聂瑾芳,张 云,李建平,杜甫佑,易忠胜
(桂林理工大学化学与生物工程学院,广西 桂林 541004)
应用化学专业食品化学与分析课程分层次教学改革初探*
聂瑾芳,张云,李建平,杜甫佑,易忠胜
(桂林理工大学化学与生物工程学院,广西桂林541004)
食品化学与分析课程具有发展性和前沿性,其内容与多个学科交叉。本文主要从教学内容优化和教学对象分层两个方面出发,初步探讨了食品化学与分析课程教学改革的若干方案。通过分层次教学法,合理优化理论知识结构,避免重复教学,可在有限的教学课时下大大提高教学效果,尝试为培养知识、能力和素质三位一体的食品分析创新型人才探索新的有效途径。
食品化学与分析;分层次教学;改革;创新能力
应用化学是学习将现有化学研究成果转化为实用产品的应用型专业。它与人类的衣、食、住、行息息相关,具有广阔的发展天地和应用前景。桂林理工大学应用化学专业自1986年开始招生,从最初的“岩矿分析”到如今的“应用化学”几经易名,虽期间经历过多次人才培养方案的修订,但始终目标明确地为当地社会经济的发展培养具备坚实宽广理论基础、熟练实验操作技能并能在企事业单位从事与分析相关的技术管理、科学研究或教学工作的优秀高级专业人才[1-2]。应用化学专业的内容覆盖面广、涉及领域多,具有很强的应用性。
“民以食为天”,食品安全关系到千家万户的健康与生命安全,食品安全问题一直被人们所关注[3]。广西作为农业大省,在蔗糖、畜禽、优势水产品、水果、蔬菜等方面已经形成优势产业,拥有各种规模的食品生产基地,食品企业的数量逐年增加。此外,广西位于我国边境,和东盟国家贸易往来频繁,走私问题成为食品安全的重要威胁。目前,与国内总体情况一样,广西食品质量与安全面临的形势依然严峻。然而,全区只有广西大学开设了食品质量与安全本科专业,这远远不能满足广西经济社会发展对食品质量与安全相关领域人才的需求。
鉴于此,我校化学与生物工程学院于2012年起在应用化学专业中开始设置《食品化学与分析》、《食品质量与安全》以及《商品质量与管理》等相关课程。其中《食品化学与分析》通常作为食品科学与工程和食品质量与安全等相关专业一门十分重要的专业必修课,其教学内容相当丰富、实践性强,包括食品一般成分、有害物质、功能成分、包装成分等诸多方面的分析方法构建及应用[3-4]。通过这门课程的学习,使学生能熟练运用化学理论及方法系统研究食品原料或产品体系中物质的结构、组成、性质与功能及其在贮藏、加工过程中的变化,基于大量实践训练,进一步提高学生进行食品基本营养成分分析、功能特性测定等专业技能。通过听讲和实验相结合,学生能更好地理解相关课程所学理论并将多门学科的知识点及研究方法有机地结合起来,为今后从事新食品开发、食品加工工艺改进以及食品质量和安全性监控等相关工作打下坚实的理论及实验技术基础。但是,《食品化学与分析》是应用化学专业教学改革实践中一门新的尝试性课程,安排的课时相对较少,而课程内容多且繁杂,有限课时内很难完全诠释食品化学与分析的全部内容,而国内兄弟院校该课程的教学体系/模式尚存在不少问题,可供参考的极为有限,导致授课难度较大。此外,随着食品工业生产发展日新月异,一些学科的先进技术不断渗透到食品分析中来,而课程中大部分内容往往停留在经典方法与仪器的教学中,使理论与实践脱节。值得指出的是食品质量与安全只是应用化学专业下设多个培养目标之一,学生不仅在基础、素质与能力等诸方面存在差异,同时其学习兴趣和目标也有所不同,目前采用的大班上课形式非常不利于专门型人才的培养。因此,为了最大限度地实现本课程的培养目标,开展应用化学专业中《食品化学与分析》课程教学新体系的研究与实践势在必行。
