《食品分離技術》課程教學的思考與實踐

陳琪等

摘 要：《食品分離技術》課程是食品質量與安全專業的專業選修課。該文著重對食品工業中的常用現代分離技術進行課堂教學的探索，從優化教學內容的組織、增強自學與課堂討論的引入以及促進實驗技能的提升等方面進行了探討。

關鍵詞：食品分離技術；食品科學；教學

中圖分類號 G642.0 文獻標識碼 A 文章編號 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

現代食品分離技術是以化工分離技術為基礎和依托，根據化學分離過程的原理和方法，在多學科融合發展的基礎上發展起來的，符合食品衛生與營養要求的新型分離技術。由于其在食品科學、農產品深加工、環境與化工行業以及生物技術領域等方面應用的飛速發展，該技術已成為食品學科本科課程教育的一個重要組成部分[1]。《食品分離技術》課程教學，不要向學生講授傳統食品加工過程中的經典分離技術，構建學生的專業基礎知識，而且要對近年來在食品科學領域和輕工業應用領域發展較快，應用較廣的先進技術和一些學科發展前沿的分離技術進行選擇性講授。其目的在于使學生在進一步扎實專業基礎知識的同時，也能在一定程度上了解分離科學領域的發展前沿，從而達到拓寬視野，提高學習興趣和專業素質的目的。本文就如何合理組織教學內容、提高學生自學能力、嘗試啟發式教學實踐以提高實際動手能力等環節上，就培養學生的學習能力和綜合素質進行了分析與探討。

1 優化教學內容

根據新修改的培養方案，《食品分離技術》課程的開設一般是在第7學期。此前，學生已經對食品科學領域的相關專業基礎課程進行了一定的系統地學習，掌握了一些傳統的分離技術以及生物工程下游技術的基礎知識。因此，本課程需要在了解學生的知識背景的基礎上，從中選取與食品科學和食品工業領域發展密切的內容，同時又具備良好發展前景甚至具有一定前瞻性的內容組織課程教學。筆者在選定教材的基礎上，針對近年來迅速發展起來的新材料、新工藝及新技術，如超臨界流體萃取技術、微波萃取技術及泡沫吸附分離技術等進行了專題講座[2-3]，以引起同學的關注與興趣，收到了良好的教學效果。

在組織課程教學內容的過程中，應注意滿足學生的實際需求，如對于電泳分離及凝膠過濾的環節，教材具有一定的滯后性，而大部分學生考研需要對該部分內容的理論和前沿發展有一定的理解，因而在講授該章節內容時，教師不僅要根據教材講授電泳技術的發展歷程，從紙電泳、圓盤電泳、聚丙烯酰胺凝膠電泳到束膠毛細管電泳的原理和應用實例，還需要進一步講授毛細管微陣列測序電泳、雙向蛋白電泳等前沿技術的進展及在科學研究中的應用。另外，注重運用多種手段提高學生興趣和感性認識。例如，在講到分離技術的操作和流程環節，為了防止學生對分離設備和操作過程不熟悉感到茫然枯燥，除了精心準備多媒體課件，多以圖片和動畫內容進行教學，還在前期實踐過程中拍攝一定的影像資料，在上課時播放，以增強學生對于工廠化的大型設備和操作流程的認識與理解。

總的來說，在精心準備教學內容的過程中，要注重突出講授食品科學與工業應用領域發展較快及有良好應用前景的分離技術，既要突出知識點的理論支撐，又要以應用實例作為學生從理論的記憶升華成具體認知的突破點。在知識點的講授過程中，整個教學過程突出從現象到本質，從分離技術的出現到發展應用，從基本原理、工藝過程再到發展趨勢，逐步深入，層層遞進，以利于使學生系統地理解并掌握[4]。同時，在授課過程中，注重援引實例，精心選擇工業發展實例與科研成果相結合的案例，例如天津濱海新區大型海水凈化裝置與膜分離技術的快速發展密不可分；近年流行的中藥飲片與微波萃取密不可分等等。這不僅有利于調動學生的學習積極性和興趣，拓寬學生對現代食品分離技術的應用領域的認知，同時還有利于培養同學形成將理論知識運用于日后的科研或生產實踐的良好習慣，建立符合學科發展和社會需要的知識儲備體系。

2 組織學生自學與課堂討論相結合

除了精心準備教學內容，對于如何在課堂上吸引學生的興趣，取得更好的教學效果，也是教師需要認真思考的課題之一。目前，新課程的教改主要集中在課堂討論與翻轉教學2個方面。課堂討論作為一種傳統教學手段的延續，如何在大學課堂取得良好的效果，需要在討論主題和程序上進行精心的設計，避免學生畏懼發言或者討論較為空洞，從而流于形式。教師需要充分運用心理學原理設計課堂討論，選擇教學中較為重點的，又具有一定爭議性或前瞻性的知識點作為討論的主題，同時這個知識也應該是同學通過查閱文獻能夠獲取，具備一定背景知識儲備，而非完全陌生的，這樣才能充分調動同學的積極性，引導他們廣泛地參與討論。而“翻轉教學”作為一種新興的教學形式，起源于美國，亦可稱為翻轉課堂（Flipped Classroom），是一種把技術用于課堂教學從而使教師有更多的時間來與學生進行交流的教學模式。通常是通過在課外時間觀看教師制作的視頻來進行的[5]。考慮到食品分離技術中有很多與實際應用密切相關的技術知識很難在課堂上通過口、筆來呈現，因而選用工廠中的機械分離流程視頻讓學生課后觀看，也是一種良好的對知識的吸收與消化的方式。endprint

