基于创新和实践能力培养的“食品化学”教学改革与探索

孙元琳，李　　楠，王艳萍，王瑞东

（1.运城学院生命科学系，山西运城　044000；2.运城学院理科实验中心，山西运城　044000）



基于创新和实践能力培养的“食品化学”教学改革与探索

孙元琳1，李楠1，王艳萍1，王瑞东2

（1.运城学院生命科学系，山西运城044000；2.运城学院理科实验中心，山西运城044000）

摘要：“食品化学”是一门理论与实践相结合的课程。为了适应应用型本科院校人才培养要求，加强学生的实践能力与创新能力培养，以创新型、应用型人才培养为切入点，分别从教学内容、教学方法与手段、考核方式等环节对“食品化学”教学模式进行了探索，通过优化“食品化学”的教学内容和课程体系、改革课堂教学方法和手段，以及课程考核方式，构建适合应用型人才培养需求的创新型教学模式，以强化大学生的创造能力和实践能力，使“食品化学”课程在创新型、应用型人才培养中发挥更大的作用。

关键词：食品化学；教学改革；创新能力；实践能力

0　引言

“食品化学”课程是食品学科重要的专业基础课和主干课。通过课程教学，使学生掌握食品中的营养成分及色、香、味、有害成分的化学结构、理化性质，以及在食品加工和贮藏过程中发生的化学变化和对食品质量与安全的影响。在此基础上，培养食品专业本科生综合运用“食品化学”理论分析实际问题的能力，为进一步学习食品加工与保藏的理论和技术、结合专业知识解决生产实际问题打下基础[1]。同时，也培养学生的创新思维和科研能力，为学生今后从事食品相关领域的研究和产品开发打下坚实的理论基础[2]。

培养学生的创新能力是高校教学工作的重要目标，也是提升我国综合国力的重要途径[3]。现代教育思想强调，教师不仅要传授理论知识，更重要的是培养学生的创新能力和实践能力。作为食品专业的主干课程，“食品化学”的教学对于培养学生的学科素养、分析和解决实际问题的能力产生直接的影响，是培养学生创新思维和实践能力的重要环节。为适应实际生产、研发、管理和检验等岗位要求，运城学院“食品化学”课题组教师结合多年的教学经验，对“食品化学”课程教学体系进行了深入的研究和完善，分别从教学内容、教学方法与手段、考核方式等环节对“食品化学”课程教学进行了改革与探索，形成了具有自身特色的“食品化学”教学体系。

1　优化教学内容和课程体系

1.1重构课程知识结构体系，充分体现基础性、应用性和前沿性

“食品化学”主要研究食品及食品原料主要成分的结构、理化性质以及在食品加工和贮藏中的变化与机理，目的是使学生掌握食品体系中主要成分的结构与性质，食品成分在加工过程中的变化机理食品的营养成分，以及色、香、味成分和有害成分在加工、贮藏中的变化对食品营养品质、感官品质的影响，同时运用这些知识控制食品成分的变化，把食品的生产建立在牢固的科学基础上，从而具备扎实的“食品化学”理论知识、综合分析和解决问题的能力以及熟练的实验技能[4]。

在教学过程中，课程组本着“以化学本质为特色、以食品应用为目标”的宗旨，制定了符合实际的“食品化学”教学大纲和教学内容，并将教学重点放在介绍食品成分的性质、变化、应用与安全性问题，通过“保、删、增、合”等措施，进行了教学内容的整体优化，以食品中的糖类、脂类、蛋白质与酶四大模块为教学线索来剖析教学内容中的难点，重构了课程内容体系和知识结构。

由于“食品化学”相关新成果、新概念、新理论和新技术的不断涌现，因而在教学中，课程组注重补充和更新教材内容与研究前沿，及时反映本学科领域的新知识、新技术、新应用和新成果，以开阔学生视野，使学生了解学科前沿，有意识地培养学生的科学态度和科学精神，并启发学生的创新思维能力。

此外，“食品化学”课程内容与食品加工、食品保藏、食品安全等方面有密切的联系，只有在教学过程中坚持理论联系实际，才能适应工科学生的学习特点，使他们充分理解理论知识。为了使学生在有限的时间内能理解食品贮藏和加工中涉及的化学知识，课程组在课堂教学内容上更强调了“食品化学”的基本理论与食品贮藏和加工的联系及其指导作用，同时辅之以代表性食品的加工工艺相关知识的运用，通过点面结合促进学生理解，充分体现了课程体系的基础性、前沿性和应用性。

