王 钊,胡 燕,李长滨,岳晓禹
(河南牧业经济学院,河南 郑州 450046)
食品化学是高等院校食品科学类专业开设的重要专业基础课程,属于学科教育平台中的必修课程。此外,食品化学作为食品科学类专业的基础课程,也是许多高校食品专业招收研究生时首选的专业考试课;对食品化学的学习和掌握情况会影响到学生对其他食品类专业课的学习和理解,甚至影响学生在食品专业和行业中的发展。
由于食品化学课程的重要性,人们对其高度重视,并提出了多种理论及教学革新理念,如:“OBE”引导下的教学改革和创新,围绕精品在线课程进行食品化学课程建设和改革研究,以“互联网+”时代和科技背景为依托进行食品化学课程建设与研究,基于“PBL”教学法的食品化学课程教学体系的构建与实践等[1-4]。这些教学理念的提出、教学方法的改革、课程建设的重构都为食品化学课程本身的讲授与建设提供了宝贵的理论和实践财富。然而,作为一门非常重要的专业基础课,食品化学有着自身的鲜明特点和知识体系,特别是其与有机化学课程的众多内在联系,成为本文关注和研究的焦点。
作为食品科学类专业的核心课程之一,食品化学的知识结构体系自有其独特之处。食品化学是一门多学科相互交叉和渗透的专业课程,基础性知识占据绝对地位,但并非是最基础的课程,而是如同一张蜘蛛网,将多门课程和相关知识点纳入其中。
纵览当前各种食品化学教材,虽然在章节安排顺序、部分细节的阐释方面略有不同,但总体而言,所有的教材都包含了高度相似的内容:水、碳水化合物、脂类、蛋白质、酶、维生素与矿物质、色素、风味、食品添加剂等部分。而食品化学是从化学的角度和分子水平上研究食品的组成、结构、理化性质、营养和安全性以及它们在生产、加工、储藏、运输、销售过程中发生的变化,和这些变化对食品品质与安全性影响的一门课程。因此,在学习食品化学的过程中,学生时刻要面对物质的微观结构、分子特征和理化特性,并且需要掌握各类食品中的分子在食品的各个阶段所发生的变化,即食品中微观粒子的化学反应,这也恰恰符合食品化学这一名称。
因此,各个高校在开展专业课程的学习之前,首先安排了无机化学和有机化学等多门基础课程,其中包含大量对日后学习食品化学非常重要的知识内容,或知识脉络的延伸。当然,由于食品(或食物)几乎全部由有机物构成或其主要为有机结构,有机化学课程的各类知识在食品化学中有着举足轻重的地位。
先学习无机化学和有机化学等基础课程,然后在二年级时进行专业课的学习,如食品专业的学生将学习食品化学,这种课程安排的方式从知识传授和体系构建的角度是较为合理的,能够让学生在充分掌握基础知识后更好地学习和理解食品化学中的相关内容,但在实际的教学过程中,却经常会发现各种问题。
由于经过系统的基础课程的学习,学生在学习食品化学之初,往往存在麻痹大意的心理,认为该课程比基础课更简单;但是在实际经过一段时间的学习后,又会觉得该课程难度极大,对许多知识无法理解。经过长期的课堂观察以及与学生的深入交流发现,造成这一矛盾现象产生的根本原因有多个方面:①学生虽然学习过了基础课程,但是却没有真正的掌握相关知识,而是浮光掠影似的浅显记忆了部分知识,并且这种学习也是以通过期末考试为最终目标。②由于课程之间的间隔时间较长,导致新的课程和知识充斥了学生的学习生活,使得大量深奥而有用的基础知识被遗忘。③由于学科的差异,部分学生虽然还有着关于基础课程知识的记忆,但却无法很好地与食品化学课程的相关知识点有效结合起来,即无法有效地学以致用。
面对这样的困境,如何提高学习效率,加深对知识的记忆和理解,是学生急需解决的问题。而如何在教学中更好地讲授知识,将有机化学与食品化学有效结合,帮助学生理解,是教师需要面对的问题。
如前面所讲,在剥离表象深入其本质后可以发现,有机化学对食品化学具有非常深远的影响。有机化学的知识点始终埋藏在食品化学每个章节的深处,用一个个知识点阐述着食品的组成、结构和理化性质,为食品的现象提供深层的诠释。正是由于有机化学对学好食品化学的重要意义,许多学者纷纷展开了如何将有机化学更好地贴近食品专业的研究,并取得了一定的成果[5-7]。然而,在学习食品化学时,如何将已经掌握的有机化学知识融入其中,以便更好地理解相关知识,依然是学生期望得到解决的重要问题。
通过具有专业针对性地调整有机化学课程的讲授,使之更贴近食品科学专业的需求,能够较好地促进学生对有机化学的学习热情和加深学生对课程内容的理解和掌握。但是,学生在学习食品化学时存在着一个很重要的问题:如何更好地将有机化学知识融入其中,如何更好地利用有机化学知识来理解和掌握食品化学重要知识点,而这不是仅仅通过改善有机化学课程的教学方法或理念能够实现的。
