基于“专创融合”的食品类专业课程教育研究——以创新创业教育融入《食品化学》为例.pdf

Food and Fermentation Science&Food and Fermentation Science&TechnologyTechnology收稿日期：2023-02-02基金项目：青岛农业大学“专创融合”课程教学改革项目创新创业教育融入 食品化学 课程教育研究（ZCJG202115）；青岛农业大学食品科学与工程专业主干课程教学团队（XTD2022002）；山东省青创人才引育计划（2021-功能性植物蛋白基食品创新团队）；青岛农业大学教研项目（XJY2021003）作者简介：滕静（1991-），女，博士，讲师。研究方向：食品化学与营养。*通信作者：肖军霞（1977-），女，博士，教授。研究方向：食品化学与营养。引用格式：滕静，孙萍，王凤舞，等.基于“专创融合”的食品类专业课程教育研究以创新创业教育融入 食品化学 为例 J.食品与发酵科技，2023，59（4）：166-170.基于“专创融合”的食品类专业课程教育研究以创新创业教育融入 食品化学 为例滕静，孙萍，王凤舞，耿欣，肖军霞*（青岛农业大学食品科学与工程学院，山东青岛 266109）摘要：创新创业教育的本质是引导学生找到一种创造价值的思维和方法，培养学生创新、合作的企业家精神。食品化学 是食品科学与工程、食品质量与安全专业的重要专业基础课，是影响食品领域人才培养质量之核心课程，“专创融合”之重要载体。对于课程的理论教学部分，通过六个模块化专题，从预制菜等不同视角对各章节内容进行创新创业元素的设计；对于课内实验部分，则从开放式问题及可持续理念两方面进行探讨。为进一步实现“专创融合”的全方位融入，探究九个项目式学习案例的任务设计及学习成果评价。最后，对其他教学资源的融入与教学方法的创新进行了探讨。本文的研究将为其他食品类课程的“专创融合”提供启发。关键词：专创融合；食品化学；教学资源；专题设计；教学方法中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1674-506X（2023）04-0166-0005Research on Food Professional Course Education Based on“Specialty-innovation-entrepreneurship Integration”Taking“Food Chemistry”as an ExampleTENG Jing，SUN Ping，WANG Fengwu，GENG Xin，XIAO Junxia*（College of Food Science and Engineering，Qingdao Agricultural University，Qingdao Shandong 266109，China）Abstract：The essence of innovation and entrepreneurship education is to guide students to find a way to createvalue，and cultivate studentsentrepreneurial spirit of innovation and cooperation.“Food Chemistry”is an importantprofessional basic course in food science and engineering as well as food quality and safety.It is a core coursethat affects the quality of studentstalent training in the food field，and also an important carrier for“specialty-innovation-entrepreneurship integration”.By designing small topics for theoretical courses，this paper integrated thecontentofinnovationandentrepreneurshipintoeachchapterfromdifferentperspectives（e.g.prefabricatedfood）.As for the in-class experiments，the open questions design and sustainable teaching idea were studied.Furthermore，in order to realize the