醫學院校食品質量與安全專業“食品化學”課程教學改革研究
——醫學特色“食品化學”課程整合和任務式翻轉課堂教學法效果評價

蘇立杰，董嘉華，曾鈺鵬，丁靜華，李瑤璐，王立輝，陳驍熠

（廣州醫科大學公共衛生學院，廣東廣州 511436）

0 引言

研究食品營養、衛生、安全與健康的關系是食品質量與安全專業重要內容，不僅要研究食品安全衛生質量管理，還要研究食品營養的保障和對人體健康的影響[1-2]。近年來，由于居民生活方式和飲食結構的改變，造成了慢病發病率劇增，人們對食品質量與安全的需要已不僅是解決食品安全問題，而是更希望解決食品營養問題，要求食品質量與安全以人的健康為中心，研究食物與健康的關系，達到通過食物維護健康、調節亞健康、輔助治療疾病的作用[3-4]。因此，醫學院校開設食品質量與安全專業是學科和社會發展的必然要求和趨勢[5]。黨和政府提出實施健康中國國家戰略，掀起了構建健康中國和全民營養的浪潮，大健康產業已成為經濟發展的新引擎[6]。與食品營養衛生相關的產品和服務是大健康產業中的重要內容。大健康的食品產業迫切需要具備健康食品、功能食品、特醫食品研發能力的復合型專業人才[7]。醫學背景的食品質量與安全專業將傳統以食品為研究對象拓展為整合“食品加工、食品安全、食品營養和疾病防治”的新模式，專業課程體系包括醫學、食品、管理3個部分，符合大健康食品產業人才需求[8-9]?！笆称坊瘜W”是食品質量與安全專業重要的核心課程之一，學好“食品化學”可為后續專業課程學習打下良好基礎[10]。傳統的“食品化學”課程主要關注食品組分及其化學反應產物對色、香、味等感官功能的影響[11]，而對人體健康的影響關注較少。醫學背景食品質量與安全專業的“食品化學”課程如果按照傳統教學模式難以滿足大健康的食品產業對實用復合型人才的需求。因此，探索適合于醫學院校食品質量與安全專業的“食品化學”課程教學模式是非常必要的。

課程教學需要圍繞專業人才培養目標來制定教學內容和開展教學活動[12]。因此，為了突顯醫學特色的專業培養目標，在保證食品感官功能的基礎上，可將醫學課程相關知識整合到“食品化學”課程中。目前“食品化學”課程內容通常分為11章，即水、蛋白質、糖類物質、脂質、維生素、礦物質、酶、色素、食品風味物質、食品添加劑及食品中的有害成分[13]。部分內容與“無機化學”“有機化學”“生物化學”等課程內容存在交叉，可歸并和優化重復知識點，節省學時用于醫學相關知識的整合。例如糖類物質這一章節，傳統教學僅介紹功能性低聚糖和活性多糖在食品加工中的作用，但很多功能性低聚糖和活性多糖具有抗氧化、抗炎、抗癌、調節腸道菌群等生物活性，可與“基礎醫學概論”“醫學免疫學”“預防醫學”等課程相關知識點整合，介紹功能性低聚糖和活性多糖對人體健康的影響及其在疾病預防中的作用，加深學生對糖類物質的了解，為今后研發功能食品和特殊醫學用途食品打下基礎。因此，以食品化學反應對人體健康影響為目標進行課程整合，建立實現專業培養目標的新型“食品化學”課程內容具有重要意義。

“食品化學”課程學時長、內容多，如果仍采用傳統的“填鴨式”教學模式，不利于學生對知識點的掌握和應用[14]。翻轉課堂是指通過顛倒知識傳授和知識內化，來改變傳統教學中的師生角色并對課堂時間的使用進行重新規劃的教學模式[15]。任務型教學是指教師將學生分成若干小組，通過創設一個個“任務”，根據每次的授課內容，為每個小組設置符合教學目標的研究任務[16]。任務式翻轉課堂教學法是將2種教學方法進行有機結合，充分體現了“教師主導、學生主體”的教學思想，相比于傳統教學模式，更有利于培養學生自主學習能力和創新能力，提高教學效果[17]。對整合后的“食品化學”課程應用任務式翻轉課堂的教學方法實施教學，可提高課程教學效果，體現醫學院校食品質量與安全專業關注食品與人體健康的專業特色和落實人才培養要求。研究探索醫學背景的食品質量與安全專業的核心課程的教學改革，研究成果可進一步在醫學院校的食品質量與安全專業中推廣具有重要的現實意義和應用價值。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

