浅谈“食品化学”课程教学内容的改进措施
2018-06-08华霄
华霄
摘 要 结合作者近10年本科专业食品化学课程教学经验,对目前食品化学课程教材和教学内容的不足之处进行梳理,并提出针对性改进措施,提出提纲掣领,纲张目举;先易后难,先浅后深;强调共性,突出特例;模块教学,交叉融会的教学原则,为食品化学课程教学提供了一些参考。
关键词 食品化学 教材模块化 教学改革 实例教学
中图分类号:G424 文献标识码:A DOI:10.16400/j.cnki.kjdks.2018.02.040
Discussion on Improvement Approach for Food Chemistry Course Content
HUA Xiao
(School of Food Science and Technology, Jiangnan University, Wuxi, Jiangsu 214122)
Abstract Based on the teaching experience of the author in recent 10 years, the shortness of the current textbook and teaching mode of Food Chemistry were discussed. Afterwards the improvement approaches of the course were proposed, including abstracting the outline, teaching deeply gradually; emphasizing the common point; projecting the objects and fractioning textbook knowledge. These propose could provide helpful references to teaching practice.
Keywords Food Chemistry; textbook fractionation; teaching reform; object lesson
1 食品化学课程的发展历史
食品化学是研究研究食品里所有天然与非天然食材的合成或分解的化学过程和相互作用,研究内容的主要范围,包括食品营养成分分析、食品色香味化学、食品加工化学、食品物理化学和食品有害成分化学等。“食品化学”课程是我国高等学校食品科学与工程专业(一级学科)的专业基础课程之一,是“食品工艺学”、“食品酶学”、“食品营养”等系列专业课程的先导课程。我国“食品化学”课程最早是由江南大学引进国外Food Chemistry课程并结合我国实际情况加以改进融合而建立的,最早的教材也是江南大学王璋教授团队根据Owen R Fennema等著的《Food Chemistry》编译而成,至今已出到第四版。同时也陆续有其他学者,如中国海洋大学汪东风教授、中国农业大学陈敏教授主持编写了“食品化学”教材。2008年,江南大学杨瑞金教授负责建设的“食品化学”国家精品课程建立了课程网站,上传了理论教学和实验教学录像,实现了在线教学。
2 当前食品化学课程教材和教学内容存在的问题
第一个问题是,食品化学作为一门高度交叉的学科,同时又是实践性很强的学科,其内容丰富发展很快,但多年来,课程教材和教学内容始终没有做出根本性改进。目前食品化学教材(本科阶段)的内容体系(章节),包括水、碳水化合物、脂质、蛋白质、酶、维生素和矿物质、色素、风味物质等。其中碳水化合物、脂质、蛋白质、酶四部分与生物化学课程相关内容有较多重复。例如,碳水化合物一章中均有对单糖和二糖结构的介绍,蛋白质一章中均有对氨基酸、肽和蛋白质结构的介绍,重复讲授这些内容不仅挤占正常课时,而且也没有包含新知识点,因此并不建议在这些内容上多花时间。
第二个问题是,目前食品化学教材中对基本概念和知识点的定义表述和解读过少,造成学生对知识点理解不到位。例如在“糖的基本结构”这个知识点上,现行教材缺少了还原糖、总糖这两个重要概念,而这两个概念在食品碳水化合物研究中属于基础概念,几乎相关研究都会涉及还原糖和总糖的检测。又如在对果胶凝胶机理的解释上机械地概括为高甲氧基果胶凝胶为“糖酸”机理,低甲氧基果胶为“Ca2+离子”机理,但实际上果胶多糖的凝胶是各种因素共同作用的结果,在没有解析多糖凝胶行为机制的前提下,机械地讨论凝胶条件会带来误导,部分学生甚至认为只有在书本上介绍的条件下果胶才会凝胶,这就違背了教学的本意。