1.2增加综合设计性实验的数量，培养学生创新思维

实践教学是理论联系实际的有效途径，更是培养学生创新能力的必经之路[5]。因此，探讨在实践教学中以加强新技术、新方法的应用，侧重培养学生的创新能力作为“食品化学”课程教改内容的重点，对提升教学质量、培养学生的创新能力具有重要意义。

改革前，“食品化学”实践课程为18学时，实验数目6个，均为验证性实验，且各实验间缺乏系统性，整体不利于提升学生的综合分析与创新能力。为解决上述问题，参照“食品化学”课程教学目标，课程组针对专业的特点进行了调整。调整后的“食品化学实验”为30学时，实验数目增加到10个，主要包括基础实验、综合设计性实验和创新实验。基础实验主要训练学生的基本操作技能，如在鲜肉中游离氨基酸的测定时，除掌握基本的紫外可见分光光度计操作外，还要求学生能够利用Excel熟练绘制标准曲线，并应用Origin软件绘制相关结果图。

综合设计性实验以实验室开放、学生独立设计、独立完成为特色，侧重培养学生的独立思维与综合创新能力[6]。考虑到一些先进的分析检测技术和仪器不断出现，“食品化学”综合实验、引导学生设计实验时注意应用高效液相色谱仪、气相色谱仪、原子吸收光谱仪等大型仪器，以便学生毕业后能很快适应食品企业的质检岗位。在实验过程中，每组学生根据自己的兴趣结合理论课学习和企业专业实习过程中遇到的问题，选择2个分析检测方面的应用性实验，如对食品中营养成分及功能性成分（黄酮、低聚糖、有机酸等） 的检测，对食品中有害成分（重金属、农药残留、过量添加剂等）的检测；并使学生掌握一些企业常用大型仪器的使用方法，如高效液相色谱法（HPLC）检测山西老陈醋中有机酸的种类及含量、酱油中山梨酸和苯甲酸的气相色谱法测定等，同时鼓励学生自主选题。

1.3开展科技创新实践活动，提高学生的创新能力

在增加综合设计性实验的同时，实践教学还适当安排了创新性实验内容。创新实验着重培养学生的科研能力和创新思维，训练学生学会运用“食品化学”的基本知识控制产品的品质。近3年，该课程组教师承担了多项国家级、省部级基金项目，这些科研项目被及时引进了课堂和实践教学环节。承担科研课题的代课教师组织学生成立研究小组，由学生直接参与课题的研究，独立完成从选题、查阅文献、设计实验方案、准备实验仪器药品、实验实施、撰写总结报告等全过程。这些科研项目的支撑有效培养了学生的创新精神和运用已学基本理论知识分析、解决实际问题的能力，实现了实践教学由“验证理论型”向“素质和能力培养型”的转变，全面培养了学生的自主创新与独立科研能力。

此外，代课教师还鼓励学生通过申请并实施大学生创新创业训练计划，培养学生科学的思维能力，锻炼学生的人际交往能力和团队协作能力，使学生开阔视野、拓宽思路，激发了他们的探索和创新精神。这些改革措施既符合食品专业应用型人才的培养特点，同时也强化了实践教学力度。

2　优化教学方法提高教学效果

2.1互动式教学法

传统的“食品化学”课程教学是以教师为主体的“教师讲、学生听”的教学模式，教学形式比较单调，信息量少，学生多处于被动地接受知识，加之课程内容的理论性较强，许多基础较差的学生会逐渐失去学习兴趣，抑制了学生的主动性和创造性。这种教学形式和方法在一定程度上限制了学生主观能动性的发挥和创新能力的培养。

改革后，课程组在理论课教学过程中改变了传统的“以教师为中心”的“填鸭式”教学模式，并采用启发式、讨论式、互动式教学等以“以能力培养为主旨”的主动式教学模式，通过适当开展课堂讨论及教师与学生之间的教学互动环节，让学生参与各个教学环节，使学生由单纯被动接受知识，到主动参与到教学中来。这种互动教学方式改变了传统教学中师生之间简单的“授、受”关系，使过去沉闷的课堂气氛变得活跃，激发了学生的学习兴趣和教师的授课激情。