食品化学与分析课程的内容按研究物质对象的不同主要可以分为水、碳水化合物、蛋白质、脂肪、维生素和矿物质6大部分;除此之外,还涉及食品的感官品质(色泽、风味、质构)、食品酶类、食品添加剂、兽药及农药残留等方面的基本知识[3-4]。食品化学与分析是建立在有机化学、分析化学、无机化学、生物化学和物理化学基础上的一门专业选修课程[4]。如何科学地处理食品化学与分析课程和基础理论课程、专业课程之间的内容交叉问题并权衡教学内容轻重、分清主次,是食品化学与分析教学改革的重点与关键之一。此外,国际市场对熟悉食品安全及相关学科新技术新方法专门型人才的需求量大为增加,大班授课形式下应注重因材施教,分流培养。除了在课堂上全方位提高教学质量外,还需选择性地对部分素质较高且对该食品化学与分析感兴趣的同学强化实践教学,开放科研型实验室,使这部分学生有条件在实验室学习和巩固实验基本操作,进一步加深对理论知识的理解,同时提高动手能力和创新能力。分层次教学不仅对理论知识结构进行重新梳理,解决了有限课时内教学内容相对冗长的尴尬,而且充分尊重学生的个性发展,避免教学“一刀切”,最大限度地提高教学效率[5]。本课题研究食品化学与分析分层次教学法的可行性是实现知识、能力、素质三位一体的新型人才培养模式的重要途径,是加强学生的食品化学与分析基本素质,发挥学生的主观能动性,培养创新意识和创新能力的有效办法,有利于培养知识、能力和素质三位一体的食品安全创新人才。
食品化学与分析课程具有发展性和前沿性,其内容与多个学科交叉。食品化学与分析课程一般为大三学生开设,这些学生已较系统地学习过无机化学、有机化学、分析化学和物理化学等基础理论课程。然而,食品化学与分析的教学内容与上述课程仍存在着一定程度的交叉。因此,在教学课时有限的情况下,如何最大限度优化分层食品化学与分析课程内容对于提高课程教学质量显然意义重大。教学内容的优化分层需遵循以下基本原则[4]:第一,系统梳理食品化学与分析课程教学内容,将与基础课程交叉的内容根据难易程度及其在后续专业课程学习的引导性作用程度进行分层次归类;第二,在课程讲授过程中,不能简单、机械地跳过重复交叉性内容,而应保证课程内容学习的系统性、完整性。对于重复频率高、比较容易理解的基础性内容可以按照“以复习为主,简单地、提纲携领地讲解”的原则设计教学内容;而相对较难理解、与后续专业课程深度融合的基础性知识,应按照“注重基本概念,讲清讲透基本原理与方法”的原则设计教学内容。第三,根据学生整体水平及社会需求,及时调整课程内容设计的深度与广度。在许多食品科学与工程专业或食品质量与安全专业的培养计划中,食品化学与分析往往被拆分为食品化学和食品分析两大课程,教学内容难度大且非常全面。但我校食品化学与分析仅作为应用化学专业教学改革中尝试性的专业必修课,在课时相对较短、食品安全检测并非唯一培养目标的背景下,教学内容不允许过度深入和拓展,有必要结合实际对其进行分层梳理,需注重基础理论与应用实例相结合。对市场需求多、社会流通广的食品分析方法的讲解要有一定的深度,而探索性强的内容尽量通过科学自主创新等途径进行深入学习和研究。此外,食品化学与分析的教学内容应主次分明,以水、碳水化合物、蛋白质、脂肪、维生素和矿物质6大部分为主,对食品的感官品质(色泽、风味、质构)、食品酶类、食品添加剂、兽药及农药残留等方面的基本知识只做简单的介绍,避免与《食品安全》课程所授内容相重叠。
国际市场对熟悉食品安全及相关学科新技术新方法专门型人才的需求量大为增加,大班授课形式下更应注重因材施教。根据学生自身基础、素质、兴趣爱好及就业取向,进行多层次教学,避免教学“一刀切”。除了在课堂上全方位提高教学质量外,还需选择性地对部分素质较高且对该食品化学与分析感兴趣的同学强化实践教学,开放科研型实验室,使这部分学生有条件在实验室学习和巩固实验基本操作,进一步加深对理论知识的理解,同时提高动手能力和创新能力。在课程开始之初,通过网络问卷等形式,初步了解学生的兴趣爱好及职业规划,对学生进行简单的分类,在随后的教学过程中,对兴趣及职业规划偏向食品的同学进行重点关注,并组成科研小组,适时吸入科研型实验室从事与食品相关的科学研究活动,进一步接触与食品相关的科学前沿,有助于更新现有固化陈旧的知识结构并进一步诱发学生自主学习。学生分层次培养,目标明确,能更好地发挥学生的主观能动性,加强学生的食品分析基本素质,有效培养学生的创新意识和创新能力,有利于培养知识、能力和素质三位一体的食品创新人才。
