基于大学生实践创新能力培养的“食品化学”课程教学改革

沈 ，宋 淼，乔明武，黄现青，吴文江，张平安，张建威

（河南农业大学食品科学技术学院，河南郑州 450002）

“食品化学”作为食品科学与工程等食品相关专业的一门基础支撑课程，在本科生教学中占据重要地位。它从化学角度和分子水平上研究食品的组成（蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素、矿物类、添加剂等）、结构、理化性质、营养与安全性质，以及食品的原材料在生产、加工、储存和运输过程中的变化及其对食品品质与食品安全性影响的科学[1]。“食品化学”教学目的在于通过理论讲授、实验操作、参与生产实践等多种教学手段使学生熟练掌握“食品化学”的基础知识、基本理论和相关试验技能，为其他食品专业课程的学习及今后从事食品科学相关工作提供有力支持。

培养大学生实践创新能力是高校教学工作的重要目标，也是提升我国综合国力的重要途径[2]。现代教育思想强调，教师不仅要传授课本中的理论知识，更重要的是培养学生的实践创新能力。作为食品专业的主干课程，“食品化学”的教学对于培养学生的学科素养、分析和解决实际问题的能力产生直接的影响，是培养学生创新思维和实践能力的重要环节。

1 优化教学内容提高教学效率

1.1 优化课程体系确立“食品化学”的地位及作用

“食品化学”课程是大部分高校食品类专业的主干课程之一，它既建立在“有机化学”和“生物化学”等多门基础课程之上，又支撑着“食品分析”“食品加工”和“食品质量控制”等多门专业课程。比如糖类、脂类的结构性质是“有机化学”的重点教学内容，蛋白质、酶的结构性质在“生物化学”中也有所涉及，因此优化“食品化学”的课程体系，解决“食品化学”与各学科的内容交叉是保证“食品化学”教学质量的重要条件[3]。结合提升大学生实践创新能力的培养目标，提炼“食品化学”课程内容的特色之处，使“食品化学”的教学内容更具有科学性，教学结构更加合理，整个教学体系更符合学科发展的要求。

1.2 增加综合设计性试验培养学生实践创新思维

“食品化学”的实验教学不仅利于学生在实际操作中掌握课堂中的理论知识，而且可以促进学生实践创新能力的培养。为了培养学生的创新思维和动手能力，笔者在“食品化学”的实践教学过程中，将实验教学分为验证、综合及设计3种类型，在实验设计上突出综合及设计类的实验，弱化验证类实验，从而激发学生在实验课堂中的主动性和积极性。“食品化学”实验课有20学时，共7个实验项目，其中综合及设计类实验项目共4个，占11学时。对于验证类实验，实验的目的、步骤、结果基本上由教师预先设定，主要训练学生的基本操作技能，如在绿色果蔬中叶绿素的分离及性质测定时，除掌握基本的分光光度计操作外，还要求学生能够利用Excel熟练绘制标准曲线；综合类实验是将食品专业课中与“食品化学”密切相关的内容进行整合，教师设计实验方案，学生完成实验操作过程；设计类实验是学生根据教师指定的实验项目，自行分组查阅文献资料，设计实验方案，实际操作后对实验结果进行分析、讨论，最后写出实验报告，主要培养学生的创新思维和实践动手能力。

1.3 开展科技创新活动提高学生实践创新能力

除增加综合设计性实验的比例外，实践教学中还安排了创新性实验内容。创新性的实验项目重在培养学生的自主科研能力和实践创新能力，训练学生利用“食品化学”的相关知识来解决实际问题。近年来，学生积极参与“食品化学”代课教师的科研项目，通过参与这些科研项目有效培养了自身的创新精神和运用理论知识分析、解决实际问题的能力，实现了实践教学由“理论验证型”向“实践创新能力培养型”的转变，全面培养了学生的实践创新与独立科研能力。

除此之外，教师还鼓励学生自主申请实验室开放项目和大学生创新创业训练计划等，培养学生科研创新的思维能力，锻炼学生的团队协作能力和实践动手能力，激发学生实践探索精神。目前，在教师的指导下，学生申请《无花果活性物质对食品致病菌的抑制作用研究》等实验室开放项目，既培养了学生的自主实践能力，同时也强化了“食品化学”的实践教学力度。

2 改进教学方法提升教学水平

2.1 推进多元化理论教学方式

“食品化学”课程内容丰富且综合性强，涉及到食品中各种成分的结构、性质、变化及其对食品品质和安全性的影响，抽象性强，而且每一章彼此独立、各成体系，要点分散，教师讲课时如果只是一味地照本宣科，很容易使学生感到枯燥乏味[4]。因此根据各章节的内容和特点，设计多元化的理论教学方式是十分必要的。为了激发学生的学习兴趣和教师的授课激情，目前采用了案例教学与互动式教学相结合、进行小组讨论、引入前沿知识等多种理论教学方式进行改革。