2.2学术讨论法

为了培养学生的创新思维能力，锻炼学生口头表达能力，课程组教师尝试在课程结束前，留出一定时间，由学生自主组织进行广泛的讨论。讨论内容可以是本课程所学内容，也可以是与章节相关的内容，讨论前让学生先查阅资料，做好充分准备，上台讲5～10 min，其他学生提问，若有当堂不能解答的问题，在教师的补充和提示下，进一步查资料。这种方式把课堂变成培养学生独立思考和研究能力的操练场，变课堂的“一言堂”为“群言堂”，不仅强化了学生的独立思考和分析问题能力，也培养了学生勇于开拓的创新意识。

此外，教师通过组织学生阅读文献、撰写小论文，鼓励学生参与教学过程等活动，加深了学生对教学内容的理解。在每章授课内容完成后，代课教师会布置相关内容的综述作业，结合学科发展提出问题；让学生查阅有关资料，通过写综述拓宽学生的知识面，增强阅读参考书、查阅科技文献资料的能力，促使学生了解本行业的发展以及本专业研究动态。

2.3创新训练法

改革前的实践教学通常由实验员课前准备好相应试剂设备，课堂上先由教师讲解本实验基本知识、基本操作，然后学生分成小组，参照实验步骤完成实验；课后，学生填写实验报告。虽然这种教学方法能够训练学生的基本操作技能，但问题及缺点突出，导致学生处于被动的学习环境中，主动性不高。这种“授人以鱼”的教学方法难以有效提高学生动手实践技能，更不利于培养学生思考问题、解决问题的创新能力。

在实践教学改革过程中，教师尽可能调动学生的学习兴趣，让每个学生都参与到实验准备与实验实施过程中。在开学初，教师提出实验课题，每组学生根据所学的理论知识，设计出实验方案。从选题、查阅文献、配制试剂、准备原料、设计实验步骤到实验实施，均由学生以小组方式自主完成，教师负责整体把关与审核，教师辅导相关仪器的使用方法和注意事项。尤其在综合设计性实验和创新实验教学过程中，要求每一组实验从材料到方法、从步骤到结果不尽相同，不仅克服了实验报告的“克隆”现象，而且能真实反映学生的实验操作技能。

通过上述教学方法的改革，学生上课时的积极性和主动性有所提高，不仅使学生减少了实验过程的盲目性，而且掌握了仪器的操作方法及数据处理方法，并获得了成功的喜悦，增强了学生的团队协作精神和解决实际问题的能力。

3　采用先进的教学手段提高教学效率

3.1充分利用多媒体手段情景教学

“食品化学”是食品科学专业理论课，涉及内容多，要完成本课程的教学任务，就要不断采用新的教学技术。多媒体教学手段可以容纳大量的图片及文字信息，节约大量的课堂教学时间，使学生在有限时间内获得更多的知识信息[7]。因此，该课程的教学手段已逐渐从单纯板书式教学，发展到现在以多媒体教学法为主的教学方式。课程组每位教师的PPT电子教案均配有精心选择的图片和视频，借助现代多媒体教学手段，突出重点、难点，使得学生可以在有限的授课时间内获得更直接的图文信息，显示出高通量信息流的教学特色，使教学更加生动、形象，学生在轻松愉快的气氛中掌握了所学的知识，教学效果明显增强。

3.2建立网上交流平台，开展网络教学和师生网上交流

运用网络课堂可增强学生的自学能力，扩展他们的知识面，增强对重点和难点知识的理解[8]。该课程已经建成网络课程，完善了多媒体课件和辅助教学平台，形成特色鲜明、功能强大的课程教学网站，实现了优质教学资源的共享。网络教学资源丰富，包括课件库、习题库、课程动态和考研试题库等与教学相关的资源，对课程教学和学生的课余自主学习起到了良好的促进作用和指导作用。

4　建立科学合理的考核方式

4.1加强平时考核，坚持过程考核与结果考核相结合

改革前，理论考试是检验学生学习效果的唯一手段。通过考核改革，课程组改变了以往的“一卷定成绩”的学习成绩评价方式，增加了平时考核内容，并将考核成绩定为结构成绩，即平时成绩和考试成绩相结合，通过各个教学环节的考核来检验学生知识与能力的掌握程度。其中，平时成绩占30%，包括考勤、作业、期中考试、学习态度，而学习态度的考核还包括记课堂笔记、积极思考并回答问题、进行课堂交流讨论等环节。此外，课程组坚持考试题型多样化和应用性，即在课程学习考核中注重基本知识题型与应用知识题型相结合，发挥考试的检验及激励作用。通过考核改革，促使学生抓紧平时的学习时间，注重平时知识的掌握与积累，真正实现对学生知识学习和能力培养效果的科学评定。

