基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)的“食品化學(xué)”課程教學(xué)改革與實(shí)踐

李湘利，劉 靜，趙 敏，朱九濱，魏海香，薛麗萍

（濟(jì)寧學(xué)院生命科學(xué)與工程系，山東曲阜 273155）

0 引言

“食品化學(xué)”是食品科學(xué)與工程類相關(guān)專業(yè)的核心課程之一，是化學(xué)與食品學(xué)科交叉的紐帶，是打開食品科學(xué)之門的鑰匙[1]。該課程從分子水平和化學(xué)角度介紹食品成分和性質(zhì)，以及食品在處理、加工和貯藏中經(jīng)受的化學(xué)變化[2]，對(duì)食品科學(xué)與工程類專業(yè)課程的學(xué)習(xí)具有重要意義，也對(duì)強(qiáng)化和拓寬學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)面、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)科研意識(shí)和能力具有促進(jìn)作用?！笆称坊瘜W(xué)”是學(xué)習(xí)食品專業(yè)課的前提和基礎(chǔ)，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)“食品工藝學(xué)”“食品分析”“現(xiàn)代儀器分析”“功能性食品”“食品保藏學(xué)”等課程新理論、新技術(shù)和新方法提供必要支撐，也為學(xué)生從事食品相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究及食品生產(chǎn)、檢測(cè)分析、質(zhì)量控制等工作奠定理論基礎(chǔ)。為滿足應(yīng)用型人才培養(yǎng)需求，結(jié)合多年從事“食品化學(xué)”教學(xué)積累的寶貴經(jīng)驗(yàn)，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和手段、實(shí)踐教學(xué)等方面進(jìn)行了探索與實(shí)踐，旨在為應(yīng)用型本科院校進(jìn)行“食品化學(xué)”課程教學(xué)改革提供參考依據(jù)。

1 “食品化學(xué)”教學(xué)中存在的問題與分析

1.1 不同課程內(nèi)容交叉重疊

“食品化學(xué)”部分章節(jié)內(nèi)容與食品專業(yè)其他課程交叉重疊。例如，碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、酶等章節(jié)與“有機(jī)化學(xué)”“生物化學(xué)”等課程存在交叉，維生素、礦物質(zhì)章節(jié)與“食品營養(yǎng)學(xué)”有一定交叉，食品風(fēng)味化學(xué)、色素與著色劑、食品添加劑章節(jié)與“食品添加劑”課程部分交叉，食品中的有害成分與“食品安全與衛(wèi)生學(xué)”部分交叉。在教學(xué)過程中，如果授課教師對(duì)食品類專業(yè)相關(guān)課程的教學(xué)大綱缺乏系統(tǒng)領(lǐng)會(huì)和把握，必然造成教授內(nèi)容與其他課程重復(fù)，降低課程教學(xué)效果。

1.2 教材知識(shí)內(nèi)容相對(duì)陳舊

相對(duì)于快速發(fā)展的食品科學(xué)技術(shù)而言，“食品化學(xué)”教學(xué)內(nèi)容相對(duì)陳舊，尤其是近年來新食品資源、食品加工、包裝與貯藏技術(shù)及新的食品營養(yǎng)與安全問題所涉及的食品化學(xué)原理和概念，多數(shù)未呈現(xiàn)于“食品化學(xué)”教材和教學(xué)中[3]。例如，近年來快速發(fā)展的生物活性成分、反式脂肪酸、塑化劑、變性淀粉與改性纖維素等知識(shí)點(diǎn)，教師在教學(xué)中常常一帶而過或受學(xué)時(shí)限制未提及。知識(shí)點(diǎn)陳舊造成教學(xué)內(nèi)容與生活實(shí)際嚴(yán)重脫節(jié)，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣降低，教材知識(shí)點(diǎn)抽象難懂。

1.3 實(shí)踐教學(xué)缺乏創(chuàng)新性

實(shí)踐教學(xué)是實(shí)現(xiàn)高等教育實(shí)踐能力提高、創(chuàng)新人才培養(yǎng)的重要平臺(tái)，是提高教學(xué)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)[4]。實(shí)驗(yàn)教學(xué)分為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，多數(shù)高校以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主[5]。教師是教學(xué)主角，負(fù)責(zé)材料準(zhǔn)備、試劑配制，學(xué)生按照板書實(shí)驗(yàn)原理與操作步驟，按部就班地進(jìn)行操作、驗(yàn)證，雖可得出預(yù)定結(jié)果，但教學(xué)效果較差，不知其所以然。實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式不利于培養(yǎng)學(xué)生主觀能動(dòng)性、思考性和創(chuàng)新性。

