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“高级食品化学”课程思政融合教育探讨

2022-08-10张英春王荣春卢卫红

黑龙江教育·理论与实践 2022年9期
关键词:多糖化学食品

张英春,王荣春,卢卫红

(哈尔滨工业大学,黑龙江哈尔滨150001)

“高级食品化学”是食品科学与工程专业中重要的专业基础课,对学生专业素质的提高、科研创新能力的培养起着重要的作用[1-2]。该课程实用性很强,涉及水分、蛋白质、油脂、风味物质、矿物质和有害物质等重要内容,因此培养学生站在专业角度去看待问题、解决问题的思维意识和能力显得尤为重要,这些内容与食品加工和食品安全等息息相关。食品科学与工程专业学生毕业后主要在食品企业从事食品营养研究、食品分析研究和新产品开发;在海关、商检和管理等部门从事产品分析、检测、技术监督等工作。因此在课程中融入思政元素,对学生的科研态度和未来工作起到至关重要的作用。课程思政在于认识到思想政治教育不仅是思想政治理论课教师的工作,也是专业课教师的工作,这样才能主动地将思政元素融入课堂[3]。“高级食品化学”课程作为哈尔滨工业大学第四批教学发展基金(研究生课程思政类)建设项目课程之一,目的是将思政元素与课程知识有机结合,挖掘和实现课程更深层次的育人功能,也是一次新的探索和尝试。

一、“高级食品化学”课程思政融入元素设计

如何在“高级食品化学”课程中融入思政元素及其设计理念尤为重要。教师应在教学过程中潜移默化地将诚信的工作理念传递给学生,培养他们成为爱专业、爱国家的人,同时树立他们的自信心和民族自豪感,进而激发其学习的内动力。因此,教师采用课前设计思政元素,结合案例进行融入,课堂进行问卷调查等方式开展了第一轮教学探索和尝试,主要做法如下。

(一)课堂教学与案例教学相结合

在课程教学期间,通过学生课堂参与度的反应,采用教学内容与实际案例相结合的教学方法,将思政元素融入到教学中。教师在“高级食品化学”绪论中讲授食品化学世界前沿研究热点及我国在食品化学领域上取得的成就时,从学生的眼中看到了兴奋,借此机会树立学生对中国食品行业的信心;在讲授稳定剂的添加过程时,阐明在酸奶、饮料中添加稳定剂较为普遍,食品工业的发展离不开食品添加剂,关键是添加剂品种的选择和添加量要符合国家标准,不能规避食品添加剂,而是要按照国家标准使用食品添加剂。目前出现的食品添加剂的安全事件主要是因为食品企业违规添加或者添加量超标,例如“苏丹红事件”和“三聚氰胺事件”等,借此阐明我国在食品标准、检测手段、分析方法等领域需要不断完善,进而树立学生的社会责任感。各个章节思政元素融入的具体设计如下[4]。

绪论授课要点为:(1)食品化学发展历史;(2)“高级食品化学”课程介绍及研究内容;(3)“高级食品化学”目前的研究趋势。思想政治教育融入点和元素设计如下:(1)“高级食品化学”发展过程中,中国历史上与食品化学相关的事物举例,增强学生民族自豪感;(2)“高级食品化学”为交叉学科,鼓励学生多读相关学科书籍及文献;(3)关注世界前沿食品科学研究热点,鼓励学生在课题选择的过程中尽量从目前食品领域“卡脖子”的科学问题入手。

第一章水分授课要点:(1)冷冻和脱水过程中食品变化的相关基础理论;(2)冻藏时冰对食品稳定性的影响;(3)玻璃化温度与食品稳定性;(4)分子移动性与食品的稳定性。思想政治教育融入点和元素设计如下:(1)食品干燥或冷冻过程,要考虑节能和环境保护等因素,食品行业从业者应具有的社会责任;(2)食品稳定性与食品安全相关,食品安全是食品生产、加工、政府监督的职责所在。

第二章食品分散系授课要点:(1)食品分散系概念与分类;(2)液体分散系;(3)凝胶与溶胶;(4)乳状液与泡沫。思想政治教育融入点和元素设计如下:(1)分散体系食物包括蛋糕、果冻、冰激凌等。应用社会食品安全实例:如明胶的不规范使用,强调食品安全问题。(2)稳定剂的添加在酸奶、饮料中较为普遍,开发天然的、安全的、稳定效果好的稳定剂是科研工作者的责任,强调食品行业从业人员的社会责任感。