廣州醫科大學2016、2017級食品質量與安全系學生共50人，共獲得有效問卷50份，回收率為100%。

1.2 問卷設計及數據錄入

問卷總共分為3個部分：第一部分為學生基本信息；第二部分為學生對醫學特色“食品化學”課程整合和任務式翻轉課堂教學法的重要性評估；第三部分為課程整合和實施教學法的效果評估，其中包括學生在課程整合和接受教學法前后關于食品營養與健康相關知識掌握、課程學習效果、科研能力等方面的情況。為確保問卷的真實性和可靠性，以自填法和詢問法進行不記名調查。問卷回收后，統一采用Epidata3.1軟件建立數據庫，核實確認無誤后鎖定數據庫并備份。

1.3 試驗方法

1.3.1 “食品化學”課程的整合

（1）歸并和優化課程內容。如食品中三大產能營養素的化學結構和理化性質等知識點已在相關化學課程中學習過，課程變成自主學習內容，而將三大產能營養素在食品加工中的理化變化及其對健康的影響作為重點。通過美拉德反應可以將糖類物質、蛋白質、水分、色澤、食品風味等各章節的知識點進行串聯，把美拉德反應的化學本質、品質變化和人體健康的影響等統一起來，形成完整的知識體系。

（2）延伸和拓展食品營養與健康相關知識。在糖類物質章節中介紹“功能性低聚糖和活性多糖的生物活性和對人體健康的影響”，同時介紹保持生物活性作用的食品加工方法。蛋白質章節中關注“蛋白質水解多肽的生物活性作用”，同時結合案例介紹牛奶深度水解蛋白的加工方法及其在預防嬰幼兒食物過敏配方食品中的應用。脂類物質章節中重點介紹“不飽和脂肪酸在代謝綜合癥防治中的作用，以及不同不飽和脂肪酸的比例組合的防治效果”。食品色澤和風味章節中除了介紹色澤和風味物質的加工特性之外，還突出加工過程產生的色素和風味分子對人體健康的影響。將延伸和拓展的食品營養與健康相關知識變成專題任務讓學生自主學習，學習成效應用任務式翻轉課堂教學法進行匯報。

1.3.2 任務式翻轉課堂教學法的實施

（1）有計劃地將學生分組。將每個班級學生分成4組，每組學生指定一名授課教師和研究生進行輔導。

（2）將整合課程內容制定成多個學習專題。將每一章節的整合課程內容分解成不同的學習專題，變成相應的學習任務讓學生去進行自主學習。

（3） 利用超星學習通APP布置任務并指導學生準備專題匯報。將整合內容以任務形式通過學習通APP布置給學生。指導教師利用學習通在線上指導學生查閱資料，進行小組討論和PPT制作，準備將學習成果進行專題匯報。

（4）翻轉課堂實施。每個小組學生輪流在課堂上進行PPT專題匯報，將學習內容和體會進行分享，教師指導全班學生對關鍵知識點進行討論。

（5）學習效果評價。改革以考試為主的考核方式，注重形成性和過程性評價，重點關注學生的學習成長過程，以學生查閱資料質量、制作PPT質量、課堂上演講質量和參與討論質量等多個方面進行成績評價。

（6）參與課外科研項目。鼓勵學生將專題學習成果應用于畢業課題和課外科研項目申請。

1.4 教學效果評估

在接受課程整合和任務式翻轉課堂教學法實施一段時間后，學生以回顧的方式評價接受教學法前后的各個評價指標變化。

1.5 統計學分析

運用SPSS 21.0統計軟件進行分析。計量資料的統計描述用均數±標準差表示，計數資料的統計描述用率或構成比表示；計數資料的組間比較采用X2檢驗進行分析，所有的檢驗均為雙側檢驗，組間比較 α=0.05。

