高等學(xué)?！笆称坊瘜W(xué)”課程教學(xué)改革的探索與實踐

徐寶成 ，羅登林 ， 任國艷 ，崔國庭 ，馬紅燕

（1.河南科技大學(xué)食品與生物工程學(xué)院，河南洛陽 471023；2.河南科技大學(xué)食品加工與安全國家級實驗教學(xué)示范中心，河南洛陽 471023）

“食品化學(xué)”是普通本科食品科學(xué)與工程和食品質(zhì)量與安全專業(yè)的基礎(chǔ)核心課程之一，其主要是從化學(xué)角度和分子水平研究食品的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)特性、理化性質(zhì)、營養(yǎng)和安全性質(zhì)，以及它們在生產(chǎn)、加工、貯藏和運銷過程中的變化及其對食品品質(zhì)和安全性影響的一門學(xué)科。該課程為改善食品品質(zhì)、革新食品加工工藝和儲運技術(shù)、科學(xué)調(diào)整膳食結(jié)構(gòu)以及提高食品質(zhì)量和安全監(jiān)控水平等提供基礎(chǔ)理論支撐[1]。由于“食品化學(xué)”課程內(nèi)容理論性強，涉及“無機化學(xué)”“有機化學(xué)”“生物化學(xué)”“食品科學(xué)”等多課程的交叉與融合，對于初學(xué)者在認識和理解上存在一定的難度，極易失去學(xué)習(xí)興趣。因此，探索新的教學(xué)方法、革新常規(guī)教學(xué)手段、提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、使學(xué)生從被動接受到主動學(xué)習(xí)一直是多年“食品化學(xué)”教學(xué)過程中密切關(guān)注和思考的問題。就“食品化學(xué)”理論和實驗教學(xué)過程中存在的常見問題進行探索和討論，并提出解決方案，以期提高該課程的理論和實驗教學(xué)效果，為食品專業(yè)相關(guān)專業(yè)課程的教學(xué)打好理論基礎(chǔ)。

1 理論和實驗教學(xué)中存在的問題

1.1 課程內(nèi)容交叉重疊

“食品化學(xué)”課程中一些章節(jié)的內(nèi)容與食品專業(yè)的其他課程存在交叉和重疊，如“食品化學(xué)”課程體系中《水分》、《蛋白質(zhì)》、《碳水化合物》、《脂質(zhì)》等章節(jié)的內(nèi)容和“無機化學(xué)”“有機化學(xué)”“生物化學(xué)”等基礎(chǔ)課程就存在一定程度的交叉。另外，“食品化學(xué)”課程中有關(guān)維生素、礦物質(zhì)、酶等章節(jié)的內(nèi)容與“食品營養(yǎng)學(xué)”和“食品酶學(xué)”也有一定的重疊；其他章節(jié)，如食品風(fēng)味物質(zhì)、添加劑則與“食品風(fēng)味化學(xué)”和“食品添加劑”有重復(fù)[2]。在實際教學(xué)過程中，由于任課教師很難做到對專業(yè)課程體系相關(guān)課程教學(xué)大綱的深刻領(lǐng)會和把握，難免造成在講授內(nèi)容上與其他課程存在一定程度的重復(fù)，這不僅會降低課程教學(xué)效果，而且還會降低學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。

1.2 課程教學(xué)內(nèi)容陳舊

“食品化學(xué)”是食品類專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，目前隨著國內(nèi)外食品科學(xué)與技術(shù)發(fā)展迅速，新的食品原料、食品加工、包裝與貯藏技術(shù)，以及新的食品營養(yǎng)與安全問題不斷涌現(xiàn)，這就需要“食品化學(xué)”的教學(xué)內(nèi)容不斷進行更新，以滿足食品學(xué)科其他專業(yè)課程的發(fā)展對基礎(chǔ)理論的新需求[3]。隨著油脂加工及安全控制技術(shù)的發(fā)展，人們對食用油品質(zhì)提出了更高的要求，新的油脂適度加工技術(shù)和高甾醇食用油也相繼出現(xiàn)，然而在目前常見“食品化學(xué)”教材中，對脂質(zhì)體系中植物甾醇及其酯類衍生物的介紹幾乎沒有涉及，這顯然已經(jīng)不能滿足油脂加工及安全檢測對基礎(chǔ)理論的新需求[4]。因此，在“食品化學(xué)”教學(xué)過程中如何更新教學(xué)內(nèi)容，加入食品化學(xué)領(lǐng)域的最新研究成果，滿足食品加工、貯藏和安全控制對基礎(chǔ)理論的新需求，已成為“食品化學(xué)”教學(xué)工作者的一個新挑戰(zhàn)。

