食品質(zhì)量與安全專業(yè)基礎(chǔ)化學(xué)課程教學(xué)改革與探索

□北京工業(yè)大學(xué) 趙麗嬌 任婷 鐘儒剛

食品質(zhì)量與安全專業(yè)基礎(chǔ)化學(xué)課程教學(xué)改革與探索

□北京工業(yè)大學(xué) 趙麗嬌 任婷 鐘儒剛

在食品質(zhì)量與安全專業(yè)課程建設(shè)中，無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)和物理化學(xué)四門化學(xué)類基礎(chǔ)課程對(duì)于食品專業(yè)課程的教學(xué)具有重要意義，它們不僅為食品專業(yè)課程提供必要的基礎(chǔ)知識(shí)，同時(shí)還為學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)奠定了基礎(chǔ)。在課堂教學(xué)方面，擴(kuò)充化學(xué)課程任課教師在食品領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、突出專業(yè)特色，是提高教學(xué)質(zhì)量、改進(jìn)教學(xué)效果的重要手段。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面，開設(shè)以將化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)應(yīng)用于食品相關(guān)研究的綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，注重理論聯(lián)系實(shí)際，是全面提高學(xué)生綜合素質(zhì)的有效途徑。

食品質(zhì)量與安全；基礎(chǔ)化學(xué)課程；教學(xué)改革；專業(yè)特色

食品安全是關(guān)乎國計(jì)民生的重大問題，近年來，隨著食品安全事故的頻發(fā)，食品質(zhì)量與安全問題日益突出并威脅著我國食品產(chǎn)業(yè)發(fā)展和人民身體健康。在這一嚴(yán)峻形勢(shì)下，如何培養(yǎng)能夠滿足廣大企事業(yè)單位需求、專業(yè)素養(yǎng)高、實(shí)際工作能力強(qiáng)的應(yīng)用型人才是亟需解決的問題。2001年，教育部批準(zhǔn)在高等學(xué)校中設(shè)立食品質(zhì)量與安全專業(yè)，在過去的10年中有50多所高校設(shè)立了該專業(yè)[1]。在食品質(zhì)量與安全專業(yè)的課程建設(shè)中，包括無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)和物理化學(xué)在內(nèi)的四大化學(xué)課程成為了各高校食品領(lǐng)域人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)。目前，如何在化學(xué)類基礎(chǔ)課程教學(xué)中突出食品質(zhì)量與安全專業(yè)特色已成為優(yōu)化教學(xué)體系、提高教學(xué)質(zhì)量的一項(xiàng)重要任務(wù)。

一、基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)在食品質(zhì)量與安全專業(yè)課程建設(shè)中的重要意義

食品質(zhì)量與安全是一門具有多學(xué)科交叉性、發(fā)展性和前沿性的學(xué)科，涉及許多學(xué)科領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論知識(shí)，其中，化學(xué)類專業(yè)基礎(chǔ)課程在該專業(yè)人才培養(yǎng)中具有舉足輕重的地位。無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)和物理化學(xué)四大基礎(chǔ)化學(xué)課程均從不同的專業(yè)領(lǐng)域?yàn)閷W(xué)生提供了必要的基礎(chǔ)知識(shí)，是進(jìn)一步學(xué)習(xí)食品化學(xué)、食品分析、食品毒理學(xué)和食品添加劑等專業(yè)課程的前提與基礎(chǔ)。

無機(jī)化學(xué)通常是學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后學(xué)習(xí)的第一門化學(xué)基礎(chǔ)課，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生對(duì)本專業(yè)的學(xué)習(xí)興趣、認(rèn)清專業(yè)發(fā)展方向具有重要的啟蒙作用。無機(jī)化學(xué)主要包括化學(xué)反應(yīng)原理、溶液平衡、現(xiàn)代物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論基礎(chǔ)和元素化學(xué)四個(gè)部分，其中每個(gè)部分的知識(shí)都或多或少地與今后將要學(xué)習(xí)的其它化學(xué)課程和食品專業(yè)課程有著一定的聯(lián)系。比如，通過元素化學(xué)的學(xué)習(xí)，能夠使學(xué)生了解日常生活中要注意飲食平衡，尤其是生命必需元素和其它一些微量元素的補(bǔ)充，以保證某些生理功能的正常；而一些有害重金屬也能夠通過被污染的食品進(jìn)入人體，從而對(duì)人體的各種器官造成急性或慢性損傷。這些知識(shí)的儲(chǔ)備將為今后學(xué)習(xí)食品營養(yǎng)學(xué)和食品毒理學(xué)打下基礎(chǔ)。