comprehensive integration of“specialty-innovation-entrepreneurshipintegration”，nine project-based learning cases and studentslearning outcome evaluation were explored.Finally，otherteachingresourcesandteachingmethodsinnovationwerealsodiscussed.Thispaperwouldprovidereferences for the“specialty-innovation-entrepreneurship integration”of other professional courses in food scienceKeywords：specialty-innovation-entrepreneurship integration；Food Chemistry；teaching resources；thematic滕静等：基于“专创融合”的食品类专业课程教育研究第59卷（总第236期）滕静等：基于“专创融合”的食品类专业课程教育研究design；teaching methodsdoi：10.3969/j.issn.1674-506X.2023.04-027表1“专创融合”小专题设计Tab.1Thematic design for“Specialty-innovation-entrepreneurship integration”专题名称生命之源，与“食”俱进青食出新，甜蜜有方技高一筹，“脂”日可待蛋白重构，“植”得拥有一花一菜，健康添彩“食”里飘香，榜样力量知识点融合举例水在食品中的作用；冰的性质食品中重要的低聚糖及其性质；抗性糊精油脂氧化蛋白质的组织化；酶法改性天然色素香气物质案例设计举例预制菜生产的创新案例企业生产饼干配方的创新创业案例粉末油脂的科研创新案例植物基产品及TG酶的应用创新案例企业生产叶黄素和辣椒红素的创业案例院士研究肉味香精生产技术的创新案例教育部办公厅关于做好深化创新创业教育改革示范高校2019年度建设工作的通知指出，要把创新创业教育贯穿人才培养全过程。深化高校创新创业教育改革，是高等教育综合改革的重要举措1。创新创业教育的核心是“创造”，旨在培养学生具备企业家素养与创新精神。我国关于大学生创新创业的研究尚在起步阶段，各高校创新创业教育课程建设仍存在开设率不足、学生缺乏了解相应资源等问题2；从“专创融合”的视角重新设计专业课程，是实现两者有机融合的有效举措，有利于真正培养学生的创新意识与实践能力3。食品化学 是食品科学与工程、食品质量与安全专业重要的专业基础课，是影响食品领域人才培养质量之核心课程，是“专创融合”之重要载体。虽然课程知识体系已完善，但教材及教学设计中创新创业理念尚薄弱。在讲授专业知识的过程中，深化知识的创造与运用，实现创新思维方式与职业规划的引领，具有十分重要的现实意义。本文以食品类核心课程 食品化学 为试点课程，在教学全过程中融入双创理念，探索创新创业教育资源挖掘、教学内容融合及教学实施方法，培养学生创新创业素养，以期为其他课程的“专创融合”提供启发。1专业理论课创新创业小专题设计本课程理论课将以人体所需的六大营养素及影响食品品质的色素和风味为主线进行分模块授课，贴合生活实际及学生认知规律。此部分的“专创融合”建设，可在主要章节对某些知识点依托典型案例，融入创新创业教育理念。在讲授过程中，建议尽可能依托具体产品或项目、人物案例，将抽象问题具象化（见表1）。1.1水分1.1.1水在食品中的作用在创新创业理念的培育中，将生活实例带入课堂可激发学生的学习兴趣。水是构成食品的主要成分，其含量、分布与状态对食品品质有很大影响4。新鲜肉中有60%70%的水分，一颗肉丸中也有70%以上的水分。水的成本虽然低，但一旦进行创造性的转换就会增值。再如饮料是以水为主要基质，但因为赋予了不同的新意在其中，售价显著高于普通饮用水价格。1.1.2冰的性质在创新创业理念的培育中，将抽象的问题具体化是一种重要的方式。如教材中提到，食品中含有水溶性成分会使食品的冻结点不断降低，而速冻工艺下形成的冰晶细小、冻结时间缩短、微生物活动受到更大限制，食品品质更好4。此处可以引入预制菜生产的案例，预制菜成品在流通前选择速冻的方式所蕴含的科学道理就在其中。1.2碳水化合物1.2.1食品中重要的低聚糖及其性质低聚果糖多存在于天然植物中，是一种水溶性膳食纤维，黏度等特性与蔗糖相似，甜度、热值较蔗糖低，可抑制淀粉老化4。它被认为是一种益生元，在胃肠道中不易被消化，却可以选择性地刺激益生菌的生长并维持其定植，特别是双歧杆菌和乳酸杆菌，具有改善肠道环境等多种生理作用5。