“食品物性學(xué)”教學(xué)的研究和探索
——以河南科技大學(xué)食品與生物工程學(xué)院為例

劉麗莉，朱文學(xué)，康懷彬，向進(jìn)樂

（河南科技大學(xué)食品與生物工程學(xué)院，河南洛陽 471003）

“食品物性學(xué)”教學(xué)的研究和探索
——以河南科技大學(xué)食品與生物工程學(xué)院為例

劉麗莉，朱文學(xué)，康懷彬，向進(jìn)樂

（河南科技大學(xué)食品與生物工程學(xué)院，河南洛陽 471003）

“食品物性學(xué)”是一些高校食品科學(xué)與工程等專業(yè)研究生培養(yǎng)的一門專業(yè)必修課程，是關(guān)于食品物理特性進(jìn)行分析的專業(yè)基礎(chǔ)課程，要求學(xué)生能對(duì)食品的物理特性進(jìn)行準(zhǔn)確的分析和評(píng)價(jià)。為了達(dá)到有效教學(xué)的目的，以河南科技大學(xué)食品與生物工程學(xué)院為例，從“食品物性學(xué)”課程的性質(zhì)與地位、教學(xué)內(nèi)容體系與結(jié)構(gòu)、教學(xué)方法手段和考核評(píng)價(jià)體系、課程特色及未來規(guī)劃等方面，圍繞“食品物性學(xué)”課程的有效教學(xué)進(jìn)行了實(shí)踐和探索。

食品物性學(xué)；課程體系；教學(xué)方法；實(shí)踐教學(xué)模式

“食品物性學(xué)”又稱“食品物理學(xué)”，主要研究食品及其原材料的物理性質(zhì)，具有與“食品化學(xué)”同等重要的地位，是食品科學(xué)與工程學(xué)科一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程。由于食品及其原材料本身的多樣性和復(fù)雜性，食品物性學(xué)涵蓋了比物理學(xué)更廣泛的研究?jī)?nèi)容和更復(fù)雜的知識(shí)體系[1]。食品物性學(xué)的發(fā)展，從單一的食品流變學(xué)到目前較為系統(tǒng)的包含食品及其原材料的基本物理學(xué)特征、力學(xué)特性、質(zhì)構(gòu)特性、熱特性、色度學(xué)、光學(xué)特性、電特性、磁特性等內(nèi)容完整的科學(xué)體系，經(jīng)歷了一個(gè)相對(duì)漫長(zhǎng)的過程[2]。發(fā)達(dá)國(guó)家在30多年前就將“食品物性學(xué)”列為食品科學(xué)專業(yè)的重要基礎(chǔ)課程，如日本、韓國(guó)、美國(guó)等多個(gè)國(guó)家的食品科學(xué)與工程專業(yè)開設(shè)了此課程，并編寫了相關(guān)教材。在我國(guó)，從上世紀(jì)70年代開始逐漸形成“食品物性學(xué)”課程體系，主要是面向研究生開設(shè)。

1 課程的性質(zhì)與地位

“十五”期間，教育部高等學(xué)校食品科學(xué)與工程專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)已經(jīng)明確，食品科學(xué)與工程專業(yè)的“生物化學(xué)”“微生物學(xué)”“食品化學(xué)”“食品工藝學(xué)（或食品加工原理）”“食品工程原理（或化工原理）”“食品物性學(xué)”“食品分析”“食品營(yíng)養(yǎng)學(xué)”“食品安全性”“食品工廠設(shè)計(jì)與環(huán)境保護(hù)”和“食品機(jī)械與設(shè)備”等11門課程為專業(yè)主干課程，且強(qiáng)調(diào)食品科學(xué)與工程專業(yè)教學(xué)計(jì)劃中必須將這11門主干課程設(shè)置為必修課程[3]。對(duì)全國(guó)200多所開設(shè)了食品科學(xué)與工程專業(yè)的高校中的100所高校進(jìn)行調(diào)查發(fā)現(xiàn)，35所高等學(xué)校對(duì)本科生開設(shè)了“食品物性學(xué)”課程，61所高校對(duì)研究生開設(shè)了“食品物性學(xué)”課程，占具有碩士學(xué)位授予權(quán)高校的100%。目前，“食品物性學(xué)”已經(jīng)成為全國(guó)碩士研究生教育體系中的主干課程。