第三章蛋白质授课要点:(1)蛋白质及寡肽的生理功能性;(2)蛋白质在贮藏加工中的变化;(3)蛋白质的改性。思想政治教育融入点和元素设计如下:(1)讲授寡肽食物的生物功能及当前全球关于生物活性肽的前沿研究方法与课题,结合我国特色食物中多肽的功能,增强学生对我国传统食品的了解和民族自豪感;(2)开发有利于国民健康的肽或蛋白质食物,如开发高吸收、低刺激的补钙食物等。

第四章碳水化合物授课要点:(1)抗性淀粉;(2)多糖的提取分离纯化和结构分析。思想政治教育融入点和元素设计如下:(1)鼓励学生充分利用天然资源,如植物多糖,开发环保、安全食品包装用材料,与现在的垃圾分类息息相关;(2)针对我国糖尿病人不断增多的国民健康现象,掌握饮食对血糖的调控管理作用,开发适合糖尿病人使用的功能性多糖,是食品科学面临的重大课题。

第五章脂类授课要点:(1)油脂在贮藏加工中的化学反应;(2)油脂中的非甘油酯成分;(3)油脂改性;(4)油脂取代物。思想政治教育融入点和元素设计如下:(1)油脂的氧化是食品稳定性变化的主要因素,加强学生开发天然抗氧化剂替代合成抗氧化剂的责任意识;(2)地沟油的监测是政府监管部门的责任,开发有效、快速检测方法是科研工作者的社会责任。

第六章食品矿质元素化学授课要点:(1)矿质元素在生物体内的分布及存在状态;(2)食品中矿质元素的理化性、营养性及有害性;(3)食品中矿质元素的含量及影响因素。思想政治教育融入点和元素设计如下:(1)我国人口的微量元素缺少现象严重,如锌;儿童铅中毒对儿童生长发育影响较大;(2)鼓励学生利用自己所学,开发产品,同时将食品健康的相关知识传播给周围的人,为提高全民健康而努力。

第七章食品风味授课要点:(1)主要食品的风味成分;(2)食品中气味生成途径;(3)风味增强。思想政治教育融入点和元素设计如下:(1)随着现代食品工业的不断进步与发展,食品风味物质的研究为食品添加剂提供理论基础。作为食品从业者应该努力开发安全、有效、天然的食品添加剂,培养学生创造安全有效的食品添加行业环境的社会责任感。(2)作为食品行业人员,应该充分认识自己身上的重任。在课堂上例举风味物质研究的无限空间以及成功人士,鼓励学生要看到食品风味和食品添加行业的明天。

第八章食品中有害成分授课要点:(1)食品中抗营养素;(2)内源性有害成分;(3)食品中外源性有害成分;(4)加工及贮藏中产生的有毒、有害成分。思想政治教育融入点和元素设计如下:(1)了解食品原料中的内源性毒性,重视食品加工的各加工参数与食品安全性的关系,明确食品从业人员工作的重要性;(2)以致病性微生物、农药残留、兽药残留、地沟油、反式脂肪酸等食品安全案例为例,让学生深刻认识到,从事食品行业的过程中诚信的重要作用,做食品是良心工程,不能为了利益,丧失良心底线。

(二)注重课程知识点与热点新闻相结合

与社会热点和科研动态相结合的课程讲授会激发学生对于课程知识点的探索热情。教师在备课过程中,准备好时政材料,对热点新闻和专业知识进行细致的梳理和落实,选择与食品研究领域重要技术突破相关的案例,使课程知识的学习与热点新闻的讨论相辅相成。例如,国家在“十四五”期间对食品安全领域支持力度增加,2017年度针对“食品安全社会共治”的国家重点专项为3个,每个项目的经费都超过千万。通过这些案例让学生对我国的食品安全更有信心,也激励他们将来能够从事食品安全领域的工作,发挥自己的作用,做出应有的贡献。新闻分享与学生讨论相结合,和学生一起讨论与食品相关的社会热点新闻,培养学生正确的价值观和人生观,启发学生通过自己的努力去研究食品领域中的高端技术,培养社会责任感。

