案例+问题引导教学在《食品化学》课程教学中的探索与实践*

李脉泉，刘 霞，李 跑，刘 洋

(湖南农业大学食品科学技术学院，湖南 长沙 410128)

《食品化学》课程是食品专业的重要专业课，同时从化学角度和分子水平上对食品不同属性进行研究，包括其化学组成、结构特征、理化性质、营养价值、安全性等属性；重点研究不同化学组分在食品生产、加工、运输和储藏过程中的物理和化学变化，以及这些变化对食品品质和安全的影响[1]。《食品化学》课程的教学目的在于使学生掌握一定的食品化学基础知识、理论和研究方法，为其后续的专业课程学习奠定理论基础，同时也是从事食品相关的教学、科研、生产、监管等工作所必须具备的基本知识素养[2]。然而《食品化学》课程教学具有内容多、课时少、难度大等困难，导致很多学生学习难度大、兴趣低，最终的结果往往是完成任务式学习，虽然学习了知识点但是死记硬背式，在解决实际的生产、科研问题是不会应用，理论联系实际能力不够。食品专业是一门应用型专业，需要每一位从业者具有扎实的理论知识、很强的动手能力以及应用理论知识解决实际问题的能力。如何提高学生对《食品化学》课程学习的兴趣和解决实际问题的能力一直是笔者关注的问题。

案例式教学法是由美国哈佛大学工商管理研究生院在 20 世纪 20 年代首创的通过对典型案例的分析进行教学的方法，是一种培养高素质和创新性人才的一种重要教学方法。该方法是在教师指导下，根据教学目的需要，采用案例来组织学生进行学习、分析、思考和讨论的方法，可有效调动学生的主观能动性和创造性，促使学生主动发现问题、分析问题以及解决问题，进而提高学生的创新能力和综合素质[3-5]。

笔者认为在《食品化学》课程教学中需要适量加入案例分析，并联合问题引导式教学，其益处有三：首先，从当下看，选取生活中的例子可以增强课堂的趣味性，让想听课的同学更爱听课，让不太想听课的同学变的想听课，活跃课堂气氛、带动学习积极性；第二，通过案例引发的问题鼓励学生利用已有知识尝试解释陌生问题、引导学生主动挖掘相关的食品化学知识点，在代替传统“填鸭式”自问自答的讲授方式的同时，增强学生专业学习的自信心；第三，让学生意识到《食品化学》课程内容来源于生活，培养学生从生活中发现问题、解决问题的能力，对于将要从事食品科研、生产工作工作的同学来说是一次锻炼自己、培养思维方式的过程。下面以水分活度为例进行阐述。

1 案例呈现

人类很早发现，食品腐败与食品中的水分含量有关。那么，不同类型的食品，当它们的水分含量相同时，是否具有相同的耐藏性呢？事实上：含水量18%的果脯与含水量18%的小麦具有不相同的耐藏性。

2 案例分析

根据已有知识我们知道，含水量可以判断食品的耐藏性，例如种子的储藏，需要晒干以后达到安全含水量范围内才能进行储藏，说明水分含量影响到耐藏性，但是此处，含水量与耐藏性之间存在矛盾，是不是说含水量不能用来衡量食品的耐藏性？为解决上述矛盾，提问并引导学生根据自己已有知识进行快速整合，发现矛盾的根源，总结出以下问题。

提问一：耐藏性的含义是什么？导致食品腐败变质的原因是什么？

提问二：含水量相同而耐藏性不同，那么这里的“水”是不是一样？哪里不一样？

提问三：怎么才能更好地判断食品的耐藏性？

针对上述问题，学生根据已有相关知识背景，可以很快给出回复：(1)食品的耐藏性是食品可以储藏不变质的一种特性，导致食品腐败变质的主要原因是微生物、化学反应等等。(2)水在食品中有两种存在形式包括结合水合组成水。在此处“18%的果脯与含水量18%的小麦”其中的水分组成比例是不是有所差异？(3)含水量无法准确判定食品的耐藏性，需要引入一个新的定义，那么这个定义是什么呢？也就自然的将学生的思维和兴趣引入到即将学习的新知识即水分活度及其与食品储藏性的关系。进展到此处，学生们基本已经发现了问题所在：含水量相同的食品其中的“水”也是有差异的，因此，会影响微生物的生长最终导致食品耐藏性的差异，而此处的差异就需要有新的概念来界定食品的耐藏性。接下来，老师需要进行的是一边总结学生们的回答一边介绍新的知识点，并通过一连串的问题引导学生挖掘新的知识并融会贯通新旧知识点。