2 課程教學(xué)內(nèi)容體系與結(jié)構(gòu)

食品物性學(xué)是物理學(xué)在食品科學(xué)與工程學(xué)科的延伸，是食品科學(xué)學(xué)科主要研究方向之一，是判食品之美和析食品之理的重要基礎(chǔ)學(xué)科之一。食品物性學(xué)研究?jī)?nèi)容廣泛、涉及基礎(chǔ)學(xué)科多，主要研究與食品科學(xué)直接相關(guān)的各種食品物料在常規(guī)條件下帶有共性的物理學(xué)特性，包括食品的基本物理特征、力學(xué)特性、熱學(xué)特性、光學(xué)特性、電磁特性和聲學(xué)特性等[4]。經(jīng)過多年的教學(xué)探索與實(shí)踐，該課程形成了理論講授+實(shí)驗(yàn)教學(xué)+擴(kuò)展教學(xué)“三結(jié)合”的課程教學(xué)體系，實(shí)現(xiàn)了在有限時(shí)間內(nèi)傳授更多知識(shí)和信息，促進(jìn)研究生對(duì)食品物性學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的理解與掌握，提高學(xué)生食品物性分析與實(shí)踐技能、綜合訓(xùn)練學(xué)生、培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新人才的目的。

“食品物性學(xué)”教學(xué)內(nèi)容體系與結(jié)構(gòu)見圖1。

圖1 “食品物性學(xué)”教學(xué)內(nèi)容體系與結(jié)構(gòu)

3 主要教學(xué)方法教學(xué)手段和考核評(píng)價(jià)體系

3.1 理論教學(xué)

理論教學(xué)的教學(xué)方法和教學(xué)手段可以概括為“一體、兩式、三臺(tái)和四法”。

所謂“一體”是指多媒體理論教學(xué)體系；所謂“兩式”是指基于啟發(fā)式、互動(dòng)式的課堂教學(xué)；所謂“三臺(tái)”是指構(gòu)建課程實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、科研課題平臺(tái)、學(xué)術(shù)交流平臺(tái)；所謂“四法”是指講授、專題講座、課題討論、自學(xué)。

運(yùn)用“一體、兩式、三臺(tái)和四法”，提高研究生在教學(xué)中的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，理論講解過程中加強(qiáng)師生互動(dòng)、強(qiáng)化學(xué)生學(xué)習(xí)上的主體作用，不同專題課堂討論課的開展，主要培養(yǎng)了學(xué)生查閱整理文獻(xiàn)的能力，培養(yǎng)學(xué)生自主分析問題、解決問題的能力，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)研究生的創(chuàng)新意識(shí)和能力，提高教學(xué)質(zhì)量。教學(xué)內(nèi)容組織方式更強(qiáng)調(diào)了食品物性基本原理和各類食品加工物性的共性部分，同時(shí)輔之以代表性食品的物性學(xué)分析介紹，通過點(diǎn)面結(jié)合促進(jìn)學(xué)生理解，促使學(xué)生掌握食品物性學(xué)基本原理和技術(shù)方法等。現(xiàn)在正逐步加強(qiáng)該課程精品網(wǎng)絡(luò)課程體系的構(gòu)建，達(dá)到學(xué)生能網(wǎng)上查閱課件、作業(yè)和答疑逐步采用網(wǎng)上互動(dòng)等形式。

3.2 實(shí)踐教學(xué)

