“食品化学”课程的教学改革与实践

杨文鸽，楼乔明，张进杰，徐大伦（宁波大学海洋学院，浙江宁波　315211）



“食品化学”课程的教学改革与实践

杨文鸽，楼乔明，张进杰，徐大伦
（宁波大学海洋学院，浙江宁波315211）

摘要：针对“食品化学”课程教学存在的问题，进行了有关教学内容、教学模式和教学方式的改革。通过优化“食品化学”课堂教学内容，引入基于问题引领和项目驱动的探究式教学模式，实行多样化的教学方式，以提高学生的学习积极性和主动性，促进学生科研创新和实践能力的提升。

关键词：食品化学；问题引领；项目驱动；教学改革

“食品化学”是从化学的角度和分子水平研究食品的化学组成、成分结构、理化性质、营养作用、安全性，以及它们在加工、储运期间发生的变化和这些变化对食品品质与安全性影响的一门基础应用科学，是为改善食品品质、开发食品新资源、革新食品加工工艺和储运技术、科学调整膳食结构、改进食品包装、加强食品品质控制，以提高食品原料加工和综合利用水平奠定理论基础的学科［1］。食品化学学科在现代食品科学、营养学、食品质量与安全、卫生检验等领域有着十分重要的作用。

作为食品科学与工程、食品质量与安全等专业的必修课，“食品化学”是食品专业学生最早接触到的重要专业基础课，其学习过程将直接影响学生对食品专业的认识和兴趣，同时也是学好后续专业课程的前提。但目前“食品化学”课程的教学还存在一些问题：教学内容偏理论，往往不开设实验课，课堂教学缺乏实践；教学方法多为单向灌输，学生缺乏以用为主的主动学习和团队协作精神；重视知识学习而忽略探究、创新能力的培养等。按照这样的教学模式，学生难以真正理解食品化学学科的影响力及其在食品行业中的实际应用，缺乏学习兴趣，达不到理想的教学效果。如何使“食品化学”与食品生产实践相结合，使学生更深刻地领会“食品化学”理论知识，加强实践能力，显得十分重要。为此，笔者在“食品化学”课堂教学中有机整合了教学内容，引入基于问题引领和项目驱动的教学模式，通过相关问题的提出、项目的设计，提高学生学习的积极性和主动性，培养学生探究和科研创新能力，课程的教学改革也取得了一定成效。

1　课堂教学内容的优化

作为化学领域中的一个新分支，食品化学学科应用性强、涉及面广。课程内容庞杂，在有限的课时和学生知识储备欠缺的情况下，任课教师往往依靠大量叙述传授知识，缺乏学科知识点内在联系的探索，导致学生死背课本、应付考试，与科研和生产实践脱节而影响教学效果［2］。因此，教师应认真研究课程知识体系内在规律，精选教学内容，形成具有特色的课程体系。笔者从以下几方面着手，优化了教学内容，实施精品、前沿化教学。

（1）总体上以食品体系中的主要成分水、碳水化合物、脂类、蛋白质、酶、色素、风味物质为主线，以各成分的结构、性质、变化为主体逐步展开，并进一步讨论成分的变化如何影响食品品质及其安全性，在实践中如何加以控制，教学内容较好地体现其基础性、系统性。

（2）妥善处理“食品化学”与其他课程内容的交叉，部分纯叙述性的教学内容划归课后自主阅读。教学中，删除了一些与“生物化学”“食品检验与分析”“食品营养学”“食品酶学”“食品添加剂”等课程内容重复的地方，使教学重点更加突出。如学生在“有机化学”“生物化学”课程中已较详细地学习了有关糖、脂、蛋白质组成、结构、性质及其代谢方面的内容，在“食品化学”课程中应着重讲述这些成分在食品中的功能特性、加工储运过程中所发生的变化以及这些变化对食品品质和安全的影响，以化学变化、反应机理及其控制形成“食品化学”教学的核心内容，如突出水分活度与食品的稳定性、食品中常见糖类的功能特性、脂肪的化学变化、蛋白质的功能特性、食品加工过程中涉及的重要反应（如酶促褐变、非酶褐变、脂类氧化与聚合、糖脂蛋白质改性等）与食品品质的关系，使教学内容形成一定的内在逻辑关系。

