食品化學(xué)系列課程是食品科學(xué)與工程各專業(yè)不同學(xué)習階段的核心課程之一,對學(xué)生建立系統(tǒng)的食品成分知識體系、理解食品加工和貯藏過程中的各種變化及反應(yīng)機理至關(guān)重要。本文針對傳統(tǒng)食品化學(xué)教學(xué)中存在的不足,探討了構(gòu)建以“食品化學(xué)”“高級食品化學(xué)”和“食品化學(xué)進展”為主線的遞進式教學(xué)體系的思路,分析了基于OBE(成果導(dǎo)向教育)理念的食品化學(xué)課程體系建設(shè)理念,并結(jié)合教學(xué)實踐,分享了食品化學(xué)系列課程的系統(tǒng)化、模塊化和教學(xué)資源庫建設(shè),闡釋了該體系在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維、創(chuàng)新能力和實踐能力方面的應(yīng)用價值,以期為食品化學(xué)教學(xué)體系的構(gòu)建與優(yōu)化提供一定的借鑒。
一、食品化學(xué)系列課程簡述
開展食品化學(xué)課程建設(shè)、完善課程教學(xué)體系,是提高食品類專業(yè)學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)的重要“抓手”。按照食品科學(xué)與工程類教學(xué)質(zhì)量國家標準的要求,在本科階段開設(shè)基礎(chǔ)的“食品化學(xué)”課程,在碩士階段開設(shè)“高級食品化學(xué)”課程,在博士階段開設(shè)“食品化學(xué)進展”課程以及食品化學(xué)在新產(chǎn)品研發(fā)和質(zhì)量控制中的應(yīng)用。食品化學(xué)課程體系可以為不同學(xué)習階段的學(xué)生搭建食品科學(xué)各專業(yè)基礎(chǔ)知識和科學(xué)研究的框架,通過系統(tǒng)了解和學(xué)習食品化學(xué)知識,可以將化學(xué)、生物化學(xué)等知識與食品學(xué)科聯(lián)系起來,培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題、理論聯(lián)系實際的能力和創(chuàng)新意識。
目前,碩士和博士階段開設(shè)的“高級食品化學(xué)”和“食品化學(xué)進展”課程主要以專題形式由授課教師進行講授,教學(xué)中存在的主要問題是學(xué)生對教師基礎(chǔ)而廣泛的教學(xué)內(nèi)容缺乏學(xué)習興趣,導(dǎo)致學(xué)習的積極性和主動性不高。針對目前的教學(xué)實際,本研究將OBE教育理念應(yīng)用到食品化學(xué)課程體系不同階段的教學(xué)中,以成果為導(dǎo)向、以學(xué)生能力培養(yǎng)為目標,逐步搭建線上線下混合式教學(xué)訓(xùn)練平臺,通過各階段教學(xué)實踐培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習能力和對未知領(lǐng)域的探索精神,從而提高教育教學(xué)質(zhì)量,滿足學(xué)生不同學(xué)習階段的需求,為其未來的職業(yè)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
二、不同學(xué)習階段的食品化學(xué)課程體系
在本科階段,“食品化學(xué)”課程注重基礎(chǔ)知識和基本技能的培養(yǎng),教學(xué)內(nèi)容包括食品的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)、營養(yǎng)和安全性質(zhì)等方面的基礎(chǔ)知識,以及食品加工和保藏過程中發(fā)生的化學(xué)變化及其對食品品質(zhì)和安全性的影響。一般以食品中的水、蛋白質(zhì)、糖類化合物和脂質(zhì)作為主要講授內(nèi)容,有些學(xué)校還會涉及維生素、酶和礦物質(zhì)等內(nèi)容。絕大多數(shù)學(xué)校會設(shè)置實驗教學(xué)環(huán)節(jié),以驗證性實驗為主,小部分學(xué)校還開設(shè)了綜合性實驗,讓學(xué)生在實踐中加深對理論知識的理解和掌握。
在碩士階段,“高級食品化學(xué)”課程更加注重專業(yè)性和前沿性,讓學(xué)生可以了解到更系統(tǒng)、更先進的食品化學(xué)知識,為其科學(xué)研究和專業(yè)發(fā)展提供知識準備。教學(xué)內(nèi)容涵蓋食品體系中重要成分的理化性質(zhì)、成分之間的化學(xué)反應(yīng)歷程及主要影響因子、中間產(chǎn)物和最終產(chǎn)物的化學(xué)結(jié)構(gòu),主要成分及變化對食品的安全性、營養(yǎng)性、享受性、質(zhì)構(gòu)性、保藏性及人體健康的影響。教學(xué)過程中主要關(guān)注食品化學(xué)領(lǐng)域的最新研究進展和熱點課題,注重加強科研方法的教育訓(xùn)練,以提高學(xué)生的科研素養(yǎng)和創(chuàng)新意識。