結(jié)合實(shí)踐性教學(xué)，強(qiáng)化理論學(xué)習(xí)。經(jīng)過多年的探索和實(shí)踐，該課程形成了“結(jié)合課題-理論講解-物性實(shí)驗(yàn)-專題討論”為主線的實(shí)踐教學(xué)模式。一是在課堂教學(xué)的同時(shí)要求學(xué)生結(jié)合自己課題研究方向，通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)，整理自己的課題所要用到的食品物性學(xué)內(nèi)容，設(shè)計(jì)所研究食品的物性分析過程和儀器設(shè)備，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的深入認(rèn)識(shí)；二是理論教學(xué)與代表性食品物性學(xué)實(shí)驗(yàn)穿插進(jìn)行，在每一部分內(nèi)容講授結(jié)束后，進(jìn)行相關(guān)代表性食品物性學(xué)的實(shí)驗(yàn)研究，加深學(xué)生對(duì)食品物性學(xué)的理解；三是為強(qiáng)化研究生對(duì)該課程的學(xué)習(xí)，學(xué)院專門設(shè)置了食品物性學(xué)研究實(shí)驗(yàn)室，培養(yǎng)學(xué)生利用已學(xué)基本原理來解決實(shí)際問題的能力；四是開展不定期的專題討論會(huì)，以學(xué)生為主體進(jìn)行講座，內(nèi)容涉及不同的食品物性學(xué)內(nèi)容，根據(jù)學(xué)生查閱的最新文獻(xiàn)進(jìn)行討論，這種形式的開展提高了學(xué)生的全面素質(zhì)。

3.3 考核評(píng)價(jià)體系

改變傳統(tǒng)的研究生學(xué)位課考核評(píng)價(jià)方法，采用分項(xiàng)考核、綜合評(píng)分的形式。考核時(shí)采用理論考核、實(shí)踐考核和專題報(bào)告考核等相結(jié)合的形式，在培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐操作技能的同時(shí)也加強(qiáng)他們對(duì)理論知識(shí)的理解。

（1）每年更新考試內(nèi)容，除了考核對(duì)課程基本知識(shí)點(diǎn)的掌握，同時(shí)還要考查學(xué)生對(duì)課程中最新進(jìn)展的了解。

（2）主要針對(duì)研究生對(duì)物性學(xué)實(shí)際案例中實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、方案實(shí)施操作能力的考核，注重鍛煉和提高學(xué)生的分析能力。

（3）將學(xué)生專題報(bào)告單獨(dú)納入考核范圍，提高學(xué)生積極思索的積極性。課程成績(jī)?cè)u(píng)定方法為：綜合成績(jī)?cè)u(píng)定=60%×筆試成績(jī)+20%實(shí)踐成績(jī)+ 20%專題報(bào)告。

4 課程特色

4.1 理論教學(xué)方法和手段全面體現(xiàn)了現(xiàn)代教育思想

多媒體教學(xué)手段的全面應(yīng)用為學(xué)生提供了豐富的信息量和良好的視覺效果；啟發(fā)式和互動(dòng)式教學(xué)方法的應(yīng)用，突出了研究生的主體地位，教師實(shí)現(xiàn)了從“課堂”教學(xué)到“全日制”教學(xué)、從“滿堂灌”到“互動(dòng)式”、從“照本宣科”到“緊跟科技發(fā)展”、從“傳授知識(shí)”到“提高能力”4個(gè)轉(zhuǎn)變；講授、專題講座、課題討論、自主學(xué)習(xí)則體現(xiàn)了教學(xué)的目的，教會(huì)學(xué)生從“學(xué)會(huì)”知識(shí)向“會(huì)學(xué)”知識(shí)、從“被動(dòng)學(xué)習(xí)”向“主動(dòng)學(xué)習(xí)”、從“學(xué)會(huì)知識(shí)”到“學(xué)會(huì)技能和方法”、從“積累知識(shí)”到“運(yùn)用知識(shí)”的轉(zhuǎn)變。“一體、兩式和四法”理論教學(xué)和手段的全面應(yīng)用，體現(xiàn)了“食品物性學(xué)”教學(xué)方法和手段從傳統(tǒng)轉(zhuǎn)變到現(xiàn)代。