相比無機(jī)化學(xué)，有機(jī)化學(xué)與食品專業(yè)的聯(lián)系則更為緊密。比如在烯烴章節(jié)中講述利用乙烯進(jìn)行果蔬保鮮，將有助于果蔬貯運(yùn)保鮮學(xué)的學(xué)習(xí)；在芳烴章節(jié)中講述食品防腐劑苯甲酸鈉與維生素C反應(yīng)能生成有毒物質(zhì)苯，可以激發(fā)學(xué)生對(duì)食品安全學(xué)的學(xué)習(xí)興趣[2]。

分析化學(xué)通常被認(rèn)為是四大化學(xué)中與食品質(zhì)量與安全專業(yè)關(guān)系最為密切的一門基礎(chǔ)化學(xué)課程，它不僅與食品分析、食品檢測(cè)技術(shù)等課程密切相關(guān)，而且還與食品安全控制技術(shù)、食品標(biāo)準(zhǔn)與法規(guī)等課程的部分內(nèi)容有一定關(guān)聯(lián)。尤其是由于食品質(zhì)量與安全行業(yè)離不開各種精密分析儀器設(shè)備的使用，因此，分析化學(xué)中的儀器分析部分對(duì)于應(yīng)用型人才的培養(yǎng)具有十分突出的作用。比如，三聚氰胺事件發(fā)生以后，有關(guān)三聚氰胺的分析方法受到了廣泛重視，包括液相色譜法、液相色譜——質(zhì)譜聯(lián)用法、激光拉曼光譜法、紫外——可見光譜法、毛細(xì)管電泳、氣相色譜——質(zhì)譜聯(lián)用法、離子色譜法、近紅外光譜法等在內(nèi)的多種儀器分析方法都應(yīng)用到了三聚氰胺的分析檢測(cè)中[3]。

物理化學(xué)系統(tǒng)則闡述了化學(xué)基本理論和基本方法，不僅在化學(xué)學(xué)科中占有重要的地位，在食品相關(guān)專業(yè)中同樣具有無可替代的重要性，是學(xué)習(xí)其它食品專業(yè)課程的基礎(chǔ)。比如，相分離技術(shù)、膠體化學(xué)、表面化學(xué)、乳狀液、凝膠、泡沫等，對(duì)學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)食品工程原理、食品加工工藝學(xué)和食品物性學(xué)等專業(yè)課程具有重要作用[4]。

二、積極探索化學(xué)類基礎(chǔ)課程課堂教學(xué)的改革措施

化學(xué)類基礎(chǔ)課程大多具有理論性強(qiáng)、內(nèi)容抽象的特點(diǎn)，而且由于是學(xué)生在學(xué)習(xí)食品專業(yè)課程之前開設(shè)的基礎(chǔ)課，往往會(huì)出現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)不明確、學(xué)習(xí)興趣低、所學(xué)知識(shí)掌握不牢固等問題。為了提高教學(xué)質(zhì)量、改進(jìn)教學(xué)效果，我們?cè)谡n堂教學(xué)過程中重點(diǎn)從兩個(gè)方面進(jìn)行了改革。

第一，提高化學(xué)課程任課教師的食品專業(yè)素質(zhì)，在課堂教學(xué)過程中注重理論聯(lián)系實(shí)際。食品質(zhì)量與安全專業(yè)化學(xué)類基礎(chǔ)課程的任課教師大多具有化學(xué)專業(yè)的背景，而在食品領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)比較有限。由于食品學(xué)科是典型的交叉學(xué)科，這就使得從事食品學(xué)科化學(xué)類課程教學(xué)的老師不僅需要具備化學(xué)知識(shí)背景，還需要努力掌握與食品相關(guān)學(xué)科的大量知識(shí)，且能及時(shí)了解食品質(zhì)量與安全發(fā)展的新形勢(shì)、新問題。對(duì)于食品質(zhì)量與安全這樣一個(gè)在我國剛剛興起的新專業(yè)，絕大部分的師資力量為青年教師。

我校近幾年引進(jìn)的從事化學(xué)類課程教學(xué)的青年教師大多具有博士學(xué)歷，他們具備扎實(shí)的理論基礎(chǔ)、新穎的觀念、思維和較高的綜合素質(zhì)，但是，也存在教學(xué)經(jīng)驗(yàn)缺乏、知識(shí)面相對(duì)較窄等問題。實(shí)踐表明，積極參與教學(xué)、科研活動(dòng)和學(xué)術(shù)交流，經(jīng)常深入企業(yè)觀摩學(xué)習(xí)，是提高化學(xué)類基礎(chǔ)課教師食品學(xué)科專業(yè)水平的有效途徑。為此，要引導(dǎo)教師將科研工作與教學(xué)相結(jié)合，在科研實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)新問題，從而不斷更新和豐富教學(xué)內(nèi)容；要組織青年教師到食品企業(yè)進(jìn)行參觀學(xué)習(xí)，比較全面地了解食品行業(yè)生產(chǎn)、加工、流通和管理等過程；還應(yīng)該鼓勵(lì)青年教師與經(jīng)驗(yàn)豐富的老教師交流教學(xué)心得體會(huì)，組織青年教師聽課、參加教學(xué)基本功比賽，通過交流的方式直接獲取教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。

