“食品物性学”课程教学改革与实践

任迪峰 王 菲 鲁 军 张柏林

(北京林业大学生物科学与技术学院,北京 100083)

食品物性学是食品科学与工程的基础学科之一,内容涵盖食品本身理化性质的分析以及食品物性对人的感官产生的感觉性质的研究。通过本课程的理论学习和实验操作,学生可以获得食品物理特性的基础知识,掌握食品客观评价的方法,了解食品的组织结构和生化特点,为进一步研究食品的风味、品质和物理化学性质打下一定的基础。

食品物性学和食品化学、营养生理学被称为食品加工研究领域重要的三大基础学问[1]。国外关于食品物性的研究从20世纪80年代开始兴起,但国内对食品物性的研究只是近些年才逐渐起步,存在着教材尚不完善、针对性不强等问题,导致学生重视程度不够,学习积极性不高。此外,本课程涉及到高等数学、食品工程原理、生物化学、高分子化学多门课程的内容,概念性较强,也容易导致部分学生死记硬背,不能将知识灵活地运用于实践中。因此,有必要从完善教材讲义、提高学习效率、培养实践创新能力等方面着手,推进“食品物性学”的教学改革。

一、完善教学讲义,加强教材建设

(一)针对专业特点,优化课程内容

国内关于食品物性学的研究起步较晚,用于高校教学的教材只有屈指可数的几个版本。到目前为止,各大高校采用的教材主要有:2001年李里特编著的《食品物性学》[1];2006年屠康、姜松、朱文学编著的《食品物性学》[2]。不同高等院校之间的专业建设方向存在差异,教学的对象和着重点也不相同。国内开办食品专业的高校多为农林高等院校和一些综合性大学,教学目的是培养能适应现代食品工业发展需要的、符合中国农林资源特色的高级工程人才和科学研究人才。对于林业高等院校来说,所用的教材应该紧密结合我国林产资源特色,与相关林业产品的生产加工相联系,反映本专业的最新科研与实践成果[3]。为此,在教材中除介绍一般物性学研究内容外,还应着重介绍林产资源的物性及其研究方法和研究实例。

(二)借鉴国外成果,反映前沿动态

食品物性学是食品基础科学中较晚发展起来的一门学科,国外相关领域的研究进展和最新动态日新月异。目前几个版本的教材已出版了一定的时间,教材中的相关内容同国外的研究相比均有不同程度的滞后。食品物性学作为一门新兴学科,相关的基础理论和实践应用不断丰富和发展,在教材的涵盖内容和框架结构上相对其他学科而言,更是动态的逐步完善的。因此,有必要针对林业高等院校食品专业的学科特点,结合国内外最新研究成果和趋势,借鉴国外相关的优秀教材,编写适合本科生和研究生教学的教材。在教学改革中,我们糅合国内外最新的科研动态、欧美和日本的近期教材,以及国外大型食品企业的生产实践,修订、补充和完善各章节的基础理论和应用实例,充分满足了学生发展的需要。

二、优化学习方法,提高学习积极性

(一)明晰课程定位,提高学习动力

“食品物性学”作为一门新开设的课程,学生对其定位不甚明晰,学习积极性普遍不高。“食品物性学”是物理学在食品科学与工程学科的延伸,是食品科学学科主要研究方向之一,是赏鉴食品感官之美和探析食品物理性质的重要基础学科之一[4]。随着农业生产和食品工业的发展,无论是从加工、流通领域,还是从人们的消费倾向来看,对食品及其原料品质的评价,除了营养成分和卫生的要求以外,对其物理性质的研究和控制也日显重要。例如,随着生活水平的提高,人们对食品色彩的要求也越来越高,色泽不正的食物,即使味道很好,也可能会给人留下品质不佳的印象。这就涉及到了对食品的色彩与光学性质的研究。同时,食品机械的开发也越来越离不开对加工对象物性的把握。由此可见,物性学不仅在专业课体系中占有重要地位,而且随着社会发展,其研究应用将具有更加的广泛性和必要性。明晰课程学习的重要性之后,学生显著提高了学习的积极性,也为其他相关学科的学习奠定了基础。

