網(wǎng)絡課程體系的構(gòu)建，達到學生能網(wǎng)上查閱課件、作業(yè)和答疑逐步采用網(wǎng)上互動等形式。

3.2 實踐教學

結(jié)合實踐性教學，強化理論學習。經(jīng)過多年的探索和實踐，該課程形成了“結(jié)合課題-理論講解-物性實驗-專題討論”為主線的實踐教學模式。一是在課堂教學的同時要求學生結(jié)合自己課題研究方向，通過查閱相關文獻，整理自己的課題所要用到的食品物性學內(nèi)容，設計所研究食品的物性分析過程和儀器設備，強化學生對理論知識的深入認識；二是理論教學與代表性食品物性學實驗穿插進行，在每一部分內(nèi)容講授結(jié)束后，進行相關代表性食品物性學的實驗研究，加深學生對食品物性學的理解；三是為強化研究生對該課程的學習，學院專門設置了食品物性學研究實驗室，培養(yǎng)學生利用已學基本原理來解決實際問題的能力；四是開展不定期的專題討論會，以學生為主體進行講座，內(nèi)容涉及不同的食品物性學內(nèi)容，根據(jù)學生查閱的最新文獻進行討論，這種形式的開展提高了學生的全面素質(zhì)。

3.3 考核評價體系

改變傳統(tǒng)的研究生學位課考核評價方法，采用分項考核、綜合評分的形式?？己藭r采用理論考核、實踐考核和專題報告考核等相結(jié)合的形式，在培養(yǎng)學生實踐操作技能的同時也加強他們對理論知識的理解。

（1）每年更新考試內(nèi)容，除了考核對課程基本知識點的掌握，同時還要考查學生對課程中最新進展的了解。

（2）主要針對研究生對物性學實際案例中實驗設計、方案實施操作能力的考核，注重鍛煉和提高學生的分析能力。

（3）將學生專題報告單獨納入考核范圍，提高學生積極思索的積極性。課程成績評定方法為：綜合成績評定=60%×筆試成績+20%實踐成績+ 20%專題報告。

4 課程特色

4.1 理論教學方法和手段全面體現(xiàn)了現(xiàn)代教育思想

多媒體教學手段的全面應用為學生提供了豐富的信息量和良好的視覺效果；啟發(fā)式和互動式教學方法的應用，突出了研究生的主體地位，教師實現(xiàn)了從“課堂”教學到“全日制”教學、從“滿堂灌”到“互動式”、從“照本宣科”到“緊跟科技發(fā)展”、從“傳授知識”到“提高能力”4個轉(zhuǎn)變；講授、專題講座、課題討論、自主學習則體現(xiàn)了教學的目的，教會學生從“學會”知識向“會學”知識、從“被動學習”向“主動學習”、從“學會知識”到“學會技能和方法”、從“積累知識”到“運用知識”的轉(zhuǎn)變?！耙惑w、兩式和四法”理論教學和手段的全面應用，體現(xiàn)了“食品物性學”教學方法和手段從傳統(tǒng)轉(zhuǎn)變到現(xiàn)代。

4.2 “一體化”實踐教學體系為研究生理清了科研思路，促進科學思維的形成

從表面看，研究生學習的目的是獲得學位，而獲得學位最主要的前提條件是完成課題研究，撰寫合格的畢業(yè)論文?！耙惑w化”實驗教學體系，將研究生的課題融入到實驗教學過程中則直接體現(xiàn)了研究生教學的表面目的。從深層次來看，研究生學習的目的是提高理論水平和實驗技能，從而提升綜合素質(zhì)，增強創(chuàng)新能力，適應挑戰(zhàn)性工作的需求。在進行實踐教學的前期就將研究生的科研課題引入，并貫穿始終，最終的落腳點為研究生的課題研究方案，就使研究生帶著課題進行學習。學習目的性強，提高了學習積極性和自覺性，不但為良好學習效果的取得提供了前提和保障，而且逐步為研究生理清了科研思路，培養(yǎng)了研究生的科學思維和科學精神。

5 課程建設的未來規(guī)劃

5.1 建設目標

（1）通過進一步推進“以科研為目的，以創(chuàng)新為準則”這一原則的實施。整合教學內(nèi)容，使教學內(nèi)容更符合研究生創(chuàng)新科研能力的培養(yǎng)和社會的需要。

（2）進一步加強實踐性教學。設計更有效率的實驗和課程科研選題，實現(xiàn)培養(yǎng)學生動手能力、綜合運用能力和創(chuàng)新能力。

（3）加強課內(nèi)和課外、網(wǎng)上和網(wǎng)下的知識，使數(shù)字電子技術(shù)的教學滲透到學生學習的各個方面。方便學生的學習，進一步提高教學效率和質(zhì)量。