1.3 多媒體教學(xué)手段單一

隨著網(wǎng)絡(luò)教學(xué)技術(shù)的發(fā)展，“食品化學(xué)”已經(jīng)實現(xiàn)多媒體教學(xué)的普及。然而，在教學(xué)過程中，仍然存在以下一些問題，如多媒體課件制作不夠精美，大部分以文字敘述為主，缺乏形象生動的動畫和三維演示技術(shù)，這就導(dǎo)致教師上課時習(xí)慣性地按照課件上的內(nèi)容照本宣科、平鋪直敘，而學(xué)生則眼睛盯著屏幕，忙于記筆記，達不到生動形象、科學(xué)解釋食品化學(xué)抽象理論的效果。在教學(xué)座談會上，曾有學(xué)生多次反映有些教師上課時PPT切換太快，跟不上講課的節(jié)奏，也沒法完整記錄教師講的重點內(nèi)容，導(dǎo)致聽課效果很差，過不了多久就忘得一干二凈。綜上所述可知，多媒體教學(xué)雖然方便，將教師從繁瑣的板書中解放出來，但是如果僅僅是文字式的平鋪直敘，其教學(xué)效果反而不如板書式好。因此，如何科學(xué)使用多媒體，將復(fù)雜抽象食品化學(xué)理論通過多媒體動畫或三維演示技術(shù)展現(xiàn)出來已成為擺在教師面前的一個重要課題。

1.4 實驗教學(xué)創(chuàng)新性不夠

實驗教學(xué)是培養(yǎng)和提高學(xué)生綜合能力和創(chuàng)新思維的重要環(huán)節(jié)，是理論教學(xué)的延續(xù)和檢驗。按照實驗的性質(zhì)，我國高等院校的“食品化學(xué)”實驗教學(xué)可以分為驗證性實驗、綜合性實驗和設(shè)計創(chuàng)新性實驗[5-6]。從目前情況來看，大多數(shù)學(xué)校仍以驗證性實驗為主，采取傳統(tǒng)教學(xué)模式，即教師是主角，課前負責(zé)實驗材料的準(zhǔn)備，試劑的配制、標(biāo)定和分裝，并分配給每組學(xué)生；同時，教師將實驗原理和具體步驟詳盡地寫于黑板之上，以便學(xué)生照著做。這樣學(xué)生倒是輕松，只要依葫蘆畫瓢，就可以得出預(yù)定結(jié)果，甚至有個別學(xué)生課前不預(yù)習(xí)，上課不認真聽講，做完實驗都沒弄清其中原理，知其然不知其所以然。因此，現(xiàn)在的實驗教學(xué)方式不利于培養(yǎng)學(xué)生的能動性、思考性和創(chuàng)新性，盡快進行實驗教學(xué)改革已勢在必行。

1.5 課程考核方式不科學(xué)

“食品化學(xué)”課程的考核必須綜合考慮學(xué)生理論知識的掌握情況、實驗技能和設(shè)計創(chuàng)新能力，這也是檢驗課程教學(xué)是否適合培養(yǎng)創(chuàng)新性人才的唯一科學(xué)途徑[7-8]。以往“食品化學(xué)”的課程考核平時成績占10分，實驗成績占20分，期末考試占70分，一考定等級。值得注意的是在對學(xué)生實驗綜合能力考核時，往往只根據(jù)實驗報告來確定學(xué)生的實驗成績，這樣使得個別上課不認真聽講，不主動參與實驗設(shè)計，靠抄襲別人實驗數(shù)據(jù)的學(xué)生，憑著一份工整的實驗報告就能獲得較高的實驗成績，這顯然不能客觀、科學(xué)地評價學(xué)生對食品化學(xué)理論知識的掌握情況，更不利于培養(yǎng)食品類創(chuàng)新性人才。因此，改革“食品化學(xué)”課程的考核方式已成為當(dāng)前迫切需要解決的問題。

2 改革措施探索與實踐

2.1 優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容，實施精品教學(xué)