在博士階段,“食品化學(xué)進展”課程主要以專題形式介紹食品化學(xué)領(lǐng)域的最新研究成果和發(fā)展趨勢,教學(xué)內(nèi)容涉及食品中糖類、脂類、蛋白質(zhì)等成分的化學(xué)研究進展,以及食品的重要化學(xué)反應(yīng)、食品營養(yǎng)與安全化學(xué)、食品風味化學(xué)的進展等。教學(xué)過程中,通過講解、討論食品化學(xué)的熱點內(nèi)容和相關(guān)學(xué)術(shù)論文,讓學(xué)生了解國際學(xué)術(shù)前沿和動態(tài),拓寬全球化視野,提高運用食品化學(xué)新理論、新方法、新技術(shù)的能力,培養(yǎng)創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。結(jié)合學(xué)生的興趣和研究方向,組織開展深入的學(xué)術(shù)交流與討論,使學(xué)生進一步掌握堅實、寬廣的食品化學(xué)基礎(chǔ)理論和系統(tǒng)、深入的專業(yè)知識,把握食品化學(xué)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展方向,拓展食品科學(xué)新知識,能夠立足食品化學(xué)領(lǐng)域國際研究前沿,關(guān)注本領(lǐng)域發(fā)展新動態(tài),提高科研素質(zhì)和創(chuàng)新能力。
三、食品化學(xué)課程體系的建設(shè)思路
(一)確立先進的教學(xué)理念
目前,OBE教育理念在本科教學(xué)階段得到較廣泛的應(yīng)用且成效顯著,但在研究生教學(xué)中的實踐應(yīng)用尚處于探索階段,案例較少。因此,在食品化學(xué)課程體系研究生階段開展基于OBE教育理念的改革研究與實踐,可以根據(jù)教育教學(xué)實際,針對學(xué)生的知識基礎(chǔ),結(jié)合專業(yè)課程體系,按照教學(xué)計劃安排,建設(shè)具有學(xué)校特色、真正適合學(xué)校發(fā)展的教學(xué)模式,貫通本碩博不同學(xué)習階段,使學(xué)習具有連續(xù)性,同時為其他研究生課程基于OBE教育理念的教學(xué)改革提供藍本。
(二)采用先進的教學(xué)策略
在AI、大數(shù)據(jù)、信息化等新興技術(shù)飛速發(fā)展的大背景下,食品化學(xué)教學(xué)內(nèi)容應(yīng)密切關(guān)注食品產(chǎn)業(yè)新技術(shù)、新工藝中出現(xiàn)的食品化學(xué)問題,確保授課內(nèi)容實現(xiàn)“基礎(chǔ)”和“前沿”相結(jié)合,教學(xué)重心向產(chǎn)業(yè)實際應(yīng)用拓展和轉(zhuǎn)變,挖掘產(chǎn)教學(xué)研的結(jié)合點。教師要結(jié)合時代背景優(yōu)化課程內(nèi)容,利用有效的信息化教學(xué)手段,在師生互動中培養(yǎng)學(xué)生的分析、聯(lián)想與比較能力,促進專業(yè)知識的融會貫通,促進師生共同學(xué)習、共同進步。
四、食品化學(xué)教學(xué)體系的應(yīng)用與實踐
(一)優(yōu)化教育資源,開展課程體系的系統(tǒng)化建設(shè)
改革前,食品化學(xué)系列課程主要由本校教師講授,但由于研究生主要來源于本校本科畢業(yè)生,對課程組教師的授課方式很熟悉,沒有新鮮感。所以,教學(xué)改革的一個重要舉措是邀請國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的專家和科研業(yè)績突出的學(xué)者進行專題講座。通過調(diào)研把握修課研究生的主要研究領(lǐng)域,有目標地邀請相關(guān)專家,為學(xué)生提供接觸國際和國內(nèi)優(yōu)質(zhì)教育資源的機會,幫助學(xué)生及時了解食品化學(xué)領(lǐng)域的最新學(xué)術(shù)進展和研究動態(tài),拓展視野、開闊思維,引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)立題,優(yōu)質(zhì)高效地完成學(xué)位論文。同時,通過專題課程的互動式教學(xué),踐行OBE理念,培養(yǎng)學(xué)生的思考、提問、交流能力,提高學(xué)習的積極性和主動性。
改革后,每個專題課程講授之前,教師通過長江雨課堂教學(xué)平臺或班級課程微信群發(fā)布授課內(nèi)容和預(yù)習作業(yè)。授課過程中,針對預(yù)留的題目組織分組討論、師生交互式討論,將教師點評、學(xué)生自評和小組互評等多種評價機制相結(jié)合,充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣。同時,鼓勵學(xué)生圍繞自己感興趣的方向和研究領(lǐng)域提出相應(yīng)的食品化學(xué)問題,通過線上線下討論,深入探討這些食品化學(xué)問題及其對實際生產(chǎn)生活的影響,提升學(xué)生的食品科學(xué)綜合素養(yǎng)。
