基于創新和實踐能力培養的“食品化學”教學改革與探索

孫元琳，李　　楠，王艷萍，王瑞東

（1.運城學院生命科學系，山西運城　044000；2.運城學院理科實驗中心，山西運城　044000）

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基于創新和實踐能力培養的“食品化學”教學改革與探索

孫元琳1，李楠1，王艷萍1，王瑞東2

（1.運城學院生命科學系，山西運城044000；2.運城學院理科實驗中心，山西運城044000）

摘要：“食品化學”是一門理論與實踐相結合的課程。為了適應應用型本科院校人才培養要求，加強學生的實踐能力與創新能力培養，以創新型、應用型人才培養為切入點，分別從教學內容、教學方法與手段、考核方式等環節對“食品化學”教學模式進行了探索，通過優化“食品化學”的教學內容和課程體系、改革課堂教學方法和手段，以及課程考核方式，構建適合應用型人才培養需求的創新型教學模式，以強化大學生的創造能力和實踐能力，使“食品化學”課程在創新型、應用型人才培養中發揮更大的作用。

關鍵詞：食品化學；教學改革；創新能力；實踐能力

0　引言

“食品化學”課程是食品學科重要的專業基礎課和主干課。通過課程教學，使學生掌握食品中的營養成分及色、香、味、有害成分的化學結構、理化性質，以及在食品加工和貯藏過程中發生的化學變化和對食品質量與安全的影響。在此基礎上，培養食品專業本科生綜合運用“食品化學”理論分析實際問題的能力，為進一步學習食品加工與保藏的理論和技術、結合專業知識解決生產實際問題打下基礎[1]。同時，也培養學生的創新思維和科研能力，為學生今后從事食品相關領域的研究和產品開發打下堅實的理論基礎[2]。

培養學生的創新能力是高校教學工作的重要目標，也是提升我國綜合國力的重要途徑[3]。現代教育思想強調，教師不僅要傳授理論知識，更重要的是培養學生的創新能力和實踐能力。作為食品專業的主干課程，“食品化學”的教學對于培養學生的學科素養、分析和解決實際問題的能力產生直接的影響，是培養學生創新思維和實踐能力的重要環節。為適應實際生產、研發、管理和檢驗等崗位要求，運城學院“食品化學”課題組教師結合多年的教學經驗，對“食品化學”課程教學體系進行了深入的研究和完善，分別從教學內容、教學方法與手段、考核方式等環節對“食品化學”課程教學進行了改革與探索，形成了具有自身特色的“食品化學”教學體系。

1　優化教學內容和課程體系

1.1重構課程知識結構體系，充分體現基礎性、應用性和前沿性

“食品化學”主要研究食品及食品原料主要成分的結構、理化性質以及在食品加工和貯藏中的變化與機理，目的是使學生掌握食品體系中主要成分的結構與性質，食品成分在加工過程中的變化機理食品的營養成分，以及色、香、味成分和有害成分在加工、貯藏中的變化對食品營養品質、感官品質的影響，同時運用這些知識控制食品成分的變化，把食品的生產建立在牢固的科學基礎上，從而具備扎實的“食品化學”理論知識、綜合分析和解決問題的能力以及熟練的實驗技能[4]。

在教學過程中，課程組本著“以化學本質為特色、以食品應用為目標”的宗旨，制定了符合實際的“食品化學”教學大綱和教學內容，并將教學重點放在介紹食品成分的性質、變化、應用與安全性問題，通過“保、刪、增、合”等措施，進行了教學內容的整體優化，以食品中的糖類、脂類、蛋白質與酶四大模塊為教學線索來剖析教學內容中的難點，重構了課程內容體系和知識結構。

由于“食品化學”相關新成果、新概念、新理論和新技術的不斷涌現，因而在教學中，課程組注重補充和更新教材內容與研究前沿，及時反映本學科領域的新知識、新技術、新應用和新成果，以開闊學生視野，使學生了解學科前沿，有意識地培養學生的科學態度和科學精神，并啟發學生的創新思維能力。

此外，“食品化學”課程內容與食品加工、食品保藏、食品安全等方面有密切的聯系，只有在教學過程中堅持理論聯系實際，才能適應工科學生的學習特點，使他們充分理解理論知識。為了使學生在有限的時間內能理解食品貯藏和加工中涉及的化學知識，課程組在課堂教學內容上更強調了“食品化學”的基本理論與食品貯藏和加工的聯系及其指導作用，同時輔之以代表性食品的加工工藝相關知識的運用，通過點面結合促進學生理解，充分體現了課程體系的基礎性、前沿性和應用性。