為適應(yīng)新形勢下培養(yǎng)高素質(zhì)食品專業(yè)人才的需求，在“食品化學(xué)”教學(xué)過程中，應(yīng)根據(jù)該專業(yè)課程建設(shè)的要求，對教學(xué)內(nèi)容進行調(diào)整和優(yōu)化，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)質(zhì)量。首先，開課前應(yīng)充分了解學(xué)校食品專業(yè)（如食品科學(xué)與工程、食品質(zhì)量與安全）的歷史沿革、特色和優(yōu)勢，并根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)計劃和課程教學(xué)大綱的要求，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，避免教學(xué)內(nèi)容的重復(fù)。學(xué)校食品化學(xué)教學(xué)團隊在給食品科學(xué)與工程和食品質(zhì)量與安全專業(yè)的學(xué)生講授該課程時，在具體授課內(nèi)容側(cè)重點上就有所區(qū)別。例如，給食科學(xué)生上課時，維生素、礦物質(zhì)、食品添加劑的內(nèi)容不作介紹，因為這些知識在“食品營養(yǎng)學(xué)”和“食品添加劑”等課程教學(xué)中會作更詳盡的講解；相反，在給食安專業(yè)學(xué)生上課時食品添加劑的內(nèi)容需重點介紹，而食品中有害成分等章節(jié)的內(nèi)容則無需講解，因為這些內(nèi)容與食安專業(yè)開設(shè)的“食品安全學(xué)”和“食品毒理學(xué)”等課程重復(fù)。另外，任課教師還應(yīng)該根據(jù)食品專業(yè)的特色和優(yōu)勢，對具體章節(jié)的講授內(nèi)容進行優(yōu)化和升級，以滿足專業(yè)和學(xué)科特色的發(fā)展需求，如學(xué)校農(nóng)產(chǎn)品特色資源干燥理論與技術(shù)是食科專業(yè)的特色優(yōu)勢學(xué)科，因此在給食科專業(yè)學(xué)生講授水分這一章節(jié)時，除了介紹水分活度、水與食品的穩(wěn)定性等內(nèi)容外，還根據(jù)最新的研究進展，對食品中水分的位轉(zhuǎn)移、相轉(zhuǎn)移和分子的移動性等內(nèi)容進行拓展和補充，以滿足干燥特色優(yōu)勢學(xué)科對人才培養(yǎng)的需求?？傊?，在“食品化學(xué)”的理論和實踐教學(xué)過程中，應(yīng)結(jié)合學(xué)校食品專業(yè)的人才培養(yǎng)要求和學(xué)科發(fā)展的特色和優(yōu)勢，對“食品化學(xué)”的教學(xué)內(nèi)容進行優(yōu)化和升級，實施精品教學(xué)，提高教學(xué)效果和人才培養(yǎng)質(zhì)量，確保專業(yè)和特色優(yōu)勢學(xué)科的持續(xù)發(fā)展。

2.2 采用混合式教學(xué)模式，提高教學(xué)效果

隨著網(wǎng)絡(luò)和新型多媒體技術(shù)的發(fā)展，學(xué)?！笆称坊瘜W(xué)”教學(xué)團隊積極進行教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革，利用雨課堂平臺這一智慧教學(xué)工具，積極探索和實踐混合式教學(xué)模式，極大地提高了學(xué)生學(xué)習(xí)“食品化學(xué)”的興趣和熱情，教學(xué)質(zhì)量顯著提高[9]。教學(xué)團隊建立的雨課堂平臺的教學(xué)模式主要通過以下3個階段進行實施。

第一階段，課前活動安排。教師在課前要科學(xué)設(shè)計教學(xué)方案，精心制作課件，可通過慕課平臺、學(xué)堂在線、土豆、優(yōu)酷等網(wǎng)站精選與授課內(nèi)容相關(guān)的視頻，并通過雨課堂的“慕課視頻”功能將精選的視頻片段插入PPT課件中，最后通過雨課堂將制成的課件發(fā)送至學(xué)生手機終端，供學(xué)生課前預(yù)習(xí)。教師則可通過自己的手機終端，隨時掌握學(xué)生的預(yù)習(xí)情況，如瀏覽課件的頁數(shù)、有無不理解的難點內(nèi)容等。學(xué)生根據(jù)教師布置的學(xué)習(xí)任務(wù)，提前預(yù)習(xí)課件和相關(guān)視頻材料，并圍繞教師提出的問題收集材料、撰寫專案或進行科學(xué)實驗和社會調(diào)研，為課堂小組討論和成果展示做好準(zhǔn)備。這種方式可以極大地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和參與度，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和主動獲取知識的能力。

