基于五星教學(xué)法的食品化學(xué)教學(xué)設(shè)計探索

雷萌萌 徐麗娜 張蓓 張平安 謝新華 黃忠民

食品化學(xué)課程作為專業(yè)課程，應(yīng)做到課程思政與思政課程同向同行，在教學(xué)過程中注重全面提高人才培養(yǎng)能力，通過本案例教學(xué)學(xué)習(xí)過程，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作、綜合分析解決問題及一定的邏輯思維能力與創(chuàng)新能力；通過專業(yè)課程教學(xué)設(shè)計的恰當(dāng)融入，課堂教學(xué)方式的與時俱進(jìn)，發(fā)揮好專業(yè)課程的育人作用，同時為其他專業(yè)課程起到引領(lǐng)示范作用。

食品化學(xué)課程是食品科學(xué)與工程等食品類各專業(yè)的核心基礎(chǔ)課，主要涉及食品材料的化學(xué)結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其在食品的加工、貯藏、運(yùn)銷中的變化，這些變化最終會影響食品的質(zhì)量屬性、感官特性以及安全性能。因此，食品化學(xué)對于食品品質(zhì)的提升與安全控制方面起著至關(guān)重要的作用。

隨著食品行業(yè)的發(fā)展及食品中新的分析技術(shù)手段和加工技術(shù)的應(yīng)用，采用現(xiàn)代生物技術(shù)手段和現(xiàn)代化工業(yè)機(jī)械加工技術(shù)去改變食品的成分、儲藏時間、安全以及營養(yǎng)特性，將會是未來食品行業(yè)的重要趨勢，而這些也越來越需要對食品化學(xué)涉及的基本原理、基礎(chǔ)知識進(jìn)行更深的研究和推廣。河南農(nóng)業(yè)大學(xué)以建設(shè)成為對區(qū)域食品科學(xué)技術(shù)發(fā)展有重要支撐作用的教學(xué)研究型學(xué)院為目標(biāo)，以人才培養(yǎng)為根本，立足河南，面向全國，發(fā)揮農(nóng)業(yè)大省優(yōu)勢，根據(jù)本科教學(xué)加強(qiáng)基礎(chǔ)、注重素養(yǎng)、整體優(yōu)化的原則，使學(xué)生通過本課程的學(xué)習(xí)后，能夠熟練掌握食品原料中的主要成分，包括該成分的化學(xué)結(jié)構(gòu)與理化性質(zhì)，明確食品體系組分的相互作用以及這些作用對于食品加工、保藏過程中的物理、化學(xué)、生物性質(zhì)的變化及其對食品色、香、味、質(zhì)構(gòu)、營養(yǎng)和保藏穩(wěn)定性的影響。從而能夠結(jié)合食品加工過程中的實際應(yīng)用，較好地理解食品加工、儲藏過程中的化學(xué)變化機(jī)理以及對產(chǎn)品品質(zhì)產(chǎn)生的影響，為食品的品質(zhì)提升、新產(chǎn)品開發(fā)、新資源的研究提供理論和依據(jù)。

1.案例基本情況

本案例“食品的褐變”是中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社2016年《食品化學(xué)》第三版第四章（碳水化合物）第三節(jié)（單糖和低聚糖的化學(xué)反應(yīng)）與第八章《酶》第三節(jié)（酶促褐變）綜合的內(nèi)容。食品的褐變是一種食品常見的化學(xué)現(xiàn)象，都屬于反應(yīng)過程中會產(chǎn)生的色澤變化，主要按酶是否參與劃分為酶促褐變和非酶褐變，非酶褐變主要是糖類中的美拉德反應(yīng)和焦糖化反應(yīng)。比如，面包的色澤、冰糖葫蘆的糖稀制作，在食品中應(yīng)用廣泛；酶促褐變主要產(chǎn)生在較淺色的水果蔬菜中。不同食品產(chǎn)生褐變的原因不同，由于食品中化學(xué)成分較復(fù)雜，因此，食品發(fā)生褐變究竟是哪種類型的褐變，學(xué)生較難把握。本案例將同屬于褐變的教學(xué)內(nèi)容整合到一起，利用圖片和視頻分別展示食品的褐變的類型及機(jī)理，對褐變進(jìn)行分類，同時結(jié)合相應(yīng)食品類型與生活實際舉例分析，通過對教學(xué)動畫和視頻的觀看，分析每種褐變反應(yīng)條件、特點、機(jī)理以及應(yīng)用，分析討論不同類型食品褐變的差異，更有利于學(xué)生的認(rèn)知學(xué)習(xí)。

