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化学基础课为食品工程专业培养目标服务的探讨与实践

  化学作为一门中心学科,是很多应用科学的基础,如何更好地为专业培养目标服务是化学基础教学研究的重课题。本文以食品工程专业人才培养为例,说明化学基础课的两层含义,并且探讨了不同意义上的化学基础课的实践教学的方法。 
  关键词化学基础课;食品工程;培养目标 
  一、化学基础学科的两层含义 
  世界是由物质构成的,运动是物质存在的最基本方式,化学变化又是一种最基本的物质运动。化学运动创造了新的物质,同时又消灭了另一种物质。自从有了人类,化学便与人类结下了不解之缘。钻木取火,用火烧煮食物、烧制陶器、冶炼青铜器和铁器,人类活动的核心——衣食住行,都依赖化学知识,同时也随着化学知识的增加而飞速发展起来。正是这些应用极大地促进了当时社会生产力的发展,成为人类进步的标志。化学作为基础课程是理工科学生应该普遍学习的最基础的课程之一,不论所学专业涉及到多少化学知识,它是高等教育培养目标成长过程中必备的“营养元素”。因此,化学基础课可以有两层含义广义上的基础化学和狭义上的化学基础课。 
  例如食品科学专业的教学过程中有作为基础化学的课程,有机化学、无机化学、分析化学、物理化学,这些课程其他理工科学生也学习,具有科普性质的意义,其功能是提高培养目标的综合素质。化学知识渗透在人类发展的各个领域,哪个行业不与化学相关呢?有的人说物理与化学没关系,它们是两个平行的基础学科,这个话说得绝对了,现代物理学科中设有化学物理专业正说明了这个问题。针对专业所设的食品化学应该是狭义上的化学基础课程,所涉及的内容都为食品科学专业知识,是用化学原理解释和说明食品生产加工的现象和过程。因此,所涉及的化学知识相对集中,更偏重培养目标的专业技能教育,是学习好本专业的必备知识储备。 
  今天我们强调食品的营养及安全性,对食品有了明确的定义。《食品安全法》第九十九条对“食品”的定义如下食品,指各种供人食用或者饮用的成品和原料以及按照传统既是食品又是药品的物品,但是不包括以治疗为目的的物品。食品本身是物质,化学是研究物质的性质、组成、结构、变化和应用的科学,食品工程从理论研究到工业生产用到的几乎都是化学知识。化学知识如此普遍的应用,已经使我们忽略了它作为一门独立的科学的存在。在强调食品专业知识的情况下,越来越多的化工技术被应用到食品工程中来,如何讲授食品专业的化学基础课是一个学生和老师都关心的问题。 
  二、化学基础课程对食品专业的重性 
  食物是通常由碳水化合物、脂肪、蛋白质或水构成,能够藉进食或饮用为人类或者生物提供营养或愉悦的物质。食物的来源可以是植物、动物或者其他界的生物,例如真菌,亦或发酵产品,像是酒精。原始人类借由采集、耕种、畜牧、狩猎、钓鱼等许多不同的方式获得食物,现代都市人类已不再直接从大自然获取食物,食物已经成为一种必备的商品,来自市场或超市。人们在购买食品这种特别的商品时,希望知道商品营养成分的种类及含量,加工过程中营养成分是否受到破坏,是否产生了有害物质;食品生产者希望了解食物成长过程中经历了如何复杂的化学过程,哪些物质能够促进食品营养成分的形成,哪些物质在食物中沉积可能会危害消费者。上述内容正是食品专业的核心内容,食品科学实质上是由化学及其相关学科构建的,是用化学基础科学解释、发展的应用学科。因此,作为基础学科,化学是食品工程专业培养目标的必修课程。 
  现在的孩子可能不知道上世纪60年代的一句话“学好数理化,走遍全天下。”这是那个年代的产物,百废待兴的新中国需大量的科学技术人才从事各个领域的建设,作为基础课程,化学知识无疑是非常重的。其实技术快速发展的今天化学知识应是各行各业不可缺少的基本知识储备,食品行业尤其如此。食品科学专业培养目标的化学基础知识是否扎实对其未来的工作发展尤其重,因为化学原理和化工原理其实就是食品科学的核心内容。如果具有扎实的化学基础知识,化学专业培养目标就可以从事食品行业的工作,特别是食品分析检验工作,正说明食品科学与化学密不可分的依赖关系。 