第二階段，課堂活動的開展。學(xué)生通過手機微信登陸線上課堂，快速實現(xiàn)課堂考勤簽到。授課時，教師的課件會通過雨課堂平臺同步到學(xué)生的手機上，學(xué)生根據(jù)自己對知識點的理解和接受情況，可以通過“雨課堂”平臺向教師提問；教師則根據(jù)學(xué)生的反饋，及時調(diào)整講課的速度，并對學(xué)生的提問作進一步解答。為了活躍課堂氣氛，提高學(xué)生聽課注意力，教師在授課過程中可以開啟彈幕功能，學(xué)生可以通過手機終端就某個問題與教師或其他學(xué)生展開討論和互動。另外，教師也可以通過雨課堂平臺發(fā)布習(xí)題，檢測學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，并可對答案分布情況及答題正確率作出現(xiàn)場統(tǒng)計，以及時了解學(xué)生對相關(guān)知識點的掌握情況；同時，教師根據(jù)學(xué)生對知識點重點和難點的掌握情況進行有針對性的補習(xí)，以進一步提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

第三階段，課后活動延續(xù)。授課結(jié)束后，學(xué)生仍可利用手機終端在雨課堂平臺上隨時查看教師的授課課件，復(fù)習(xí)課堂學(xué)習(xí)內(nèi)容。對于有理解不透或者想進一步探討的問題，可以通過雨課堂平臺的在線留言功能與教師進行互動、探討，直至問題解決。目前，此功能受到了普遍歡迎，極大地提高了課后復(fù)習(xí)的積極性和主動性，并可做到實時提問和解答，使線上和線下2個課堂有機融合在一起，顯著提高了教學(xué)效果[10]。

2.3 改革實驗教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維

實驗教學(xué)不僅是對課堂理論知識的檢驗和驗證，而且可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，激發(fā)學(xué)生探索未知領(lǐng)域的興趣。為了提高食品化學(xué)教學(xué)效果，教學(xué)團隊積極創(chuàng)新實驗教學(xué)體系，改革傳統(tǒng)實驗教學(xué)內(nèi)容和實驗教學(xué)方法，增加綜合性、設(shè)計性和創(chuàng)新性實驗的比例，使該3項實驗占總實驗學(xué)時的比例不低于50%。另外，學(xué)院實驗教學(xué)中心也進行了一系列服務(wù)措施改革，大力提高實驗室對本科生的開放水平，為綜合性、設(shè)計性和創(chuàng)新性實驗的開展提供了有力保障。

在實驗開展時，重點突出學(xué)生的主體地位。對于設(shè)計性和創(chuàng)新性實驗，首先由教師擬定實驗題目，并規(guī)定實驗的主要內(nèi)容、預(yù)期目標(biāo)和相關(guān)要求；然后結(jié)合學(xué)生的興趣，將學(xué)生分配到不同的實驗課題下，組建設(shè)計性和創(chuàng)新性實驗團隊，選定1名組長，實行組長負責(zé)制。各團隊根據(jù)實驗的具體目標(biāo)、要求和研究內(nèi)容，進行文獻資料的查閱并擬定具體實驗方案，具體包括確定所需的儀器設(shè)備、實驗試劑、耗材、測試方法等。在這種實驗?zāi)Ｊ较?，學(xué)生具有廣闊的自由發(fā)揮空間，由過去的被動接受和實驗過程復(fù)制者變?yōu)橹鲃铀伎己蛯嶒瀯?chuàng)新的開拓人。實驗過程中材料的準(zhǔn)備、試劑的配置、儀器的操作、數(shù)據(jù)的采集和分析、實驗結(jié)果的分析與討論均由學(xué)生自己完成。對于實驗中遇到的難題，鼓勵學(xué)生通過文獻資料的查閱和小組研討自己解決，也可在教師的指導(dǎo)和幫助下尋求解決方案[11]。通過設(shè)計性和創(chuàng)新性實驗的開展，不僅增強了學(xué)生對“食品化學(xué)”的學(xué)習(xí)熱情和興趣，而且還培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維和綜合實踐能力，為后續(xù)食品類專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下了良好的基礎(chǔ)。

2.4 革新課程考核方法，科學(xué)評估學(xué)生學(xué)習(xí)效果

“食品化學(xué)”課程考核是課程體系建設(shè)的重要組成部分，是檢驗教學(xué)效果、提高教學(xué)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)?？荚嚪椒ê涂荚噧?nèi)容多樣化改革是“食品化學(xué)”課程考核改革的核心，也是培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新性食品類人才的必然選擇[12]。教學(xué)團隊在“食品化學(xué)”課程考核實踐中進行了大膽探索和改革，并取得了良好效果，現(xiàn)總結(jié)如下。

