綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)在“食品添加劑”課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的實(shí)踐

黃 玥，陸文蔚，崔琳琳，賴婉婷，何思婕，唐立偉，白 晨

（上海商學(xué)院 食品系，上海 200235）

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是本科教學(xué)中的重要環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力、解決實(shí)際問題能力的重要手段，實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容中的綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)則是培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)綜合素質(zhì)、創(chuàng)新能力的重要手段[1]。綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是指在學(xué)生具有一定基礎(chǔ)知識(shí)和基本操作技能的基礎(chǔ)上，運(yùn)用某一門課程或多門課程的綜合知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能，結(jié)合課程教學(xué)相關(guān)內(nèi)容而進(jìn)行的一種由學(xué)生主導(dǎo)完成的探索性、復(fù)合性實(shí)驗(yàn)。開設(shè)綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的目的是培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)性科學(xué)思維、開拓創(chuàng)新和團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)，激發(fā)學(xué)生的參與性和創(chuàng)造性，提高學(xué)生的綜合分析能力、實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力、數(shù)據(jù)處理及查閱資料的能力[2-4]。

學(xué)校屬于地方應(yīng)用型本科院校，食品質(zhì)量與安全專業(yè)以服務(wù)上海等大型商業(yè)城市食品質(zhì)量與安全保障為主要目標(biāo)，培養(yǎng)具有“商科基礎(chǔ)+食品質(zhì)量與安全專業(yè)能力”的應(yīng)用型技術(shù)人才。在辦學(xué)過程中，此專業(yè)致力于構(gòu)建“商科”特色的實(shí)踐教學(xué)體系[5]。食品添加劑是現(xiàn)代食品工業(yè)的靈魂，沒有食品添加劑就沒有現(xiàn)代食品工業(yè)?！笆称诽砑觿闭n程在食品質(zhì)量與安全專業(yè)課程體系中占有重要的地位，是主干專業(yè)必修課，課程以“化學(xué)”“生物學(xué)”“營(yíng)養(yǎng)學(xué)”“毒理學(xué)”為基礎(chǔ)，研究食品添加劑的性質(zhì)及其在食品加工中的應(yīng)用，以及食品添加劑對(duì)食品品質(zhì)及安全性影響。該課程綜合性強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置應(yīng)考慮多學(xué)科知識(shí)的綜合應(yīng)用。“食品添加劑”課程2 學(xué)分，合計(jì)30 課時(shí)，其中理論教學(xué)22 課時(shí)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)8 課時(shí)。盡管“食品添加劑”課程的實(shí)踐性要求較高，但“食品添加劑”課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)課時(shí)少，相對(duì)比較薄弱。以往實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要以驗(yàn)證性小實(shí)驗(yàn)為主，難以滿足應(yīng)用型人才培養(yǎng)的需要。因此，立足上海市食品工業(yè)和食品添加劑行業(yè)的發(fā)展，從食品添加劑滿足企業(yè)生產(chǎn)和研發(fā)應(yīng)用的角度，整合“食品添加劑”實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，開展基于多課程融合和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，是應(yīng)用型人才培養(yǎng)的必然要求。

1 教學(xué)設(shè)計(jì)和要求

“食品添加劑”課程安排在第6 學(xué)期，學(xué)生已經(jīng)修讀過“食品化學(xué)”“食品營(yíng)養(yǎng)學(xué)”“食品工藝學(xué)”“食品安全與衛(wèi)生學(xué)”“食品感官評(píng)價(jià)”等課程，具有食品研發(fā)制作及感官評(píng)價(jià)等基本能力。食品質(zhì)量與安全專業(yè)的大三學(xué)生，課余時(shí)間會(huì)積極申報(bào)學(xué)校組織的大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目及踴躍參加學(xué)會(huì)和行業(yè)主辦的各項(xiàng)食品科研創(chuàng)新、技能競(jìng)賽等項(xiàng)目，食品甜味劑、酸味劑、著色劑、香精、乳化劑、增稠劑和防腐劑等食品添加劑在多種類食品創(chuàng)新創(chuàng)意研發(fā)上都有廣泛應(yīng)用。結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況，在借鑒文獻(xiàn)和相關(guān)實(shí)踐教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上[6-9]，將原有“食品添加劑”課程的驗(yàn)證性小實(shí)驗(yàn)整合為“創(chuàng)意慕斯或水果乳飲料的研發(fā)及制作”綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)供學(xué)生選擇。慕斯和水果乳飲料的生產(chǎn)工藝均較為簡(jiǎn)單，實(shí)踐操作難度不大，但生產(chǎn)配方中原配料和食品添加劑的選擇靈活性大，完成思路比較多，學(xué)生能有較大的發(fā)揮余地，具有極大的創(chuàng)新創(chuàng)意空間。

“食品添加劑”課程綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)見表1。

表1 “食品添加劑”課程綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)