第一问：既然含水量无法准确判定食品的耐藏性，需要引入一个新的定义，那么这个新的定义是什么呢？随即先引入“水分活度”的定义，即溶剂逸度(溶剂从溶液中逸出的趋势)与纯溶剂逸度的比值。此处“逸度”一词比较抽象难理解，需要进一步解释“水分活度”可以用蒸气压相关知识来表示，即指在一定的温度下食品中水蒸汽分压与同一温度下纯水的饱和蒸汽压的比值。其本质表示水与食品成分之间的结合程度。由该定义引申出很多相关重点关注的问题，学生们自己的能力很难自己总结到位。此时，老师需要特别强调几个点，也是第二问：水分活度的取值范围如何？水分活度的影响因素有哪些？引导学生分析定义里面“比值”“同一温度”两个重点词汇，学生能很快总结出以下几点：由于食品中的水比纯水少，那么蒸气压也会小，因此此处的比值取值在0-1之间；而“同一温度”则重点强调了温度对水分活度的影响，说明温度是重要的影响因素。第三问自然而然的引出：温度如何影响水分活度？为了避免枯燥此处可以引入一个案例：我国新疆地区的番茄粉质量很好，但是包装好的番茄粉从新疆出口到非洲地区会结块，这是为什么？学生们联系第三问，能很快的联系到温度并总结出以下规律，即温度升高水分活度会增大。而为什么温度越高水分活度越大呢？这就是第四问，这是很关键的一问也是帮助学生们将知识融会贯通的一问，通过这一问可以启发学生灵活运用已有知识点解决实际问题。因为此处联系到了几个重要的知识点：水分活度的定义、水分在食品中的存在形式。引导学生深入分析而非直接给出解释，可以有效加深学生们对知识点的理解和运用，让知识成为解决实际问题的工具而不仅仅只是课本上的文字。

笔者在教学中发现，通过以上“案例+连续疑问”的引导，不仅引导学生加深了对新知识点的理解，也可以帮助学生建立一种良好的思维方式，即面对一个新的知识点，如何挖掘其关键点以便深入理解和掌握，以及如何用已有的知识解释新的问题。此外，这样的“案例+连续疑问”引入方式会让学生愿意与老师一起问题的发现、解决、知识点的总结，增强了有“课堂主人翁”的地位，不再是被“填鸭”的对象，学生们更有兴趣跟着老师的思路听、思、悟、用，最终把接受新知识变成一种自然而然了解生活、解释生活的过程，有助于对新知识的理解，也帮助学生建立了联想式记忆，在生活中看到相关的食品会产生对本部分知识的联想，对于学生们从业后灵活运用食品化学的知识解决实际问题有深远的意义。

3 结 语

本文以水分活度为教学案例进行剖析和引导式教学，让学生充分理解水分活度的含义，挖掘水分的存在形式-水分活度-食品耐藏性三者间的关系，帮助学生把知识点连成知识线。案例引导式教学是一种理论联系实际、启发式的教学相长的教学过程，根据教学目的，以案例为基本素材，在教师的指导下，运用多种形式启发学生独立思考。通过案例式教学法可以有效活跃课堂气氛、带动学习积极性；增强学生专业学习的自信心；培养学生从生活中发现问题、解决问题的思维方式和能力。对学生专业知识的学习和运用，以及以后在相关行业的教学、科研和生产工作都大有益处。因此，案例教学模式在《食品化学》课程教学中可以持续广泛深入地拓展应用，也有望成为专业课程教学改革与实践的应用样板。