基于大學生實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)的“食品化學”課程教學改革

沈 ，宋 淼，喬明武，黃現(xiàn)青，吳文江，張平安，張建威

（河南農業(yè)大學食品科學技術學院，河南鄭州 450002）

“食品化學”作為食品科學與工程等食品相關專業(yè)的一門基礎支撐課程，在本科生教學中占據(jù)重要地位。它從化學角度和分子水平上研究食品的組成（蛋白質、脂肪、碳水化合物、維生素、礦物類、添加劑等）、結構、理化性質、營養(yǎng)與安全性質，以及食品的原材料在生產、加工、儲存和運輸過程中的變化及其對食品品質與食品安全性影響的科學[1]。“食品化學”教學目的在于通過理論講授、實驗操作、參與生產實踐等多種教學手段使學生熟練掌握“食品化學”的基礎知識、基本理論和相關試驗技能，為其他食品專業(yè)課程的學習及今后從事食品科學相關工作提供有力支持。

培養(yǎng)大學生實踐創(chuàng)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[2]。現(xiàn)代教育思想強調，教師不僅要傳授課本中的理論知識，更重要的是培養(yǎng)學生的實踐創(chuàng)新能力。作為食品專業(yè)的主干課程，“食品化學”的教學對于培養(yǎng)學生的學科素養(yǎng)、分析和解決實際問題的能力產生直接的影響，是培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維和實踐能力的重要環(huán)節(jié)。

1 優(yōu)化教學內容提高教學效率

1.1 優(yōu)化課程體系確立“食品化學”的地位及作用

“食品化學”課程是大部分高校食品類專業(yè)的主干課程之一，它既建立在“有機化學”和“生物化學”等多門基礎課程之上，又支撐著“食品分析”“食品加工”和“食品質量控制”等多門專業(yè)課程。比如糖類、脂類的結構性質是“有機化學”的重點教學內容，蛋白質、酶的結構性質在“生物化學”中也有所涉及，因此優(yōu)化“食品化學”的課程體系，解決“食品化學”與各學科的內容交叉是保證“食品化學”教學質量的重要條件[3]。結合提升大學生實踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)目標，提煉“食品化學”課程內容的特色之處，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(fā)展的要求。

1.2 增加綜合設計性試驗培養(yǎng)學生實踐創(chuàng)新思維

“食品化學”的實驗教學不僅利于學生在實際操作中掌握課堂中的理論知識，而且可以促進學生實踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。為了培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和動手能力，筆者在“食品化學”的實踐教學過程中，將實驗教學分為驗證、綜合及設計3種類型，在實驗設計上突出綜合及設計類的實驗，弱化驗證類實驗，從而激發(fā)學生在實驗課堂中的主動性和積極性。“食品化學”實驗課有20學時，共7個實驗項目，其中綜合及設計類實驗項目共4個，占11學時。對于驗證類實驗，實驗的目的、步驟、結果基本上由教師預先設定，主要訓練學生的基本操作技能，如在綠色果蔬中葉綠素的分離及性質測定時，除掌握基本的分光光度計操作外，還要求學生能夠利用Excel熟練繪制標準曲線；綜合類實驗是將食品專業(yè)課中與“食品化學”密切相關的內容進行整合，教師設計實驗方案，學生完成實驗操作過程；設計類實驗是學生根據(jù)教師指定的實驗項目，自行分組查閱文獻資料，設計實驗方案，實際操作后對實驗結果進行分析、討論，最后寫出實驗報告，主要培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和實踐動手能力。

1.3 開展科技創(chuàng)新活動提高學生實踐創(chuàng)新能力

除增加綜合設計性實驗的比例外，實踐教學中還安排了創(chuàng)新性實驗內容。創(chuàng)新性的實驗項目重在培養(yǎng)學生的自主科研能力和實踐創(chuàng)新能力，訓練學生利用“食品化學”的相關知識來解決實際問題。近年來，學生積極參與“食品化學”代課教師的科研項目，通過參與這些科研項目有效培養(yǎng)了自身的創(chuàng)新精神和運用理論知識分析、解決實際問題的能力，實現(xiàn)了實踐教學由“理論驗證型”向“實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)型”的轉變，全面培養(yǎng)了學生的實踐創(chuàng)新與獨立科研能力。

除此之外，教師還鼓勵學生自主申請實驗室開放項目和大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃等，培養(yǎng)學生科研創(chuàng)新的思維能力，鍛煉學生的團隊協(xié)作能力和實踐動手能力，激發(fā)學生實踐探索精神。目前，在教師的指導下，學生申請《無花果活性物質對食品致病菌的抑制作用研究》等實驗室開放項目，既培養(yǎng)了學生的自主實踐能力，同時也強化了“食品化學”的實踐教學力度。

2 改進教學方法提升教學水平

2.1 推進多元化理論教學方式

“食品化學”課程內容豐富且綜合性強，涉及到食品中各種成分的結構、性質、變化及其對食品品質和安全性的影響，抽象性強，而且每一章彼此獨立、各成體系，要點分散，教師講課時如果只是一味地照本宣科，很容易使學生感到枯燥乏味[4]。因此根據(jù)各章節(jié)的內容和特點，設計多元化的理論教學方式是十分必要的。為了激發(fā)學生的學習興趣和教師的授課激情，目前采用了案例教學與互動式教學相結合、進行小組討論、引入前沿知識等多種理論教學方式進行改革。