1.2增加綜合設計性實驗的數量，培養學生創新思維

實踐教學是理論聯系實際的有效途徑，更是培養學生創新能力的必經之路[5]。因此，探討在實踐教學中以加強新技術、新方法的應用，側重培養學生的創新能力作為“食品化學”課程教改內容的重點，對提升教學質量、培養學生的創新能力具有重要意義。

改革前，“食品化學”實踐課程為18學時，實驗數目6個，均為驗證性實驗，且各實驗間缺乏系統性，整體不利于提升學生的綜合分析與創新能力。為解決上述問題，參照“食品化學”課程教學目標，課程組針對專業的特點進行了調整。調整后的“食品化學實驗”為30學時，實驗數目增加到10個，主要包括基礎實驗、綜合設計性實驗和創新實驗。基礎實驗主要訓練學生的基本操作技能，如在鮮肉中游離氨基酸的測定時，除掌握基本的紫外可見分光光度計操作外，還要求學生能夠利用Excel熟練繪制標準曲線，并應用Origin軟件繪制相關結果圖。

綜合設計性實驗以實驗室開放、學生獨立設計、獨立完成為特色，側重培養學生的獨立思維與綜合創新能力[6]。考慮到一些先進的分析檢測技術和儀器不斷出現，“食品化學”綜合實驗、引導學生設計實驗時注意應用高效液相色譜儀、氣相色譜儀、原子吸收光譜儀等大型儀器，以便學生畢業后能很快適應食品企業的質檢崗位。在實驗過程中，每組學生根據自己的興趣結合理論課學習和企業專業實習過程中遇到的問題，選擇2個分析檢測方面的應用性實驗，如對食品中營養成分及功能性成分（黃酮、低聚糖、有機酸等） 的檢測，對食品中有害成分（重金屬、農藥殘留、過量添加劑等）的檢測；并使學生掌握一些企業常用大型儀器的使用方法，如高效液相色譜法（HPLC）檢測山西老陳醋中有機酸的種類及含量、醬油中山梨酸和苯甲酸的氣相色譜法測定等，同時鼓勵學生自主選題。

1.3開展科技創新實踐活動，提高學生的創新能力

在增加綜合設計性實驗的同時，實踐教學還適當安排了創新性實驗內容。創新實驗著重培養學生的科研能力和創新思維，訓練學生學會運用“食品化學”的基本知識控制產品的品質。近3年，該課程組教師承擔了多項國家級、省部級基金項目，這些科研項目被及時引進了課堂和實踐教學環節。承擔科研課題的代課教師組織學生成立研究小組，由學生直接參與課題的研究，獨立完成從選題、查閱文獻、設計實驗方案、準備實驗儀器藥品、實驗實施、撰寫總結報告等全過程。這些科研項目的支撐有效培養了學生的創新精神和運用已學基本理論知識分析、解決實際問題的能力，實現了實踐教學由“驗證理論型”向“素質和能力培養型”的轉變，全面培養了學生的自主創新與獨立科研能力。

此外，代課教師還鼓勵學生通過申請并實施大學生創新創業訓練計劃，培養學生科學的思維能力，鍛煉學生的人際交往能力和團隊協作能力，使學生開闊視野、拓寬思路，激發了他們的探索和創新精神。這些改革措施既符合食品專業應用型人才的培養特點，同時也強化了實踐教學力度。

2　優化教學方法提高教學效果

2.1互動式教學法

傳統的“食品化學”課程教學是以教師為主體的“教師講、學生聽”的教學模式，教學形式比較單調，信息量少，學生多處于被動地接受知識，加之課程內容的理論性較強，許多基礎較差的學生會逐漸失去學習興趣，抑制了學生的主動性和創造性。這種教學形式和方法在一定程度上限制了學生主觀能動性的發揮和創新能力的培養。

改革后，課程組在理論課教學過程中改變了傳統的“以教師為中心”的“填鴨式”教學模式，并采用啟發式、討論式、互動式教學等以“以能力培養為主旨”的主動式教學模式，通過適當開展課堂討論及教師與學生之間的教學互動環節，讓學生參與各個教學環節，使學生由單純被動接受知識，到主動參與到教學中來。這種互動教學方式改變了傳統教學中師生之間簡單的“授、受”關系，使過去沉悶的課堂氣氛變得活躍，激發了學生的學習興趣和教師的授課激情。