4.2 “一體化”實(shí)踐教學(xué)體系為研究生理清了科研思路，促進(jìn)科學(xué)思維的形成

從表面看，研究生學(xué)習(xí)的目的是獲得學(xué)位，而獲得學(xué)位最主要的前提條件是完成課題研究，撰寫合格的畢業(yè)論文。“一體化”實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，將研究生的課題融入到實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中則直接體現(xiàn)了研究生教學(xué)的表面目的。從深層次來看，研究生學(xué)習(xí)的目的是提高理論水平和實(shí)驗(yàn)技能，從而提升綜合素質(zhì)，增強(qiáng)創(chuàng)新能力，適應(yīng)挑戰(zhàn)性工作的需求。在進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)的前期就將研究生的科研課題引入，并貫穿始終，最終的落腳點(diǎn)為研究生的課題研究方案，就使研究生帶著課題進(jìn)行學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)目的性強(qiáng)，提高了學(xué)習(xí)積極性和自覺性，不但為良好學(xué)習(xí)效果的取得提供了前提和保障，而且逐步為研究生理清了科研思路，培養(yǎng)了研究生的科學(xué)思維和科學(xué)精神。

5 課程建設(shè)的未來規(guī)劃

5.1 建設(shè)目標(biāo)

（1）通過進(jìn)一步推進(jìn)“以科研為目的，以創(chuàng)新為準(zhǔn)則”這一原則的實(shí)施。整合教學(xué)內(nèi)容，使教學(xué)內(nèi)容更符合研究生創(chuàng)新科研能力的培養(yǎng)和社會(huì)的需要。

（2）進(jìn)一步加強(qiáng)實(shí)踐性教學(xué)。設(shè)計(jì)更有效率的實(shí)驗(yàn)和課程科研選題，實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力、綜合運(yùn)用能力和創(chuàng)新能力。

（3）加強(qiáng)課內(nèi)和課外、網(wǎng)上和網(wǎng)下的知識(shí)，使數(shù)字電子技術(shù)的教學(xué)滲透到學(xué)生學(xué)習(xí)的各個(gè)方面。方便學(xué)生的學(xué)習(xí)，進(jìn)一步提高教學(xué)效率和質(zhì)量。

（4）通過努力，逐步將該課程建設(shè)成為省級(jí)、國(guó)家級(jí)精品課程，并以此培養(yǎng)一批高素質(zhì)的教師。

5.2 采取的措施

（1）進(jìn)一步更新教學(xué)理念。認(rèn)真研究教育教學(xué)規(guī)律，認(rèn)清研究生教學(xué)目的。從實(shí)體上來說，研究生教學(xué)目的是教會(huì)學(xué)生理清科研思路，盡快進(jìn)入課題，完成課題研究，撰寫合格畢業(yè)論文；從深層次講是積累深而廣的知識(shí)體系，訓(xùn)練學(xué)生的科研思維、迅敏的反應(yīng)能力、踏實(shí)的科研作風(fēng)。食品物性學(xué)的建設(shè)方案和措施必須遵循這一規(guī)律。

（2）進(jìn)一步加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)。食品物性學(xué)是一門牽涉多學(xué)科領(lǐng)域的科學(xué)。作為教師，除了擁有扎實(shí)的物理學(xué)知識(shí)外，還要有物理化學(xué)、食品生物化學(xué)、高分子化學(xué)，以及生物學(xué)、生理學(xué)和心理學(xué)等學(xué)科知識(shí)。同時(shí)，食品物性學(xué)又是一門實(shí)踐性比較強(qiáng)的科學(xué)，要求對(duì)食品加工和檢測(cè)以及工程方面有較多的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。課程內(nèi)容涉及的知識(shí)非常廣泛，因此應(yīng)加強(qiáng)課程教師的引進(jìn)和師資的培訓(xùn)，建設(shè)一支高水平、高素質(zhì)、國(guó)內(nèi)一流的教師隊(duì)伍。

（3）進(jìn)一步加強(qiáng)教材建設(shè)。雖然目前國(guó)內(nèi)外已編寫了大量的食品物性學(xué)教材，這些教材的出版為課程的開設(shè)奠定了基礎(chǔ)。盡管教材建設(shè)已有起步，但應(yīng)在現(xiàn)有紙質(zhì)教材的基礎(chǔ)上，向信息量大、內(nèi)容新的立體化教材方向發(fā)展，包括多媒體資料、電子教材、網(wǎng)絡(luò)課件、試題庫(kù)、實(shí)驗(yàn)教材、輔助教材和系列參考書等。針對(duì)碩士研究生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，編寫適合研究生教學(xué)的教材。隨著食品物理特性研究的深入，不斷地對(duì)成果進(jìn)行總結(jié)和提煉，完善和豐富課程內(nèi)容，精選典型案例，強(qiáng)化理論應(yīng)用。編寫相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書及經(jīng)典案例集，強(qiáng)化課外拓展，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。