食品化学分析与分析化学、仪器分析、药物化学、有机化学等有密切联系,并与食品类其他相关学科有广泛联系。在教学实践中,注重教学方法的设计,引导学生建立知识技能的横向迁移和纵向迁移。大三的学生已具备较强的基础理论知识,通过某个知识点激活他们的知识储备,并以此作为课堂讨论和交流的基础;以问题为导向,讨论层层深入,最终实现探索目标的形成。食品安全问题是社会话题的热点,与我们每个人的生活与健康息息相关。通过食品安全问题的引入不仅极大提高学生的参与程度,解决认知活动,还可调动学生的积极性和主动性,使其成为认知过程的中心,也使知识结构的形成更加深刻。
通过分层次教学法,合理优化理论知识结构,避免重复教学,可在有限的教学课时下大大提高教学效果;同时,根据学生自身基础、素质、兴趣爱好及就业取向,因材施教,避免教学“一刀切”,更有利于培养高素质食品相关的专门型分析人才。此外,优质学生进入研究型实验室从事科学研究活动,进一步接触与食品相关的科学前沿,有助于更新现有固化陈旧的知识结构。分层次教学法不但全面优化了教学内容避免了传统教学模式课时有限教学内容相对繁多的尴尬,而且学生分层次培养,目标明确,有利于提高教学质量,最终为社会输送食品相关的创新人才,达到学校教育的培养目标。
[1]陶慧林,刘峥,金文英,等.应用化学专业提高学生创新能力的教改实践[J].广东化工,2013,40(20):60-61.
[2]易忠胜,海洪,金文英. 浅谈化学化工类应用化学本科专业创新型人才培养模式[J].教育教学论坛,2012(19):98-100.
[3]聂瑾芳,张云,李建平,等.浅议食品分析课程体系教学改革[J].广州化工,2011,39(22):109-110.
[4]鲍士宝,桑宏庆,张献领.食品化学与分析课程教学内容优化设计刍议[J].饮料工业,2013,16(1):39-41.
[5]胡育筑,严拯宇,杜迎翔,等. 在药学专业分析化学教学改革中实施分层次教学[J].药学教育,2011,27(3):32-35.
Some Thoughts on the Reform of Hierarchical Teaching for Food Chemistry and Analysis Course*
NIEJin-fang,ZHANGYun,LIJian-ping,DUFu-you,YIZhong-sheng
(College of Chemistry and Bioengineering, Guilin University of Technology, Guangxi Guilin 541004, China)
Food Chemistry and Analysis is a developmental and frontier course which draws work from many other disciplines. In the paper some potential methods of optimizing teaching content and practicing hierarchical teaching for the course in Food Chemistry and Analysis were described, in order to explore an effective way of cultivating innovative, applied high-quality talents.
Food Chemistry and Analysis; hierarchical teaching; reform; innovation ability
桂林理工大学教改工程项目(2016B17和2013JG39)。
聂瑾芳(1983-),女,博士,副教授,硕士生导师,主要从事生化分析与生物传感、化学计量学研究。
G462
A
1001-9677(2016)018-0208-02