(三)“多糖的提取分离纯化”课程案例

1.主要内容

第四章《碳水化合物》中多糖的提取分离纯化及结构解析的主要讲授内容如图1所示。碳水化合物是自然界分布广泛、数量最多的有机化合物,是食品的主要组成成分之一,也是绿色植物光合作用的直接产物。自然界的生物物质中,碳水化合物约占3/4,从细菌到高等动物都含有碳水化合物,植物体中含量最丰富,约占其干重的85%~90%,其中又以纤维素最为丰富。其次是节肢动物,如昆虫、蟹和虾外壳中的壳多糖(甲壳质)。

图1主要讲授内容

随着科学工作者的深入研究发现,以食品资源为原料,分离纯化多糖,是目前和未来的研究热点,目前已经证实多糖具有调节机体免疫力、抗肿瘤、降血糖、降血脂的作用,因此研究有关多糖的分离纯化是目前的研究热点,有关多糖的研究现状,美国学者YalpaniM.认为,至今多糖在生物技术领域仍是一个“沉睡的巨人”,有待专家去唤醒。可以预言:活性多糖的研究与开发将成为生命科学中的重要课题。因此本节内容主要结合文献,讲解多糖的分离纯化方法的同时融入相关的课程思政元素,激发学生做多糖研究的热情,整体设计如图2所示。

图2课程思政元素融合设计

2.设计内容

布置作业,学生分成多组,进行多糖分离纯化的文献查阅,主要针对多糖提取的方法和原理,以及采取的技术进行分析,找出在多糖提取分离纯化这个领域中的前沿问题。

3.问题提出

课程导入,用4分钟回顾上节课中讲到的多糖的食品功能;用6分钟引入开启本节内容,重点引入为什么对多糖进行分离纯化及其纯化过程中应注意的问题,启发学生思考。

4.分离纯化方法的课堂教学

提取原理:

相似相溶原则:多糖是极性大分子化合物,多易溶于水,不溶于有机溶剂。如酸性粘多糖溶于水;大多数葡聚糖在水中溶解度小,但溶于稀碱溶液;大多植物多糖不溶于冷水。

以此原理为基础,介绍不同的提取方法,以及提取液的浓缩和沉淀等提取过程,讲解的过程阐明每种方法的优缺点。

分离的方法原理:

离子交换色谱:利用固定相球形介质表面活性基团经化学键合方法,将具有交换能力的离子基团固定在固定相上,这些离子基团可以与流动相中离子发生可逆性离子交换反应而进行分离。可有效除去水溶液中的酸、碱成分和无机离子,但不宜用强碱性或强酸性。

常用于多糖分离的是多糖类骨架的离子交换数值,DEAE-纤维素、DEAE-葡聚糖、DEAE-琼脂糖。

凝胶柱色谱:利用凝胶色谱介质(固定相)交联度的不同所形成的网状孔径的大小,在色谱分离时能阻止比网孔径大的生物大分子通过,利用流动相中溶质的分子量大小差异而进行分离的一种方法。见图3。

5.结合文献讲解多糖分离纯化的思路

通过示意图讲解分离纯化的原理之后,再结合文献,研究目前多糖分离纯化的研究动态。根据所分离多糖的特性,采用多种方法进行分离纯化,也可结合活性分析,锁定具有活性的多糖做结构解析,节约研究成本,见图4。

6.课程总结

课程总结是很耗费时间和体力的,提示学生做科研要有耐心和信心,最后将成果发表在期刊上,激发学生对专业的热爱,对科研的使命感和责任感。

(四)课程中进行问卷调查及分析

为获取学生“高级食品化学”课程思政融合的客观评价,教学团队的教师在课程中进行了问卷调查[5],共28名学生匿名参与了调查。

1.你是研究生几年级?

A.研一 B.研二 C.博一 D.博二

2.对于课程思政的理念,你是?

A.不知道 B.知道一点 C.了解熟悉

3.对于思政课程,你是否感兴趣?

A.不感兴趣 B.感兴趣 C.一般

4.你认为在高校开设思政课程是否有必要?