2 教學(xué)實(shí)施

近3 年來，在“食品添加劑”課程的綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)開展過程中，學(xué)生能按照實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求進(jìn)行分組并做充分的課前準(zhǔn)備，在實(shí)驗(yàn)課上每個(gè)實(shí)驗(yàn)小組的學(xué)生均能積極進(jìn)行創(chuàng)意食品制作，參與感官評(píng)價(jià)、配方優(yōu)化和成果展示，在課后均能及時(shí)提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告。教師在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中主要起引導(dǎo)作用，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)參與的熱情。

各實(shí)驗(yàn)小組展示了豐富多彩的食品配方和優(yōu)化因素，提出了各有千秋的創(chuàng)意點(diǎn)。例如，采用新鮮的水果榨汁配合全脂奶粉制作的水果乳飲料，有哈密瓜乳飲料、黃桃木瓜乳飲料、芒果乳飲料、牛油果香蕉乳飲料、蘋果乳飲料、香蕉芒果乳飲料等；通過淡奶油/乳酪/糖霜/黃油/吉利丁的混合攪打，并加入果醬及餅干碎等料液混合倒入模具，經(jīng)冷藏冷凍成型的慕斯，有草莓慕斯、抹茶紅豆慕斯、酸奶慕斯、巧克力雙層慕斯、奧利奧奶茶慕斯、彩虹慕斯、黃桃雙層慕斯蛋糕、藍(lán)莓慕斯、牛奶巧克力慕斯、牛奶芝士鈣強(qiáng)化慕斯等。各個(gè)實(shí)驗(yàn)小組均能按要求設(shè)計(jì)出四因素三水平的正交試驗(yàn)表，通過對(duì)9 次試驗(yàn)結(jié)果的評(píng)分，得到最滿意的配方。考慮到的配方優(yōu)化因素主要為原配料含量（如果汁、乳粉、酸奶、奶油、黃油等）和食品添加劑含量（如酸味劑、甜味劑、乳化劑、增稠劑、穩(wěn)定劑、營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑等）。提出的創(chuàng)意點(diǎn)主要有低糖、低脂、高鈣、維生素強(qiáng)化等。

部分創(chuàng)意慕斯成品展示見圖1。

圖1 部分創(chuàng)意慕斯成品展示

3 實(shí)施效果

綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)實(shí)施過程中，學(xué)生討論和互動(dòng)頻繁，動(dòng)手能力強(qiáng)，成品制作完成之后的感官評(píng)價(jià)氛圍融洽。課后上交的實(shí)驗(yàn)報(bào)告格式較規(guī)范、內(nèi)容較豐滿，是較為成功的教學(xué)改革嘗試。教師在考核時(shí)側(cè)重于學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的總結(jié)和討論分析是否全面、合理和貼切，不以實(shí)驗(yàn)是否成功來評(píng)定成績(jī)，為學(xué)生提供了寬松的創(chuàng)新氛圍，有效培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力，為應(yīng)用型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。

實(shí)驗(yàn)課程結(jié)束后，對(duì)參與綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的189 名學(xué)生進(jìn)行了問卷調(diào)查，調(diào)查內(nèi)容包括實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的合理性、對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目是否感興趣、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的難度、實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果滿意度及建議等5 個(gè)方面[9-10]。問卷調(diào)查結(jié)果顯示，90%以上的學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果滿意，認(rèn)為實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目合理，比傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課程更能激發(fā)學(xué)習(xí)興趣；實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的難度適當(dāng)，學(xué)生普遍認(rèn)為綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)有益于提高實(shí)踐操作、解決問題、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、科研和創(chuàng)新能力。

綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生提出了更高的要求，打破了之前學(xué)生被動(dòng)“填鴨式”的學(xué)習(xí)模式，學(xué)生勢(shì)必從實(shí)驗(yàn)需求出發(fā)，會(huì)根據(jù)實(shí)驗(yàn)任務(wù)需求主動(dòng)去構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，即提前對(duì)實(shí)驗(yàn)涉及到的相關(guān)學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行全面的學(xué)習(xí)和準(zhǔn)備，自覺將學(xué)習(xí)時(shí)間延伸至課外課前。在熟悉課本知識(shí)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，經(jīng)團(tuán)隊(duì)充分討論交流后確定實(shí)驗(yàn)方案，并在親自動(dòng)手實(shí)踐過程中去感知并領(lǐng)悟相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，這種以學(xué)生為中心的學(xué)習(xí)模式大大激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)效果。

綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)對(duì)任課教師也提出了更高的要求，教師既要具備扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能功底，又要具備融會(huì)貫通的能力，及時(shí)了解該領(lǐng)域內(nèi)最新知識(shí)動(dòng)態(tài)，保證能幫助及指導(dǎo)學(xué)生順利完成綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的各個(gè)階段，引導(dǎo)學(xué)生求真學(xué)問、練真本領(lǐng)。

4 結(jié)語(yǔ)

作為食品質(zhì)量與安全專業(yè)核心課程教學(xué)改革的一部分，經(jīng)過近幾年的實(shí)踐與探索，“食品添加劑”課程綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的實(shí)施在整個(gè)課程體系改革中發(fā)揮了正面和積極的作用。綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革、提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力應(yīng)用型人才的有效途徑。