《食品分离技术》课程教学的思考与实践

陈琪等

摘 要：《食品分离技术》课程是食品质量与安全专业的专业选修课。该文着重对食品工业中的常用现代分离技术进行课堂教学的探索，从优化教学内容的组织、增强自学与课堂讨论的引入以及促进实验技能的提升等方面进行了探讨。

关键词：食品分离技术；食品科学；教学

中图分类号 G642.0 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2014）23-143-03

Abstract：Food Separation Techniques is a high theoretical and paractical specialized basic course.How to arouse the interest of students and cutivate the students scientific research ability and comprehensive quality was discussed from reasonable organization of teaching contents，combining theory with practice and teaching with experiments.

Key words：Separation technology；Food Science；Teaching methods

现代食品分离技术是以化工分离技术为基础和依托，根据化学分离过程的原理和方法，在多学科融合发展的基础上发展起来的，符合食品卫生与营养要求的新型分离技术。由于其在食品科学、农产品深加工、环境与化工行业以及生物技术领域等方面应用的飞速发展，该技术已成为食品学科本科课程教育的一个重要组成部分[1]。《食品分离技术》课程教学，不要向学生讲授传统食品加工过程中的经典分离技术，构建学生的专业基础知识，而且要对近年来在食品科学领域和轻工业应用领域发展较快，应用较广的先进技术和一些学科发展前沿的分离技术进行选择性讲授。其目的在于使学生在进一步扎实专业基础知识的同时，也能在一定程度上了解分离科学领域的发展前沿，从而达到拓宽视野，提高学习兴趣和专业素质的目的。本文就如何合理组织教学内容、提高学生自学能力、尝试启发式教学实践以提高实际动手能力等环节上，就培养学生的学习能力和综合素质进行了分析与探讨。

1 优化教学内容

根据新修改的培养方案，《食品分离技术》课程的开设一般是在第7学期。此前，学生已经对食品科学领域的相关专业基础课程进行了一定的系统地学习，掌握了一些传统的分离技术以及生物工程下游技术的基础知识。因此，本课程需要在了解学生的知识背景的基础上，从中选取与食品科学和食品工业领域发展密切的内容，同时又具备良好发展前景甚至具有一定前瞻性的内容组织课程教学。笔者在选定教材的基础上，针对近年来迅速发展起来的新材料、新工艺及新技术，如超临界流体萃取技术、微波萃取技术及泡沫吸附分离技术等进行了专题讲座[2-3]，以引起同学的关注与兴趣，收到了良好的教学效果。

在组织课程教学内容的过程中，应注意满足学生的实际需求，如对于电泳分离及凝胶过滤的环节，教材具有一定的滞后性，而大部分学生考研需要对该部分内容的理论和前沿发展有一定的理解，因而在讲授该章节内容时，教师不仅要根据教材讲授电泳技术的发展历程，从纸电泳、圆盘电泳、聚丙烯酰胺凝胶电泳到束胶毛细管电泳的原理和应用实例，还需要进一步讲授毛细管微阵列测序电泳、双向蛋白电泳等前沿技术的进展及在科学研究中的应用。另外，注重运用多种手段提高学生兴趣和感性认识。例如，在讲到分离技术的操作和流程环节，为了防止学生对分离设备和操作过程不熟悉感到茫然枯燥，除了精心准备多媒体课件，多以图片和动画内容进行教学，还在前期实践过程中拍摄一定的影像资料，在上课时播放，以增强学生对于工厂化的大型设备和操作流程的认识与理解。

总的来说，在精心准备教学内容的过程中，要注重突出讲授食品科学与工业应用领域发展较快及有良好应用前景的分离技术，既要突出知识点的理论支撑，又要以应用实例作为学生从理论的记忆升华成具体认知的突破点。在知识点的讲授过程中，整个教学过程突出从现象到本质，从分离技术的出现到发展应用，从基本原理、工艺过程再到发展趋势，逐步深入，层层递进，以利于使学生系统地理解并掌握[4]。同时，在授课过程中，注重援引实例，精心选择工业发展实例与科研成果相结合的案例，例如天津滨海新区大型海水净化装置与膜分离技术的快速发展密不可分；近年流行的中药饮片与微波萃取密不可分等等。这不仅有利于调动学生的学习积极性和兴趣，拓宽学生对现代食品分离技术的应用领域的认知，同时还有利于培养同学形成将理论知识运用于日后的科研或生产实践的良好习惯，建立符合学科发展和社会需要的知识储备体系。

2 组织学生自学与课堂讨论相结合

除了精心准备教学内容，对于如何在课堂上吸引学生的兴趣，取得更好的教学效果，也是教师需要认真思考的课题之一。目前，新课程的教改主要集中在课堂讨论与翻转教学2个方面。课堂讨论作为一种传统教学手段的延续，如何在大学课堂取得良好的效果，需要在讨论主题和程序上进行精心的设计，避免学生畏惧发言或者讨论较为空洞，从而流于形式。教师需要充分运用心理学原理设计课堂讨论，选择教学中较为重点的，又具有一定争议性或前瞻性的知识点作为讨论的主题，同时这个知识也应该是同学通过查阅文献能够获取，具备一定背景知识储备，而非完全陌生的，这样才能充分调动同学的积极性，引导他们广泛地参与讨论。而“翻转教学”作为一种新兴的教学形式，起源于美国，亦可称为翻转课堂（Flipped Classroom），是一种把技术用于课堂教学从而使教师有更多的时间来与学生进行交流的教学模式。通常是通过在课外时间观看教师制作的视频来进行的[5]。考虑到食品分离技术中有很多与实际应用密切相关的技术知识很难在课堂上通过口、笔来呈现，因而选用工厂中的机械分离流程视频让学生课后观看，也是一种良好的对知识的吸收与消化的方式。endprint

