《食品物性學》教學模式探討與實踐

朱文學+向進樂+白喜婷+劉麗莉+康懷彬+任廣躍

摘要：《食品物性學》是食品科學與工程學科碩士研究生一門重要的專業基礎課。十多年來，課程組教師通過多媒體、啟發式、專題講座等教學模式的探討與實踐，總結出了“一體二式四法”的理論教學模式和“多維一體化”的實踐教學體系，使學生的理論與實踐有機地結合起來，充分調動了學生學習的積極性，使學生對《食品物性學》產生了濃厚興趣，為研究生進行科學研究打下了良好的基礎。

關鍵詞：《食品物性學》；研究生培養；教學模式；探討；實踐

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）35-0136-03

《食品物性學》又稱《食品物理學》，是食品科學與工程學科一門重要的專業基礎課，主要研究食品及其原材料的物理性質，包括基本物理學特征、力學特性、質構特性、熱特性、色度學、光學特性、電特性、磁特性等內容[1]。該課程也是食品科學與工程專業碩士研究生教育體系中的主干課程[2]。十多年來，河南科技大學《食品物性學》課程組教師通過教學研究與實踐，優化了教學內容，完善了各種教學資料，設置了專門的《食品物性學》實驗室，充實了實驗設備。在教學方法和教學手段上不斷探索總結，形成了特色鮮明的理論教學模式和實踐教學體系，為教學質量的提高提供了保障。

一、《食品物性學》教學內容體系與結構

《食品物性學》是物理學在食品科學與工程學科的延伸，是食品科學學科的主要研究方向之一，是判食品之美和析食品之理的重要基礎學科之一。《食品物性學》研究內容廣泛，涉及基礎學科多，主要研究與食品科學直接相關的各種食品物料在常規條件下帶有共性的物理學特性，包括食品的基本物理特征、力學特性、熱學特性、光學特性、電磁特性和聲學特性等。

經過多年的教學探索與實踐，本課程形成了“理論講授+實驗教學+擴展教學”三結合的課程教學體系，實現了在有限的時間內傳授更多的知識和信息，促進研究生對《食品物性學》基礎知識的理解與掌握，提高學生食品物性分析與實踐技能，綜合訓練學生，培養高素質創新人才的目的。本課程的教學內容體系與結構如圖1所示。

理論課程主要講授食品物料的基本物理特性、流變學特性（液、固、半固態）、質構學特性、色彩和光學特性、熱學特性、電學特性等內容。教學過程中堅持“新而廣”的原則，融合學科發展前沿知識，將先進的物性分析技術及裝備補充到理論教學內容中。理論課的授課內容及學時分配為：食品物性學緒論1學時，食品物料的基本物理特性2學時，食品的力學性質及流變學基礎3學時，食品質構學基礎4學時，液態食品的物性4學時，散粒體與粉體力學特性3學時，食品的熱物性3學時，食品的電物性及其應用3學時，食品色彩與光學性質3學時。

實驗教學主要內容包括：食品質構的測定與分析、流體黏度的測定、食品熱物性DSC的測定、食品顏色的測定、面粉粉質測定與分析，這些實驗項目的開設進一步加深了理論知識的理解，增強學生的動手能力。

擴展教學主要包括：教師專題講座、師生專題討論、食品物性的課題設計三個環節，進一步促進研究生實踐創新能力和科研綜合能力的提高，訓練研究生逐步形成科研思維和開拓思路。

二、理論教學模式

《食品物性學》理論教學的教學方法和教學手段可以概括為“一體、二式和四法”，如圖2所示。

“一體”是指多媒體理論教學體系；“二式”是指基于啟發式、互動式的課堂教學；“四個教學法”是指講授、專題講座、課題討論、自主學習。

該課程主要以多媒體課件形式進行授課，必要時配合板書進行重要理論公式的推導演示。為了提高教學效果，課程組收集整理了大量的視頻資料和圖片信息，增加了學生的感性認識；啟發式和互動式教學方法的實行，加強了師生互動，強化了學生學習上的主體作用，提高了研究生在教學中的學習主動性；教師主要講授基本理論，理論教學內容強調食品物性基本原理和各類食品物性的共性部分，同時輔之以有代表性的《食品物性學》分析介紹。在理論課堂上部分內容實現雙語教學，為學生提供接觸國外前沿知識的機會。在教師講授了基本理論內容之后，布置專題講座，該部分教學深化了學生對理論知識的系統理解，增加了學生對學科前沿及應用前景的了解；課題討論是個性化內容，具體分析特定學生的課題要求，為學生理清科研思路；課程組收集的視頻資料和圖片信息為學生個性化、自主學習提供了素材，現正在逐漸加強該網絡課程體系的構建，逐步實現學生網上自主學習。

“一體、二式和四法”理論教學方法和手段的實施充分調動了學生的學習積極性，強化了研究生自主分析問題、解決問題的能力，培養了研究生的創新意識和能力。

三、實踐教學體系

經過多年的探索和實踐，本課程的實踐教學形成了“結合課題—物性實驗—專題討論—課題方案設計”為主線的“多維一體化”實踐教學體系，結合實踐性教學強化理論學習和課題應用。實踐教學體系如圖3所示。

在本課程課堂教學的同時要求學生結合自己的課題研究方向，通過查閱相關文獻，整理自己的課題所要用到的《食品物性學》內容；理論教學與代表性《食品物性學》的實驗穿插進行，即在每一部分內容講授結束后，進行相關的《食品物性學》的教學實驗，加深學生對食品物性學的理解；對某一部分的內容就理論內容、實驗內容和運用方法擬定一個專題，根據學生查閱的最新文獻及課題需求進行討論，提高研究生應用理論知識的能力；學生根據自己課題的需要，設計食品加工及物性分析過程，選擇所需儀器設備，為課題的開展做好前期準備。另外，為了強化研究生對該課程的學習，《食品物性學》實驗室對學生全天開放，鼓勵學生自己設計實驗，培養學生自主學習和利用已學基本原理解決實際問題的能力。

四、考核評價體系

本課程改變傳統的研究生學位課考核評價方法，采用分項考核、綜合評分的形式。在理論考核、實驗考核和課題設計考核分項考核的基礎上，綜合評分。具體措施如下：（1）每年更新考試內容，除了考核對課程基本知識點的掌握，還要考查研究生對本課程中相關內容研究最新進展的了解。（2）考核研究生對基本物性學實驗、案例實驗設計與實施的能力。（3）將學生課題設計納入考核范圍，考核研究生分析解決實際問題的能力。課程成績評定方法為：綜合成績=60%×筆試成績+20%實驗成績+20%課題設計成績。

五、結語

《食品物性學》研究生課程通過“一體、二式和四法”理論教學方法與手段的實施、“多維一體化”實踐教學體系探索、考核評價體系的改革等一系列教學模式探討，使學生的理論知識與實踐有機地結合起來，充分調動了學生學習的積極性，使學生對本課程的學習產生了濃厚興趣，為研究生進行科學與研究打下了良好基礎。

參考文獻：

[1]李文浩，胡亞云，鄭建梅，欒廣忠.食品質量與安全專業《食品物性學》課程教學思考與探究[J].教育教學論壇，2014，（43）：178-180.

[2]姜燕，張海悅.研究生食品物性學課程教學方法研究[J].農產品加工（學刊），2013，（5）：86-88.