2 “食品化學(xué)”教學(xué)改革與實(shí)踐

“食品化學(xué)”課程知識(shí)內(nèi)容覆蓋廣泛、技術(shù)更新快。教學(xué)內(nèi)容的選擇應(yīng)注重理論與實(shí)用性相結(jié)合，深入淺出地將難以理解的內(nèi)容呈現(xiàn)給學(xué)生。教學(xué)大綱制定與教材選用需結(jié)合當(dāng)?shù)厥称飞a(chǎn)特色，考慮教授內(nèi)容的實(shí)用性。教授內(nèi)容以食品加工基礎(chǔ)、食品營養(yǎng)與安全、檢測(cè)分析為核心，有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。“食品化學(xué)”課程體系包括理論和實(shí)踐2個(gè)部分[6]。參考教育部食品科學(xué)與工程類教學(xué)質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)（食品科學(xué)與工程）[7]，設(shè)置了理論課45學(xué)時(shí)，具體為引言2學(xué)時(shí)、水8學(xué)時(shí)、碳水化合物9學(xué)時(shí)、脂類6學(xué)時(shí)、蛋白質(zhì)6學(xué)時(shí)、酶3學(xué)時(shí)、色素與著色劑3學(xué)時(shí)、食品風(fēng)味化學(xué)5學(xué)時(shí)、食品添加劑1學(xué)時(shí)、食品中的有害成分2學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)15學(xué)時(shí)。在基本框架結(jié)構(gòu)下注重教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)新應(yīng)用，完善課程教學(xué)體系，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。

2.1 完善教學(xué)內(nèi)容

利用有限學(xué)時(shí)教授較為龐雜的內(nèi)容，需對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化，做到知識(shí)點(diǎn)明確、重點(diǎn)突出、條理清楚、有例可尋。與其他課程重復(fù)的章節(jié)，如蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)、酶反應(yīng)動(dòng)力學(xué)、維生素與礦物質(zhì)功能特性等內(nèi)容略去不講，但提示學(xué)生內(nèi)容重要性，自學(xué)即可。合理選擇側(cè)重點(diǎn)切入，突出重點(diǎn)。例如，“水的存在狀態(tài)”教學(xué)中，教授食品中水存在的形態(tài)自由水和結(jié)合水時(shí)，如照本宣科介紹，學(xué)生毫無印象感和探知愿望，教師可結(jié)合食品貯藏與加工實(shí)例介紹，如餅干的貯藏與保質(zhì)期，以加深對(duì)知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)知。餅干貯藏時(shí)間較長是因?yàn)楹可伲可偌达灨勺杂伤可佟＠^續(xù)設(shè)問“餅干貯藏時(shí)間長”難道僅與自由水含量有關(guān)？教師給出答案“不是”，還與餅干其他性質(zhì)有關(guān)，此問題將在后續(xù)內(nèi)容介紹，給學(xué)生留有學(xué)習(xí)探索的空間和繼續(xù)深入學(xué)習(xí)的興趣。

食品科學(xué)技術(shù)不斷更新，新的食品資源、技術(shù)、食品形式不斷涌現(xiàn)，要把新知識(shí)滲透到“食品化學(xué)”教學(xué)中[8]。把抽象難懂的化學(xué)特性以淺顯易懂的語言和圖像呈現(xiàn)，將“食品化學(xué)”課程知識(shí)與生產(chǎn)生活實(shí)踐結(jié)合起來，可加深學(xué)生認(rèn)知；側(cè)重應(yīng)用層面的教學(xué)，諸如食品加工、貯藏期間發(fā)生的化學(xué)變化、機(jī)理等，讓學(xué)生深入加工企業(yè)、實(shí)驗(yàn)室，實(shí)現(xiàn)知識(shí)深層次轉(zhuǎn)化、固化。對(duì)“食品化學(xué)”課程整合章節(jié)要素，在把握學(xué)習(xí)力、接受力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰A(chǔ)上，進(jìn)行“遞進(jìn)式”的課程安排，即要先明確食品化學(xué)成分，再確定基本性質(zhì)，最后通過舉例、實(shí)驗(yàn)，啟發(fā)學(xué)生思考、探究化學(xué)反應(yīng)本質(zhì)，提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)、解決、研究問題的能力。