首先，針對“食品化學”課程中重點、難點和抽象知識的講解，采用案例教學和互動式教學相結合的方式。例如，在焙烤面包的過程中，對于發(fā)生的美拉德反應進行課堂互動教學，使學生由被動接受知識，轉變?yōu)橹鲃訁⑴c到教學中來。其次，針對“食品化學”課程中知識點分散的內容，可以在課堂內外進行小組討論。比如，在學習食品中添加劑這一部分時，可以將學生分為幾個小組，每組負責一類添加劑。課外時，學生自行查閱相關的資料，每組制作一份PPT，課堂上每組利用5～10 min進行內容展示和講解，其他小組可以進行提問，如果有不完善的地方和疑惑，教師再進行補充和解釋。此外，隨著科學技術的高速發(fā)展，“食品化學”相關新成果、新技術及新概念不斷涌現(xiàn)，當代大學生思維活躍，接受新生事物能力強，然而“食品化學”教材內容的更新卻相對滯后，從而導致學生獲取知識量和信息量不足。因此，需要在教學中及時引入前沿知識，引導學生了解一些新的科學研究課題及成果，從而達到開闊學生視野，了解學科前沿的目的。

2.2 構建立體化實驗教學方式

實驗課在“食品化學”課程中有著重要的意義，其目的是培養(yǎng)學生的動手能力，實踐創(chuàng)新精神和發(fā)現(xiàn)、分析及解決問題的能力。但目前的“食品化學”實驗課程存在的主要問題是課時少、實驗安排不合理，比如果膠的提取和測定等實驗很難在規(guī)定學時內完成，學生只能了解實驗原理和方法，無法將理論與實踐相結合；其次實驗儀器設備有限，如脂肪含量的測定等實驗，需要用到脂肪儀，但由于實驗室場地及儀器設備數(shù)量的限制，無法滿足每位學生都動手進行操作的需求，從而很難達到優(yōu)質的教學效果。

針對以上問題，為提升大學生的實踐創(chuàng)新能力，筆者從實踐教學內容、實踐教學方式及教學手段等方面進行了改革。首先，調整了“食品化學”的實踐教學內容，增加綜合創(chuàng)新實驗的比例，減少驗證性試驗的比重。其次，改變原有單一的實踐教學方式，利用多媒體、互聯(lián)網手段（如慕課、微課等）輔助傳統(tǒng)的板書式教學，改變以教師為主體的教學形式，將與“食品化學”相關的熱點問題引入到課堂中，鼓勵學生分組討論，激發(fā)學生的學習積極性。除此之外，開放部分實驗室及教師研究室供學有余力的學生來進行課外的學習，學生可以在教師的指導下進行實驗，利用自己所學的理論知識來解決實踐生產中遇到的問題。

2.3 結合生產實踐理論聯(lián)系實際

“食品化學”是一門與生產實踐聯(lián)系密切的學科，通過理論聯(lián)系實際，開展“食品化學”實踐教學活動，鼓勵學生從課堂走向實踐，對于培養(yǎng)大學生的實踐創(chuàng)新能力尤為重要[5]。然而現(xiàn)有的“食品化學”課程中理論與實踐教學相對獨立，不利于學生掌握領會“食品化學”的理論知識來解決食品加工中的實際問題，因此可以從積極鼓勵學生參與生產實習、參加教師的科研項目等，培養(yǎng)學生的科研思維，鍛煉學生的人際交往能力及團隊協(xié)作能力，提升學生實踐創(chuàng)新及分析解決實際問題的能力。

通過上述途徑，學生可以將生產實踐中遇到的問題帶回到課堂中，教師可以組織學生進行課堂探討，比如有學生在進行戚風蛋糕的制備項目中，會出現(xiàn)蛋糕塌陷或隆起、色澤不均等現(xiàn)象，學生可以將實踐生產中遇到的問題在“食品化學”的學習過程中找到答案及解決辦法，將理論原理實踐化，從而加深學生的理解與認知，實現(xiàn)了理論教學與實踐教學的有機結合，全面提升了學生實踐創(chuàng)新及獨立科研能力。

3 改善考核方式建立全面化精細化的考核方式

目前，“食品化學”的課程考核方式是由期末考試評分、實驗報告評分及考勤成績3個部分構成。由于期末考試比例較大且考核方式較簡單，不能準確反映出學生對于知識的理解與掌握情況，以及將理論知識應用于實踐的創(chuàng)新能力。因此，需要制定更加全面化、精細化的考核標準。首先，可以增加多種形式的考核方式，設置多方面的考核環(huán)節(jié)，全面強化學生的綜合素質。比如，期中設置論文寫作，培養(yǎng)學生查詢文獻、整合信息、規(guī)范寫作及辯證性思考的能力；平時課程中設置小組匯報，訓練學生的團隊分工協(xié)作、搜索匯總知識、口頭答辯等多方面的綜合能力。其次，采取精細化的考核方式，調整書面式考核成績的比例，注重學生實踐動手能力與創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。比如，以往期末考試比重為80%，降低期末考試的比例為60%，將其分配到學生的實踐操作、課程實習、論文寫作及小組匯報中。全面化、精細化的考核方式減輕了學生的心理壓力，強調了學習過程的重要性，增強了教學過程中學生的參與性與互動性，有效地對學生的學習成果進行綜合、客觀的評價。

4 結語

“食品化學”作為食品類專業(yè)的專業(yè)基礎課，在食品技術的革新中起到尤為重要的作用[6]。注重實踐和創(chuàng)新能力的提升，對于培養(yǎng)無論從事科研還是企業(yè)生產實踐的高層次人才都起到了至關重要的作用。通過有效的教學改革，尤其是課程體系構建與教學內容的優(yōu)化、多元化及立體化教學手段的利用、精細化的考核標準的設置，力求使“食品化學”課程取得更好的教學效果，努力培養(yǎng)學生自主學習和實踐創(chuàng)新能力，為學生更好地適應科研、生產研發(fā)、分析檢測等不同崗位奠定基礎。