第二，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，結(jié)合食品質(zhì)量與安全專業(yè)特色突出教學(xué)重點(diǎn)。由于食品質(zhì)量與安全專業(yè)的化學(xué)課程課時(shí)較純化工類專業(yè)少而應(yīng)用性更強(qiáng)，因此，在教學(xué)過程中，應(yīng)精煉教學(xué)內(nèi)容，要做到詳略得當(dāng)、重點(diǎn)突出，既得保證化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的傳授，又要強(qiáng)調(diào)食品專業(yè)特色，為后期食品專業(yè)課程的學(xué)習(xí)做好鋪墊。比如，在無機(jī)化學(xué)教學(xué)中，化學(xué)平衡部分、原子與分子結(jié)構(gòu)理論部分為重點(diǎn)講授內(nèi)容，而熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)和元素化學(xué)部分則可作為自學(xué)內(nèi)容。由于有機(jī)化學(xué)的部分教學(xué)內(nèi)容與食品關(guān)系非常密切，因此，可以留在后續(xù)食品化學(xué)等其它食品專業(yè)課程中進(jìn)行詳細(xì)的講授，比如，碳水化合物、氨基酸、蛋白質(zhì)等。分析化學(xué)則需要從突出課程的專業(yè)性和實(shí)用性出發(fā)，重點(diǎn)講解那些與學(xué)生后續(xù)課程及未來工作密切相關(guān)的內(nèi)容，諸如化學(xué)分析部分應(yīng)重點(diǎn)講解誤差和數(shù)據(jù)處理的相關(guān)知識(shí)；儀器分析部分要重點(diǎn)講解光譜、色譜和質(zhì)譜，而電化學(xué)分析則屬非重點(diǎn)。鑒于物理化學(xué)比其它三門化學(xué)課程理論性更強(qiáng)、內(nèi)容更抽象，因此，在教學(xué)過程中尤其要注意對(duì)教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)進(jìn)行精心處理，比如，可適當(dāng)增加表面化學(xué)和膠體化學(xué)的學(xué)時(shí)，刪除統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)的內(nèi)容。

三、充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)聯(lián)系化學(xué)和其它專業(yè)課程的樞紐作用

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是連接化學(xué)理論與食品科學(xué)的樞紐，是食品質(zhì)量與安全專業(yè)人才培養(yǎng)的重要組成部分，對(duì)提高學(xué)生的動(dòng)手能力、夯實(shí)專業(yè)知識(shí)及培養(yǎng)創(chuàng)新思維有很大幫助，尤其對(duì)鞏固化學(xué)類基礎(chǔ)課程的教學(xué)效果起著舉足輕重的作用。然而，由于食品專業(yè)不可能像化學(xué)專業(yè)那樣，每門基礎(chǔ)化學(xué)課程都各自配有專門的實(shí)驗(yàn)課，因此，如何將化學(xué)實(shí)驗(yàn)與食品相關(guān)知識(shí)有機(jī)結(jié)合，如何通過綜合性實(shí)驗(yàn)提高學(xué)生化學(xué)和食品兩方面的綜合能力，成為食品質(zhì)量與安全專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的重要問題。

第一，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法。目前，國內(nèi)大部分高校食品專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容主要涉及食品六大成分含量的測(cè)定和食品中有害物質(zhì)的檢測(cè)，內(nèi)容過于陳舊，不利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。解決這一問題的有效途徑就是對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合后，將基本的、傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)應(yīng)用到新的食品研究熱點(diǎn)中來。本專業(yè)是依托我校分析測(cè)試中心和北京市飲料及食品添加劑監(jiān)督檢驗(yàn)站而建立的，這不僅為實(shí)驗(yàn)課程的開展提供了有利的師資和實(shí)驗(yàn)室條件，還為我們緊跟食品行業(yè)發(fā)展方向、不斷更新教學(xué)內(nèi)容提供了機(jī)會(huì)。在教學(xué)方法上，通過充分利用多媒體教學(xué)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)資源等開展虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)，彌補(bǔ)了大型儀器設(shè)備學(xué)生不能親自動(dòng)手、復(fù)雜實(shí)驗(yàn)不能在短時(shí)間內(nèi)完成的局限。比如，通過虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)，可以模擬液相色譜分析過程，通過調(diào)整流動(dòng)相的速度得到不同的出峰時(shí)間和峰形[5]；模擬紅外光譜法可測(cè)定簡(jiǎn)單有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)；用模擬氣相色譜——質(zhì)譜聯(lián)用方法來測(cè)定苯甲醇[6]等。

