新工科下高校食品化學(xué)課程教學(xué)實(shí)踐探討

□ 張華江 遲玉杰 趙新淮 楊福明 楊曉雪 東北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院

食品化學(xué)（Food Chemistry）是化學(xué)體系的一個(gè)分支，它包括食品成分的化學(xué)結(jié)構(gòu)式、化學(xué)性質(zhì)、化學(xué)組成形式，在人工操作如加工、貯藏下食品發(fā)生的變化，這些變化對(duì)食品品質(zhì)和安全性的影響及其控制措施等內(nèi)容。而食品化學(xué)的廣義意義包含狹義的食品化學(xué)、食品生物化學(xué)、食品營(yíng)養(yǎng)化學(xué)、食品分析化學(xué)這4大類；而狹義上的食品化學(xué)可分為食品工藝化學(xué)和食品風(fēng)味化學(xué)。此課程不僅內(nèi)容豐富，而且復(fù)雜，食品化學(xué)內(nèi)容中包含很多復(fù)雜的化學(xué)方程式、化學(xué)結(jié)構(gòu)式；縱橫交錯(cuò)的代謝循環(huán)和理解困難的專業(yè)性概念，理解起來(lái)有一定的困難[1]。食品行業(yè)作為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)之一，發(fā)揮著十分重要的作用，因此培養(yǎng)食品專業(yè)的創(chuàng)新型人才尤為重要。目前，國(guó)家大力號(hào)召創(chuàng)新發(fā)展，而高校教學(xué)突出“重點(diǎn)培養(yǎng)工程思維”，如今國(guó)家大力發(fā)展創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)，高校教育要號(hào)召這一措施，大力發(fā)展“培養(yǎng)工程素質(zhì)人才”[2—4]。本研究以“新工科”發(fā)展為導(dǎo)向，揭示現(xiàn)階段食品化學(xué)這門(mén)課程的教學(xué)中存在的不足并對(duì)其進(jìn)行改革，以期提高學(xué)生的實(shí)操能力和專業(yè)工程素養(yǎng)。

1 新工科建設(shè)的概念與發(fā)展

1.1 新工科的發(fā)展建設(shè)

新工科”（Emerging Engineering Education，3E）是為適應(yīng)全球一體化、人才競(jìng)爭(zhēng)加劇新形勢(shì)、國(guó)家戰(zhàn)略性發(fā)展新需要而提出的工程教育改革新方向。過(guò)去的“新工科”不能滿足如今高校教育的新要求，因此“新工科”教育概念對(duì)高等教育提出高標(biāo)準(zhǔn)要求，并達(dá)成了以下共識(shí)。①我國(guó)高等教育工程改革與發(fā)展處于新的歷史起點(diǎn)。②世界各地的高等工程教育面臨著新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。③我國(guó)高校應(yīng)加快新工程的建設(shè)和發(fā)展。④工程優(yōu)勢(shì)高校必須在工程科學(xué)、技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中發(fā)揮重要作用。⑤綜合型高校應(yīng)在刺激新技術(shù)和促進(jìn)新產(chǎn)業(yè)方面發(fā)揮領(lǐng)導(dǎo)作用。⑥地方高校必須在區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展、產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新和升級(jí)中發(fā)揮支持作用。⑦新工科建設(shè)需要政府部門(mén)的鼎力支持。⑧新工科建設(shè)需要社會(huì)的大力支持。⑨新工科建設(shè)應(yīng)借鑒國(guó)際經(jīng)驗(yàn)，加強(qiáng)國(guó)際合作。⑩新工科建設(shè)應(yīng)加強(qiáng)研究和實(shí)踐，包括根據(jù)社會(huì)的實(shí)際需要應(yīng)對(duì)變化、塑造未來(lái)、繼承和創(chuàng)新、交叉和融合、協(xié)調(diào)和共享、多樣化和質(zhì)量創(chuàng)新、企業(yè)家精神和“戰(zhàn)略創(chuàng)新、系統(tǒng)、開(kāi)放”等內(nèi)容[5]。2017年2月18日，教育部在復(fù)旦大學(xué)召開(kāi)了高等工程教育發(fā)展戰(zhàn)略研討會(huì)，對(duì)新時(shí)期工程人才培養(yǎng)進(jìn)行了熱烈討論，全體人員對(duì)新工科的內(nèi)涵特征、新工科建設(shè)與發(fā)展的路徑選擇有了更深層次的理解。