2.2 改進(jìn)教學(xué)方法

2.2.1 多媒體的運(yùn)用

多媒體課件集圖文聲像于一體，可動(dòng)態(tài)展示食品化學(xué)原理和物質(zhì)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)[9]。應(yīng)用多媒體呈現(xiàn)典型食品加工中的食品化學(xué)性質(zhì)，有助于集中學(xué)生注意力；以案例和設(shè)問方式激發(fā)學(xué)生好奇心，繪制簡單示意圖進(jìn)行講解，督促學(xué)生深入探究；引入媒體素材，深化和理解知識(shí)點(diǎn)。利用多媒體技術(shù)能達(dá)到化解教學(xué)難點(diǎn)、縮短學(xué)生認(rèn)知過程的目的，但不能完全摒棄黑板和粉筆的傳統(tǒng)教學(xué)方法。恰當(dāng)運(yùn)用多媒體教學(xué)，可加深學(xué)生感官認(rèn)識(shí)，鞏固對(duì)重點(diǎn)內(nèi)容的理解，調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)積極性，提高教學(xué)效果。

2.2.2 提高教材的利用率

以課件為主“滿堂灌”，學(xué)生“填鴨式”接收知識(shí)，知識(shí)學(xué)習(xí)缺乏系統(tǒng)性，難以融會(huì)貫通[10]。發(fā)揮教師能動(dòng)性，以多媒體為輔激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，指導(dǎo)學(xué)生合理使用教材，注重內(nèi)容的歸納與總結(jié)?！笆称坊瘜W(xué)”課程知識(shí)點(diǎn)較多、易混淆，教師應(yīng)在下課前利用2～3 min將所授主要內(nèi)容進(jìn)行梳理，提醒學(xué)生標(biāo)記重點(diǎn)內(nèi)容，課下認(rèn)真復(fù)習(xí)。結(jié)合教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和學(xué)生對(duì)教材的理解程度，選擇經(jīng)典教材，學(xué)生能很好地利用課本內(nèi)容，對(duì)知識(shí)的理解力及聽課效率顯著提高。

2.2.3 應(yīng)用討論式教學(xué)方法

將理論知識(shí)生動(dòng)、形象地展示在課堂上，有助于“食品化學(xué)”教學(xué)的整體水平提高。討論式教學(xué)讓學(xué)生成為課堂主角，教師選定與課程內(nèi)容相關(guān)的日常食品生產(chǎn)應(yīng)用中出現(xiàn)的問題案例，學(xué)生分組查資料、討論并闡明緣由，可加深學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)知。針對(duì)感興趣的問題也可引入翻轉(zhuǎn)課堂[11]，由學(xué)生制作課程課件、組織課程內(nèi)容共同學(xué)習(xí)，最后教師對(duì)所闡述內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)和補(bǔ)充，教學(xué)效果更明顯。

2.2.4 發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)資源作用

近年來，關(guān)于“食品化學(xué)”精品課程、智慧樹課程、愛課程等“金課”不斷推出，學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)資源，可增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣[12]。網(wǎng)絡(luò)資源為學(xué)生理解疑難點(diǎn)問題提供了便捷途徑，不至于因教材內(nèi)容闡述不清而糾結(jié)。利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，通過“教學(xué)資料”“課程作業(yè)”“試題庫”“課程管理”“教學(xué)信箱”等網(wǎng)上資源，實(shí)現(xiàn)課程資源網(wǎng)絡(luò)交流。課程作業(yè)是加深學(xué)生理解問題、鞏固知識(shí)內(nèi)容的重要手段，是“食品化學(xué)”課程不可或缺的組成部分，學(xué)生需認(rèn)真完成。指導(dǎo)學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行復(fù)習(xí)和鞏固，提出下一節(jié)內(nèi)容預(yù)習(xí)要求，把制作的MOOC分享給學(xué)生，優(yōu)先完成對(duì)新知識(shí)的認(rèn)知。學(xué)生課上可有針對(duì)性地聽課、記錄、提出疑惑。