第二，開設(shè)綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。在保證基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)掌握的前提下，開設(shè)與食品質(zhì)量與安全密切相關(guān)的研究型實(shí)驗(yàn)。學(xué)生將理論課程上所學(xué)的知識(shí)綜合應(yīng)用在實(shí)驗(yàn)課程中解決實(shí)際問題，從而對(duì)各種實(shí)驗(yàn)方法的基本原理、實(shí)驗(yàn)儀器的使用、數(shù)據(jù)結(jié)果的處理等有更加深刻的理解。綜合性實(shí)驗(yàn)相比傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的一個(gè)突出優(yōu)點(diǎn)，就在于使學(xué)生有機(jī)會(huì)親自動(dòng)手操作大型儀器設(shè)備并進(jìn)行相關(guān)的樣品前處理過程。比如，使用原子吸收法測(cè)定油條中的鋁；使用氣相色譜法測(cè)定可樂中的防腐劑山梨酸和苯甲酸；使用傅立葉變換紅外光譜法測(cè)定奶茶中的反式脂肪酸。

通過綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生體會(huì)了從設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、親自做實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，到最后對(duì)結(jié)果進(jìn)行討論和歸納總結(jié)的研究過程，是培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考能力和創(chuàng)新能力的好機(jī)會(huì)。

第三，努力創(chuàng)造校外實(shí)習(xí)和參觀實(shí)踐的機(jī)會(huì)，為學(xué)生畢業(yè)后走向工作崗位打好基礎(chǔ)。實(shí)習(xí)是食品專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的重要組成部分，是連接學(xué)校到企業(yè)、實(shí)驗(yàn)操作到工業(yè)生產(chǎn)的橋梁，也是學(xué)生了解當(dāng)前食品科技發(fā)展態(tài)勢(shì)的有效途徑[7]。對(duì)于食品質(zhì)量與安全專業(yè)的學(xué)生來說，畢業(yè)后到食品相關(guān)企事業(yè)單位從事食品質(zhì)檢工作是主要的就業(yè)方向之一。這些崗位對(duì)人員的動(dòng)手能力和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)要求比較高，因此，實(shí)踐環(huán)節(jié)對(duì)于培養(yǎng)能夠滿足行業(yè)需求的合格人才來說是必不可少的。此外，組織學(xué)生進(jìn)行必要的職業(yè)培訓(xùn)也是提高學(xué)生專業(yè)素質(zhì)、增強(qiáng)就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的有效途徑，這不僅能使學(xué)生獲得相應(yīng)的職業(yè)資格證書，而且也有助于他們進(jìn)一步了解專業(yè)發(fā)展方向、明確學(xué)習(xí)目標(biāo)。

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)健康狀況和生活品質(zhì)的要求日益提高，食品安全問題尤其受到越來越多的關(guān)注。在食品質(zhì)量與安全專業(yè)課程建設(shè)中，基礎(chǔ)化學(xué)作為本專業(yè)課程建設(shè)的重要組成部分具有不可忽視的地位。為

了提高人才質(zhì)量，在基礎(chǔ)化學(xué)課程教學(xué)中，必須從課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)兩個(gè)方面突出食品質(zhì)量與安全的專業(yè)特色，注重不斷更新教學(xué)內(nèi)容，做到理論聯(lián)系實(shí)際，從而為后續(xù)食品專業(yè)課程的教學(xué)做好準(zhǔn)備，為培養(yǎng)滿足行業(yè)需求的本專業(yè)人才奠定基礎(chǔ)。

[1]劉曉宇.食品質(zhì)量與安全專業(yè)中《儀器分析》教學(xué)的探討[J].華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)：社會(huì)科學(xué)版，2007（2）：138-139.

[2]李磊.高職高專食品類專業(yè)基礎(chǔ)課程《有機(jī)化學(xué)》教學(xué)改革探討[J].廣西輕工業(yè)，2011（4）：163-166.

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項(xiàng)目名稱：北京工業(yè)大學(xué)教育教學(xué)研究立項(xiàng)。項(xiàng)目編號(hào)：ER2011-B34。