（3）注重基础理论与科研、实践相结合，拓展前沿研究问题，融入教师科研成果，引导学生应用所学知识解决实际问题。例如，影响食品色泽和风味的主要途径，美拉德反应一直是食品化学工作者研究和关注的热点。在介绍美拉德反应概念、反应机理、影响因素等基础内容后，进一步结合前沿研究和教师科研，介绍美拉德反应产物的制备、美拉德反应产物与食品风味和人类健康的关系、美拉德反应产物的抗氧化作用、基于美拉德反应的生物胺的消减、基于美拉德反应的食品调味料开发等，让学生体会到美拉德反应的影响力，进一步开拓研究思路。

2　课程教学模式的创新

在探究式教学中，基于问题引领的学习模式是一种以学生为主体的教学方法。教师以问题为载体组织教学，使学生的学习置于复杂的、有意义的问题意境中，学生通过课堂学习、课外查阅资料或探究实验等搞清这些复杂而实际的问题，再逐步培养学生自主发现、提出问题的能力。该模式强调学生通过主动探究，学习隐含于问题背后的科学知识，以促进他们解决问题和自主学习能力的发展［3］。在课程教学中，笔者开展了问题引领的教学模式，考虑到“食品化学”课程的许多知识点与日常生活密切相关，在课堂上从一些日常生活现象引出教学内容，将学生的兴趣点引入课程教学。如讲解“水分活度”概念时，提出为什么食品经糖或盐腌制后保质期得以延长？讲解“淀粉糊化”知识点时，思考为什么加醋后炒出的土豆丝脆而不绵软？为什么米饭冷藏后口感会变差？结合平时学生常吃的水果，如苹果、香蕉、白瓜、橘子等，提问哪些水果容易褐变、哪些不容易？其中的原因是什么？让学生触景生疑，促使学生积极思考，达到以景促思的积极效果。

项目驱动法也是实施探究式教学的一种模式，它是一种建立在建构主义教学理论基础上的教学法，同时也是CDIO（构思、设计、实现、运行）理念所倡导的教学模式［4］。建构主义学习理论认为，在一定的情境下，学生借助他人的帮助，利用必要的学习资料，通过意义建构而获得知识。项目驱动教学法能更大地激发学生的学习兴趣和求知欲望，充分调动学生的学习积极性和主动性，从而提高学生自主学习、分析问题和解决问题的能力，培养学生协作、创新、探索的精神。

基于项目驱动教学模式，笔者构建了以产品开发与保藏为核心的“食品化学”课程探究式教学模式，结合学生主持或参与的科研项目，设计了系列食品制作与保鲜项目，包括白糖杨梅干的加工与贮藏、半干调味虾即食食品的开发，理解水分活度与食品保藏性的关系；速冻汤圆和粉丝的制作，理解淀粉糊化与老化的原理及其应用；鲜切芋艿的保鲜、白枇杷的保藏、虾蟹的黑变预防，理解酶促褐变条件、机理及其控制；鱼糜凝胶强度的增强及高品质鱼丸制作，增进对蛋白质的胶凝性质及其保水性的认识；地沟油的危害、油炸食品的安全性，更好地掌握如何控制油脂或含油脂食品的氧化和热反应；火腿的加工与贮藏，从火腿肉的特有风味，理解和掌握“食品化学”课程的众多知识点，包括蛋白质分解、脂肪氧化、水分活度、美拉德反应、食品发色作用、食品风味形成机制、风味物质的分析等。学生以小组的形式，对这些项目进行探究和实施，有机整合了项目中所涉及到的知识点，更好地掌握了“食品化学”的理论知识，并充分认识到这些知识点在食品加工、食品贮藏、食品分析与安全控制中的应用，同时通过合作，增强了团队协作精神。

3　课程教学和考核方式的改革

在课程教学中，实施多样化教学方式，充分利用各方资源，提高教学效果。课堂教学以多媒体授课为主，辅之以探究实验、网络课程等教学手段，通过教师引导、提出问题，学生自学、实验探究、课堂汇报、交流讨论等多种形式，有机联系基础理论与实验实践，注重自主学习、科研创新能力的培养。高度重视启发式教学，提倡自主和拓展式学习。讲授基本理论时，以讲座、穿插讨论的形式向学生介绍食品化学学科研究的最新成果及研究前景，启发学生思考，引导学生学以致用；自主学习形式多样，除了布置大型作业、上网学习外，还要求学生查找中外文献，就食品化学学科某方面的最新研究进展写成论文或制作PPT，进行课堂汇报、讨论，一方面锻炼了学生的自主学习能力，同时培养了学生查阅并综述文献的能力，为后续毕业论文的实施打下基础。

