食品化学的应用范文

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第1篇

关键词: PBL 教学法 《食品化学》课程 应用

基于问题的学习(Problem Based Learning,简称PBL,也称作问题式学习),最早起源于20世纪50年代美国西余大学医学院的综合课程教育,后来扩展到包括教育学院、商学院、工程学院的教学改革中,逐渐成为国际上较为流行的教学方法。PBL是基于现实世界问题的以学生为中心的教育模式,学生的学习内容是以问题为主轴所架构的,教师的角色是指导认知学习技巧的教练。

而传统教学法,即以授课为基础的学习(lecture based learning,简称LBL),是以教师为中心,通过大堂课平铺直叙地讲授,将系统而庞杂的知识流灌输给学生,然后以一纸试卷为尺度,检测学生对所灌输知识的掌握程度,考验学生的勤奋程度和短时性记忆力,限制了学生独立分析问题、解决问题和获取知识的能力。

为克服多年来传统教学法的种种弊端,发挥学生的主观能动性,培养学生的自学能力和创新精神,我们把PBL教学法应用于《食品化学》课程教学中,收到了较好的教学效果。

一、食品化学教学实践

食品化学是食品科学与工程专业的主干课程,涵盖了食品专业的基础知识内容,同时也是食品工程原理、食品工艺学、食品工厂设备等课程的导学课程,该课程理论性较强而又知识点宽泛,一些章节晦涩难懂。另外,随着我校教学培养方案的修订,食品化学课程的课时数由64学时减为48学时,用传统的教学方法不能较好地完成教学任务。因此,我们在食品蛋白质、食品添加剂等章节应用了PBL教学法。

PBL教学法的基础是设计“问题”,问题是重要载体,既是思维的起点,又是思维的动力,因此每个问题的提出都应该有明确的目的和要求,要结合课程理论内容,与生活和科学实践的真实情景联系在一起。例如,在讲解大豆蛋白质内容前,对学生提出“为什么说大豆是地里长的肉?”“所有的豆类都富含蛋白质吗?”等问题;在讲解食品添加剂内容时,对学生提出“所有的食品添加剂都有害吗?”“新的《食品安全法》强调了哪些内容?”,这些问题与学生的日常生活息息相关,能够激起学生的学习兴趣,同时,这些问题还具有一定的复杂性和难度,能够激发学生的探索精神,锻炼学生的查阅课外资料能力和团队合作精神。在课堂小组汇报时,由学生走上讲台讲解,然后回答其他学生提出的相关扩展问题,我们随时给予引导、更正,最后总结课程内容,指出掌握重点,做出成绩评定。

二、PBL教学法的优缺点

1.PBL教学方法的优点

(1)调动学生的主动性和积极性。PBL教学法以一些开放性、学生感兴趣的问题引导学生学习,以问题为切入点,引发解决问题的行为,可以提高学生的学习兴趣,变“被动听讲”为“主动学习”,提高学习的主动性。

(2)密切师生关系。在传统的教学过程中,教师立于讲台上,很难与有问题的学生随即对话,在PBL教学中,教师随时引导学生思考,随时与有问题的学生交流,拓展知识空间,同时也便于了解有特殊见解的学生的看法和认识,使教学更具有针对性。

(3)提高学生的综合素质。PBL教学法要求学生通过查找资料、小组讨论和团队合作形成问题的答案,能够提高学生解决问题的能力,扩展思维的宽度和知识面,加强组织及合作能力,提高语言表达能力。

2.PBL教学方法存在的问题

(1)我国普通高中大都采用传统教学方法,使学生养成了被动学习的习惯,因此部分学生缺乏自主学习能力,不适应这种教学方法,不能积极参与其中。

(2)PBL教学模式,需要学生查阅大量资料,所以学校必须拓宽信息的获取渠道,扩大图书馆藏书量,添置必要的实验设备、教学器具等。

(3)课程教材多依据传统教学方法编撰,过于注重理论知识,与现实生活与生产实际脱节,不便于采用以问题为主的PBL教学方法。

三、PBL教学法对教师的要求

1.教师要转变教学观念

教师必须转变传统的教学观念,充分认识PBL教学法的精髓,要认识到教师的组织作用、参与作用、指导作用是PBL教学法顺利进行的关键,以实现以“教”为中心向以“学”为中心的转变。当然,教师在对教育内容的选择,对教育活动的调节,对教育影响的控制,对教育手段的改造等时也不能放弃自身在教育过程中的主导作用。