异麦芽酮糖是一种代糖，具有缓慢水解、低血糖生成指数、1672023年第4期益生元特性及低致龋潜力6。青岛某食品公司新推出的青食低聚果糖饼干、异麦芽酮糖饼干等新产品丰富消费市场、引领健康风尚，这个青岛老品牌的持久生命力也源自其不断在配方、智能设备、营销方式等供应链上、中、下游各阶段的求索创新。1.2.2抗性糊精抗性糊精以天然淀粉为原料，经糊精化反应在酸性条件下制得，是一种低分子水溶性膳食纤维。研究发现抗性糊精具有延缓餐后血糖上升、提升饱腹感、减少内脏脂肪蓄积、益于肠道健康等益处7。在第五届山东省科技工作者创新大赛上，可溶性膳食纤维（抗性糊精）的关键技术开发 脱颖而出。1.3脂质油脂氧化是油脂及含油食品败坏的主要原因之一，通过利用乳化技术与微囊化技术，将油脂用适当的壁材进行包埋后形成颗粒均匀的粉末状产品，可在保持油脂固有性质的前提下进一步缓解氧化、延长贮藏期，提高便利性及使用品质。开发技术安全性好、载油量高的新型粉末油脂，可以丰富产品品类、拓宽市场应用8。1.4蛋白质1.4.1蛋白质的组织化当今世界关注可持续发展，基于植物蛋白的肉类或乳制品“类似物”受到企业关注，但这些植物性食物缺乏一些关键的质构9。利用高水分挤压技术，可以对大豆蛋白、豌豆蛋白等植物蛋白进行改性，组织化处理可赋予感观上类似熟肉的纤维化结构；挤压过程中形成的与之相关的作用力有二硫键、疏水相互作用和氢键10-11。尽管目前在咀嚼感、豆腥味、工艺参数等方面仍有待于优化，但其展现的研究与开发价值巨大，具有相当的市场潜力10。1.4.2蛋白质的酶法改性谷蛋白的交联研究发现，适当添加转谷氨酰胺酶可提高面包品质4。谷氨酰胺转氨酶（TG酶）属于转移酶家族，催化蛋白质之间的异肽键的形成，使蛋白质发生共价交联，改善传统蛋白制品品质（如持水力、凝胶特性、热稳定性等），在可食性薄膜、微胶囊、乳液凝胶等领域亦有应用12。1.5天然色素叶黄素具有潜在的健康益处，在婴幼儿大脑发育、预防年龄相关性黄斑变性和其他疾病（如癌症）中扮演重要角色13。辣椒红素在抑制炎症和改善血脂方面有潜在价值14。某生物公司依托技术创新支撑，高效利用万寿菊和红辣椒提取叶黄素和辣椒红素，成为该生产领域的佼佼者；该公司董事长在接受采访时表示，科技创新是企业发展的灵魂，唯有不断创造新技术、新产品，才能有话语权15。1.6风味尽管风味化合物千差万别，但生物合成和化学反应是它们的重要来源。早在20世纪80年代，2-甲基-3-巯基呋喃与甲基（2-甲基-3-呋喃基）二硫醚这两种关键肉味香精的生产技术被美国垄断，在我国售价高昂堪比黄金。孙宝国院士勇于创新，坚持研究，其研制出的香精生产技术弥补了国内空白、产品远销国外，为食品工业的发展做出了很大贡献16。2在实验教学中进行创新创业教育的措施2.1实验报告开放式问题设计新大纲 食品化学 课程设置了课内实验。“专创融合”改革下的课内实验报告的撰写要求可进行适当调整，教师可选择用开放式、选做式、能够启发创新创业思维的问题设计代替传统的实验报告思考题。如表2中列举了不同实验部分可参考进行的开放式问题设计试查阅相关资料并思考，在实际生产中，是如何将本实验所蕴含的食品化学原理进行转化及应用的；试探讨本实验对你创新思维的启示；在实验过程中你发现了哪些问题，是如何去解决的；等等。2.2可持续实验教学理念设计鼓励学生查阅相关文献资料，结合实验过程中观察到的现象进行创新性思考及在食品工业中的应用可行性与价值思考。课余时间开放创新实验室，鼓励学生将创新性想法切实落实到实验探索中去。在新的教学模式下，同学们主动发现问题、解决问题的积极性更高。例如蛋白发泡实验中，学生在实验结束后对初始实验设计方案进一步提出了优化设想，并利用课后时间主动查阅资料、分析探索，进一步加深了对专业知识的理解和认识。3创新创业项目式学习3.1项目式学习任务设计在课堂理论与实验知识传授之余，可结合学生年龄特点设计丰富的创新创业PBL项目式学习挑战任务，并将活动成绩纳入课程过程考核。具体地，教师在超星学习通平台 PBL 项目处发布项目（见表3），学生通过入组模式34人/组自行组队，自主发掘创新创业兴趣，激发创造性学习思维。例168第59卷（总第236期）滕静等：基于“专创融合”的食品类专业课程教育研究如，家乡最美组可在介绍家乡美食的同时分析其蕴含的食品化学原理及可赋予的创新元素；竞赛展示组可选择依托相关竞赛分享在创新创业大赛中与本课程相关的知识与应用；创业计划组则可以做创新创业计划书；项目展示组可进行与课程知识相关的项目构思展示等。通过多种途径加深学生对专业知识的理解与运用，实现“专创融合”全方位融入。3.2学生成果反馈从学生的反馈情况来看，有40%选择了考研支持组，成果展示形式有思维导图以及word文档分章节整理知识点；家乡最美组占30%，分别就周村烧饼、德州扒鸡等家乡美食及背后蕴含的食品化学反应进行了分析；学而时习组、项目展示组、竞赛展示组各占10%。