1.2 新工科內(nèi)容的基本理解

“新工科”建設(shè)的基礎(chǔ)是復(fù)旦共識(shí)、天大行動(dòng)和北京指南，由此誕生了人才培養(yǎng)的新篇章，創(chuàng)造了高校工程素質(zhì)建設(shè)新方式。國(guó)家將逐步由淺到深的開(kāi)展新工科研究和實(shí)踐，真正做到：在理論層面創(chuàng)新、在政策方面完善、在實(shí)踐中推進(jìn)和落實(shí)，逐漸把我國(guó)建設(shè)成為新工程人才的教育搖籃。從“新工科”內(nèi)容上看，可分為工程教育新理念、學(xué)科專業(yè)新結(jié)構(gòu)、人才培養(yǎng)新模式、教育教學(xué)新質(zhì)量和分類發(fā)展新體系的五個(gè)“新”。這五個(gè)“新”對(duì)高校來(lái)說(shuō)，就是針對(duì)云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能、網(wǎng)絡(luò)空間安全、機(jī)器人和智能制造等新興產(chǎn)業(yè)應(yīng)運(yùn)而生的新專業(yè)，以及傳統(tǒng)工科的升級(jí)改造[6]。

教育部將擴(kuò)大并實(shí)施“優(yōu)秀工程師教育培訓(xùn)計(jì)劃”（2.0版），以迅速提高“新工程”專家的專業(yè)素養(yǎng)。為了收集公司資源，將在企業(yè)和高校合作培訓(xùn)項(xiàng)目的背景下建立“建筑工程新措施”；鼓勵(lì)所屬院校充分利用專項(xiàng)資金開(kāi)展中央大學(xué)教育和教育改革；“雙一流”建設(shè)高校的研究項(xiàng)目和“新工程”實(shí)踐將被納入“雙一流”的總體建設(shè)計(jì)劃中。鼓勵(lì)地方教育管理部門(mén)確定地方“新工程”的研究和實(shí)踐項(xiàng)目，并通過(guò)多種途徑提供資金支持。地方政府積極致力于將“新工程”建設(shè)納入人力和工業(yè)資源的發(fā)展計(jì)劃。

2 目前食品專業(yè)教育缺陷與人才培養(yǎng)不足

2.1 內(nèi)容多、課時(shí)少

一些高校課時(shí)分配嚴(yán)重不均，致使某些重要的知識(shí)點(diǎn)不能很好的傳授。而食品化學(xué)內(nèi)容多、方程式多、知識(shí)點(diǎn)復(fù)雜，部分高校對(duì)此課程分配的課時(shí)較少，導(dǎo)致學(xué)生們上課一知半解，理解片面，而后復(fù)習(xí)會(huì)產(chǎn)生更大的問(wèn)題；而且對(duì)前面某一知識(shí)點(diǎn)理解片面會(huì)影響后續(xù)的學(xué)習(xí)，最終就像“滾雪球”一樣，越滾越大，整個(gè)課程系統(tǒng)不能很好的串聯(lián)，導(dǎo)致教學(xué)效果不好。部分教師采取“填鴨式”教學(xué)的方式，以掛科率和期末考試成績(jī)?yōu)槲ㄒ恢笜?biāo)，學(xué)生只是囫圇吞棗單純的背誦，并不理解其真正含義。