4.2坚持知识考核与实践能力考核相结合

传统的实践课成绩主要以实验报告作为考核标准，不能准确反映学生的实验完成情况。由于实验报告占的比例较大，学生在实验课上不重视实验操作过程，只注重实验报告的最终结果，因此在批改实验报告的过程中，经常出现雷同的实验报告。有的学生实验结果没有在合理范围之内，不会去查找实验过程中出现的错误并分析错误的来源，而是直接抄袭正确的结果。因此，需要制定严格且合理的实验考核标准。

改革后的“食品化学”实践教学考核有了较大变化。考核成绩采取过程考核和结果考核相结合的方式，其中实验过程占50%，实验报告占50%；实验过程还包括考勤、预习报告、实验操作环节。教师对学生逐个进行实验操作、实验记录、实验整理的检查评定，并给出实验过程成绩。通过考核分值分配加大了实验操作等过程考核，以督促学生做好实验准备工作，对整个实验过程有所了解和掌握。

此外，课程组对考核阶段进行了调整。以往的考核虽然也是依据每次实验考评，但往往是以期末给出考评分数的一次性考核，难以向学生针对性地反馈阶段问题并及时加以解决。改革后的考核由结果考核变为过程考核，每个实验项目为一个考核节点，既考核该实验的操作过程，又考核其结果。

5　结语

经过以上一系列改革，“食品化学”课程改革取得了理想的效果，尤其是课程体系构建与课程内容的优化、现代化教学手段的利用以及崭新的教学模式，使过去沉闷的课堂气氛变得十分活跃，学生对课程的学习兴趣和主动性大大提高，并且有效强化了学生的创造能力和实践能力。今后，教师要继续总结存在的问题，借鉴同行相关经验，扬长避短，在教学中不断探索和完善，力求使“食品化学”课程取得更好的教学效果，使学生更好地适应食品企业生产、研发、检验等工作岗位。

参考文献：

[1]刘邻渭.浅谈食品化学 [J].化学通报，2009（12）：1 136-1 141.

[2]李刚凤，闫莉莉，朱苗，等.基于应用型人才培养的食品化学课程教学改革与实践 [J].中国轻工教育，2015（6）：73-76.

[3]陈凌，张彩平.基于创新能力培养的高职食品专业化学实验教学改革 [J].山东化工，2015，44（3）：131-132.

[4]王志兵，邱芳萍，彭悦.对食品化学课程教学改革的思考 [J].长春工业大学学报（高教研究版），2010，31（2）：84-86.

[5]陈计峦，焦扬，江英，等.“食品化学与分析”实验教学改革创新的几点体会 [J].中国科技信息，2006（19）：211-213.

[6]陈晓华，李建周，王芳宇，等.“食品化学与分析”实验教学改革的新探索 [J].教育教学论坛，2015（24）：255-256.

[7]韩恩.高校食品化学课程的教学改革探讨 [J].农产品加工（学刊），2014（6）：83-86.

[8]王丰俊，汪涛，王建中.食品化学课程教学改革与实践 [J].中国林业教育，2015，33（3）：63-65.◇

中图分类号：G642

文献标志码：A

doi：10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2016.06.024

文章编号：1671-9646（2016）06a-0081-04

收稿日期：2016-04-25

基金项目：山西省教育厅教改项目（J2014105）。

作者简介：孙元琳（1971— ），女，博士，教授，研究方向为农产品资源综合利用与开发。

Teaching Innovations and Exploration of Food Chemistry Course Based on Cultivation of Innovation and Practical Ability

SUN Yuanlin1，LI Nan1，WANG Yanping1，WANG Ruidong2
（1.Department of Life Science，Yuncheng University，Yuncheng，Shanxi 044000，China；2.Science Experiments Center，Yuncheng University，Yuncheng，Shanxi 044000，China）

Abstract：Food Chemistry is a course combining theory with practice.In order to meet the requirements of personnel training in applied undergraduate colleges and strengthen the abilities of practice and innovation，Food Chemistry teaching mode is explored respectively from teaching content，teaching methods and means，assessment mode and other aspects with the personnel training of innovation and application as breakthrough point.By optimizing the teaching content and course system，reforming the teaching methods and assessment methods，we built an innovation teaching mode to strengthen the innovation ability and practical ability of students，and make the Food Chemistry course play a greater role in innovative and applied talents training.

Key words：Food Chemistry；teaching reform；innovation ability；practical ability