其中，学而时习组就“食品化学中那些有趣案例”主题进行研讨，如3D打印巧克力、红曲红色素与卤味等小专题；项目展示组研讨主题为橄榄多酚的开发与利用，调研了广东、上海等不同公司的产品及相关文献，对高值化开发做了展望；竞赛展示组以竞赛项目经历为例，在学习乳清分离蛋白及阿拉伯胶的性质后对粉末油脂的制备方案进行了改进。任务结束后各组的成果情况在平台展示并进行同侪互学，实现多维度评价共促机制。4教学资源的融入与教学方法的创新“专创融合”的实现对教师提出了更高的要求。教师应不断学习、更新知识，提升专业和创新表3过程考核项目式学习方案设计Tab.3Project-based learning design for process assessment组名项目展示组创业计划组家乡最美组视频创作组竞赛展示组学而时习组考研支持组科学研究组自由创意组内容围绕一个项目想法进行系统设计，成果以PPT形式呈现。调研制定一个完整的产品创业计划书，需与课程主题相关。请选择团队最喜爱的家乡美食，分析其中蕴含的食品化学原理。围绕“食品化学”“创新（或创业）”两个关键词自主选题，做一个科普视频。适合相关竞赛项目的主持人或第一参与人，整理相关支撑材料，形成竞赛展示与改进资料包。请结合食品化学所学及课后调研，为各章节配备感兴趣的创新或创业应用案例，以PPT形式展现。整理32学时食品化学理论课所讲的重要内容，形成一份可以供考研学子复习使用的原创资料。若在课程学习中有一些突发奇想并想通过科学研究来证实，可撰写一篇论文或一个研究计划。若以上项目不足以激发探索兴趣，按照自己的创意进行发挥也是鼓励的。表2实验报告开放性问题设计Tab.2Open question design for experiment report项目名称果胶的提取和果酱的制备食品非酶褐变程度的测定抗氧化剂对脂肪贮藏稳定性的影响蛋白质的功能性质果蔬加工中的护色实验开放性问题设计举例在食品工业中，果胶是如何生产的？在哪些产品中可能会有应用价值呢？在食品工业中，果酱是如何生产的？如果让你设计，你会做怎样的创新产品？美拉德反应的发现历程及在食品工业中的应用对你有何启示？在完成本实验操作后，你是否也有一些创新的设想？请分享一下你的想法。试查阅资料，寻找一种你认为有开发潜力的天然抗氧化剂。说明原理并注明参考文献。如果你选择创业，你会考虑做这个项目吗，为什么？试选一种你最喜欢的含有蛋白质的美食，简述制作过程。分析一下在加工过程中，运用到了蛋白质的什么功能性质?在蛋白质的各种功能性质中，你最感兴趣的是哪种？如果让你依据此功能性质研发一种食品，会做怎样的设计？谈谈你的设想。在实际生产中应采取什么措施保持绿色蔬菜的色泽？在实际果汁加工中，是如何保持果汁良好色泽的？1692023年第4期创业教育的能力。教师可从习近平总书记重要讲话中学习创新，从中华文化中汲取力量，在课堂教学中适时适地地融入，给学生以思想启迪。此外，在教学实施过程中，也应注意教学方法的创新。例如，可充分发掘学习通平台的使用功能，在客户端课件处上传融入创新创业元素的PPT，并在相应节点处设置活动，通过互动、小组任务等有机融合，实现课堂讲授与学生活动无缝对接，进一步提高课堂效率和学生积极性。参考文献1 舒霞玉.我国高校创新创业教育课程建设研究 D.长沙：湖南大学，2021.2 朱恬恬，舒霞玉.我国高校创新创业教育课程建设的调研与改进 J.大学教育科学，2021（3）：83-93.3 贺佳琪.创新创业教育与专业教育融合及对策研究 D.兰州：西北民族大学，2022.4 阚建全.食品化学 M.北京：中国农业大学出版社，2016：12-1686-106.5 PEI F，LI W，NI X L，et al.Effect of cooked rice withadded fructo-oligosaccharide on faecal microorganismsinvestigatedbyinvitrodigestionandfermentationJ.Food Science and Human Wellness，2023，12（2）：662-668.6 DE SOUZA W F C，ALMEIDA F L C，DE CASTROR J S，et al.Isomaltulose：From origin to applicationand its beneficial properties-A bibliometric approachJ.Food Research International，2022，155：111061.7 HOBDEN M R，COMMANE D M，GURIN-DEREM-AUXL，etal.Impactofdietarysupplementationwithresistantdextrin（NUTRIOSE）onsatiety，glycaemia，and