2.2 系統(tǒng)復(fù)雜，學(xué)生底子較薄

食品化學(xué)包括水、糖類、脂類、蛋白質(zhì)、維生素、礦物質(zhì)、酶、色素、風(fēng)味物質(zhì)與食品添加劑等內(nèi)容的。它融合了多個(gè)學(xué)科的內(nèi)容；是實(shí)至名歸的“交叉學(xué)科”，它與無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、生理學(xué)、動(dòng)植物學(xué)、微生物學(xué)和分子生物學(xué)的聯(lián)系密切。而大部分學(xué)生在初高中沒(méi)有系統(tǒng)的學(xué)習(xí)過(guò)這部分知識(shí)，基礎(chǔ)較差，大學(xué)猛然添加這一門(mén)課，令很多學(xué)生都“吃不消”。此外，本課程還需要同學(xué)們具有實(shí)驗(yàn)操作能力，這與他們從書(shū)本上學(xué)到的完全不一樣，而高中教育體系使得如今學(xué)生的動(dòng)手能力不足，存在部分跟不上的情況，以上情況皆使教學(xué)過(guò)程吃力。

2.3 學(xué)生思維固定化，不敢勇于創(chuàng)新

在食品化學(xué)課程中，創(chuàng)行性思維培養(yǎng)尤為重要，這在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中體現(xiàn)的淋漓盡致；它既是實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中的重要組成部分，也是學(xué)生們未來(lái)職業(yè)規(guī)劃的重要工具。但是許多學(xué)生不敢突破自己，只是局限于教科書(shū)上的知識(shí)點(diǎn)，不帶有批判性思維，只是一味重復(fù)。在培養(yǎng)學(xué)校創(chuàng)新能力的過(guò)程中，教師的角色尤為重要，更要親力親為，吸引學(xué)生們的好奇心，使每位學(xué)生都能獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)操作。

3 新工科下食品專業(yè)中食品化學(xué)課程的創(chuàng)新改革

3.1 及時(shí)更新書(shū)本上的知識(shí)點(diǎn)

當(dāng)今世界科技發(fā)展迅速，食品專業(yè)自然也不例外。某些知識(shí)點(diǎn)如今看來(lái)是錯(cuò)誤的，如不及時(shí)更新會(huì)誤導(dǎo)學(xué)生，這對(duì)他們的前途不利；因此學(xué)校的教師團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)每年進(jìn)行溝通交流，更新知識(shí)點(diǎn)；此外學(xué)校也應(yīng)加大投資力度，及時(shí)更換教材，增加實(shí)質(zhì)性的新產(chǎn)品、新技術(shù)、新工藝方面的內(nèi)容，還應(yīng)讓學(xué)生了解近幾年的食品前沿，增長(zhǎng)他們的知識(shí)，拓寬他們的眼界。

3.2 由教師為中心逐步向以學(xué)生為中心過(guò)渡

如今的高校課堂上，教師一般是播放PPT，照著講義進(jìn)行講解，雖然有一些課堂測(cè)試和提問(wèn)，但學(xué)生們沒(méi)有積極的進(jìn)行討論交流，課堂變成了教師們的“獨(dú)角戲”，這樣的課堂顯然很難取得較好的效果。近幾年，通過(guò)嚴(yán)格的簽到、評(píng)教、點(diǎn)名等管理規(guī)章，學(xué)生的出勤率明顯上升；然而部分高校一味追求考研率、就業(yè)率、畢業(yè)率等，實(shí)施班主任制，開(kāi)展教師授課競(jìng)賽，沒(méi)有把學(xué)生作為主體，并沒(méi)有達(dá)到應(yīng)有的效果。而且教師在授課過(guò)程中會(huì)注重成績(jī)優(yōu)異的學(xué)生，對(duì)成績(jī)較差的學(xué)生缺乏鼓勵(lì)，學(xué)生學(xué)習(xí)風(fēng)氣逐漸變差[7]。

3.3 促進(jìn)校外企業(yè)連線，加強(qiáng)校企產(chǎn)學(xué)研

校企產(chǎn)學(xué)研結(jié)合培養(yǎng)已成為高校的發(fā)展趨勢(shì)，這種現(xiàn)象在發(fā)達(dá)國(guó)家更為普遍，在全球經(jīng)濟(jì)一體化下，這種模式將成為人才培養(yǎng)的必經(jīng)之路[8]。企業(yè)指導(dǎo)教師的實(shí)踐操作與高校教師相比，更注重學(xué)生們的創(chuàng)造性、動(dòng)手能力、認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)性；而且企業(yè)里大型儀器多，設(shè)備程序較復(fù)雜，可以讓學(xué)生們的眼界更加開(kāi)闊。還可以讓學(xué)生在假期進(jìn)入生產(chǎn)車間、化驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。學(xué)?？筛鶕?jù)往屆學(xué)生就職情況，聯(lián)系更多的企業(yè)和高校開(kāi)展合作項(xiàng)目等，豐富自身的平臺(tái)資源，促進(jìn)校外實(shí)踐成果增加、提升食品專業(yè)人才工程素養(yǎng)。