第三个问题是,相对于快速发展的食品科学技术教材知识内容比较陈旧,没有做到与时俱进,把新的知识添加到教学体系中去,尤其是最近十年以来新食品资源、新食品技术、新食品形式所涉及的食品化学原理和概念,没有及时包含在教材和教学内容中,或者部分包含在内但不成体系。例如,变性淀粉是淀粉的重要衍生物,目前已有接近3000种商业产品,是食品制造中常用的原材料,但在教学中有关变性淀粉的知识仅一带而过;又如反式脂肪酸是当前脂类化学的热点问题,但在目前的教材和教学内容中也只是介绍了概念,而对其形成机理、对食品安全和营养的影响却完全没有讲解。知识点陈旧造成教学内容与生活实际逐渐脱节,学生学习兴趣降低,学习时感觉书本知识抽象难懂。
第四个问题是,部分章节的知识体系编排冗繁,重复之处较多,重点不突出。在蛋白质一章中,影响蛋白质结构稳定的因素、造成蛋白质变性的因素这两个概念其实相当接近,在一定意义上甚至可以认为两者是等同的,因为变性即为蛋白质结构改变后其理化性质的变化,而具体的因素包括温度、pH、溶质、物理场、化学溶剂等也都相当近似甚至相同。在目前的教材编排上,这两个问题被重复描述,各个影响因素也都重复讨论,由此造成篇幅庞大,显得处处是重点而实际上没有重点。
3 对食品化学课程教材和教学内容修改的一些设想
一般地,在高等院校的食品本科专业培养计划中,食品化学课程约为32-40学时,具体分配到各章节学时为:水2-4学时;碳水化合物8-10学时;脂类4-6学时;蛋白质6-8学时;酶6-8学时;色素与着色剂4-6学时。在有限的时间内讲授较为丰富庞杂的内容,做到知识点明确、重点突出、条理清楚,以及融合贯通,需要对教学内容进行优化,总体原則为:提纲掣领,纲张目举;先易后难,先浅后深;强调共性,突出特例;模块教学,交叉融会。具体措施可包括如下内容:
第一,有效梳理,内容分块。梳理各个章节的主要知识点,将相似知识点归结在一起,从而整理出各个章节的内容模块,对每一个模块进行综合设计,突出标题,以便于课堂教学上明确教学内容,也方便学生课后复习。各章模块化的内容设计如表1所示。在表1中,将目前食品化学教学内容重新划分归纳,将重复内容归并为同一模块下,一次性讲解,有效节约教学时间且做到模块内容集中,模块内容从基础到应用,从浅到深,有适当连接过渡但内容不重复。
第二,简化重复,突出课本。简要概述在化学、生物、微生物等基础课程中已经讲授过的知识,如水、糖、甘油酯和蛋白质的结构均已在生物化学中讲过,无需赘述。因此重点应在于强调“食品体系”中,这些组分的存在方式和理化性质。例如对于“糖苷键”知识点,可多例举食品中重要的糖苷化合物如甜菊糖苷和生氰糖苷;对“淀粉”知识点,可深入讲述淀粉颗粒、变性淀粉这些食品加工关注的方面;对“蛋白质结构”知识点,可增加酪蛋白、羽毛蛋白、明胶这些特殊结构的食品蛋白质。
第三,结合实际,实例教学。食品科学是实践性很强的学科,很多知识点也是在生产生活实际中成立和应用,脱离实际讲解书本概念会造成知识过于抽象,因此引入大量实例是有效的方法。例如果葡糖浆是目前广泛使用的甜味剂,但教材中只是简单带过,如果在教学中插入果葡糖浆的具体生产方法、所用酶制剂、营养观点、应用价值等实际知识,在扩充知识点的同时,也融合了部分食品酶、食品营养、食品加工等密切相关领域的知识。类似的,山梨糖醇、果胶、羧甲基纤维素钠、鱼糜、牛奶、面筋等都是很好的实例,可以插入到相应的内容中。
第四,与时俱进,融合前沿。自从第一本食品化学课程教材编写出版已经有20多年,在此期间食品科学快速发展,在各个领域出现了大量新知识新观点,有些甚至和教材内容相矛盾或推翻了教材观点,因此必须及时引入最新发展,融合在模块化内容中。例如反式脂肪酸是近年来受到热点关注的食品安全问题,其形成、检测、代谢的基础知识也属于食品化学范畴,增加相关教学内容不仅必要而且可以激发学生学习热情。相同地,“蛋白质结晶”也可以增添到“酶的结构”知识点;“膳食纤维”可以增添在“功能寡糖”知识点;“重组蛋白”可以增添到“蛋白质凝胶”知识点。
4 结论与展望
“食品化学”课程作为食品科学与工程专业必修基础课,是该专业本科生接触专业知识的起点,也是之后“食品工艺学”、“食品营养”、“食品分析”等专业课的先导课程,同时也是一门与化学、生物、物理乃至数学高度交叉的实践性理论课程,因此在教学过程中应当以高度全局的眼光提炼课程的知识脉络,合理划分重组教学内容,并通过大量的最新实例教学达到最好的教学效果。