2.2學術討論法

為了培養學生的創新思維能力，鍛煉學生口頭表達能力，課程組教師嘗試在課程結束前，留出一定時間，由學生自主組織進行廣泛的討論。討論內容可以是本課程所學內容，也可以是與章節相關的內容，討論前讓學生先查閱資料，做好充分準備，上臺講5～10 min，其他學生提問，若有當堂不能解答的問題，在教師的補充和提示下，進一步查資料。這種方式把課堂變成培養學生獨立思考和研究能力的操練場，變課堂的“一言堂”為“群言堂”，不僅強化了學生的獨立思考和分析問題能力，也培養了學生勇于開拓的創新意識。

此外，教師通過組織學生閱讀文獻、撰寫小論文，鼓勵學生參與教學過程等活動，加深了學生對教學內容的理解。在每章授課內容完成后，代課教師會布置相關內容的綜述作業，結合學科發展提出問題；讓學生查閱有關資料，通過寫綜述拓寬學生的知識面，增強閱讀參考書、查閱科技文獻資料的能力，促使學生了解本行業的發展以及本專業研究動態。

2.3創新訓練法

改革前的實踐教學通常由實驗員課前準備好相應試劑設備，課堂上先由教師講解本實驗基本知識、基本操作，然后學生分成小組，參照實驗步驟完成實驗；課后，學生填寫實驗報告。雖然這種教學方法能夠訓練學生的基本操作技能，但問題及缺點突出，導致學生處于被動的學習環境中，主動性不高。這種“授人以魚”的教學方法難以有效提高學生動手實踐技能，更不利于培養學生思考問題、解決問題的創新能力。

在實踐教學改革過程中，教師盡可能調動學生的學習興趣，讓每個學生都參與到實驗準備與實驗實施過程中。在開學初，教師提出實驗課題，每組學生根據所學的理論知識，設計出實驗方案。從選題、查閱文獻、配制試劑、準備原料、設計實驗步驟到實驗實施，均由學生以小組方式自主完成，教師負責整體把關與審核，教師輔導相關儀器的使用方法和注意事項。尤其在綜合設計性實驗和創新實驗教學過程中，要求每一組實驗從材料到方法、從步驟到結果不盡相同，不僅克服了實驗報告的“克隆”現象，而且能真實反映學生的實驗操作技能。

通過上述教學方法的改革，學生上課時的積極性和主動性有所提高，不僅使學生減少了實驗過程的盲目性，而且掌握了儀器的操作方法及數據處理方法，并獲得了成功的喜悅，增強了學生的團隊協作精神和解決實際問題的能力。

3　采用先進的教學手段提高教學效率

3.1充分利用多媒體手段情景教學

“食品化學”是食品科學專業理論課，涉及內容多，要完成本課程的教學任務，就要不斷采用新的教學技術。多媒體教學手段可以容納大量的圖片及文字信息，節約大量的課堂教學時間，使學生在有限時間內獲得更多的知識信息[7]。因此，該課程的教學手段已逐漸從單純板書式教學，發展到現在以多媒體教學法為主的教學方式。課程組每位教師的PPT電子教案均配有精心選擇的圖片和視頻，借助現代多媒體教學手段，突出重點、難點，使得學生可以在有限的授課時間內獲得更直接的圖文信息，顯示出高通量信息流的教學特色，使教學更加生動、形象，學生在輕松愉快的氣氛中掌握了所學的知識，教學效果明顯增強。

3.2建立網上交流平臺，開展網絡教學和師生網上交流

運用網絡課堂可增強學生的自學能力，擴展他們的知識面，增強對重點和難點知識的理解[8]。該課程已經建成網絡課程，完善了多媒體課件和輔助教學平臺，形成特色鮮明、功能強大的課程教學網站，實現了優質教學資源的共享。網絡教學資源豐富，包括課件庫、習題庫、課程動態和考研試題庫等與教學相關的資源，對課程教學和學生的課余自主學習起到了良好的促進作用和指導作用。

4　建立科學合理的考核方式

4.1加強平時考核，堅持過程考核與結果考核相結合

改革前，理論考試是檢驗學生學習效果的唯一手段。通過考核改革，課程組改變了以往的“一卷定成績”的學習成績評價方式，增加了平時考核內容，并將考核成績定為結構成績，即平時成績和考試成績相結合，通過各個教學環節的考核來檢驗學生知識與能力的掌握程度。其中，平時成績占30%，包括考勤、作業、期中考試、學習態度，而學習態度的考核還包括記課堂筆記、積極思考并回答問題、進行課堂交流討論等環節。此外，課程組堅持考試題型多樣化和應用性，即在課程學習考核中注重基本知識題型與應用知識題型相結合，發揮考試的檢驗及激勵作用。通過考核改革，促使學生抓緊平時的學習時間，注重平時知識的掌握與積累，真正實現對學生知識學習和能力培養效果的科學評定。

