晏日安,李存芝,周 華
(暨南大學食品科學與工程系,廣東 廣州 510632)
食品添加劑是指為改善食品品質和色、香、味,以及為防腐、保鮮和加工工藝的需要而加入食品中的人工合成或者天然物質。食品用香料、膠基糖果中基礎劑物質、食品工業用加工助劑也包括在內。食品添加劑是現代食品工業的靈魂,沒有食品添加劑就沒有現代食品工業,食品添加劑是本科食品專業學生必須掌握的知識,本人在高校從事食品添加劑的教學和科研多年,對這門課程的教學工作有一些體會,現總結如下,以期與同行交流。
在培養方案中,食品科學與工程專業和食品質量與安全專業一般把食品添加劑當做專業選修課,在高年級開設,其前置課程包括有機化學、食品分析、食品微生物等。大部分學校是開設獨立的食品添加劑課程,也有少部分院校是和其它內容合并開課。絕大部分院校只開設理論課程,不涉及實驗教學。
食品添加劑的知識在工科食品專業中具有重要地位。食品添加劑課程實踐性較強,應用屬性明顯。我們認為,為保障教學效果,食品添加劑課程應該獨立開課,且要有一定的實驗學時。在筆者工作單位,食品添加劑課程在三年級開課,60學時,其中實驗20學時。
現在市面上食品添加劑的教材很多,但大部分都是描述性的,像是工具書一樣,章節主要按功能類別編排,每章格式主要為名稱、性質、毒性、使用等,大多數版本都有點雷同?!妒称诽砑觿┲苽涔に嚒芬粫闶怯刑厣囊槐綶1],該書對食品添加劑制備工藝的描述是眾多教材中最詳細的,特別是對設備和工藝流程的介紹是該書最出彩的地方。
筆者認為,食品添加劑的知識點很多,教學內容不可能面面俱到,要有重點。食品科學與工程專業,課程重點在于食品添加劑的性質、制備和應用,而食品質量與安全專業,課程重點在于性質、安全和檢測。
食品添加劑課程內容的選擇還與開課院校的科研方向和傳統特色有關,也與主講教師的知識背景和科研經歷有關,也就是說,同是食品添加劑課程,不同院校、不同教師開出的課程的風格是不同的。
筆者所在的工作單位,食品添加劑是我們傳統的研究方向,側重點是食品添加劑的化學制備。在我系開設的食品添加劑課程中,食品添加劑的制備就是重點內容,包括食品添加劑的制備原理、制備方法、開發思路等。食品添加劑的制備方法涉及食品添加劑的復配、提取、化學合成、生物制備?;瘜W合成是我們課程的重中之重,我們要介紹合成反應的機理、合成路線的設計、產品性能的評價等內容,目的是讓食品科學與工程專業的學生掌握扎實的食品添加劑制備方面的知識,能進行新產品的開發,具備產業化的視野。
在按功能對食品添加劑的分類討論中,教學內容側重于結構與性質的關系、合成方法的比較、新產品的開發等方面。對每一類別食品添加劑,我們會介紹最經典的產品、對該類食品添加劑發展有重大意義的產品、當前市場熱銷的產品、發展前景看好的產品及我們在實驗室正在開發的產品。以甜味劑為例,我們介紹的最經典的產品為糖精鈉,對甜味劑發展具有特別意義的產品介紹的是AK-糖,現在市場銷售旺盛的產品介紹的是三氯蔗糖,市場前景有巨大潛力的產品介紹的是紐甜。大學專業課程的教學,可以結合主講教師的科研工作,介紹最新的發展動態,在我們的實驗室,紐甜類似物的研發一直在進行,結合研發的進度,我們每年都更新相應的內容,把最新的成果展示給學生。
現階段,我國還是將營養強化劑納入食品添加劑管理,營養強化劑與食品添加劑既有很多共同點,但也有差別,我們在課程中將營養強化劑列入單獨一章講授,主要內容包括維生素、氨基酸、微量元素等,長鏈不飽和脂肪酸也有提及。
對于添加劑課程教學方法的改革,國內已有不少的探索[2-4]。
為增強教學效果,我們在教學方法方面下了一些功夫,如盡量把PPT做得直觀、鮮明、圖文并茂;講解時多提問、設問,同時組織課堂討論,以提高學生的學習積極性、主動性。
我們認為,食品添加劑課程實踐性強,特別是生產涉及到工程實際問題,僅僅在課堂上講授理論知識是不夠的,需要走向生產實踐,“請進來”、“走出去”,理論聯系實際。
我們的具體做法是,所謂“請進來”就是主講教師側重講授基礎知識部分,而分離過程、產品開發等與產業聯系緊密的內容則請行業內有經驗的工程師來學校上課,也就企業教師進課堂,避免講課枯燥空洞;而所謂“走出去”就是涉及設備、工藝部分的內容,直接將課堂搬到企業生產線、實驗室,親臨其境,現場感受,加深對知識的理解。