首先，针对“食品化学”课程中重点、难点和抽象知识的讲解，采用案例教学和互动式教学相结合的方式。例如，在焙烤面包的过程中，对于发生的美拉德反应进行课堂互动教学，使学生由被动接受知识，转变为主动参与到教学中来。其次，针对“食品化学”课程中知识点分散的内容，可以在课堂内外进行小组讨论。比如，在学习食品中添加剂这一部分时，可以将学生分为几个小组，每组负责一类添加剂。课外时，学生自行查阅相关的资料，每组制作一份PPT，课堂上每组利用5～10 min进行内容展示和讲解，其他小组可以进行提问，如果有不完善的地方和疑惑，教师再进行补充和解释。此外，随着科学技术的高速发展，“食品化学”相关新成果、新技术及新概念不断涌现，当代大学生思维活跃，接受新生事物能力强，然而“食品化学”教材内容的更新却相对滞后，从而导致学生获取知识量和信息量不足。因此，需要在教学中及时引入前沿知识，引导学生了解一些新的科学研究课题及成果，从而达到开阔学生视野，了解学科前沿的目的。

2.2 构建立体化实验教学方式

实验课在“食品化学”课程中有着重要的意义，其目的是培养学生的动手能力，实践创新精神和发现、分析及解决问题的能力。但目前的“食品化学”实验课程存在的主要问题是课时少、实验安排不合理，比如果胶的提取和测定等实验很难在规定学时内完成，学生只能了解实验原理和方法，无法将理论与实践相结合；其次实验仪器设备有限，如脂肪含量的测定等实验，需要用到脂肪仪，但由于实验室场地及仪器设备数量的限制，无法满足每位学生都动手进行操作的需求，从而很难达到优质的教学效果。

针对以上问题，为提升大学生的实践创新能力，笔者从实践教学内容、实践教学方式及教学手段等方面进行了改革。首先，调整了“食品化学”的实践教学内容，增加综合创新实验的比例，减少验证性试验的比重。其次，改变原有单一的实践教学方式，利用多媒体、互联网手段（如慕课、微课等）辅助传统的板书式教学，改变以教师为主体的教学形式，将与“食品化学”相关的热点问题引入到课堂中，鼓励学生分组讨论，激发学生的学习积极性。除此之外，开放部分实验室及教师研究室供学有余力的学生来进行课外的学习，学生可以在教师的指导下进行实验，利用自己所学的理论知识来解决实践生产中遇到的问题。

2.3 结合生产实践理论联系实际

“食品化学”是一门与生产实践联系密切的学科，通过理论联系实际，开展“食品化学”实践教学活动，鼓励学生从课堂走向实践，对于培养大学生的实践创新能力尤为重要[5]。然而现有的“食品化学”课程中理论与实践教学相对独立，不利于学生掌握领会“食品化学”的理论知识来解决食品加工中的实际问题，因此可以从积极鼓励学生参与生产实习、参加教师的科研项目等，培养学生的科研思维，锻炼学生的人际交往能力及团队协作能力，提升学生实践创新及分析解决实际问题的能力。

通过上述途径，学生可以将生产实践中遇到的问题带回到课堂中，教师可以组织学生进行课堂探讨，比如有学生在进行戚风蛋糕的制备项目中，会出现蛋糕塌陷或隆起、色泽不均等现象，学生可以将实践生产中遇到的问题在“食品化学”的学习过程中找到答案及解决办法，将理论原理实践化，从而加深学生的理解与认知，实现了理论教学与实践教学的有机结合，全面提升了学生实践创新及独立科研能力。

3 改善考核方式建立全面化精细化的考核方式

目前，“食品化学”的课程考核方式是由期末考试评分、实验报告评分及考勤成绩3个部分构成。由于期末考试比例较大且考核方式较简单，不能准确反映出学生对于知识的理解与掌握情况，以及将理论知识应用于实践的创新能力。因此，需要制定更加全面化、精细化的考核标准。首先，可以增加多种形式的考核方式，设置多方面的考核环节，全面强化学生的综合素质。比如，期中设置论文写作，培养学生查询文献、整合信息、规范写作及辩证性思考的能力；平时课程中设置小组汇报，训练学生的团队分工协作、搜索汇总知识、口头答辩等多方面的综合能力。其次，采取精细化的考核方式，调整书面式考核成绩的比例，注重学生实践动手能力与创新精神的培养。比如，以往期末考试比重为80%，降低期末考试的比例为60%，将其分配到学生的实践操作、课程实习、论文写作及小组汇报中。全面化、精细化的考核方式减轻了学生的心理压力，强调了学习过程的重要性，增强了教学过程中学生的参与性与互动性，有效地对学生的学习成果进行综合、客观的评价。

4 结语

“食品化学”作为食品类专业的专业基础课，在食品技术的革新中起到尤为重要的作用[6]。注重实践和创新能力的提升，对于培养无论从事科研还是企业生产实践的高层次人才都起到了至关重要的作用。通过有效的教学改革，尤其是课程体系构建与教学内容的优化、多元化及立体化教学手段的利用、精细化的考核标准的设置，力求使“食品化学”课程取得更好的教学效果，努力培养学生自主学习和实践创新能力，为学生更好地适应科研、生产研发、分析检测等不同岗位奠定基础。