新工科下高校食品化學課程教學實踐探討

□ 張華江 遲玉杰 趙新淮 楊福明 楊曉雪 東北農業大學食品學院

食品化學（Food Chemistry）是化學體系的一個分支，它包括食品成分的化學結構式、化學性質、化學組成形式，在人工操作如加工、貯藏下食品發生的變化，這些變化對食品品質和安全性的影響及其控制措施等內容。而食品化學的廣義意義包含狹義的食品化學、食品生物化學、食品營養化學、食品分析化學這4大類；而狹義上的食品化學可分為食品工藝化學和食品風味化學。此課程不僅內容豐富，而且復雜，食品化學內容中包含很多復雜的化學方程式、化學結構式；縱橫交錯的代謝循環和理解困難的專業性概念，理解起來有一定的困難[1]。食品行業作為我國國民經濟支柱產業之一，發揮著十分重要的作用，因此培養食品專業的創新型人才尤為重要。目前，國家大力號召創新發展，而高校教學突出“重點培養工程思維”，如今國家大力發展創新驅動，高校教育要號召這一措施，大力發展“培養工程素質人才”[2—4]。本研究以“新工科”發展為導向，揭示現階段食品化學這門課程的教學中存在的不足并對其進行改革，以期提高學生的實操能力和專業工程素養。

1 新工科建設的概念與發展

1.1 新工科的發展建設

新工科”（Emerging Engineering Education，3E）是為適應全球一體化、人才競爭加劇新形勢、國家戰略性發展新需要而提出的工程教育改革新方向。過去的“新工科”不能滿足如今高校教育的新要求，因此“新工科”教育概念對高等教育提出高標準要求，并達成了以下共識。①我國高等教育工程改革與發展處于新的歷史起點。②世界各地的高等工程教育面臨著新的機遇和挑戰。③我國高校應加快新工程的建設和發展。④工程優勢高校必須在工程科學、技術創新和產業創新中發揮重要作用。⑤綜合型高校應在刺激新技術和促進新產業方面發揮領導作用。⑥地方高校必須在區域經濟發展、產業創新和升級中發揮支持作用。⑦新工科建設需要政府部門的鼎力支持。⑧新工科建設需要社會的大力支持。⑨新工科建設應借鑒國際經驗，加強國際合作。⑩新工科建設應加強研究和實踐，包括根據社會的實際需要應對變化、塑造未來、繼承和創新、交叉和融合、協調和共享、多樣化和質量創新、企業家精神和“戰略創新、系統、開放”等內容[5]。2017年2月18日，教育部在復旦大學召開了高等工程教育發展戰略研討會，對新時期工程人才培養進行了熱烈討論，全體人員對新工科的內涵特征、新工科建設與發展的路徑選擇有了更深層次的理解。

1.2 新工科內容的基本理解

“新工科”建設的基礎是復旦共識、天大行動和北京指南，由此誕生了人才培養的新篇章，創造了高校工程素質建設新方式。國家將逐步由淺到深的開展新工科研究和實踐，真正做到：在理論層面創新、在政策方面完善、在實踐中推進和落實，逐漸把我國建設成為新工程人才的教育搖籃。從“新工科”內容上看，可分為工程教育新理念、學科專業新結構、人才培養新模式、教育教學新質量和分類發展新體系的五個“新”。這五個“新”對高校來說，就是針對云計算、大數據、人工智能、網絡空間安全、機器人和智能制造等新興產業應運而生的新專業，以及傳統工科的升級改造[6]。

教育部將擴大并實施“優秀工程師教育培訓計劃”（2.0版），以迅速提高“新工程”專家的專業素養。為了收集公司資源，將在企業和高校合作培訓項目的背景下建立“建筑工程新措施”；鼓勵所屬院校充分利用專項資金開展中央大學教育和教育改革；“雙一流”建設高校的研究項目和“新工程”實踐將被納入“雙一流”的總體建設計劃中。鼓勵地方教育管理部門確定地方“新工程”的研究和實踐項目，并通過多種途徑提供資金支持。地方政府積極致力于將“新工程”建設納入人力和工業資源的發展計劃。

2 目前食品專業教育缺陷與人才培養不足

2.1 內容多、課時少

一些高校課時分配嚴重不均，致使某些重要的知識點不能很好的傳授。而食品化學內容多、方程式多、知識點復雜，部分高校對此課程分配的課時較少，導致學生們上課一知半解，理解片面，而后復習會產生更大的問題；而且對前面某一知識點理解片面會影響后續的學習，最終就像“滾雪球”一樣，越滾越大，整個課程系統不能很好的串聯，導致教學效果不好。部分教師采取“填鴨式”教學的方式，以掛科率和期末考試成績為唯一指標，學生只是囫圇吞棗單純的背誦，并不理解其真正含義。