总的来说，在教学过程中，适当采用课外自学和课堂讨论相结合的方式，不仅有利于调动学生的学习积极性和主动性，还能促进对所学内容的深入理解[6]。在具体实践中，笔者主要采取以下2种方式：一是对讲授过内容的进行自学和讨论。如在讲授完某些前沿的分离技术（超临界流体萃取技术、泡沫吸附分离技术）之前，先给学生们几段视频资料自学，上课时通过提问与引导讨论了解同学对资料的掌握程度，再就一些重要的知识点进行讲解，避免同学自学时对于重点掌握不足；课后还可以再介绍几篇综述性文章让他们去阅读，会取得更好的效果；或者在讲授完膜分离技术后，让同学思考自来水、矿泉水、纯净水、超纯水和苹果汁都采用了什么分离技术，设计出大致的分离流程，在下次课中占用很少的时间讨论。二是选择几种未讲授的分离技术，如亲和分离、双水相萃取、结晶、逆流分配等，让同学分组自学、选好切入点，查阅和收集相关资料，以自己设计制作PPT演示文档的展示形式，表达观点，最后由每组抽出一人在课堂上进行讲解，并要求其他同学提问。结果同学都非常积极，课堂气氛相当活跃。同学讲授结束后，教师再统一组织讨论，在讨论过程中，教师要积极引导讨论的深度与广度，着重于启发式的问答形式，使讨论沿着既定的方向发展。同时在讨论过程中学生将纯理论的学习与日后可能接触的科研内容相结合，使学习的目标性更强。对于本科高年级同学，应具备查阅文献，制作课件并阐明一个基本问题的能力，这种自学与课堂讨论的结合方式，不但提高了学生的自学能力，还通过查资料，对所讨论的分离技术研究现状有了较为深该的了解。事实证明，这种形式对于学生对课内知识的理解有明显的加强作用，在后续的实践实习环节中，许多同学还对自学的内容念念不忘，在参观过程中不忘讲解。

3 提升实验技能

食品分离技术作为一门理论与实践紧密相连的课程，不仅需要同学对理论知识进行深入的学习，还需要辅以对产业实际的感性认知，才能有效调动同学的学习热情。在学习本课程前，学生已有了一定的生产实习经历，对食品企业生产过程有了初步的感性认识，因此在讲授过程中应重点以这些生产过程中涉及的分离技术，引导同学熟悉分离技术的原理与设备，思考生产过程中的影响因素与工艺的优化，以及讨论如何根据成本与技术难易选择适合的分离方法等。同时配合理论课教学，结合本学校教师的科研课题内的相关内容为实例，给学生介绍涉及到分离技术方面的实验内容，重点讲解以研究为主的实验技术路线的设计，并让同学讨论如何利用已学过的内容合理地进行组合实验的设计[7]。除此之外，还可增设实验课，以提高学生的动手能力并巩固课堂教学效果。根据本校实验室的情况，笔者为学生开设的实验有：双水相萃取法分离螺旋藻藻蓝蛋白、等电点沉淀法分离牛奶酪蛋白、活性碳吸附脱色、反渗透法除盐等，这些实验课程的开设，使学生对教学内容的掌握程度得到了大大的加强。除了课程内的实验之外，在课程实习阶段，笔者根据《食品分离技术》课程的学习内容，开设了综合性设计性大实验《等电点沉淀法分离大豆蛋白中氨基酸》，涉及到多门课程的内容，由同学自行分组，以小组为单位检索资料，设计实验方案，提交方案初稿给教师阅读后，老师提出修改意见，再由学生进一步完善，最后学生按照自行设计的方案准备实验材料并完成实验，由教师对最终实验报告进行评价。整个过程运用了很多所学的专业知识，锻练了学生的动手能力，取得了良好的教学效果。

4 结语

通过一系列教学内容的优化，教学手段的更新与教学实践的改进，使得学生们在《食品分离技术》课程的学习过程中，不仅掌握了现代分离技术在食品学科发展和食品工业应用中的主要技术理论，还增进了对实践和产业发展趋势的理解，使其全面掌握知识并具备开拓创新能力，同时亦使任课教师在教学相长的过程中，丰富教学经验，提高教学能力，使课程教学更加生动化和细致化。

参考文献

[1]张海德.现代食品分离技术[M].北京：中国农业大学出版社，2005：16，29.

[2]励建荣，夏明.超临界流体萃取技术研究进展[J].食品与发酵工业，2001，27（9）：79-83.

[3]王拥军，石香玉.分离富集[M].开封：河南大学出版社，2008：249-260.

[4]傅虹飞，彭帮柱，岳田利，等.《现代分离技术》课程教学的思考与实践[J].教育教学论坛，2012，33：219-220.

[5]耿冬艳.美国翻转教学及其对中国的启示[J].学园，2014，7：21-22.

[6]张仕颖，夏运生，王蓉，等.浅论学习动机和课堂讨论在提高课堂教学质量中的作用——以《环境污染与食品安全》教学为例[J].云南农业大学学报，2012，6（1）：104.

[7]丁世飞.如何培养多功能、创造型人才[J].高等农业教育，2000（1）：26-29. （责编：张宏民）endprint