开展探究式实验，提高学生科研创新能力。在基于问题引领和项目驱动的教学模式中，许多的问题或项目需要通过实验来解决。学生针对某一问题或项目，通过查阅资料、设计实验方案后进行实验，并处理实验数据，写出实验报告，通过PPT汇报交流。例如，酶促褐变是“食品化学”课程的重要内容之一，易发生在新鲜果蔬中，但是有些水果容易褐变，有些却不易褐变。为了探究其中的原因，学生通过查阅资料、设计试验方案，通过试验可以很好地观察到几种水果的色变现象、更好地掌握酶促褐变反应条件、褐变度测定方法，以及与褐变有关的酶活测定方法，也为下一步如何控制有关食品（如芋艿、茭白、枇杷等）的褐变提供了研究思路。

充分利用多媒体和网络辅助教学。利用丰富的网络资源，教师将多媒体课件、视频等相关教学资源上传到网络课堂，便于学生课外学习，大大提高了教学效果；同时利用网络优势，及时答疑，为学生提供学习资料，推荐国内外优秀的“食品化学”课程教学网站，实现资源共享。

在考核与成绩评定方面，着重实际应用能力和综合分析能力的考核。期末考核采用课外大型作业方式，而这些作业往往要求通过查阅资料、必要时进行探究实验、有机整合课程教学内容才能完成，能较全面考核学生的综合素质和创新能力，该考核方式灵活而又不必死记硬背，也受到了学生的欢迎。成绩评定注重平时学习、探究实验、创新能力、参与课堂讨论活动等表现，充分考虑学生的参与度，探究问题和项目实施的质量，组内、组间和教师的评价，全面评价学生的学习过程和学习成果。

4　结语

结合“食品化学”课程特点，梳理教学内容，实施基于问题引领、项目驱动的教学模式，对于改变学生的学习方式和习惯、增进本课程及后续课程的学习效果、提高学生的综合素质具有重要意义。

通过“食品化学”课程具体问题的思考和项目的实施，让学生身处于食品生产情境中，通过小组讨论，获得对食品化学理论与食品加工保藏技术更为深入的理解，发现问题、重新提炼或建构自己的食品知识体系，了解本专业的具体研究内容及理论知识，加深了学生对本专业的理解和兴趣，一方面促进学生对其他专业课的学习热情、确立正确的就业观具有潜移默化的作用；二是该教学方法激发了学生学习的主动性，使学生体会到在实践中探寻知识的乐趣，更重要的是让学生参与整个项目的构思、设计和实施，有助于科研和实践能力的培养，激发学生的学习兴趣，培养学生的团队协作意识，启发学生的思维。

大二学生通过“食品化学”课程的学习，较好地掌握了其基本理论知识以及在实践中的应用，提升了学生的创新和探究能力。学生参与科研的积极性高涨，多名学生申报获批国家级、省级、校级学生科研项目，发表相关论文，参加各种科研竞赛，更多的学生自主联系专业教师，纷纷要求进入实验室，营造了良好的科研创新氛围，提高了教学效果。

参考文献：

［1］阚建全.食品化学［M］.第2版.北京：中国农业大学出版社，2010：214-218.

［2］阮征，胡晓波，刘成梅，等.基于CDIO理念的食品化学课程改革与实践［J］.中国轻工教育，2011（5）：65-68.

［3］唐华丽，陈林，汪开拓. PBL教学法在食品化学实验教学中的初步应用［J］.科技创新导报，2015（16）：156-157.

［4］徐雅斌，周维真，施运梅，等.项目驱动教学模式的研究与实践［J］.辽宁工业大学学报（社会科学版），2011，13（3）：125-127.◇

Teaching Reform and Practice in the Course of Food Chemistry

YANG Wenge，LOU Qiaoming，ZHANG Jinjie，XU Dalun
（School of Marine Sciences，Ningbo University，Ningbo，Zhejiang 315211，China）

Abstract：The existing problems in the course teaching of Food Chemistry are put forward，and the reform about teaching content，mode and method is carried out. By integrating the course content of Food Chemistry，introducing the inquisitive teaching modes based on the problems leading and project drivering，and employing various teaching methods，the students' learning enthusiasm and initiative of Food Chemistry course are improved. It is good for promoting the students' scientific research innovation and practice ability.

Key words：Food Chemistry；problem leading；project drivering；reaching reform

中图分类号：G642.0

文献标志码：A

doi：10.16693/j.cnki.1671- 9646（X）.2016.04.050

文章编号：1671- 9646（2016）04b- 0066- 03

收稿日期：2016- 03- 03

基金项目：浙江省高等教育课堂教学改革项目（KG2013105）；宁波大学教研项目（TJSFCK606）。

作者简介：杨文鸽（1966—），女，博士，教授，研究方向为食品化学教学与科研。