2.教师要具备较高的综合素质

PBL作为一种开放式的教学模式,要求教师不但对本专业、本课程内容熟练掌握,而且应当扎实掌握相关学科知识,用新知识、新见解、新信息充实自己的头脑,并要具备提出问题解决问题的能力、灵活运用知识的能力、严密的逻辑思维能力,以及善于调动学生积极性、寓教于乐、控制课堂节奏等技巧。

3.教师要善于培养学生的问题意识

教师应转移备课的重心,把着眼点放在使学生对新授知识产生问题,以及如何引导学生去探索、发现、自主解决问题上,教学时应在使学生“想问、敢问、好问、会问”上做文章。同时,教师要充分爱护和尊重学生的问题意识,鼓励学生提出“尖锐”问题的积极性,充分相信学生的质疑能力。

四、结语

PBL教学法作为教学方法改革的一种尝试,在《食品化学》教学中发挥了积极作用,教学效果较好,深受学生的欢迎。当然,针对PBL教学法存在的某些问题和不足之处,在今后的教学实践中我们要加强与传统教学法的有机结合,不断探索,不断完善,使之成为更加科学、高效、成熟的教学模式,不断提高食品化学的教学质量,为培养具有强烈的求异思维和善学乐学、勇于实践的创新型人才服务。

参考文献:

[1]孙爱民,袁亚维,刘英等.PBL教学法与教师角色转变[J].南方医学教育,2008,(1):8-9.

第2篇

微波是频率在300 mhz～300 ghz之间，位于电磁波谱的红外辐射和无线电波之间的一种非电离电磁能。微波技术起源于20世纪30年代，最初应用于电视、广播、通讯技术中。1945年，美国人首先发现了微波的又一特性——热效应，并首次将微波作为一种非通讯的能源应用于工业、农业乃至科学研究中。微波工业应用就是指利用微波的能量作用于物体实现需要的目标。微波能应用的特点在于一是以“能量转换”为基础，即微波所产生的热量是被加热物体的分子通过偶极回转、分子极化后转化成的，并非热传导；二是具有很高的传热效率，相当于对流传热的5倍。

微波能的作用原理是当物体被置于超高频电流的交变电场中受到微波作用时，物体中的极性分子处于激烈、快速的震荡和回转中，产生自感应，使物体获得热量，进而发生物理的、化学的或者生物的变化。

目前用于工业应用的微波有两个频率：2450mhz和915mhz，产生微波的核心部件是磁控管，磁控管是组成微波源的主要部件。

微波工业应用主要在替代传统工艺、产品附加值高及适用于微波（吸收微波能力比较强）的领域取得快速发展，主要是茶叶加工、橡胶脱硫、活性炭和竹炭高温烧制、陶瓷材料、能源材料（磁性材料、锂电池材料）的烧结和环保（生物质能、水处理、有机物处理（工业废水、废料除毒））等领域。

1. 微波技术应用于茶叶杀青、干燥

微波杀青、干燥是微波发生器将微波辐射到杀青、干燥的物料并穿透到物料内部时,诱使物料的水等极性分子随之同步旋转，例如采用915mhz微波干燥物料,其体内极性分子每秒钟旋转9.15亿次,如此的高速旋转使物料瞬时产生摩擦热,导致物料表面与内部同时升温,且内部温度高于物料表面温度,使大量的水分子从物料中逸出而被蒸发带走,这样达到杀青、干燥的目的。这种杀青、干燥方法的特点是加热时间短,内外温度一致,其热传递方向从内向外与湿传递方向也一致,不同于常规加热方式需要一定时间才能将热量从外部加热到内部,存在内外温度差和湿、热传递方向相反的问题。