據筆者所知,國內開設食品添加劑實驗的院校不多。食品添加劑的實驗教學,在全國缺乏公開的教材和講義,不同院校實驗的內容和學時也差別很大。
在筆者的工作單位,食品添加劑課程的實驗學時是20,與理論課的學時比例是1∶2。
我校食品添加劑課程的實驗內容包括基礎技能和制備訓練兩個部分。基礎技能包括板層析、柱層析及添加劑性能測試等方面。制備訓練是我們的重點,包括提取,如辣椒紅素的提取、純化等;化學合成方面的內容更多一些,包括己酸乙酯的制備、TBHQ的制備、蘋果酯的制備等,這些制備實驗中涵蓋了重結晶、回流、蒸餾、減壓蒸餾等基本操作單元。
網絡教學是信息時代的教學手段之一,有許多長處,特別是在新冠疫情期間發揮了獨特的作用。
面對新冠疫情,為保證教學工作的進行,我們采用了線上授課的形式教學,主要是利用騰訊會議方式,適當調整教學內容和進度,保障了教學計劃按進度進行,取得了較好的教學效果。
為了豐富線上教學的形式和內容,我們還同步推薦同學們參加中國慕課的學習,選擇其它院校優秀的添加劑課程作為補充學習的內容。
我們主張學習要理論聯系實際,要注重對知識的理解,要能靈活運用所學知識解決實際問題。我們不希望學生死記硬背,所以,多年以來我校添加劑課程的考試形式是開卷考試,從題型到內容都側重對知識的理解和應用,題型主要包括判斷題、選擇題、簡答題、論述題等。
從成績的構成來看,我們重視對動手能力的考核,實驗成績占到總成績的30%。
基于新的形勢對人才培養提出了新的要求,為適應形勢的變化,提高應用型人才培養質量,我們希望對食品添加劑課程做一些改進。
要針對食品添加劑產業的轉型升級,認真分析市場對專業人才的需要,聯合行業、企業專家,調整優化課程大綱,為社會培養更高素質的人才,滿足企業對專門人才的需求。
隨著知識的更新,要依據新理論、新方法、新技術及實際工作崗位的需求,及時調整課程內容,豐富課程資源。要多聯系生產實際,開發食品添加劑課程新元素,為產學結合工科應用型課程改革提供借鑒。技術發展日新月異,課程內容要跟上發展的步伐,緊靠產業技術前沿。
教學方法的改革永無止境,食品添加劑課程也是如此。教學方式可以是討論式、啟發式,鼓勵學生提出問題、發表意見,增加學習主動性。探索翻轉課堂教學法,提高學生自主學習能力。采用情景式教學方式,使所教內容形象生動,便于學生理解。
課程實驗是工科專業教學的重要組成部分,目的是鍛煉學生的動手能力,通過實驗加深學生對所學知識的理解。為提高課程實驗的效果,課程實驗的內容可以結合企業的生產實踐,教學任務可以部分由企業工程師承擔,部分實驗教學內容可以在企業研發中心完成。從我們現有的實驗課程講義來看,缺少生物催化方面的內容,而生物催化在食品添加劑的制備中又是一個重要的手段,我們打算在實驗課程中加上這方面的內容,包括酶催化、發酵等。
利用虛擬現實技術提高實驗技能也是目前各大高校實踐教學的發展趨勢。學生在虛擬實驗室的環境中,可以完成各種實驗項目,其視覺和觸覺效果與真實環境接近或完全相同。虛擬實驗室在經費、場地、實驗設備等方面與傳統實驗室相比具有相當的優勢,同時還可以突破對時間、空間的限制,根據學生的學習情況,靈活調節實驗時間,也可以實現實驗課程的遠程教學[5]。
建立多元化的課程考核體系,不要求學生死記硬背,注重學生對知識的靈活運用,特別是解決實際問題的能力,重點考核學生分析問題、解決問題的能力??己朔绞娇梢栽黾诱n程論文、技術報告、課題設計等。考核形式可以實現主講教師評價、實驗技術人員評價和學生互評的三結合。
教與學是教學過程的兩個方面,是一個互動的過程,教師需要洞察學生的學習情況,了解學生對知識的掌握程度,發現學生學習的難點,這就需要教師多與學生交流,適時發現學生學習過程中的困難。通過實驗報告,教師可以看出學生實驗中存在的問題,找出原因。通過考試試卷分析,教師可以發現學生知識的短板,適時查漏補缺。通過建立“學習群”的方式,及時收集學生課程學習的信息,用以指導教學方案的調整。
隨著食品工業的發展及為了滿足消費者日益增長的需求,食品添加劑的應用將越來越廣泛,食品添加劑的知識也變得更加重要。教學過程是一個持續改進的過程,要及時總結經驗,發現問題,尋找對策。同行之間也應相互交流教學體會,取長補短,共同討論改進方案,協作促進課程教學的進步。