導(dǎo)語：支架式教學(xué)法在食品化學(xué)的應(yīng)用一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

【摘要】食品化學(xué)是從化學(xué)的角度研究食品組成，在生產(chǎn)、加工、貯藏、運(yùn)輸、銷售過程中發(fā)生的變化和這些變化對食品品質(zhì)和安全性影響的一門科學(xué)。食品化學(xué)課程為學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)食品加工與保藏的理論和技術(shù)提供支持，在食品專業(yè)的課程設(shè)置中起著承上啟下的作用；實(shí)踐教學(xué)為學(xué)生更好地理解理論知識，做到理論聯(lián)系實(shí)踐提供了重要支持，是課程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。本文介紹“支架式教學(xué)法”在食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用，通過構(gòu)建支架、創(chuàng)設(shè)情景、引導(dǎo)學(xué)生由淺入深自主完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)，不僅讓學(xué)生掌握知識還能培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意識，提升靈活運(yùn)用知識解決實(shí)踐問題的能力。

【關(guān)鍵詞】食品化學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；支架式教學(xué)法；探索；解決

1前言

食品化學(xué)是從化學(xué)的角度在分子水平上研究食品的組成、結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)、營養(yǎng)和安全性以及它們在生產(chǎn)、加工、貯藏、運(yùn)輸、銷售過程中發(fā)生的變化和這些變化對食品品質(zhì)和安全性影響的科學(xué)。食品化學(xué)課程是食品科學(xué)與工程和食品質(zhì)量與安全專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，其綜合性強(qiáng)，與化學(xué)、植物學(xué)、動物學(xué)、預(yù)防醫(yī)學(xué)、食品營養(yǎng)與衛(wèi)生、環(huán)境化學(xué)和分子生物學(xué)等學(xué)科有著密切而廣泛的聯(lián)系。食品化學(xué)既為學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)食品加工與保藏的理論和技術(shù)提供支持，同時(shí)也為學(xué)生今后從事食品加工、保藏和相關(guān)領(lǐng)域的研究和產(chǎn)品開發(fā)打下一個(gè)較寬廣的理論基礎(chǔ)，其在食品專業(yè)學(xué)習(xí)中起著承上啟下的作用[1,2]。為了更好地實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，該課程同時(shí)開設(shè)了實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，包括驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)。本著以學(xué)生為中心、教學(xué)為主導(dǎo)的理念，我們在實(shí)踐教學(xué)過程中引進(jìn)了支架式教學(xué)法，通過構(gòu)建支架、創(chuàng)設(shè)情境、激勵(lì)學(xué)生通過獨(dú)立探索和協(xié)作學(xué)習(xí)，層層深入地掌握相關(guān)的實(shí)驗(yàn)技能和理論知識，并應(yīng)用所學(xué)知識從事后期專業(yè)的學(xué)習(xí)、科學(xué)研究和新產(chǎn)品開發(fā)。

2支架式教學(xué)法

關(guān)于支架式教學(xué)的理論，研究者們認(rèn)為其來源于維果茨基的社會建構(gòu)主義理論和最近發(fā)展區(qū)（ZPD）概念。根據(jù)歐共體“遠(yuǎn)距離教育與訓(xùn)練項(xiàng)目”（DGXIII），支架式教學(xué)被定義為學(xué)習(xí)者建構(gòu)對知識的理解提供一種概念框架，這種框架中的概念是為發(fā)展學(xué)習(xí)者對問題的進(jìn)一步理解所需要的。支架式教學(xué)法主要包括搭建支架、創(chuàng)設(shè)情景、獨(dú)立探索、協(xié)作學(xué)習(xí)和效果評價(jià)這5個(gè)環(huán)節(jié)。在搭建支架前，要準(zhǔn)確地判斷學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”，它是支架式教學(xué)法運(yùn)用過程中關(guān)鍵一環(huán)。“最近發(fā)展區(qū)”是指實(shí)際的發(fā)展水平與潛在的發(fā)展水平之間的差距。教師根據(jù)這一差距為學(xué)生搭建學(xué)習(xí)支架，為學(xué)生達(dá)到潛在的發(fā)展水平提供幫助；在教學(xué)過程中，隨著學(xué)生知識水平和能力的發(fā)展，最近發(fā)展區(qū)也在不斷的變化，相應(yīng)地教師提供的支架也要不斷地更換，從而促進(jìn)學(xué)生不斷的發(fā)展。教師作為引導(dǎo)者，根據(jù)學(xué)生的情況提供適當(dāng)?shù)膸椭?，而學(xué)生則在學(xué)習(xí)中和教師在教學(xué)過程中不斷地學(xué)習(xí)交流，分享資源與收獲，從而實(shí)現(xiàn)知識的內(nèi)構(gòu)和技能的提升[3]。

3傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題

傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師和學(xué)生處于相對割裂的狀態(tài)，主要表現(xiàn)為：（1）教師直接將實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)過程及實(shí)驗(yàn)中注意事項(xiàng)等灌輸給學(xué)生，學(xué)生只是被動地接受。（2）學(xué)生根據(jù)老師所講內(nèi)容，按步驟完成實(shí)驗(yàn)工作，課后根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，并按規(guī)定時(shí)間將實(shí)驗(yàn)報(bào)告交于教師批改。（3）實(shí)驗(yàn)報(bào)告質(zhì)量參差不齊。部分同學(xué)會根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行系統(tǒng)地分析與討論，而相當(dāng)多的同學(xué)只是簡單的記錄數(shù)據(jù)，根據(jù)公式計(jì)算結(jié)果，對于結(jié)果的正確與否并沒有進(jìn)行分析、總結(jié)；實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏差大的沒有分析實(shí)驗(yàn)過程的哪一步操作造成的[4]。這種傳統(tǒng)的教學(xué)模式下，一定程度上培訓(xùn)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能，加深了對基礎(chǔ)知識的理解和掌握，但學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高，有的同學(xué)動手參與度不高，還有的學(xué)生為應(yīng)付學(xué)習(xí)任務(wù)，課后的實(shí)驗(yàn)報(bào)告是抄襲同學(xué)的。傳統(tǒng)的教學(xué)模式?jīng)]有充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，學(xué)生的創(chuàng)新能力沒有得到提高，學(xué)生的分析問題、解決問題的能力得不到足夠的鍛煉。針對上述問題，我們在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入支架式教學(xué)法，由淺到深的引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中能夠自己主動積極學(xué)習(xí)，發(fā)現(xiàn)問題及解決問題，充分體會到自主學(xué)習(xí)的樂趣，從而進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的潛能[5]。