自2014年課程思政的概念提出以來，食品化學(xué)課程組注重在教學(xué)設(shè)計、教學(xué)評價、課堂教學(xué)模式的創(chuàng)新方面有效融入課程思政理論，在教材中選擇中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社出版、闞建全主編的《食品化學(xué)》第三版，屬于“普通高等教育十三五精品課程建設(shè)教材”暨“普通高等教育農(nóng)業(yè)部‘十二五規(guī)劃教材”，政治方向及價值導(dǎo)向正確可靠。同時，以鄒建主編的《食品化學(xué)與應(yīng)用》（2021年出版）作為輔助教材，本教材由課程組教師參與編寫，屬于普通高等教育“十四五”規(guī)劃教材及應(yīng)用型本科食品科學(xué)與工程類專業(yè)系列教材，以《教學(xué)質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)》為依據(jù)，充分體現(xiàn)《工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)》有關(guān)精神和要求，在注重常規(guī)知識基礎(chǔ)的條件下，加入了食品體系組分相互作用，食品化學(xué)發(fā)展趨勢和研究前沿動態(tài)等內(nèi)容，有利于開闊學(xué)生的知識儲備。遵循專業(yè)教學(xué)與思政教學(xué)同向同行，堅持以立德樹人貫穿教學(xué)全過程，在專業(yè)課程的教學(xué)中堅持將思想教育與知識教育結(jié)合起來，注重食品專業(yè)學(xué)生在科學(xué)思維方法方面的訓(xùn)練和科學(xué)倫理方面的教育，通過采用馬克思主義立場觀點方法，結(jié)合食品專業(yè)特點和課程重點將思想政治教育功能有機(jī)融合，通過專業(yè)課程教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生成為社會主義事業(yè)的建設(shè)者和接班人。

2.課程思政融入情況

食品化學(xué)課程作為一門應(yīng)用化學(xué)學(xué)科，近年來隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，食品工業(yè)科研中心轉(zhuǎn)向新理論和新技術(shù)的創(chuàng)新方向。作為一個發(fā)展中的學(xué)科，在教學(xué)過程中課程組教師應(yīng)結(jié)合學(xué)科相關(guān)研究進(jìn)展，及時更新教學(xué)案例，尋找適合的教學(xué)方式，開展理論教學(xué)的同時將價值引領(lǐng)要素、思維方式的培養(yǎng)有機(jī)融合，做到“三全育人”。