（4）通過努力，逐步將該課程建設成為省級、國家級精品課程，并以此培養(yǎng)一批高素質(zhì)的教師。

5.2 采取的措施

（1）進一步更新教學理念。認真研究教育教學規(guī)律，認清研究生教學目的。從實體上來說，研究生教學目的是教會學生理清科研思路，盡快進入課題，完成課題研究，撰寫合格畢業(yè)論文；從深層次講是積累深而廣的知識體系，訓練學生的科研思維、迅敏的反應能力、踏實的科研作風。食品物性學的建設方案和措施必須遵循這一規(guī)律。

（2）進一步加強師資隊伍建設。食品物性學是一門牽涉多學科領域的科學。作為教師，除了擁有扎實的物理學知識外，還要有物理化學、食品生物化學、高分子化學，以及生物學、生理學和心理學等學科知識。同時，食品物性學又是一門實踐性比較強的科學，要求對食品加工和檢測以及工程方面有較多的實踐經(jīng)驗。課程內(nèi)容涉及的知識非常廣泛，因此應加強課程教師的引進和師資的培訓，建設一支高水平、高素質(zhì)、國內(nèi)一流的教師隊伍。

（3）進一步加強教材建設。雖然目前國內(nèi)外已編寫了大量的食品物性學教材，這些教材的出版為課程的開設奠定了基礎。盡管教材建設已有起步，但應在現(xiàn)有紙質(zhì)教材的基礎上，向信息量大、內(nèi)容新的立體化教材方向發(fā)展，包括多媒體資料、電子教材、網(wǎng)絡課件、試題庫、實驗教材、輔助教材和系列參考書等。針對碩士研究生的學習特點，編寫適合研究生教學的教材。隨著食品物理特性研究的深入，不斷地對成果進行總結(jié)和提煉，完善和豐富課程內(nèi)容，精選典型案例，強化理論應用。編寫相應的實驗指導書及經(jīng)典案例集，強化課外拓展，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。

（4）進一步加強實驗教學與條件的建設。實驗項目內(nèi)容設計中應覆蓋理論教學內(nèi)容的重點、難點，同時也要保證一定的常規(guī)項目。在實驗項目類型設計中，應包含演示性、驗證性、綜合性、設計性和開發(fā)性實驗，完善一體化實驗教學體系。實驗項目設計的基礎是實驗儀器條件的建設，擬結(jié)合科研工作的通用儀器設備（如物性儀、熱分析儀、流變儀等），也購置一些常規(guī)儀器設備（如果實硬度計、黏度儀等），同時自己動手設計制作實驗裝置（如空隙率測試裝置、黏彈性模擬實驗裝置等），最終建成國內(nèi)一流的食品物性學實驗平臺和研究生創(chuàng)新活動基地。另外，加強實驗室管理，建設完善開放式實驗教學的規(guī)章制度。

（5）其他方面，進一步完善研究生培養(yǎng)制度。在學院內(nèi)實行研究生一年級選題制度，把學生的課題帶到課堂，實現(xiàn)“教學-研究生課題-教師科研”三結(jié)合；逐步推行雙語（英、漢）教學改革，實現(xiàn)“食品物性學”雙語教學；積極采用先進電化教學手段，提高多媒體制作水平，增加動畫、實驗仿真等方法和手段，提高教學水平和效果；進一步豐富和完善網(wǎng)上教學資源，建設和完善“食品物性學”網(wǎng)上教學服務系統(tǒng)。

[1]李云飛，殷涌光，徐樹來，等．食品物性學 [M]．北京：中國輕工業(yè)出版社，2009：1-3．

[2]張朝輝，高昕，付曉婷.“食品物性學”課程的實踐教學改革探討 [J].教育教學論壇，2012（S1）：58-59.

[3]任迪峰，王菲，魯軍，等．“食品物性學”課程教學改革與實踐 [J].中國林業(yè)教育，2010，28（6）：69-70．

[4]姜燕，張海悅.研究生“食品物性學”課程教學方法研究 [J].農(nóng)產(chǎn)品加工（學刊），2013（9）86-88.◇

Research and Exploration on the Teaching of Food Properties：Taking the Food&Bioengineering College of He'nan University of Science&Technology as an Example

LIU Lili，ZHU Wenxue，KANG Huaibin，XIANG Jinle
（Food&Bioengineering College，He'nan University of Science&Technology，Luoyang，He'nan 471003，China）

Food Properties is a number of colleges and universities in food science and engineering and other professional postgraduate training a required course.It is a professional basic course on the analysis of physical properties of food，and requires students to be able to analyze and evaluate the physical properties of food.In order to achieve the goal of effective teaching of the course，this paper takes the Food and Biological Engineering College of He'nan University of Science and Technology as an example，from the nature and position，and the future planning and other aspects of food physics around the effective teaching of the course of practice and exploration.

Food Properties；curriculum structure；teaching method；practice teaching mode

G642

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2017.01.062

1671-9646（2017）01b-0080-03

2016-12-26

河南科技大學研究生教學改革基金資助項目（2015YJG-022）。

劉麗莉（1974— ），女，博士，副教授，研究方向為畜產(chǎn)食品科學與技術(shù)。