4支架式教學(xué)法在食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

近幾年，我們食品化學(xué)課程組主要從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)手段方面進(jìn)行多種嘗試。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)上，我們主要從教學(xué)內(nèi)容的重構(gòu)和教學(xué)方法的改革兩方面開展教學(xué)改革。我們把支架式教學(xué)法運(yùn)用在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，根據(jù)最近發(fā)展區(qū)的理論，不僅在驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的基礎(chǔ)上，增加了在綜合性和設(shè)計(jì)性的的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，還根據(jù)每個(gè)實(shí)驗(yàn)的目的對相應(yīng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程進(jìn)行有機(jī)的構(gòu)建[6]。圖1是關(guān)于支架式教學(xué)法的教學(xué)模式。4.1教學(xué)內(nèi)容的重構(gòu)。在我們食品科學(xué)與工程和食品質(zhì)量與安全兩個(gè)專業(yè)的課程體系中，食品化學(xué)的先修課程是無機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)和有機(jī)化學(xué)，這幾門基礎(chǔ)化學(xué)課程的研究對象是相對簡單的化合物，而食品化學(xué)研究的對象是組成復(fù)雜的各類物質(zhì)的混合物。從這個(gè)角度上看，課程目標(biāo)之一是使學(xué)生了解食品材料中主要成分的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，食品組分之間的相互作用和這些組分在食品生產(chǎn)、加工、貯藏、運(yùn)輸、銷售過程中發(fā)生的物理變化、化學(xué)變化和生物化學(xué)變化，并在掌握這些變化的基礎(chǔ)上，理解其對食品品質(zhì)和安全性的影響；而課程另一個(gè)目標(biāo)是在掌握食品化學(xué)基礎(chǔ)知識的基礎(chǔ)上，樹立正確的研究方法。因此，我們課程組在原有教材的基礎(chǔ)上，重新修訂了《食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)雙語教程》，教材中編制了水分活度、淀粉膠、蛋白質(zhì)功能性質(zhì)、非酶褐變、食品中丙烯酰胺的測定、高效液相色譜法測定飲料中的咖啡因和氣質(zhì)聯(lián)用法測定食品中的香氣成分等23個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，其中涉及水分活度、淀粉糊化、蛋白質(zhì)功能性質(zhì)、酶促褐變和非酶褐變等重要理論教學(xué)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置為必修內(nèi)容，而其它實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目作為可選實(shí)驗(yàn)，在每期授課中，根據(jù)學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)的判斷，對實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行有機(jī)的組合，這樣讓學(xué)生有機(jī)會對理念知識開展實(shí)驗(yàn)研究的同時(shí)，又可以因材施教，幫助學(xué)生達(dá)到更高的發(fā)展水平。4.2支架的構(gòu)建。合理的支架構(gòu)建在支架式教學(xué)法順利實(shí)施的關(guān)鍵。在食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程，我們把支架構(gòu)建分為課程支架和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目支架2個(gè)層次。關(guān)于課程支架，由于食品化學(xué)課程是安排在大學(xué)的第二學(xué)年上，有大部分學(xué)生沒有太多的分析儀器操作經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過對學(xué)生專業(yè)知識和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ恼{(diào)查和分析，主要可以分為理論知識、常規(guī)實(shí)驗(yàn)操作技能、幾種常用儀器的工作原理與操作技能、大型儀器工作原理與操作技能、統(tǒng)籌安排實(shí)驗(yàn)工作的能力、數(shù)據(jù)分析與討論能力這6個(gè)方面。在確定了課程的支架后，我們再根據(jù)具體的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置更明確的支架，幫助大家更好地開展實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目支架與課程的理論知識密切相關(guān)，下面我們將以非酶褐變和高效液相色譜法測定飲料中的咖啡因?qū)嶒?yàn)為例，簡單介紹支架式教學(xué)法的應(yīng)用。對于非酶褐變實(shí)驗(yàn)，我們設(shè)置的支架為：（1）非酶褐變的類型和美拉德反應(yīng)的物質(zhì)基礎(chǔ)；（2）影響美拉德反應(yīng)的外在因素（溫度，時(shí)間，酸堿度等）；（3）能簡單有效地研究美拉德反應(yīng)的模擬體系的設(shè)置；（4）應(yīng)用分光光度計(jì)測定美拉德反應(yīng)程度的原理和操作；（5）如何對固態(tài)模擬體系和液態(tài)模擬體系的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。