本節(jié)段選自《食品化學(xué)》第三章與第八章相關(guān)知識的整合內(nèi)容，主要學(xué)習(xí)了食品加工、貯藏過程中可能產(chǎn)生的色澤變化。本課堅持“OBE教學(xué)理念”，以學(xué)生為中心，以成果為導(dǎo)向，注重培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力。在本節(jié)教學(xué)中采用五星教學(xué)法為主導(dǎo)，結(jié)合學(xué)科研究的新成果——黑蒜中褐變發(fā)生原理為例，提出問題激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生打破砂鍋問到底，培養(yǎng)他們不斷追求真理的科學(xué)精神；通過課程理論學(xué)習(xí)后，分析所提問題，完成了食品褐變類型原理的教學(xué)目標(biāo)，同時在褐變發(fā)生時強(qiáng)調(diào)自然辯證法的觀點看待問題；通過課后作業(yè)的完成，學(xué)以致用使問題得到解決，鍛煉學(xué)生認(rèn)識問題、分析問題、解決問題的能力；最后，通過學(xué)習(xí)分組采用團(tuán)隊列名法完成項目設(shè)計，確定教學(xué)效果的同時，完成了學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作的情感目標(biāo)。通過“食品的褐變”教學(xué)內(nèi)容的整合學(xué)習(xí)可以使學(xué)生掌握食品褐變的類型與影響因素，并根據(jù)生產(chǎn)中出現(xiàn)的食品褐變相關(guān)問題提出解決方案，培養(yǎng)學(xué)生從科學(xué)問題出發(fā)解決生產(chǎn)問題的能力及不斷追求真理的科學(xué)精神，為人民的美好生活而努力奮斗的信念；通過不同褐變在食品中產(chǎn)生的利與弊，教會學(xué)生應(yīng)該辯證性的看待問題；而褐變反應(yīng)條件稍有變化，最后形成的結(jié)果就會千差萬別，有助于培養(yǎng)學(xué)生精益求精的大國工匠精神。

此外，結(jié)合生活及食品工業(yè)中常見的食品化學(xué)現(xiàn)象。比如，土豆經(jīng)過削皮處理之后在空氣中放置一段時間顏色會變暗，在烹飪前將其放入水中，就能有效的避免褐變；蓮藕切開放置后顏色變黑，但是經(jīng)過熱燙漂預(yù)處理之后就不會變色；桃子切開后顏色會發(fā)生變化，但是香瓜跟橘子卻不會變色等；制作紅燒肉時，先炒制糖色才能色澤鮮亮而又美味可口，又酸又甜的冰糖葫蘆外的糖稀，廟會上傳統(tǒng)手藝糖畫的制作，這些都屬于食品的褐變現(xiàn)象，在生活中隨處可見。但是這些褐變發(fā)生的環(huán)境、所需的條件各不相同。因此，通過這些案例的提出使同學(xué)們能更加深刻的理解食品的褐變類型，而在生活中常見的這些褐變現(xiàn)象究竟是屬于哪種類型，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的求知欲。此外，食品中的褐變產(chǎn)生對于食品來說是有利還是不利，就需要引導(dǎo)學(xué)生多采用馬克思唯物主義辯證法的觀點來看待問題，明確事物的兩面性。這樣才能在生活及食品工業(yè)上從源頭去促進(jìn)有利反應(yīng)的發(fā)生，阻止不利反應(yīng)的進(jìn)行，加強(qiáng)學(xué)生的文化自信、民族自豪感。

3.教學(xué)設(shè)計的理念和思路

本課程堅持OBE的教學(xué)理念，以學(xué)生發(fā)展為中心，成果為導(dǎo)向，通過問題的提出引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力，結(jié)合國際前沿知識與技術(shù)，面向產(chǎn)業(yè)需求，聯(lián)系現(xiàn)實生活。在五星教學(xué)法的基礎(chǔ)框架下，進(jìn)一步結(jié)合情景代入法、團(tuán)隊列名法、探究式學(xué)習(xí)法等先進(jìn)的教學(xué)方法，提高學(xué)習(xí)質(zhì)量并擴(kuò)大受眾面，突出課程的創(chuàng)新性。在聯(lián)系現(xiàn)實引入經(jīng)典教學(xué)案例的前提下，及時將與食品褐變（美拉德反應(yīng)、焦糖化反應(yīng)、酶促褐變以及維生素C氧化所引發(fā)的褐變）等相關(guān)研究領(lǐng)域的新成果與新應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時能夠進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神，鍛煉學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，并能夠通過所學(xué)習(xí)理論綜合分析應(yīng)用解決實際問題的能力，啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維與批判性思維，進(jìn)一步結(jié)合“民以食為天”突出食品在人民群眾生活中的重要性，加強(qiáng)學(xué)生作為食品行業(yè)從業(yè)人員應(yīng)時刻以人民為中心的社會責(zé)任感。