茶叶杀青、干燥的要求是杀青后茶叶的含水率为58%～60%,干燥后的含水率达6%,保持茶叶的原味、原样、原色,保证基本营养成份不失,同时要求安全卫生。但不同季节所产的茶叶,由于生理结构不同、组织细嫩程度不一,如清明前后茶大多是组织较嫩的叶芽,而夏秋季用于制茶的原料大多是组织较老的叶片,其杀青、干燥的工艺要求亦有所不同,这给杀青、干燥带来了难度。制成后的茶叶大多用于泡茶饮用,要求杀青的茶叶一经开水泡开,色泽、形态、味道及营养成分与新鲜茶叶基本一致。而目前茶叶的炒青工艺和热风干燥工艺随意性大,茶叶易产生红梗、红叶、色泽不均、叶边焦黄、带有烟焦味等问题,其品质较难控制。而微波能具有透人茶叶的内部加热,以及无需高温热介质的特点,从根本上改变了依赖高温介质和热传导加热升温的常规加热杀菌抑酶的方法,同时由于微波电磁场在杀青、干燥过程中还具有非热效应,可大大缩短了杀青、杀菌时间,有利于茶叶干燥后的贮藏以及卫生标准。因此,采用微波杀青、干燥茶叶可解决传统杀青、干燥方式中存在的问题。

2. 微波技术应用于橡胶加工

（1）橡胶硫化

橡胶是一种偶极材料，适合于微波加热。当接收微波作用时，橡胶分子处于激烈、快速的震荡和回转之中，从而产生自感应，获得热量。电场的频率越高、胶料的极性大，则升温效果越明显，由于微波加热从内部开始，其过程迅速而稳定，从室温到200°c仅需数十秒。目前橡胶行业使用的微波频率为2450mhz和915mhz两种，其快速升温特别适合短流程硫化生产线，同样也可适合于厚壁制品的预热以及废胶的再生。

在实际生产中，为了达到节能、缩短流程和确保质量等多方面的目的，在微波加热段得后面往往加装热空气或远红外补充加热装置。

橡胶工业所用的微波设备,功率都在12～24 kw。1度电用于微波加热可使22 kg的未硫化半成品从室温加热到硫化温度。曾经做过对比,用微波硫化350 kg挤出胶条耗电50度,而盐浴硫化耗电量达180度。对于导电性差的橡胶材料而言,使用微波不仅节能、降耗、省时,还能减少设备占用的空间。

例如微波硫化用于橡胶挤出制品时,其流水线所占面积仅为蒸汽加热流水线的1/5～1/4。原因在于微波加热所产生的热量几乎全部为橡胶所吸收，而在蒸汽硫化中90%的热量消失于对流过程，被加热装置（硫化罐）或周围介质所吸收。

（2）橡胶脱硫

废旧橡胶再生是指废旧硫化橡胶经过粉碎、加热、机械处理等物理化学过程,使其从弹性状态变成具有塑性和粘性的、能够再硫化的橡胶。再生过程的实质是在热、氧、机械作用和再生剂的化学与物理作用等的综合作用下,使硫化胶s—s键和s—c键网络破坏降解。

微波脱硫是利用在变化频率极高的微波场中，一切极性基团都会随微波场变化而剧烈运动，会在极性基团和分子之间产生巨大能量。硫化橡胶分子间及大分子内都存在s—s键和s—c键，可将其看成是一种硫醚键的偶极矩，因而硫化橡胶都会在微波场中发生偶极极化，并且硫醚键的偶极矩较大，在微波场中该处获得的能量也较大。而且，一般硫化橡胶中都含有炭黑，而炭黑吸收微波的能力很强，因此，在微波能的作用下可使硫化橡胶的s—s键和s—c键断裂，破坏硫化胶的网状结构获得塑性而使之再生。

微波脱硫法是非机械、非化学的一步再生法，相比传统方法，脱硫时间短，生产效率高，质量优良，无须添加再生活化剂，生产过程无污染，对极性和非极性橡胶都有效，并且，通过控制微波场的强度，可获得必需可塑性的再生胶。