2.3 優(yōu)化實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

“食品化學(xué)”課程教學(xué)與生產(chǎn)實(shí)踐關(guān)系密切，利用生活案例啟發(fā)學(xué)生，應(yīng)用所學(xué)知識(shí)去發(fā)現(xiàn)問題、分析問題，在實(shí)踐中對(duì)理論知識(shí)理解更加透徹[13]?？刹扇∪缦麓胧阂皇亲屨n程“接地氣”，注重學(xué)生動(dòng)手能力和實(shí)操能力培養(yǎng)，選擇食用油過氧化值與酸價(jià)測(cè)定、醬油α-氨基氮含量測(cè)定、果蔬多酚氧化酶活性測(cè)定、食品中花青素與葉綠素穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)（自主設(shè)計(jì)型）、柑橘皮中果膠提取與果凍制備等應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目；多酚氧化酶活性測(cè)定可由日常食用香蕉、蘋果機(jī)械傷及馬鈴薯切分等的變色引出酶促褐變，知識(shí)點(diǎn)更貼近實(shí)踐。二是改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，改變教師羅列實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)原理及步驟環(huán)節(jié)，運(yùn)用多媒體視頻多挖掘一些與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相關(guān)的生活、食品生產(chǎn)案例，以實(shí)例和設(shè)問的方式提出問題、分析問題，加深學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的認(rèn)知，激發(fā)學(xué)生動(dòng)手操作的動(dòng)力和興趣。

2.4 利用實(shí)踐教學(xué)基地

食品科學(xué)與工程實(shí)驗(yàn)室與實(shí)訓(xùn)中心擁有先進(jìn)、成套的儀器設(shè)備，是提高學(xué)生實(shí)踐能力的保障。結(jié)合果汁生產(chǎn)、烘焙、冷藏、干燥、啤酒釀造等生產(chǎn)加工過程，讓學(xué)生理解食品加工環(huán)節(jié)與食品化學(xué)的聯(lián)系，體會(huì)食品化學(xué)理論的重要作用。鼓勵(lì)學(xué)生參與教師課題研究，通過到食品企業(yè)與檢測(cè)分析機(jī)構(gòu)從事食品生產(chǎn)與質(zhì)量檢驗(yàn)，加深對(duì)食品化學(xué)知識(shí)的理解，鞏固所學(xué)專業(yè)知識(shí)，提升學(xué)生實(shí)操能力、科研能力、分析和解決問題的能力。

2.5 完善考核方式

考試可評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解與掌握程度，查擺教師教學(xué)中的不足。在考試內(nèi)容上，減少死記硬背的題目，選擇一些綜合性應(yīng)用知識(shí)的題型，如增設(shè)“解釋現(xiàn)象題”，以考查學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解，評(píng)價(jià)其分析問題的能力[14]。在考核方式上，采用試卷成績占70%、平時(shí)成績（包括課上提問、課堂表現(xiàn)等）10%，實(shí)驗(yàn)成績20%進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)；適度增加智慧樹“食品化學(xué)”網(wǎng)絡(luò)課程學(xué)習(xí)與考核比例，降低期末考試成績比例，以激勵(lì)學(xué)生課上集中精力聽講，積極回答問題，嚴(yán)格實(shí)驗(yàn)操作；課下認(rèn)真總結(jié)、歸納，自學(xué)智慧樹課程，發(fā)揮主觀能動(dòng)性。

3 結(jié)語

教學(xué)的成功不僅要求教師有扎實(shí)淵博的知識(shí)，對(duì)所涉及內(nèi)容融會(huì)貫通，還要通過對(duì)食品化學(xué)方面知識(shí)的不斷深入了解才能將抽象的理論知識(shí)通俗地展現(xiàn)出來，與食品生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，有利于提高教學(xué)質(zhì)量。要不斷總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，以應(yīng)用型人才培養(yǎng)為目標(biāo)，積極嘗試新的教學(xué)方法，不斷改革和創(chuàng)新，形成更加科學(xué)合理、適于應(yīng)用型人才培養(yǎng)的“食品化學(xué)”教學(xué)體系。