4.擬解決的主要問題

“培養(yǎng)什么人、怎樣培養(yǎng)人、為誰培養(yǎng)人”這一新時代教育三問是我們作為教育從業(yè)者應(yīng)該時刻考慮的問題，如何回答好這三問應(yīng)該落實到課堂的每一環(huán)節(jié)。在課程教學(xué)中，同樣我們需要考慮本節(jié)課、本門課程應(yīng)該達(dá)到“什么學(xué)習(xí)目標(biāo)？怎樣達(dá)到目標(biāo)？為什么要達(dá)到這個目標(biāo)？”在這個過程中，以目標(biāo)為導(dǎo)向，落實立德樹人根本任務(wù)，在知識傳授的基礎(chǔ)上注重能力培養(yǎng)，并在達(dá)成的過程中將價值塑造植入到學(xué)生內(nèi)心，將課程思政融入做到如鹽入水、潤物無聲。因此，在本課程組開展食品化學(xué)教學(xué)的過程中除專業(yè)教師及實驗師外，還積極吸收專業(yè)思政課教師加入，為本課程思政融入的合理性、正確性等方面提供了重要的保障。

5.特色與創(chuàng)新

5.1課程內(nèi)容整合

本課程將分散于不同章節(jié)，但是同屬于食品褐變的教學(xué)內(nèi)容整合到一起，通過對比分析討論不同類型食品褐變的差異，更有利于學(xué)生學(xué)習(xí)，并且在實際生活及工業(yè)應(yīng)用中明確食品的褐變類型。

5.2科教融合

引用最新及代表性研究成果黑蒜的褐變機(jī)理類型來開展講解，在加深學(xué)生對基礎(chǔ)理論的理解和掌握的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生求知求是的科學(xué)素養(yǎng)及其科學(xué)學(xué)習(xí)的意識和能力。通過傳統(tǒng)食品、生活實例、課程實驗和科研教學(xué)案例的引入，激發(fā)學(xué)生的民族自豪感，引導(dǎo)學(xué)生從現(xiàn)象分析開始，利用科學(xué)知識分析問題，并解決問題，培養(yǎng)精益求精的大國工匠精神。

5.3社會責(zé)任感的建立

作為食品專業(yè)技術(shù)人才，引導(dǎo)學(xué)生時刻以人民為中心，把人民需求放在首位，科學(xué)研究既要追求知識和真理，也要服務(wù)于經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和廣大人民群眾，使學(xué)生建立社會責(zé)任感。

結(jié)語

通過課程思政教學(xué)案例，結(jié)合一流本科課程的建設(shè)背景，本課程以系統(tǒng)化的思維，在落實立德樹人根本任務(wù)的基礎(chǔ)上，從教學(xué)理念的時代化、教學(xué)目標(biāo)高階化、教學(xué)內(nèi)容情景化、教學(xué)資源立體化、教學(xué)方法多元化、教學(xué)評價過程化等方面對食品化學(xué)進(jìn)行全新設(shè)計，并在此過程中通過從知識點、教學(xué)內(nèi)容等方面積極挖掘思政元素，達(dá)到思政教育與專業(yè)教育的有機(jī)融合，啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維與批判性思維，在教學(xué)過程中充分發(fā)揮育德功能。

基金項目：

河南省本科高校研究性教學(xué)示范課程《食品化學(xué)》；河南省首批一流本科課程《食品化學(xué)》；河南省首批課程思政樣板課程《食品化學(xué)》；2022年河南農(nóng)業(yè)大學(xué)教學(xué)名師；2020年，河南農(nóng)業(yè)大學(xué)教學(xué)改革研究與實踐重點項目“一流本科課程建設(shè)”背景下《食品化學(xué)》課程思政體系的研究與實踐”，項目編號：20。

作者簡介：

雷萌萌（1989-），女，河南遂平人，博士，副教授；研究方向：食品化學(xué)與營養(yǎng)。

*通訊作者：

黃忠民（1963-），男，河南漯河人，本科，教授；研究方向：速凍食品加工。