第3篇

【关键词】PBL 食品专业 生物化学 教学改革

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2016）02-0065-02

PBL（Problem-Based Learning）是以问题为导向、以学生为中心的教学模式。该教学方法最早由美国神经病学教授Barrows在加拿大的McMaster大学首创，目前已成为国际上较为流行的教学方法。PBL教学具体过程由“提出问题―定义问题―小组讨论（头脑风暴）―分析问题并建构假设―界定学习目标―收集信息―提交学习报告并共享信息”七个步骤构成。该教学方法实现了从“填鸭式”教学向“能力提升型”教学的转变，具有传统教学方法无可比拟的优越性。

食品专业开设的生物化学课程是运用化学的理论和方法研究食品生物大分子的结构和代谢变化的学科，分静态生物化学和动态生物化学两部分，该课程是食品专业的学位课，实践性很强，具有广泛的应用价值。因课程体系庞杂，代谢途径纵横交错，采用传统的“灌输式”教学导致学生的学习积极性不高，课堂气氛沉闷，教学效果差强人意。为充分调动和激发食品专业学生学习该课程的积极性和主动性，提升学生的创新思维能力，我们选取了部分章节尝试采用PBL教学方法进行授课，旨在为食品专业生物化学的课程教学改革提供新思路。

一 PBL教学法的实施

1.教学对象

我校2013级食品专业共有两个班级，其中一班45人，二班56人，将人数相对较少的一班作为实验组，二班为对照组，对照组仍采用传统的教学模式，实验组采用PBL教学模式。两班在任课教师、教学大纲及课时总数相同的前提下进行授课。

2.教学方法

对照组采用传统教学方法，即教学过程本着“以教师为主导，以讲课为中心”的原则，采用大班全程“灌输式”教学。对于学生而言，只需理解和记忆教师所授知识，在学期结束后进行统一考试。

实验组选取动态生物化学部分章节采用PBL教学法，首先将全班45名学生分成5个实验小组，便于该教学方法的具体实施。教师在备课中首先要基于教学大纲的要求确定某一章节的问题。问题是PBL的核心和起点，该问题是教师基于实际生活和学生的认知水平，并与学习内容相关联，问题也可以由学生确定，是学生在日常生活中遇到的问题。PBL中设定的问题必须是能够探索且在现实生活中具有一定的价值。问题确定后，教师需要给学生提出预期的目标及标准，便于学生围绕中心解决问题。每个小组要明确将要解决的问题及要达到的目标，并做好小组内各成员的具体分工和任务的分配。如学习核酸代谢时，医生为什么建议痛风患者不宜食用含嘌呤丰富的食物？为什么患者去医院检查时要测定尿酸水平？问题提出以后，各小组以问题为中心展开讨论，在预期目标的指引下进行自主和合作学习，主动承担起以解决问题为突破口的学习责任，学生在利用各种资源查阅资料后进行归纳、整理，课下根据各自所搜集的信息围绕问题进行分组讨论。在课堂上由教师再次重申问题，本着各抒己见和学术自由的原则，以小组为单位予以回答，各小组成员相互协作，对组内其他同学的回答进行补充或修正。教师可根据学生的回答进一步延伸并提出新问题，学生无法解决时，教师可做适当提示和启发。课堂上也可进行小组讨论，讨论形式多样，组内和组间均可进行，在讨论中加深对正确理论的理解

还可以不断发现新问题、解答新问题，教师要控制好课堂节奏。在讨论和回答问题结束后，教师可结合讨论的内容对问题进行科学的解答，并对课堂上同学们的讨论和回答情况进行客观的评价。评价的目的是使学生能很快从中得到正确的知识反馈，同时也对学生自主和合作学习的精神及解决问题的能力予以肯定，并进一步激发学生以问题为中心、联系实际生活学习生物化学知识的热情。

3.教学效果

课程结束后对对照组和实验组进行教学效果的评价，评价方式采用问卷调查和卷面考试两种方式，问卷调查侧重于是否符合下列标准：教学内容符合大纲要求，论证科学严谨，重点突出，难点明确；信息量与深浅度适合大学生的学习特点，能反映本科学领域的技术应用效果，教学内容能达到理论联系实际。对教师的教学能力也要进行评价，侧重于下列标准：课堂组织能力强，能调动学生的积极性，教学方法与教学手段有助于学生加深对课程的理解，实现现代技术资源与教学内容的有机整合，信息量大，激发兴趣，加深重点、难点理解，各种能力水平的学生均有收获。卷面理论测试时对照组和实验组均用同一套试卷，严格遵照大纲要求，试题覆盖面广，难度适中，但论述题偏重于应用。

