王 麗,句榮輝,王 輝,朱建晨,潘 妍,賈紅亮,林少華
(北京農業職業學院食品與生物工程系,北京 102442))
“食品化學”是食品類專業的一門專業基礎課,其基礎性強、理論性高,所講授內容與食品品質的變化、食品的加工利用、食品貯藏特性及食品質量控制密切相關。因此,為了適應當下高品質的生活,為民眾生產加工安全、營養、健康的食品,培養高技術技能型食品類人才勢在必行。有效的教學是培養高技術技能型人才的核心基礎,因此如何激發學生的學習興趣、提高教學質量、改善教學效果,是目前高職院校教師應該關注的核心問題。
針對北京、山東、浙江、廣東等4個省市的8所學校的“食品化學”教學安排進行梳理,發現各個院校的整體安排教學時間為大一下學期,課時為60學時左右,其中理論占35~40學時,實踐課占少部分,期末考試以考查方式為主,少數為考試課程。
“食品化學”包括食品中的水分、碳水化合物、脂類、蛋白質、酶類、礦物質、維生素、色素、風味、添加劑等10個部分內容,每部分內容基礎性強,知識點雜。例如,水分的結構、狀態、物理性質在不同狀態下的變化,水分活度、水分含量與水分活度的關系,等溫吸濕曲線、水分活度與食品穩定性的關系等。
在以往的理論教學中,常常以教師為主體,教師“灌輸式”的講解相關理論知識,學生難以集中注意力,使得學生難以掌握相關重要知識點;傳統的“食品化學”實驗課教學內容以驗證性實驗為主,教師在實驗前通常講解實驗目的、實驗原理、實驗步驟和操作要點,并交代實驗過程中的注意事項,學生只需要按照實驗步驟一一操作即可。該方法不利于激發學生學習的主動性和興趣,不利于培養學生的探究精神、創新精神和相互協作的能力,從而極大地影響教學質量和學生的發展。在實驗中,學生也不會思考實驗的意義,在實驗結束后也不會分析實驗的道理,這種教學方法無法達到教學效果,學生的動手能力也不能得到鍛煉[1]。
目前與“食品化學”相關的實驗大多是驗證性實驗,比如蛋白質在等電點條件下的沉淀現象,而關于不同來源的蛋白質在不同pH值條件下的沉淀現象、蛋白質在遠離等電點時變化情況,以及某一種來源蛋白質的提取等實驗設計相關方面的實驗不足。
“填鴨式”教學一直是“食品化學”教學實踐中不可避開的一座大山,在教學實踐中,經常出現課堂教學理論與實踐相脫節的問題,學生學與用嚴重脫節,學不可以致用成為教學中存在的重要問題。引導參與科研生產實踐,有利于教師將科研與生產實踐有效結合,把研究課題內容和實踐教學內容有機結合,在豐富課堂教學內容的基礎上,增添了多樣化的教學手段和方法,提高教學內容的創造性和啟發性[2-3]。
“食品化學”最早是美國O.R.Fennema編寫,2008年江南大學的王璋教授進行了翻譯,后來各位教學工作者依據教學需求,有針對性地編寫了不同種類的教材,但各個教材中的教學內容基本相同,并且大多是20世紀80年代的內容,缺乏現代食品種類、食品安全、食品質量變化的快速發展,如反式脂肪酸對人體的動脈粥樣硬化、冠心病、糖尿病等有重要影響,因此反式脂肪酸的結構特征、食品加工過程中如何避免反式脂肪酸的產生、如何避免反式脂肪酸在食品加工利用中的應用,并沒有包括在其中。
以化學本質為主線、以食品品質改變為目的的課程教學理念優化教學內容。通過翻轉課堂的教學方法,借助藍墨云班課等現代教學手段,學生通過課前預習,課上更多的是解決學生課前學習中遇到的問題,或者是結合實際問題將基礎理論內容在生產實踐中的應用相結合起來,同時注重人才的培養和服務于整個食品工業的發展,構建新的課程體系。
實驗課程是“食品化學”理論課程的配套課程和重要組成部分,是理論知識的應用和實踐,利用實驗現象提高學生的學習興趣和效果。
“食品化學”是一門內容豐富且綜合性強的課程,不僅與“分析化學”“有機化學”“生物化學”“分子生物學”等基礎課程有著密切和廣泛的聯系,同時與“食品營養學”“食品安全”“食品質量與分析”“毒理學”“食品添加劑”等專業課程互相交叉。因此,解決好“食品化學”與其他課程交叉內容是保障“食品化學”教學質量的首要條件。提煉“食品化學”的教學特色,錯開各學科內容交叉重復,使“食品化學”的教學內容更具有科學性,教學結構更加合理,整個教學體系更符合學科發展的要求。將“食品化學”課程的教學重點放在食品加工、保藏過程中發生并影響食品品質變化的內容等方面,從而做到有的放矢,使教學結構變得更加合理。