2 結果與分析

2.1 一般情況

在回收的50份問卷中，有44位（88%） 學生完全或比較能接受醫學特色的“食品化學”課程整合，41位（82%）學生完全或比較能接受任務式翻轉課堂教學法，43位（86%）學生認為醫學特色的“食品化學”課程整合和任務式翻轉課堂教學法能夠提高學習效率，48位（96%）學生認為該教學法可以拓展食物與人體健康相關方面的知識，46位（92%）學生認為該教學法對醫學背景的食品質量與安全專業學生的專業技能培養有幫助，46位（92%） 學生認為該教學法對醫學背景的食品質量與安全專業學生從事健康食品、功能食品和特醫食品的研發有幫助。

2.2 學生接受課程整合和任務式翻轉課堂教學法前后對自身知識和能力的看法

（1）食品營養與健康相關知識。調查發現，開展醫學特色“食品化學”課程整合后，學生掌握了更多的食品營養與健康相關知識，了解相關評價指標，如了解食品化學反應對人體健康影響，了解功能性低聚糖、活性多糖的作用和功效，了解生物活性肽的作用和功效，了解不飽和脂肪酸對人體的作用和功效，在接受教學法前后具有統計差異。

學生接受醫學特色“食品化學”課程整合對食品營養與健康相關知識掌握的看法比較見表1。

表1 學生接受醫學特色“食品化學”課程整合對食品營養與健康相關知識掌握的看法比較

（2）學習效益。調查發現，開展任務式翻轉課堂教學法后，學生對“食品化學”課程的學習效益得到提高，相關評價指標如對該課程的感興趣程度、知識掌握程度、主動學習能力、課堂效率和課堂參與度、在接受教學法前后具有統計差異。

學生接受任務式翻轉課堂教學法對課程學習效益的看法比較見表2。

表2 學生接受任務式翻轉課堂教學法對課程學習效益的看法比較

表3 學生接受“食品化學”課程整合和任務式翻轉課堂教學法對科研能力的看法比較

（3）科研能力。調查發現，開展課程整合和任務式翻轉課堂教學法后，學生的科研能力得到提高，積極將所學知識應用于畢業課題和課外科研項目的申請及相關評價指標，如查閱文獻的能力，分析資料及整理資料的能力，了解健康食品、功能食品和特醫食品的研發過程，初步學會設計一款功能食品，課題申報和論文寫作技能，在接受教學法前后具有統計差異。

學生接受“食品化學”課程整合和任務式翻轉課堂教學法對科研能力的看法比較見表3。

3 討論

近年來，隨著慢性病發病率劇增和疾病譜改變，催生了大健康產業的興起。大健康產業時代，食品質量與安全的實施目標是在保障食品食用安全的同時使食物體現其應有的營養價值[18]。醫學背景的食品質量與安全專業，關注食物與人類健康的關系，培養目標符合大健康食品產業的社會需求[19]?！笆称坊瘜W”課程為食品質量與安全專業的重要專業必修課，課程的教學內容需體現專業特色和人才培養目標的落實。傳統的“食品化學”課程教學關注食品組分和化學反應對食品色、香、味的影響，無法完全體現醫學院校食品質量與安全專業關注食物與人體健康的專業特色，因此急需探索適合于醫學院校食品質量與安全專業的“食品化學”課程教學模式。研究開展醫學特色“食品化學”課程整合和任務式翻轉課堂教學法改革后，學生掌握更多的食品營養與健康相關知識，提高了課程學習效果和課外科研能力，為將來從事健康食品、功能食品和特醫食品研發工作打下基礎，達到本專業人才培養目標要求。