3.4 成立教學(xué)督導(dǎo)小組，對(duì)教學(xué)效果進(jìn)行監(jiān)督

可在學(xué)院二級(jí)單位成立具有工科素質(zhì)的創(chuàng)新型人才教學(xué)發(fā)展監(jiān)督委員會(huì)，制定并實(shí)施“新工科”教學(xué)方案，保障教學(xué)效果。由其他學(xué)科教師甚至可以是別的學(xué)院專家旁聽(tīng)監(jiān)督，提出合理建議，促進(jìn)“新工科”背景下食品化學(xué)教學(xué)效果的達(dá)成；根據(jù)反饋結(jié)果及時(shí)發(fā)現(xiàn)教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題，并改變教學(xué)方案，促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)發(fā)展。但是要注意意見(jiàn)的綜合性和開(kāi)放性，得到課程的全面評(píng)價(jià)。還可以收集日常的教學(xué)資料、幻燈片，講義與練習(xí)題，收聽(tīng)各方意見(jiàn)，取其精華，棄其糟粕，不斷完善優(yōu)秀教學(xué)理念，使學(xué)生的質(zhì)量更上一層樓。

3.5 采用多媒體，網(wǎng)絡(luò)等新技術(shù)的教學(xué)手段

新時(shí)代下高校教師不僅需要有豐厚的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、較高的專業(yè)素質(zhì)、授課時(shí)通體流暢，還需掌握多媒體、電腦等新技術(shù)。在課堂上，學(xué)生要能被教師所傳授的知識(shí)點(diǎn)吸引，并產(chǎn)生繼續(xù)鉆研的興趣；課后，教師與學(xué)生相互交流，答疑解惑，教師任務(wù)量大量增加[9]。不同于傳統(tǒng)的幻燈片，如今慕課等網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)的出現(xiàn)使得教學(xué)方式多樣化，教師可以幫學(xué)生選擇最適合的課程。與互聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合的高校教育不僅在專業(yè)知識(shí)領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，在人文素質(zhì)教育上也具有一定挑戰(zhàn)性。它會(huì)豐富學(xué)生的情操興趣，培養(yǎng)民族自豪感[10]。

4 結(jié)語(yǔ)

“新工科”越來(lái)越成為我國(guó)高校教育體系的優(yōu)勢(shì)之一，是我國(guó)高校教育的重點(diǎn)內(nèi)容；也將成為我國(guó)人才發(fā)展源源不斷的必然趨勢(shì)。而食品化學(xué)作為食品專業(yè)必修也是重要的學(xué)科之一，其教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)結(jié)構(gòu)、教學(xué)方式也尤為講究。高校不僅要解決課時(shí)、教材等問(wèn)題，還要解決產(chǎn)學(xué)研、教學(xué)結(jié)構(gòu)、形式等問(wèn)題。通過(guò)上述方式拓寬食品化學(xué)教學(xué)模式，培養(yǎng)出優(yōu)秀的食品專業(yè)人才，但是這種課程的開(kāi)展仍處于初級(jí)階段，前方道路不會(huì)一帆風(fēng)順，仍需教育工作者劈波斬浪、努力前行，在教學(xué)過(guò)程中不斷完善，不斷優(yōu)化，進(jìn)行信息化、數(shù)據(jù)化、智能化的轉(zhuǎn)型升級(jí)，朝著培養(yǎng)創(chuàng)新型食品人才方向不斷前進(jìn)，壯大本校食品工程專業(yè)，更好地服務(wù)于食品行業(yè)及社會(huì)。