4.2堅持知識考核與實踐能力考核相結合

傳統的實踐課成績主要以實驗報告作為考核標準，不能準確反映學生的實驗完成情況。由于實驗報告占的比例較大，學生在實驗課上不重視實驗操作過程，只注重實驗報告的最終結果，因此在批改實驗報告的過程中，經常出現雷同的實驗報告。有的學生實驗結果沒有在合理范圍之內，不會去查找實驗過程中出現的錯誤并分析錯誤的來源，而是直接抄襲正確的結果。因此，需要制定嚴格且合理的實驗考核標準。

改革后的“食品化學”實踐教學考核有了較大變化。考核成績采取過程考核和結果考核相結合的方式，其中實驗過程占50%，實驗報告占50%；實驗過程還包括考勤、預習報告、實驗操作環節。教師對學生逐個進行實驗操作、實驗記錄、實驗整理的檢查評定，并給出實驗過程成績。通過考核分值分配加大了實驗操作等過程考核，以督促學生做好實驗準備工作，對整個實驗過程有所了解和掌握。

此外，課程組對考核階段進行了調整。以往的考核雖然也是依據每次實驗考評，但往往是以期末給出考評分數的一次性考核，難以向學生針對性地反饋階段問題并及時加以解決。改革后的考核由結果考核變為過程考核，每個實驗項目為一個考核節點，既考核該實驗的操作過程，又考核其結果。

5　結語

經過以上一系列改革，“食品化學”課程改革取得了理想的效果，尤其是課程體系構建與課程內容的優化、現代化教學手段的利用以及嶄新的教學模式，使過去沉悶的課堂氣氛變得十分活躍，學生對課程的學習興趣和主動性大大提高，并且有效強化了學生的創造能力和實踐能力。今后，教師要繼續總結存在的問題，借鑒同行相關經驗，揚長避短，在教學中不斷探索和完善，力求使“食品化學”課程取得更好的教學效果，使學生更好地適應食品企業生產、研發、檢驗等工作崗位。

參考文獻：

[1]劉鄰渭.淺談食品化學 [J].化學通報，2009（12）：1 136-1 141.

[2]李剛鳳，閆莉莉，朱苗，等.基于應用型人才培養的食品化學課程教學改革與實踐 [J].中國輕工教育，2015（6）：73-76.

[3]陳凌，張彩平.基于創新能力培養的高職食品專業化學實驗教學改革 [J].山東化工，2015，44（3）：131-132.

[4]王志兵，邱芳萍，彭悅.對食品化學課程教學改革的思考 [J].長春工業大學學報（高教研究版），2010，31（2）：84-86.

[5]陳計巒，焦揚，江英，等.“食品化學與分析”實驗教學改革創新的幾點體會 [J].中國科技信息，2006（19）：211-213.

[6]陳曉華，李建周，王芳宇，等.“食品化學與分析”實驗教學改革的新探索 [J].教育教學論壇，2015（24）：255-256.

[7]韓恩.高校食品化學課程的教學改革探討 [J].農產品加工（學刊），2014（6）：83-86.

[8]王豐俊，汪濤，王建中.食品化學課程教學改革與實踐 [J].中國林業教育，2015，33（3）：63-65.◇

中圖分類號：G642

文獻標志碼：A

doi：10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2016.06.024

文章編號：1671-9646（2016）06a-0081-04

收稿日期：2016-04-25

基金項目：山西省教育廳教改項目（J2014105）。

作者簡介：孫元琳（1971— ），女，博士，教授，研究方向為農產品資源綜合利用與開發。

Teaching Innovations and Exploration of Food Chemistry Course Based on Cultivation of Innovation and Practical Ability

SUN Yuanlin1，LI Nan1，WANG Yanping1，WANG Ruidong2
（1.Department of Life Science，Yuncheng University，Yuncheng，Shanxi 044000，China；2.Science Experiments Center，Yuncheng University，Yuncheng，Shanxi 044000，China）

Abstract：Food Chemistry is a course combining theory with practice.In order to meet the requirements of personnel training in applied undergraduate colleges and strengthen the abilities of practice and innovation，Food Chemistry teaching mode is explored respectively from teaching content，teaching methods and means，assessment mode and other aspects with the personnel training of innovation and application as breakthrough point.By optimizing the teaching content and course system，reforming the teaching methods and assessment methods，we built an innovation teaching mode to strengthen the innovation ability and practical ability of students，and make the Food Chemistry course play a greater role in innovative and applied talents training.

Key words：Food Chemistry；teaching reform；innovation ability；practical ability