2.4.1 注重過程考核，提高平時成績比例

“食品化學(xué)”課程成績由期末考試成績、實驗成績和平時成績3個部分組成，其中平時成績占課程總成績的比例由原來的10%提高至30%。為了加強對學(xué)生學(xué)習(xí)過程的監(jiān)控和考核，教研組引入“專題匯報”“課堂知識競賽”和“團隊合作”等考核方式，對學(xué)生的平時成績進行科學(xué)評價。如食品的變色是“食品化學(xué)”教學(xué)過程中一個重要的知識點，許多食品在加工過程中均涉及到食品的變色問題。針對此問題，教研組在教學(xué)過程中引入專題匯報的方式來考核評價學(xué)生對該知識點的掌握情況。學(xué)生在課后充分利用學(xué)校圖書資源、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫資源查閱相關(guān)文獻資料，進行專題報告撰寫，并在課堂上匯報各自的調(diào)研成果。這樣不僅可以調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，而且可以引導(dǎo)學(xué)生不斷思考，拓展“食品變色”這個知識點的廣度和深度，提高課堂教學(xué)效果。

2.4.2 注重實踐動手能力，完善實驗考核制度

為了強化學(xué)生的實踐動手能力，培養(yǎng)其創(chuàng)新思維，教研組除了增加綜合性、設(shè)計性和創(chuàng)新性實驗的比例外，還將實驗成績占課程總成績的比例由原來的20%提高至30%。同時，在實驗成績評定時，注重對實驗過程的考核，要求學(xué)生在實驗前做好充分預(yù)習(xí)，對于設(shè)計性實驗還要求學(xué)生預(yù)先制定詳細的實驗方案，實驗中必須獨立操作，并能夠針對實驗中出現(xiàn)的問題及時提出解決方案。實驗結(jié)束后，要求每位學(xué)生對采集的實驗數(shù)據(jù)進行科學(xué)統(tǒng)計和分析，并按規(guī)范撰寫實驗報告。實驗成績具體由實驗預(yù)習(xí)和實驗方案設(shè)計（30%）、實驗操作（30%）、實驗報告（30%） 和實驗出勤（10%） 構(gòu)成。該考核方式注重對整個實驗過程的考核，可以充分調(diào)動學(xué)生實驗課的主動性和參與性，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和實踐能力，真正做到理論聯(lián)系實際、學(xué)以致用。

2.4.3 注重知識應(yīng)用能力考核，期末考試命題科學(xué)化

為了強化對學(xué)生平時學(xué)習(xí)過程和實驗技能的考核，教研組將食品化學(xué)期末考試成績占課程總成績的比例由原來的70%降至40%；同時在命題時加大主觀應(yīng)用題型的比例，注重考核學(xué)生分析問題和解決問題的能力。例如，隨著煎炸時間的延長，食用油常常會出現(xiàn)煙點降低、起泡和黏度的增加，對此要求學(xué)生結(jié)合油脂的氧化、水解和熱聚合等知識點進行分析和解釋；同時還可要求學(xué)生進一步探討如何選擇理想煎炸用油及如何延長煎炸油使用壽命。這樣靈活多樣的題型，不僅可以提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力，而且還能激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)熱情，提高其思維辨析能力。

3 結(jié)語

通過課程理論教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化、實驗教學(xué)體系的創(chuàng)新，以及混合式教學(xué)模式的實施和課程考核方法的革新等多元化舉措，極大地提高了學(xué)生學(xué)習(xí)“食品化學(xué)”的興趣和熱情，充分調(diào)動了其參與實驗和實踐的主動性和參與性。近3年教學(xué)改革和實踐結(jié)果表明，學(xué)生分析和解決食品化學(xué)相關(guān)問題的能力均顯著增強，能真正做到理論聯(lián)系實際、學(xué)以致用。另外，學(xué)生整體的創(chuàng)新思維、實踐和協(xié)作能力均得到了培養(yǎng)、鍛煉和提高，為保障食品類專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的實現(xiàn)提供了有力支撐。教學(xué)改革和創(chuàng)新是一個永無止境的過程，只有在實踐中與時俱進，不斷探索新的教學(xué)方法、創(chuàng)新教學(xué)手段，才能使高校“食品化學(xué)”教學(xué)取得更好的成效，培育出更多的高素質(zhì)創(chuàng)新型人才。