  三、如何讲授食品专业的化学基础课程 
  化学知识包罗万象,针对不同培养目标授课内容侧重点是不同的。食品科学侧重于有机化学和分析化学,因此,小分子有机化合物的性质及其分析检测是食品专业培养目标学习的重点内容。如何让食品专业培养目标掌握扎实的化学基础是我们探讨的主问题。在食品专业培养方案的制订过程中,既注意化学知识的广度,又注意重点内容的全面理解。这就求讲授食品专业化学基础课的老师了解食品专业的特点、工艺和品质,在讲授化学基础课的过程中让食品专业的培养目标更多地了解食品这种特殊的化合物的物化性质,为接下来的专业学习奠定牢固的理论基础。一种化合物用在不同的行业,利用的物化性质不同,纯度求不同,存在的形态不同,检测标准也不同。如果讲授者了解其在各行各业的使用情况,并在讲授相关课程时能有详有略、加以引导,必然会使培养目标对自己所学专业、对这种化合物有一个深刻的了解。例如有机化学中,常见的有机酸中提到了乳酸。对于人的身体来说,乳酸是疲劳物质之一,是身体在保持体温和肌体运动而产生热量的过程中产生的废弃物。乳酸在食品行业、医药行业、发酵工业、纺织工业、烟草行业、化工行业、农业畜业中有广泛应用,在授课过程中,教师可以简单介绍一下乳酸在食品中的应用。 
  乳酸有比较好的保鲜防腐功效,可用于果酒、饮料、蔬菜腌制以及罐头食品加工、水果的贮藏等;乳酸具有调节液体pH值、抑菌、增长保质期、调节口味、保持食品色泽等作用。例如(1)在酿造啤酒时,加入适量乳酸既能调整pH 值促进糖化,有利于酵母发酵,提高啤酒质量,又能增加啤酒风味,延长啤酒的保质期。(2)缓冲型乳酸可应用于硬糖、水果糖及其他糖果产品中,酸味适中且糖转化率低;乳酸粉可用于各类糖果的上粉,作为粉状的酸味剂。(3)天然乳酸是乳制品中的天然固有成分,乳酸保证了乳制品的口味并且具有良好的抗微生物作用,乳酸广泛应用于调配型酸奶奶酪、冰淇淋等食品中,成为备受欢迎的乳制品酸味剂。 
  食品级乳酸的生产标准和检验标准也与其他行业不一样。2005版《中国药典》中乳酸含量测定方法为酸碱滴定法,含量限度为85.0%~90.0%(g/g);国家标准GB2023-2003中规定,乳酸食品添加剂含量测定方法是高效液相色谱法,含量限度为85.0%~90.0%(g/g),并且规定L(+)乳酸含量大于95.0%。 
  四、结束语 
  理论知识来源于生产实践,并且服务于生产实践。注重理论的学习,还是偏重生产技能的培训,是高等教育课程教学改革长久争论的课题。化学基础科学来源于人类改造自然的实践生产过程,经过长期的积累、总结、凝练,逐步形成自己独特的语言和体系。那些跨过底层生产磨炼的青年人直接进入高等院校,接受高等教育体系课程,因为缺失了认识事物的重环节——感知,必然迷茫,不知所学为何,尤其是基础理论部分课程。高等教育培养目标在接受这类脱离了实践的理论知识时,必然存在一定的困难。因此,我们在讲授课程的过程中将缺失的关联部分进行大致的补充。 
  参考文献 
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  2邓尚贵.面向21世纪食品科学与工程专业本科课程体系和人才培养模式和研究J.高等农业教育,1999(05). 
  3郑春龙.以创新实践能力培养为目标的高校实践教学体系的构建与实施J.中国高教研究,2007(04). 
  4李似姣.“分析化学前沿”教学内容及方法的研讨J.浙江师大学报(自然科学版),2001(12). 
  5俞仲文等.高等职业技术教育实践教学研究M.北京清华大学出版社,2004.