related endpoints，in healthy adultsJ.EuropeanJournalofNutrition，2021，60（8）：4635-4643.8 LI K Y，ZHOU Y，HUANG G Q，et al.Preparation ofpowdered oil by spray drying the Pickering emulsionstabilized by ovalbumin-Gum Arabic polyelectrolytecomplex J.Food Chemistry，2022，391：133223.9BOEHM M W，NICHOLSON R A，BAIER S K.Designing plant-based analogues of animal-derivedfoods：areviewofresearchrangingfrommanufacturing to oral processing J.Current Opinionin Food Science，2022，50：100982.10肖志刚，江睿生，霍金杰，等.植物基人造肉研究进展 J.中国粮油学报，2022，37（7）：195-202.11 FABIO A.Novel foods：artificial meat J .Encyclopediaof Food Security and Sustainability，2019，1：280-284.12杨聪，郭丽琼，万华，等.谷氨酰胺转氨酶及其在食品工业上的应用研究进展 J.食品工业科技，2021，42（10）：370-377.13 STEINER B M，MCCLEMENTS D J，DAVIDOV-PARDOG.Encapsulationsystemsforlutein：AreviewJ.Trends in Food Science&Technology，2018，82：71-81.14 DE S MENDES N，DE ANDRADE GONALVES C B.The role of bioactive components found inpeppers J.Trends in Food Science&Technology，2020，99：229-243.15打造天然色素行业龙头企业 N.淄博日报，2019-09-20（005）.16孙洁.把中国味道传遍世界 记“香料”院士孙宝国 J.中国农村科技，2015，3：42-45.28 BRAND J G，FEIGIN A M.Biochemistry of sweettaste transductionJ.Food Chemitry，1996，56（3）：199-207.29 NALINI A，LAWLESS H T.Qualitative and quantitativeevaluation of high-intensity sweeteners and sweetenermixtures J.Chemical Senses，1992，17（3）：245-259.30 BARTOSHUK L M，MURPHY C，CLEVELAND C T.Sweet taste of dilute NaCl：psychophysical evidencefor a sweet stimulusJ.Physiology and Behavior，1978，21，609-613.31刘明，徐姿静，钟其顶，等.白酒中风味物质阈值测定方法的比较 J.中国食品学报，2018，18（4）：253-260.32邢燕鹏.甜味刺激与酒精嗜好对大鼠脑内c-Fos表达的影响及其相关性研究 D.石家庄：河北师范大学，2007.33 SILVA C S，DIAS V R，ALMEIDA J A R，et al.Effect of heavy consumption of alcoholic beveragesontheperceptionofsweetandsaltytasteJ.Alcohol and Alcoholism：International Journal of theMedical Council on Alcoholism，2016，51（3）：302-306.34 MARTIN S，PANGBOM R M.Taste interaction ofethylalcoholwithsweet，salty，sourandbittercompoundsJ.Journal of the Science of Food andAgriculture，1970，21（12）：653-655.（上接第128页）170