2.2 系統復雜，學生底子較薄

食品化學包括水、糖類、脂類、蛋白質、維生素、礦物質、酶、色素、風味物質與食品添加劑等內容的。它融合了多個學科的內容；是實至名歸的“交叉學科”，它與無機化學、有機化學、分析化學、生理學、動植物學、微生物學和分子生物學的聯系密切。而大部分學生在初高中沒有系統的學習過這部分知識，基礎較差，大學猛然添加這一門課，令很多學生都“吃不消”。此外，本課程還需要同學們具有實驗操作能力，這與他們從書本上學到的完全不一樣，而高中教育體系使得如今學生的動手能力不足，存在部分跟不上的情況，以上情況皆使教學過程吃力。

2.3 學生思維固定化，不敢勇于創新

在食品化學課程中，創行性思維培養尤為重要，這在實驗教學中體現的淋漓盡致；它既是實驗教學過程中的重要組成部分，也是學生們未來職業規劃的重要工具。但是許多學生不敢突破自己，只是局限于教科書上的知識點，不帶有批判性思維，只是一味重復。在培養學校創新能力的過程中，教師的角色尤為重要，更要親力親為，吸引學生們的好奇心，使每位學生都能獨立完成實驗操作。

3 新工科下食品專業中食品化學課程的創新改革

3.1 及時更新書本上的知識點

當今世界科技發展迅速，食品專業自然也不例外。某些知識點如今看來是錯誤的，如不及時更新會誤導學生，這對他們的前途不利；因此學校的教師團隊應每年進行溝通交流，更新知識點；此外學校也應加大投資力度，及時更換教材，增加實質性的新產品、新技術、新工藝方面的內容，還應讓學生了解近幾年的食品前沿，增長他們的知識，拓寬他們的眼界。

3.2 由教師為中心逐步向以學生為中心過渡

如今的高校課堂上，教師一般是播放PPT，照著講義進行講解，雖然有一些課堂測試和提問，但學生們沒有積極的進行討論交流，課堂變成了教師們的“獨角戲”，這樣的課堂顯然很難取得較好的效果。近幾年，通過嚴格的簽到、評教、點名等管理規章，學生的出勤率明顯上升；然而部分高校一味追求考研率、就業率、畢業率等，實施班主任制，開展教師授課競賽，沒有把學生作為主體，并沒有達到應有的效果。而且教師在授課過程中會注重成績優異的學生，對成績較差的學生缺乏鼓勵，學生學習風氣逐漸變差[7]。

3.3 促進校外企業連線，加強校企產學研

校企產學研結合培養已成為高校的發展趨勢，這種現象在發達國家更為普遍，在全球經濟一體化下，這種模式將成為人才培養的必經之路[8]。企業指導教師的實踐操作與高校教師相比，更注重學生們的創造性、動手能力、認真嚴謹性；而且企業里大型儀器多，設備程序較復雜，可以讓學生們的眼界更加開闊。還可以讓學生在假期進入生產車間、化驗室進行實習，培養學生的實踐能力。學?？筛鶕鶎脤W生就職情況，聯系更多的企業和高校開展合作項目等，豐富自身的平臺資源，促進校外實踐成果增加、提升食品專業人才工程素養。

3.4 成立教學督導小組，對教學效果進行監督

可在學院二級單位成立具有工科素質的創新型人才教學發展監督委員會，制定并實施“新工科”教學方案，保障教學效果。由其他學科教師甚至可以是別的學院專家旁聽監督，提出合理建議，促進“新工科”背景下食品化學教學效果的達成；根據反饋結果及時發現教學過程中存在的問題，并改變教學方案，促進學生的學習發展。但是要注意意見的綜合性和開放性，得到課程的全面評價。還可以收集日常的教學資料、幻燈片，講義與練習題，收聽各方意見，取其精華，棄其糟粕，不斷完善優秀教學理念，使學生的質量更上一層樓。

3.5 采用多媒體，網絡等新技術的教學手段

新時代下高校教師不僅需要有豐厚的教學經驗、較高的專業素質、授課時通體流暢，還需掌握多媒體、電腦等新技術。在課堂上，學生要能被教師所傳授的知識點吸引，并產生繼續鉆研的興趣；課后，教師與學生相互交流，答疑解惑，教師任務量大量增加[9]。不同于傳統的幻燈片，如今慕課等網絡學習平臺的出現使得教學方式多樣化，教師可以幫學生選擇最適合的課程。與互聯網相結合的高校教育不僅在專業知識領域發揮重要作用，在人文素質教育上也具有一定挑戰性。它會豐富學生的情操興趣，培養民族自豪感[10]。

4 結語

“新工科”越來越成為我國高校教育體系的優勢之一，是我國高校教育的重點內容；也將成為我國人才發展源源不斷的必然趨勢。而食品化學作為食品專業必修也是重要的學科之一，其教學內容、教學結構、教學方式也尤為講究。高校不僅要解決課時、教材等問題，還要解決產學研、教學結構、形式等問題。通過上述方式拓寬食品化學教學模式，培養出優秀的食品專業人才，但是這種課程的開展仍處于初級階段，前方道路不會一帆風順，仍需教育工作者劈波斬浪、努力前行，在教學過程中不斷完善，不斷優化，進行信息化、數據化、智能化的轉型升級，朝著培養創新型食品人才方向不斷前進，壯大本校食品工程專業，更好地服務于食品行業及社會。