A.不必要也不重要 B.有一定的意义 C.一般

5.你平常接触的思想政治教育方式有?

A.传统填鸭式教育 B.多媒体方式C.爱国主义教育基地 D.自主学习

6.你认为如今研究生思想道德素质建设状况如何?

A.很好 B.一般 C.不太好 D.很差

7.你觉得思政教学是否可以与专业课知识结合起来?

A.可以 B.不可以C.某些方面 D.具体问题具体分析

8.你觉得专业课教师在专业课中讲授思政内容是否合适以及是否感兴趣?

A.合适并感兴趣 B.不合适也不感兴趣C.合适但不感兴趣

图3离子交换色谱和凝胶色谱分离原理

图4活性多糖的分离纯化及其活性筛选

9.你认为“高级食品化学”课程加入课程思政可以发挥什么样的作用?

A.有助于形成正确的三观 B.有助于提升职业道德与职业素养 C.有助于增强职业信心 D.有助于培养正确的思维方式 E.其他

10.你认为“高级食品化学”课程思政教学方法可以有?

A.线上线下相结合的教学模式 B.微信等媒体推送案例 C.探究社会成功人士的专题讲座 D.其他

11.你认为“高级食品化学”课程思政应该进行哪方面的思想政治教育?

A.政治认同 B.国家意识C.文化自信 D.公民人格

12.你认为“高级食品化学”加入一些思政元素对于你未来的就业是否会有积极的引导作用?

A.激发了个人学习兴趣 B.帮助明确就业方向C.端正科研态度

13.你对本学期“高级食品化学”课程设置的感觉如何?

A.非常好 B.比较好 C.不好

14如果你是食品公司领导者,你认为食品企业的社会责任是什么?(自由发挥)

在“你觉得专业课教师在专业课中讲授思政内容是否合适以及是否感兴趣?”的问答中,80%的学生选择了“合适并感兴趣”;在“你认为‘高级食品化学’课程思政应该进行哪方面的思想政治教育?”的问答中,选择“国家意识”的占90%,选择“文化自信”的占80%;在“你认为‘高级食品化学’课程加入课程思政可以发挥什么样的作用?”这一多选题中,选择“有助于增强职业信心”和“有助于培养正确的思维方式”的比例分别达到90%和87%;在“你认为‘高级食品化学’加入一些思政元素对于你未来的就业是否会有积极的引导作用?”这个问答中表示“帮助明确就业方向”的占60%;在“你认为‘高级食品化学’课程思政教学方法可以有?”的问答中,60%的学生接受“微信等新媒体推送案例”;对于“你对本学期‘高级食品化学’课程思政融合设置的感觉如何?”这一问题,认为“非常好”的占62%。从以上的分析中发现,学生对“高级食品化学”课程思政融合接受度还是很高的。大部分学生也都希望教师能够在授课中融入思政元素,帮助他们坚定对未来从业的信心和方向。

(五)考核中增加思政考核内容

在考试中增加对思想政治教育的考核点,设开放题型:如讨论科研人员的社会责任;对于某案例,谈谈你的感受;“高级食品化学”未来研究热点如何;如果你是公司领导者,你会怎么做等。以此触发学生内心,启发学生辩证思考问题,提高其社会责任感,思政考核内容的分数在考试试卷中占10%。

二、课程思政的实施效果

结合“高级食品化学”的课程特点,探索思政融合的教育方式和改革途径,将专业理论知识传授与新时代价值理念引领有效融合,达到育人效果,大多数学生对课程中融入思政元素的设计能够很好地接受,并能参与其中,积极发表自己的观点。例如在问卷中的最后一个问题:“如果你是食品公司领导者,你认为食品企业的社会责任是什么?”80%的回答都很正能量:“生产出让人民放心的食品,在保证适宜的收益的情况下,最先承担起社会责任,发扬中华民族的传统美德和民族精神”“把健康、绿色的食品向社会推广,开发民族特色食品,创新食品工业发展模式”“让中国食品成为世界认可的产品,保障安全和质量,不追求高效益,以社会责任为重”。看了学生的回答,参与课程建设的教师都很欣慰,初步达到了预期的目标,后面的教学周期,会根据前面教学周期的反馈,持续改进,探索出更加出色的课程思政融合之路。

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