（4）進(jìn)一步加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與條件的建設(shè)。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容設(shè)計(jì)中應(yīng)覆蓋理論教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)、難點(diǎn)，同時(shí)也要保證一定的常規(guī)項(xiàng)目。在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目類型設(shè)計(jì)中，應(yīng)包含演示性、驗(yàn)證性、綜合性、設(shè)計(jì)性和開發(fā)性實(shí)驗(yàn)，完善一體化實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)是實(shí)驗(yàn)儀器條件的建設(shè)，擬結(jié)合科研工作的通用儀器設(shè)備（如物性儀、熱分析儀、流變儀等），也購(gòu)置一些常規(guī)儀器設(shè)備（如果實(shí)硬度計(jì)、黏度儀等），同時(shí)自己動(dòng)手設(shè)計(jì)制作實(shí)驗(yàn)裝置（如空隙率測(cè)試裝置、黏彈性模擬實(shí)驗(yàn)裝置等），最終建成國(guó)內(nèi)一流的食品物性學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和研究生創(chuàng)新活動(dòng)基地。另外，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室管理，建設(shè)完善開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的規(guī)章制度。

（5）其他方面，進(jìn)一步完善研究生培養(yǎng)制度。在學(xué)院內(nèi)實(shí)行研究生一年級(jí)選題制度，把學(xué)生的課題帶到課堂，實(shí)現(xiàn)“教學(xué)-研究生課題-教師科研”三結(jié)合；逐步推行雙語（英、漢）教學(xué)改革，實(shí)現(xiàn)“食品物性學(xué)”雙語教學(xué)；積極采用先進(jìn)電化教學(xué)手段，提高多媒體制作水平，增加動(dòng)畫、實(shí)驗(yàn)仿真等方法和手段，提高教學(xué)水平和效果；進(jìn)一步豐富和完善網(wǎng)上教學(xué)資源，建設(shè)和完善“食品物性學(xué)”網(wǎng)上教學(xué)服務(wù)系統(tǒng)。

[1]李云飛，殷涌光，徐樹來，等．食品物性學(xué) [M]．北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社，2009：1-3．

[2]張朝輝，高昕，付曉婷.“食品物性學(xué)”課程的實(shí)踐教學(xué)改革探討 [J].教育教學(xué)論壇，2012（S1）：58-59.

[3]任迪峰，王菲，魯軍，等．“食品物性學(xué)”課程教學(xué)改革與實(shí)踐 [J].中國(guó)林業(yè)教育，2010，28（6）：69-70．

[4]姜燕，張海悅.研究生“食品物性學(xué)”課程教學(xué)方法研究 [J].農(nóng)產(chǎn)品加工（學(xué)刊），2013（9）86-88.◇

Research and Exploration on the Teaching of Food Properties：Taking the Food&Bioengineering College of He'nan University of Science&Technology as an Example

LIU Lili，ZHU Wenxue，KANG Huaibin，XIANG Jinle
（Food&Bioengineering College，He'nan University of Science&Technology，Luoyang，He'nan 471003，China）

Food Properties is a number of colleges and universities in food science and engineering and other professional postgraduate training a required course.It is a professional basic course on the analysis of physical properties of food，and requires students to be able to analyze and evaluate the physical properties of food.In order to achieve the goal of effective teaching of the course，this paper takes the Food and Biological Engineering College of He'nan University of Science and Technology as an example，from the nature and position，and the future planning and other aspects of food physics around the effective teaching of the course of practice and exploration.

Food Properties；curriculum structure；teaching method；practice teaching mode

G642

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2017.01.062

1671-9646（2017）01b-0080-03

2016-12-26

河南科技大學(xué)研究生教學(xué)改革基金資助項(xiàng)目（2015YJG-022）。

劉麗莉（1974— ），女，博士，副教授，研究方向?yàn)樾螽a(chǎn)食品科學(xué)與技術(shù)。