(二)联系生产实践,加深知识记忆

学生普遍存在的问题是,书本知识掌握尚好,但是解决实际问题的能力和科研能力比较差。这就缘于在知识记忆过程中,未能和实际问题联系,单纯死记硬背,不仅记忆不深刻,而且难以灵活运用。因此,教师在教学过程中应授人以渔,注重学生学习方法的培养。应该积极引导学生们在课后及时归纳总结,将课本上学到的内容延伸到实际生活中,帮助加深记忆。例如,在学习液态食品这一章节中“泡沫的形成与性质”时,我们可以引申到实际制作蛋糕的过程,即先用搅拌机将蛋和水打发泡,再加入糖和发泡剂搅打,加入面粉而最后加入油脂等调味料。其中,蛋为表面活性物质,通过搅拌法产生泡沫,继而加入糖增加泡沫的稳定性,最后再加入油脂降低其消泡作用。通过这个过程学生可以将这一节的内容基本串联起来,再对知识点加以补充,如除了“搅拌法”还有“吹气法”和“振荡法”等,这样学生就可以轻松地深刻记忆,有助于在以后生产实践中的灵活运用。

三、改进教学手段,注重培养实践技能

(一)积极讨论互动,创建研究型学习氛围

互动式教学是一种有效地调动学生参与教学过程的方法[5]。在实际教学过程中,我们可以充分利用与教学内容密切相关的、可以激发学生兴趣的材料,创设模拟情景,向学生提出与生活联系紧密的研究性学习专题,例如,“泰国香米和东北大米的黏弹性质”“兰州拉面的应力蠕变特性和模型”“优劣葡萄酒的感官特征与区分”等。在这些专题中,学生可以发现并提出自己感兴趣的问题,活跃思维。在分析和讨论的互动过程中,充分发挥学生的主动性、独立性和创造性,培养科学型研究所需要的观察能力、思维能力、探索能力、分析能力及解决问题的能力。

(二)丰富教学手段,进行形象生动化的教学

现在教学过程中多采用多媒体进行教学,比板书方便和生动。但如果以文字居多,就会比较枯燥、乏味,难以吸引学生的注意力,达不到多媒体教学的目的。在教学过程中,我们精选最新国外研究技术、高新设备、新推产品的大量图片和材料,加入到多媒体教学中来,利用多媒体课件的演示功能,以动态的画面、鲜艳的色彩、直观的图形与同步的声音,加深学生对最新研究动态和教学内容的理解,把抽象的问题具体化,把枯燥无味的问题趣味化,不仅激发学生的学习兴趣和热情,更能开拓学生的视野。

(三)加强课程设计,提高实践能力

“食品物性学”不仅是一门牵涉众多学科领域的科学,也是一门实践性较强的学科。依赖理论性的课程教学而忽略与实践问题的结合,学生往往只能机械地死记硬背,不会灵活地应用学习到的知识。因此,在理论教学之外开设实验教学非常必要。此外,可以开设开放性实验,在实验时间和实验内容上开放,学生可根据自己的情况,预约时间选择实验内容进行实验。这样,学生有更多的时间参与实验,提高动手能力[6]。21世纪所需要的人才是具有创新意识和创新能力的人才。此次教改拟借鉴国外高校的教学经验,设计单元性及连续性的实践方案,通过单元分组设计,使同学们系统、连贯地掌握课程核心知识,培养创新和实践操作能力。此外,我们还适时邀请食品物性学专家,开展国内外最新研究及发展专题报告、案例讨论和答辩,针对实际问题进行分析和讨论,提高学生解决问题的能力。

[1]李里特.食品物性学[M].北京:中国农业出版社,2001.

[2]赵立.食品科学与工程专业设置食品物性学的思考[J].广西轻工业,2009,25(8):163-165.

[3]任迪峰,王建中,张柏林,等.面向21世纪高等林业院校食品专业发展初探[J].中国林业教育,2006,24(1):18-21.

[4]姜松,朱红力,敬璞,等.加强食品专业食品物性学课程建设的思考[J].中国轻工教育,2008(3):49-51.

[5]张利云,袁水林.对互动式教学方法的探讨[J].山西财经大学学报:高等教育版,2002,56(4):48-49.

[6]任迪峰,鲁军,王建中.“食品工程原理”课程教学改革的理论与实践[J].中国林业教育,2006,24(6):48-51.