问卷结果调查表明，对照组学生普遍认为传统教学方法中教学内容符合大纲要求，重点突出，难点明确，但课堂气氛沉闷，信息量较少，理论与实际脱节。实验组学生对PBL教学法的满意程度较高，觉得这种教学方法激发了学习兴趣，感觉书本上的理论更贴近实际生活。在查阅资料的过程中扩大了视野，同时也锻炼了利用各种检索工具获取信息的能力。学生之间团结协作的意识增强，无形中锻炼了人际交往能力、逻辑思维能力和口头表达能力，更重要的是锻炼了发现问题后如何分析和解决问题的能力。卷面理论测试结果表明，实验组成绩高于对照组，主要体现在对论述题的解答上，对照组在解答论述题时思维很难展开，往往停留在书本层面，而实验组学生则能以知识点为中心从多角度去分析问题，知识的纵向联系较好，条理清楚、逻辑严密。

二 讨论

在食品专业开设的生物化学课程分静态生物化学和动态生物化学两部分，该课程结合人与食物之间的关系，从食品工业技术的实际需要出发，从分子水平和化学变化的角度阐明生物大分子的组成及其在生命活动过程中的合成与代谢过程，是食品专业的学位课，在食品专业人才培养方案中占据核心地位。因课程理论体系庞杂，代谢途径相互交错，采用传统的“填鸭式”教学，导致很多学生的学习兴趣不高，同时也不符合高等教育培养高素质人才的要求。因此，对食品专业的生物化学教学方式进行改革刻不容缓。

PBL教学法以问题为导向，用问题串联理论和实际生活，解决了传统教学模式中理论与实际脱节的现象。学生带着问题出发，将生物化学理论融入人类生活，主动参与自主探究，并与组内学生建立起合作关系，共同承担分析问题和解决问题的责任，增强了对学习任务的责任感和对未来从事食品行业的敬畏感。在解决问题的过程中培养了团队协作精神和创新思维能力。另外，在利用各种资源和工具搜集信息并在课堂上进行展示时，锻炼了口头表达、逻辑思维及捕捉、整合和提炼信息的能力。因此，在食品生物化学的教学过程中采用PBL教学法使学生的综合素质得到了极大提升。对于教师而言，结合教学大纲与实际生活提出问题或引导学生提出问题关系到PBL教学法的成败。因此，教师在扩大自己的知识面以及优化知识结构的同时，将书本理论与现实生活进行有机结合，进而挖掘和提炼出有价值的、值得深入探究的问题。同时，教师在课堂上控制课堂节奏的过程中也可以从学生的讨论和学术争论中得到一些教学启示，从而为后续的教学积累宝贵的资料。

PBL教学法诞生后，曾在应用性较强的医学专业中大力推广，并逐渐从医学教育领域走向其他领域，我们尝试着将PBL教学法应用在食品专业的生物化学教学中。PBL教学法在本质上属于一种开放式的教学模式，是基于问题的教学法，对教师的素质有着更高的要求，要求教师不但熟悉专业知识，还应广泛涉猎其他相关学科知识。因此，问题的提出建立在深厚的专业底蕴的基础之上，而教师在备课的过程中需要花费大量的时间和精力去挖掘和提炼才能提出科学和严密的问题。作为高校教师，承担着繁重的教学任务和科研任务，在时间和精力上很难保证。对学生而言，一直习惯于“填鸭式”教学法，对设置的问题很难进行深入探究，再加上学业任务繁重，没有太多的时间深入调查和研究，如果每一章节均采用PBL教学法，学生在时间和精力上同样很难保证。所以，我们在食品专业生物化学的部分章节采用PBL教学法，PBL教学法覆盖整本教材还需要深入的探究。

参考文献

[1]卢宏柱、刘丹.PBL教学在我国高等医学教育中的现状[J].长江大学学报（自然科学版），2011（7）