在实际教学过程当中,我们发现当面对许多涉及深层次有机化学知识内容的食品化学知识点时,纯粹食品专业学术背景的教师往往解释起来较为困难,或存在讲解不当的情况;而有机化学专业的教师能够很好地阐明所有深层次问题的化学理论支撑点,但是限于专业背景,却不能很好地将理论与食品领域的实践现象相结合。因此,两门课程的联动教学成为一种需求和可能。
作为完全不同的两个专业各自的核心课程,有机化学和食品化学虽然存在着千丝万缕的深层次联系和渗透,但毕竟是两门分属于不同学科、不同基层教学单位的课程,联动教学的必要性已经不言而喻,但是如何进行这种联动教学则需要更多的思考与探索。
联动教学的起始也应进行详细而周密的规划,但是在各种规划启动之初,首要就是人的问题,即联动教学课程组的建立。虽然两门课程各自的教学改革研究不胜枚举,但是却依然普遍存在着“化学的归化学、食品的归食品”这种学科间孤立的研究思维,表现为“改进食品化学教学方法以改善教学效果”和“精炼有机化学讲授内容以适应食品专业”两种平行思路。
然而,有机化学和食品化学并非简单的适应与被适应,而是知识点的顺接和融合,食品化学中的客观现象是有机化学中理论知识的集中体现。因此,行之有效的办法是将缺少直接联系,甚至隶属不同教学部门的有机化学和食品化学的任课教师汇集起来,协调人员配置和相应机制的搭建,进而组成联合课程组,实现人员的高效沟通和知识准确传递,使联合课程组对教学一应内容的探索和规划更富有针对性。在此基础上,初步展开联合课程组内相互听课交流的活动,特别是两门不同课程的教师之间彼此听课,从而熟悉另一门课程的内容。与此同时,通过对教材的解读和理解,对教学大纲的学习和认识,教师之间的充分沟通和深入交流,实现对另一门课程的充分理解和掌握。
面对一个问题,往往需要抓住其核心问题和主要矛盾,而联合课程组所要面对的核心问题和主要矛盾就是如何通过两门课程的联动教学,使学生能够从更深层次的理论高度去理解和掌握食品化学中的重难点知识,从而更好地学习和掌握食品化学。例如,食品化学中的多数内容都与有机化学相关知识密不可分,特别是“碳水化合物”“脂质”“蛋白质”等重要章节,在“食品”和“生物”的表象下是有机化学中多个章节的不同知识点的交汇。然而,受专业背景和有机化学难度的限制,许多食品专业的教师对需要有机化学理论知识深度阐释的食品理化性质和反应往往讲解不够精准到位,使学生的理解易流于表面,理论深度不足。
有鉴于此,联合课程组要在充分熟悉两门课程的基础上,深入探究食品化学课程中隐藏在食品问题表象下的有机化学理论本质,归纳总结涉及到的有机化学知识点,梳理前后知识间的逻辑联系,形成知识网络。通过对食品化学的深度解析,在保持自身学科特点和基本概念不变的前提下,以有机化学理论为节点,重构各章节知识重难点,使食品化学整体纲要更加科学、合理,重难点解析更加清晰、精准。与此同时,通过对有机化学课程的熟悉和了解,可以更好地发掘其中对食品专业学习更为有用的知识内容,使相应教师在讲授有机化学时能够更有针对性地对这部分知识点进行更详细深入的讲解,并能够与食品现象建立理论用于实践的联系。可以预见,这种针对性更强的授课方式将会更有效地帮助食品专业的学生开展后续专业课程的学习。
在成功实现前面两步方案的基础上,在讲授有机化学时,应采取“有机化学为主线,食品知识为补充”的联动教学方法,将纷繁芜杂的有机化学知识体系简洁化,并对食品类专业学生更需要的关键知识点进行深入讲授,提前使学生认识到有机化学在食品中的重要作用和对食品变化规律的内在影响,从而实现重点突出、印象深刻、学有所用的教学目标。在食品化学的授课过程中秉承“食品变化”为主,“有机原理”为辅的原则,对相应章节和知识点采取有机化学知识介入形式的联动教学方法,即在对食品变化和其理化性质的阐述中,适当嵌入对该变化和理化性质内在化学本质的讲授,使学生能够更好地领会表象下的本质规律,改善学习效果。必要时可采用线上线下相结合的形式,课堂讲授以食品化学为主,线上教学和资料发布时以有机化学对食品化学的联动教学为主,使学生能够更好地从两门课的不同角度去学习和互补。
在经过一段时间的教学联动后,通过与学生的课间交流、线上线下调查问卷、师生座谈会等调查和互动形式,了解学生对两门课程的联动教学模式和授课内容的体会和学习效果,在此基础上根据学生的合理意见和建议,以及两门课程教师自身的授课心得体会,对具体的教学方法和手段进行改进,形成良好的经验,促进有机化学与食品化学两门课程的良性发展。
综上,通过将有机化学和食品化学深度整合,能够实现知识的串联和融合,深刻剖析食品化学现象背后的有机化学行为,使学生从理论的高度理解食品化学,打好坚实基础。并且,通过对两门课程的结合和渗透发展,可以更好地建设食品化学教学新理念,而课程内容的深度解析和不同知识体系的相互渗透,可以促进有机化学课程建设以满足食品学科需求,完善食品化学理论体系,具有重要的教学理论研究和实践活动价值。这种不同课程相互渗透、表里融合、串联递进的教学模式具有重要研究意义。