(二)因材施教和課程模塊化建設(shè),提升課程因需度和可學(xué)性
食品化學(xué)的研究方向和研究內(nèi)容眾多,而某些授課內(nèi)容與學(xué)生研究內(nèi)容匹配度低,致使學(xué)生學(xué)習興趣不高。針對此類問題,可采用統(tǒng)計、歸納、分類與歸類等方法,分析歷屆修課學(xué)生的研究方向,據(jù)此劃定專業(yè)領(lǐng)域,確定并創(chuàng)制專題報告的需求模塊;歸納可建立聯(lián)系的專家資源庫,對專題進行分類;系統(tǒng)化統(tǒng)籌專題課程,根據(jù)專題分類建成專題模塊;把需求模塊與專題模塊相對應(yīng),確定預(yù)選關(guān)系,讓學(xué)生有重點地進行學(xué)習。
根據(jù)導(dǎo)師和學(xué)生的主要研究領(lǐng)域,內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)建立了乳酸菌資源開發(fā)與利用、乳制品品質(zhì)研究與利用、肉制品品質(zhì)研究與利用、特色農(nóng)產(chǎn)品加工與利用等專題課程模塊,學(xué)生可以根據(jù)自己的研究方向選擇相應(yīng)的課程模塊進行學(xué)習。在學(xué)習過程中,學(xué)生普遍會選擇自己擅長或感興趣的內(nèi)容,圍繞一個主題進行交流,總結(jié)該領(lǐng)域值得關(guān)注的新成果、新進展等,分析其研究思路,并提出在該領(lǐng)域開展研究的建議。通過交流總結(jié),學(xué)生們可以相互借鑒,拓展自己的研究思路,促進研究工作的高質(zhì)量開展。
(三)整合產(chǎn)教學(xué)研資源,建立食品化學(xué)課程體系教學(xué)資源庫
隨著食品產(chǎn)業(yè)高新技術(shù)的研究與應(yīng)用不斷更新,食品行業(yè)面臨的問題日新月異,既為高校食品化學(xué)系列課程教學(xué)改革帶來了機遇,也提出了挑戰(zhàn)。因此,食品化學(xué)系列課程內(nèi)容需要橫向拓展和縱向拉伸,引導(dǎo)學(xué)生在信息化時代適應(yīng)產(chǎn)業(yè)需求和研究需要,不斷提升自主學(xué)習和創(chuàng)新能力,以滿足社會對食品專業(yè)人才的需要。
教學(xué)資源庫的建設(shè)具有促進主動式、協(xié)作式、自主型學(xué)習的作用,是形成開放、高效的新型教學(xué)模式的重要途徑。為實現(xiàn)食品化學(xué)課程體系教學(xué)資源的多元化、規(guī)范化和系統(tǒng)化,增進食品化學(xué)課程體系的吸引力和需求度,內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)逐步建立和完善了食品化學(xué)課程教學(xué)資源庫,如各種反應(yīng)圖片/短視頻庫、分子結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫、試題庫、SCI前沿論文數(shù)據(jù)庫和專家專題課程影像數(shù)據(jù)庫,學(xué)生可根據(jù)自己的興趣訪問相應(yīng)數(shù)據(jù)庫,在線學(xué)習相關(guān)課程。
教學(xué)資源庫建設(shè)過程中,內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)課程組統(tǒng)籌已有教學(xué)資源,不斷規(guī)劃和補充新的內(nèi)容和信息,逐漸對分散的課程專題進行系統(tǒng)化集中管理,初步建立了適應(yīng)學(xué)生研究方向和興趣愛好的分類、可選的模塊化專題教育體系,引導(dǎo)學(xué)生了解前沿學(xué)術(shù)知識和動態(tài),開闊眼界、拓寬視野,培養(yǎng)創(chuàng)新思維和職業(yè)素養(yǎng)。
基金項目:內(nèi)蒙古自治區(qū)研究生教育教學(xué)改革項目“‘雙一流’學(xué)科建設(shè)背景下,基于OBE理念的食品化學(xué)教學(xué)體系建設(shè)與完善”(JGCG2022069);內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)教育教學(xué)改革研究項目“‘雙一流’學(xué)科建設(shè)背景下,基于OBE理念的食品化學(xué)教學(xué)體系建設(shè)與應(yīng)用”(KTJX202314);內(nèi)蒙古自治區(qū)研究生教育教學(xué)改革項目“食品科學(xué)與工程學(xué)科人才培養(yǎng)模式的改革與實踐”(JGCG2023058)。
作者簡介:楊飛蕓(1979-),女,漢族,內(nèi)蒙古鄂爾多斯人,教授,博士,研究方向為食品化學(xué)相關(guān)教學(xué)。
*通信作者:陳永福(1979-),男,蒙古族,內(nèi)蒙古興安盟人,研究員,博士,研究方向為乳酸菌及發(fā)酵乳制品。