“食品化學”的主要內容是確定安全、高質量食品所應具有關鍵性特性,確定導致食品質量或衛生水平下降的關鍵化學和生物化學反應。因此,在實際教學過程中,食品化學各成分的基本概念、理化性質、重要反應機理都是重點剖析和講解的內容,也是學生重點掌握的內容。抓住食品中各成分的內在聯系特性,緊扣“食品化學”的學科特色,結合食品工業發展的需求,在食品生產、加工、儲運和運銷過程中的食品各組分的化學變化上,尤其在貯藏加工過程中所發生的變化對于食品登記化學成分和質量特性的影響因素具有重要作用。
“食品化學”來源于實際生產生活,又服務于實踐,以往教學多是重理論輕實踐。實踐是學生獲取感性認識的重要途徑,強調食品化學的實踐性必須由實驗實訓來支持。通過提升實驗課程地位,優化實驗內容,結合企業真實任務,增設綜合性設計實驗,培養學生的基本操作技能及創新能力。應用廣泛的技能要進行強化訓練,以便支撐職業技能證書考核。通過實驗實訓使學生加深對理論知識的理解,理論與實際相結合,幫助學生突破難點[4]。
目前,食品化學相關內容和知識在食品工業生產中的應用和更新速度很快,同時“食品化學”相關新成果和新技術也不斷涌現,而教材中的內容更新相對滯后,這就導致學生獲取的知識和信息相對欠缺。因而在課堂教學中,在不影響其理論體系的前提下,及時補充和更新教材內容與最新的研究進展,及時反映學科領域的新理論、新成果、新技術和新應用,從而使學生開闊視野,了解學科前沿,同時有意識地培養學生的科學態度和科學精神,啟發學生的創新思維能力[3]。同時,要有意識主動介紹相關專業教師的最新科研成果,結合課程相關內容進行適當拓展。例如,花生蛋白質,在酶類的作用下可以水解為一些小分子、具有降血壓的功能性肽類。通過給學生講解當前生物、化學及食品化學領域的研究現狀和研究熱點,拓寬學生在本領域的知識面,為培養高級專業人才奠定良好的基礎。
學生是教學活動的主體,如何調動學生學習的積極性和創造學生喜愛的良好環境,使得學生由被動接受式學習到主動學習的轉變,是改進教學效果的關鍵。因此改變傳統的填鴨式教學,創立新的教學模式,如案例分析法、實例演示法、深入淺出法、小組競賽法、短時回顧法、網絡拓展法等方法相結合。
通過翻轉課堂的教學,在學生課前學習的基礎上,有的放矢地進行知識點的解答及相關案例的引入,讓學生在輕松愉快的環境下掌握相關理論知識。針對實驗性內容,安排成3類,一類是理論性實驗,針對某一個知識點開展實驗,如蛋白質等電點的測定,蛋白質的理論知識出現的實驗現象;二類是探索性實驗,通過實驗現象深化學生對理論知識的理解和認識,從而促進理論知識的學習,如淀粉水解度的測定,通過水解條件的設定,水解時間的變化,測定水解液中與碘的結合情況及與還原糖的反應現象,通過實驗現象探討淀粉的水解條件及在水解過程中產物的變化情況;三類是設計類實驗,是提高學生思考、分析和動手能力,培養創新和團隊合作意識為目的。在實驗設計環節中,教師只起到輔助作用,學生根據自己在學習中的興趣點為切入點,自己查閱文獻,設計實驗內容。這使得教學以學生為主導,從而能充分調動學生的積極性,取得更好的教學效果。例如,油脂品質的鑒定實驗中,學生通過查閱文獻影響油脂品質有哪些,哪些在鑒別油脂質量中更有說服力,并自己書寫實驗方案,配制相關試劑,準備實驗材料,最終進行數據處理和油脂質量的評價。
通過考核模式的改革,讓學生明確學習目標,充分規劃學習方法,充分合理安排學生實踐,及時檢查知識掌握程度,提高學生的綜合能力。將學生的課前學習、課中知識掌握程度、課上動手實踐能力、課內相關內容的匯報情況、課后實驗報告的完成情況、課后問題的思考及引申情況等內容進行綜合考核、避免考核方式單一的現象。
“食品化學”的現有教學方法、教學內容和教學模式對現代高技術技能人才的需求上受到了很大的限制,因此通過聽取社會、企業、同行、學生等各方面的反饋,不斷總結和反思教學過程中存在的問題并更新教育理念,積極進行食品類高技術技能人才需求特點,精選教學內容、完善教學方法、更新教學理念、加強教學及行業企業的結合,積極探索符合職業教育規律的教育模式。進而促進學生思考問題,開啟學生的創造力,激發學生的求知欲。使得“食品化學”課程實現教學與職業能力要求的接軌,為培養食品科學技能型人才發揮更大作用[5-6]。