在高效液相色譜法測定飲料中的咖啡因?qū)嶒?yàn)教學(xué)過程所設(shè)置的支架是：（1）咖啡因的理化性質(zhì)；（2）飲料中咖啡因含量的差異；（3）高效液相色譜法分析的原理和操作方法；（4）高效液相色譜圖解析及定量分析。4.3情景創(chuàng)設(shè)。在進(jìn)行教學(xué)過程中，為了提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，我們在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中根據(jù)課程內(nèi)容創(chuàng)設(shè)相應(yīng)合適的情景。在進(jìn)行非酶褐變的實(shí)驗(yàn)過程中，通過提出問題的方式創(chuàng)設(shè)情景，首先提出的問題是：（1）大家在面包店和蛋糕店里，大家能聞到的氣味是怎樣的？（2）為什么面包和蛋糕烤制后，不僅有誘人的香味，還有金黃的顏色？隨著前面2個(gè)問題的提出，幫助同學(xué)們聯(lián)想到理論課程中的美拉德反應(yīng)的物質(zhì)基礎(chǔ)，由此聯(lián)系到制作面包和蛋糕等焙烤食品的原料中富含羰基的成分與氨基酸，肽類或蛋白質(zhì)發(fā)生了美拉德反應(yīng)。在此基礎(chǔ)之上，接著提出另外2個(gè)問題：（1）同是面粉做原料的包子，在蒸煮后，為什么大多是白白的，而且香味和烤面包有這么多的差別？（2）如果你是食品科學(xué)家，如何通過簡單的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)比較這兩種加工方式對產(chǎn)品特性的影響？同學(xué)們帶著問題考慮影響美拉德反應(yīng)的條件，隨之，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的采用固體模擬體系和液體模擬體系的實(shí)驗(yàn)方法就自然地帶來同學(xué)們面前。根據(jù)模擬體系的方法，同學(xué)們完成了不同反應(yīng)溫度，反應(yīng)介質(zhì)和反應(yīng)時(shí)間的實(shí)驗(yàn)過程，采用分光光度計(jì)得到液體模型中樣品的吸光度值隨反應(yīng)時(shí)間的變化趨勢為實(shí)驗(yàn)提供了充分的數(shù)據(jù)；同時(shí)，固體模型中濾紙片上快速呈現(xiàn)的現(xiàn)象則給學(xué)生帶來更直觀的感性認(rèn)識。在高效液相色譜法測定飲料中的咖啡因的實(shí)驗(yàn)中，我們給學(xué)生創(chuàng)設(shè)的情景是：（1）我們可以用有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中測定葉綠素的方法測定可樂、咖啡和茶這三種飲料中的咖啡因可以嗎？（2）高效液相色譜法是怎樣做到快速分離后檢測的？（3）分光光度法，傳統(tǒng)色譜法和高液液相色譜法這幾種方法相比，各有什么優(yōu)點(diǎn)和不足？4.4效果評價(jià)。關(guān)于課程的評價(jià)，我們綜合了學(xué)生自評、實(shí)驗(yàn)小組成員的互評和教師對學(xué)生的評價(jià)三方面進(jìn)行。同時(shí)，還跟蹤實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)效果對學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)的影響，包括食品分析、食品工藝學(xué)、食品營養(yǎng)等任課老師的授課反饋；學(xué)生在后續(xù)參加創(chuàng)新工程和挑戰(zhàn)杯等科技項(xiàng)目及在畢業(yè)論文等學(xué)習(xí)中所展現(xiàn)的動手能力與創(chuàng)新能力方面的表現(xiàn)等。經(jīng)過對4屆學(xué)生的跟蹤分析，可以發(fā)現(xiàn)：大部分積極參與教學(xué)過程的學(xué)生展現(xiàn)出更強(qiáng)的邏輯思維能力和自學(xué)能力，可見支架式教學(xué)法在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性和培養(yǎng)學(xué)習(xí)能力方面有著顯著的效果[6]。

5結(jié)束語

食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程是理論課程的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，如何根據(jù)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的要求講好這門課程，還有很多值得嘗試的方面。支架式教學(xué)法被認(rèn)為是能夠更好地因材施教，不斷提高學(xué)習(xí)積極性和自主學(xué)習(xí)能力的教學(xué)方法。我們在采用支架式教學(xué)過程中，通過分析不同學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)，構(gòu)建合適的支架，創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情景等環(huán)節(jié)，不僅能夠真正做到以學(xué)生為中心，根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況開展教學(xué)活動，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的邏輯思維能力，還能有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，幫助學(xué)生樹立自主學(xué)習(xí)的意識，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，為學(xué)生面向未來多元的社會奠定基礎(chǔ)。

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作者:邱瑞霞 黃才歡 鄭潔 張廣文 單位:暨南大學(xué)食品科學(xué)與工程實(shí)驗(yàn)中心