3.1 掌握食品營養與健康相關知識

健康大產業中應運而生的健康相關食品不僅注重感官功能，而且更加關注對健康的影響，對亞健康的調理和對疾病的輔助治療。這要求醫學背景食品質量與安全專業學生在知識構成上需要更多的食品營養與健康相關醫學基礎知識來支撐。課題調查發現開展醫學特色“食品化學”課程整合后，學生掌握更多的食品營養與健康相關知識。這是由于通過課程整合后，歸并和優化了與化學課程重復的知識點，節省了學時用于醫學相關知識的延伸和拓展，并通過任務式翻轉課堂教學法的實施提高學生對知識的掌握程度[20]。在“糖類物質化學”這一章教學中，糖類物質結構與之前化學課程知識有重復，對其進行歸并和優化，教學內容增加目前功能性低聚糖和活性多糖調節腸道菌群干預慢病的研究報道，同時通過任務式翻轉課堂教學法加深學生對知識的掌握。讓學生分組查閱有關低聚果糖和香菇多糖對食品加工和人體健康影響的資料，尋找日常食品生產中應用低聚果糖和香菇多糖的實例，讓學生利用低聚果糖和香菇多糖設計一款功能性食品，并將學習成果利用翻轉課堂的模式進行PPT匯報，并鼓勵將功能食品設計思路應用于畢業課題和課外科研項目申請，為將來從事大健康食品產業的相關工作提供知識積累。通過“食品化學”課程整合，解決了傳統“食品化學”教學無法體現醫學院校食品質量與安全專業特色和人才培養目標落實的問題。

3.2 提高“食品化學”課程學習效益

“食品化學”課程學時長、教學內容多，如果仍采用傳統的“一言堂”和“填鴨式”教學模式，必然出現“教師簡單講講、學生大概聽聽，課堂氣氛冷清”的現象，不利于學生對知識的掌握和將其應用到食品研發的實踐中。目前，本科教學要求避免“水課”，提倡利用線上線下混合教學的模式打造“金課”[21]。課題研究利用超星學習通APP來實施任務式翻轉課堂教學法，通過線上線下混合教學來提高學生的學習效益。調查發現，開展任務式翻轉課堂教學法后，大部分學生能接受任務式翻轉課堂教學法，對課程的感興趣程度、知識掌握程度、主動學習能力、課堂效率和課堂參與度均得到提高。在課前利用超星學習通APP將學生分組，把課程整合的相關知識變成專題任務，學生根據任務尋找相關學習材料并進行自主學習，教師在學習通APP上與學生進行討論，并指導學生制作PPT。學生在課堂上匯報學習成果，并進行討論互動。在此過程中，學生擺脫了被動接受知識的角色，成為整個教與學過程中的主體，在自主學習和動手實踐的過程中掌握知識[22]。將任務式教學法和翻轉課堂教學模式結合，比傳統教學模式更有利于培養學生自主學習能力，增加課堂互動，提高教學效果，充分體現培養能說、會寫、勤干的新型復合人才的專業培養目標。

3.3 提升科研能力

醫學背景的食品質量與安全專業注重培養學生具備研究食物與人體健康關系的科研能力。調查發現，該教學法可提高學生的科研能力，相關評價指標，如查閱文獻、分析資料及整理資料的能力，課題申報和論文寫作技能，在接受教學法前后具有統計差異。同時，大部分學生認為該教學法對專業技能培養有幫助，初步學會設計一款功能食品，為將來從事健康食品、功能食品和特醫食品的研發工作提供基礎。這是由于該教學法改革能夠給學生掌握更多食品營養和人體健康相關的知識，同時又營造了一個輕松、主動的學習環境，使學生在學習過程中不斷地利用網絡查詢資料進行自主學習，經過獨立思考和分析討論，最終理解和掌握相關知識[23]。在“糖類物質”這一章節教學中，學生認識到了功能性低聚糖和活性多糖對健康的影響，并嘗試利用其設計一款功能性食品。學生將專題匯報成果應用于畢業課題和課外科研項目申請，如有學生畢業課題和課外科研項目為功能性復合代糖酸奶的研制和功能性復合代糖對便秘小鼠的干預作用，學生在科研能力上的進步更好地體現了該教學法的效果。

4 結語

“食品化學”課程整合和任務式翻轉課堂教學法改革適合于醫學院校食品質量與安全專業的“食品化學”課程教學，符合以研究食物與人體健康關系為培養目標的人才培養要求，可在相關醫學院校食品質量與安全專業教學中推廣應用。