基于“CDIO”理论的《食品风味化学》课程改革与创新

田洪磊+颜海燕+詹萍+谈思维+朱新荣

摘要：《食品风味化学》课程是食品科学与工程及相关专业的特色课程，针对该课程在教学和实践过程中存在的问题进行探讨，着重论述了该课程在教学内容、教学方法及考核体系上的改革措施，以充分提高学生学习本课程的兴趣和效果。

关键词：食品风味化学;教学改革;CDIO

中图分类号：G642.0     文献标志码：A     文章编号：1674-9324（2015）24-0109-02

《食品风味化学》是食品科学与工程及相关专业的特色核心课程，该课程不仅涉及到食品加工的各个领域，而且与专业基础课和其他专业课程存在着密切的联系，对食品加工和食品质量与安全起着非常关键的作用[1，2]。

与食品科学专业其他专业课类似，《食品风味化学》传统教学模块分为理论教学和实验教学两部分。理论教学内容主要包括：食品风味的基本概念和风味物质类别、不同风味的感知及其分子理论、食品天然风味整体呈现机理、食品加工过程中风味的劣变与控制、风味基料的稳态化与释放、风味物质的分离鉴定以及食品加工中风味化学的应用等内容。以专业理论教学的实践性为目标设置实验教学内容，主要包括基础验证试验和设计实验，在掌握食品风味物质检测方法的基础上，可以通过设计实验加深学生对基础理论知识的理解，并适当提升学生的实验动手能力。前期实践教学经验总结发现：按照以上传统教学模式仅能使学生达到课程理论知识及基本操作技能的掌握，而无法使学生享受或体会到运用所学知识解决实际问题的愉悦感，如在传统发酵食品产业化加工过程中风味品质劣变等问题，可使学生在课程学习的整个过程中积极性不高，教学效果不理想。如何使食品风味化学与食品生产实际问题紧密结合，使学生在解决或设计解决关键技术问题的过程中更深刻地领会或体验食品风味化学知识的魅力，同时启迪科研创新思维，一直是我们思考的问题。食品在保证安全与营养的同时，美味已成为现代饮食理念的重要因素，但食品风味化学作为一门新兴的专业课程，其教学内容远远落后于国内外相关专业技术前沿水平，课堂教学所涉及的专业知识面狭窄，教学方法单一、枯燥，不利于学生“美味”创造能力的提高。然而，如何在现有的教学时间内最大限度地提高学生掌握知识、运用知识的能力，如何在课堂教学中渗透培养学生的科研创新意识，是当前本门课程课堂教学亟待改革的关键问题。

“CDIO”理论是近年来国外专业技术教育的创新模式，此模式将构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）及运作（Operate）四维理念串联成技术教育体系，是一种集系统性与先进性为一体的教育理念和人才培养模式，使学生知识、能力及素质的培养密切相连，把理论、实践及创新合为一体，以此全过程的四段教育为载体培养学生的工程技术能力[3，4]。

一、《食品风味化学》课堂教学体系的建立与完善

首先，针对上述《食品风味化学》课程中存在的不足，通过各种途径充实教学内容，确定各章教学内容的重点，制定授课体系图，围绕食品风味相关理论及研究，在深入理解“CDIO”工程教育教学模式构建方法与运行机制的前提下，提出“以专业研究思维驯化为主线，美味产品设计为目标，教学内容反馈更新，理论辅助于实践，实践反哺理论”的教学模式，形成具有鲜明创新特色的教学内容和教学手段。在此模式实施初期需进行知识点传授方式的改造，将食品风味品质控制案例教学与构思（C）模块对应，将高品质调味品（料）产品开发与设计（D）模块对应，将风味物质检测及关键集成技术与实现（I）模块对应，将产品形态设计和品牌文化理念与运作（O）模块对应，全面构建基于“CDIO”理论的食品风味化学课堂教学体系，并通过不同阶段的教学效果反馈意见提出具体完善的措施。

二、基于“CDIO”模式的课程教学体系改革与创新

为适应教学改革的新形式和满足培养高素质创新食品人才需要，依据制定的授课体系，采用多种教学方法进行教学，如项目研讨式教学、案例教学以及课内外结合式等多种教学方法综合应用，旨在将课程理论知识与应用技术内容有效串联与融合，激发学生的科研创新思维，努力使专业课程教学成为师生共同领会科技前沿、探索创新技术的主要渠道。