總的來說，在教學過程中，適當采用課外自學和課堂討論相結合的方式，不僅有利于調動學生的學習積極性和主動性，還能促進對所學內容的深入理解[6]。在具體實踐中，筆者主要采取以下2種方式：一是對講授過內容的進行自學和討論。如在講授完某些前沿的分離技術（超臨界流體萃取技術、泡沫吸附分離技術）之前，先給學生們幾段視頻資料自學，上課時通過提問與引導討論了解同學對資料的掌握程度，再就一些重要的知識點進行講解，避免同學自學時對于重點掌握不足；課后還可以再介紹幾篇綜述性文章讓他們去閱讀，會取得更好的效果；或者在講授完膜分離技術后，讓同學思考自來水、礦泉水、純凈水、超純水和蘋果汁都采用了什么分離技術，設計出大致的分離流程，在下次課中占用很少的時間討論。二是選擇幾種未講授的分離技術，如親和分離、雙水相萃取、結晶、逆流分配等，讓同學分組自學、選好切入點，查閱和收集相關資料，以自己設計制作PPT演示文檔的展示形式，表達觀點，最后由每組抽出一人在課堂上進行講解，并要求其他同學提問。結果同學都非常積極，課堂氣氛相當活躍。同學講授結束后，教師再統一組織討論，在討論過程中，教師要積極引導討論的深度與廣度，著重于啟發式的問答形式，使討論沿著既定的方向發展。同時在討論過程中學生將純理論的學習與日后可能接觸的科研內容相結合，使學習的目標性更強。對于本科高年級同學，應具備查閱文獻，制作課件并闡明一個基本問題的能力，這種自學與課堂討論的結合方式，不但提高了學生的自學能力，還通過查資料，對所討論的分離技術研究現狀有了較為深該的了解。事實證明，這種形式對于學生對課內知識的理解有明顯的加強作用，在后續的實踐實習環節中，許多同學還對自學的內容念念不忘，在參觀過程中不忘講解。

3 提升實驗技能

食品分離技術作為一門理論與實踐緊密相連的課程，不僅需要同學對理論知識進行深入的學習，還需要輔以對產業實際的感性認知，才能有效調動同學的學習熱情。在學習本課程前，學生已有了一定的生產實習經歷，對食品企業生產過程有了初步的感性認識，因此在講授過程中應重點以這些生產過程中涉及的分離技術，引導同學熟悉分離技術的原理與設備，思考生產過程中的影響因素與工藝的優化，以及討論如何根據成本與技術難易選擇適合的分離方法等。同時配合理論課教學，結合本學校教師的科研課題內的相關內容為實例，給學生介紹涉及到分離技術方面的實驗內容，重點講解以研究為主的實驗技術路線的設計，并讓同學討論如何利用已學過的內容合理地進行組合實驗的設計[7]。除此之外，還可增設實驗課，以提高學生的動手能力并鞏固課堂教學效果。根據本校實驗室的情況，筆者為學生開設的實驗有：雙水相萃取法分離螺旋藻藻藍蛋白、等電點沉淀法分離牛奶酪蛋白、活性碳吸附脫色、反滲透法除鹽等，這些實驗課程的開設，使學生對教學內容的掌握程度得到了大大的加強。除了課程內的實驗之外，在課程實習階段，筆者根據《食品分離技術》課程的學習內容，開設了綜合性設計性大實驗《等電點沉淀法分離大豆蛋白中氨基酸》，涉及到多門課程的內容，由同學自行分組，以小組為單位檢索資料，設計實驗方案，提交方案初稿給教師閱讀后，老師提出修改意見，再由學生進一步完善，最后學生按照自行設計的方案準備實驗材料并完成實驗，由教師對最終實驗報告進行評價。整個過程運用了很多所學的專業知識，鍛練了學生的動手能力，取得了良好的教學效果。

4 結語

通過一系列教學內容的優化，教學手段的更新與教學實踐的改進，使得學生們在《食品分離技術》課程的學習過程中，不僅掌握了現代分離技術在食品學科發展和食品工業應用中的主要技術理論，還增進了對實踐和產業發展趨勢的理解，使其全面掌握知識并具備開拓創新能力，同時亦使任課教師在教學相長的過程中，豐富教學經驗，提高教學能力，使課程教學更加生動化和細致化。

參考文獻

[1]張海德.現代食品分離技術[M].北京：中國農業大學出版社，2005：16，29.

[2]勵建榮，夏明.超臨界流體萃取技術研究進展[J].食品與發酵工業，2001，27（9）：79-83.

[3]王擁軍，石香玉.分離富集[M].開封：河南大學出版社，2008：249-260.

[4]傅虹飛，彭幫柱，岳田利，等.《現代分離技術》課程教學的思考與實踐[J].教育教學論壇，2012，33：219-220.

[5]耿冬艷.美國翻轉教學及其對中國的啟示[J].學園，2014，7：21-22.

[6]張仕穎，夏運生，王蓉，等.淺論學習動機和課堂討論在提高課堂教學質量中的作用——以《環境污染與食品安全》教學為例[J].云南農業大學學報，2012，6（1）：104.

[7]丁世飛.如何培養多功能、創造型人才[J].高等農業教育，2000（1）：26-29. （責編：張宏民）endprint