1.项目教学法。与其他专业课程类似，目前《食品风味化学》课程教学基本上延续以教师为主体的“教师说教”的教学模式，学生始终处于被动接受知识的状态，形成教与学严重脱节的现象，导致课堂上学生消极的学习，致使有关风味调控知识不能很好的应用在实际食品生产和工作中[5]。针对这种情况，教师可结合具体情况，将相关章节内容与具体项目的研究思路与成果形成串联，使学生投入于项目研究设计与实施的整体模拟过程中，通过挈领关键技术问题解决的路径形象展现课程教学内容中的难点，在潜移默化中提升学生解决问题的技能和自主学习的能力。如《食品风味化学》课程中所涉及的感官实验方法，一般的实验方法是让学生采用感觉器官对所需评价样品进行打分评定，学生虽然清楚感官评价结果对于产品开发的重要性，但并不能对个体差异所产生的数据差异做出正确地解析。针对此类情况，可以设计开发某种羊肉特征的风味产品，让学生先针对某一感官属性进行特殊的培训，并对这一感官属性评分进行相应标准的制定，其评定结果与初始结果进行比对;针对如何提升产品风味模拟的拟合程度又涉及到课程中的美拉德反应（Maillard reaction）等重要分支内容，不仅可使学生对各个章节的内容融会贯通，同时又能使学生通过美拉德肽制备等项目切身体会到运用课堂理论知识解决实际问题的无限乐趣。通过此项教学模式的运行，学生不仅可以在项目设计过程中掌握理论知识，而且启迪了基础理论知识在科研创新中的作用。

2.特色食品案例形象化教学模式。该教学模式的实施，首先让学生进入各类食品企业进行参观实习和生产实习，并亲身参与生产的全过程，对食品加工过程的每一环节进行熟悉。在学生掌握基本生产工艺的基础上，课程组教师通过收集整理可能会造成食品风味发生改变或由食品风味改变导致食品安全的案例，模拟各种食品生产环节，并在有可能出现产品风味质量的地方设置所谓的“问题源”，引导学生应用所学的食品风味相关知识进行分析，解决“问题源”，提高食品的风味质量。这样不仅使学生融入到课程中，还可提高学生对于实际生产中出现的问题的判断能力和解决能力，使其充分认识到新型食品或产品开发过程中可能存在的风味问题，避免产品在开发利用过程中出现的风味质量问题。endprint

3.Flash技术在《食品风味化学》课程中的应用。《食品风味化学》课程教学内容的实用性非常强，仅仅采用以上的教学手段，学生可能还是认为较为抽象，仍停留在“纸上谈兵”的阶段，导致学生在企业中学而不知所用。若将在各种资源加工过程中对于风味形成和影响较大的工艺流程以Flash的方式展现在学生面前，代替原先抽象的文字，可使学生更直观地理解教学内容。将Flash等先进辅助手段运用于风味产品关键技术的诠释，可使学生达到“实教实学”的效果。以课程中的多媒体教学“开发自然呈香型浓缩果汁生产线”Flash为例，通过Flash动画学生可以身临其境地体会自然呈香理念在传统果汁加工改造过程中的每一个细节：传统热力杀菌状态下香气成分散逸，同时耐热菌具有异味逐渐掩盖了果汁风味的主体成分。此时，自然呈香型的改造通过两个科学性分支进行：首先非热杀菌（如欧姆杀菌等）的应用减少了香气成分的散逸，并使耐热菌无藏身之地;其次增香酶酶解结合态香气分子使特征香气再次呈现，整个过程通过Flash模拟使学生身临其境，结合教师的相关启发讲解，进一步引导学生学习态度的转变和技能的进步。

三、基于“CDIO”学习效果评价体系的建立

课程知识掌握程度评价是教学活动中的重要环节，目前该课程由于采用传统的以教师为主体的说教教学模式，造成了学生被动接受知识、师生互动少等局面，限制了学生独立思考、个性化学习的发展。结合“CDIO”创新人才培养模式，对《食品风味化学》课程学习成绩评价体系进行了相应改革。利用学校的网络教学平台进行网络辅助教学与答疑，通过微课教学尝试建立促进学生发展的灵活多样的考核评价方法，强化学生课外学习活动的积极性，将课程成绩设置成课堂讲练、网络学习及课外阅读三部分，并设计相应的学习效果评价量化表，引导学生提高专业基本能力与综合素质，转变教师的教学方法和学生的学习方法。此外，课程组教师还将定期根据学生、教师等在网络互动平台上的教学综合评价，建立反馈控制机制，对教改内容及时进行总结和改进。

参考文献：

[1]贾承胜，张晓鸣，姜启兴，等.食品风味化学课程的教学改革与创新[J].中国科教创新导刊，2011，（17）：33-34.

[2]孙桂金，刘秀河.食品风味化学课程的教学探索与实践[J].中国科教创新导刊，2013，（4）：58.

[3]王红志，李积彬，费跃农.基于CDIO能力培养的机械原理课程项目实践[J].高教论坛，2009，4（4）：25-27.

[4]吴鸣，熊光晶.以工程能力培养为导向的工程教育改革研究[J].理工高教研究，2010，29（3）：54-59.

[5]莫尊理，孟淑娟，郭瑞斌，等.“消费化学”情境创设课件设计[J].化学教育，2010，31（8）：17.endprint