教学质量管理处

    一、教师简介

    秦斐，毕业于华中科技大学无机化学专业，副教授，武汉设计工程学院双师双能型教师，食品与生物科技学院食品质量与安全系教师。主持教、科研项目2项，参与教、科研项目7项，发表教、科研论文10余篇。荣获第七届全国数字创意教学技能大赛艺科融合组二等奖1项，指导学生获奖8项。2024-2025-2学期所授课程《食品化学》被评为武汉设计工程学院优质课堂。

    二、教学经验分享

    （一）课程介绍

    食品化学是食品科学与工程和食品质量与安全专业的专业基础类课程，是从化学的角度和分子水平上研究食品的组成、结构、理化性质、营养和安全性，以及它们在生产、加工、贮藏、运输、销售过程中发生的变化及其对食品品质和安全性影响的一门基础应用科学。食品化学为改善食品品质、开发新的食物资源、革新食品加工工艺和贮运技术、改进食品包装、加强食品质量控制及提高食品原料加工和综合利用水平奠定基础。通过本课程的学习，要求学生掌握食品化学的基本理论知识和了解食品化学学科新进展，并具有利用这些专业基础知识解决食品实际问题的能力和意识。

    （二）食品化学课程教学特点

    食品化学是与生活案例密切相关的一门课程。在教学设计与教学过程中，注重案例教学方法的应用，对培养和提高学生的实践能力、分析问题能力及了解食品科学与食品工业的发展方向都有重要作用。以提高学生专业知识运用能力、实验实践能力、创新创业能力及专业素养能力为目标，教学中从主要知识点、教学案例、思政知识点、教学目标等方面全面构建“案例导入——理论讲解——案例分析”三阶段的课堂教学模式。

    三、教学案例

    （一）教学案例一  第三章 碳水化合物——3.2 单糖及低聚糖的性质

    1.教学目标

    知识目标 能熟悉碳水化合物的功能；能说出碳水化合物的定义和分类；能说出单糖的两种结构。

    能力目标 能结合单糖及低聚糖的物理性质解释食品生产及加工中的现象。

    素质目标 通过学习本节内容，让学生理解单糖的物理性质在食品加工生产中的应用，达到学以致用的目的。

    2.学情分析

    学生在有机化学课程中已学习糖类化合物的基本结构、官能团，有一定的结构基础，但对于食品中的糖类化合物的功能不清楚，特别是单糖及低聚糖在食品加工及储藏中的作用。

    3. 教学难点 单糖的物理性质及其在食品加工及储藏中的应用。

    4. 教学方法 采用“案例导入——理论讲解——案例分析”三阶段的教学模式进行教学设计，增强课堂吸引力，促进学生深度参与，从而达到提升教学质量的目的。

    5. 教学过程

    以单糖的物理性质——甜度为例。

    （1）以生活中学生熟知的案例导入，激发学生学习兴趣。

图1  生活案例导入

    （2）理论知识讲解

    ① 甜度的定义

    单糖、大部分低聚糖具有甜味 ，如D-果糖，葡萄糖，蔗糖（二糖）等。

    相对值（比甜度），以蔗糖为基准物；10%或15%的蔗糖水溶液在20 ℃时的甜度为1。甜度比较：果糖>蔗糖>葡萄糖>麦芽糖>半乳糖。

    ② 影响甜度的因素：结构、分子量、溶解度、构型等。

    分子量越大，溶解度越小，甜度越小；

    -葡萄糖的甜度a-型 ＞ -型；

    -果糖的甜度a -型 ＜  -型 ；受温度影响较大，即“冷甜特性”。

            （3）案例解析

    理论知识点讲解结束，发起学习通主题讨论，让学生结合本节知识点积极思考，组织答案，发帖最快且最准确的给与课堂加分奖励。教师结合学生讨论结果进行案例分析，和课前案例前后呼应，形成知识闭环。

 图2  生活案例解析

    【课程思政】通过学习单糖的各种物理性质及其在食品加工中的应用，培养学生透过现象看本质的学习素养，理解甜度、旋光性、溶解度及吸湿性和保湿性对食品产生的影响，提高学生分析问题解决问题的能力。

    （二）教学案例二  第七章 7.2  四吡咯色素——血红素

    1.教学目标

    知识目标 能说出血红素的结构及存在状态，能根据肌红蛋白的结构改变分析肉品的色泽变化；知道类胡萝卜素的分类、结构及性质。

    能力目标 会分析肌肉的颜色在储藏和肉制品加工中的变化，能结合所学内容总结肉色的保护方法。

    素质目标 通过学习本节内容，学生应尊重和传承传统知识。同时，现代科学深入研究肌肉颜色变化的原理，如肌红蛋白与氧气、温度等因素的反应机制，利用这些科学知识开发出更先进的加工和储藏技术，鼓励学生在学习和研究中既要尊重传统，又要勇于科技创新。

    2.学情分析

    学生之前已学习四吡咯色素的基本结构和分类，所以在此基础上学习血红素的结构会比较好理解掌握，但对于肉品加工过程中血红素结构的改变对肉品色泽的影响，此部分内容的学习是有一定难度的。

    3. 教学难点 学生能根据肌红蛋白的结构改变分析肉品的色泽变化。

    4. 教学方法 采用“案例导入——理论讲解——案例分析”三阶段的教学模式进行教学设计，让学生带着问题进入课堂学习，提高学生学习兴趣和课堂教学效果。

    5.教学过程

    （1）以问题案例导入，去菜市场，对于不同颜色的肉类，如何选择？

图3  问题案例导入

    （2）本节知识讲解

    ① 图片辅助讲解血红素的结构和存在状态

    血红素是动物肌肉和血液中的红色色素，属于亚铁卟啉类化合物，Fe²⁺有6个配位部位；在肌肉中的主要存在形式为肌红蛋白，在血液中的主要存在形式为血红蛋白，二者蛋白质部分是球蛋白。肌红蛋白占肌肉色素的90%，在肉品储藏加工中会转化为多种衍生物。

图4  血红素的结构及Fe²⁺的配位部位

    ② 肌红蛋白在肉品储藏和加工中的变化

    氧合作用：血红素中的亚铁与一分子氧以配位键结合成为氧合肌红蛋白(MbO2)，亚铁离子不被氧化；

    氧化作用：肌红蛋白卟啉环中Fe2+的转变成Fe3+，生成高铁肌红蛋白(MMb)。

图5  肌红蛋白在肉品储藏和加工中的颜色变化

    ③ 肉及肉制品的护色

    高氧压护色；采用低透气性材料、抽真空和加除氧剂；采用100% CO2条件，配合使用除氧剂，效果更好；腌肉色素（发色剂：硝酸盐或亚硝酸盐发色）

    【课程思政】腌肉色素使肉品颜色更加鲜艳，性质更加稳定，抑菌、抗氧化，肉品还具有腌肉风味；但不能过量使用，和胺类物质反应产生亚硝胺，具有致癌作用，作为食品人要有社会责任感，合法、合规、合范围使用。

    （3）案例解析

图6  肉品储藏加工中颜色发生变化的原因

    （三）教学案例三  第五章    5.3 蛋白质的变性

   1.教学目标

   知识目标 能说出蛋白质变性的概念，会分析蛋白质变性的实质；理解物理及化学变性的因素及特点。

   能力目标 能辨别引起蛋白质变性的因素；会分析食品加工中蛋白质变性的实例及对食品品质的影响。

   素质目标 通过学习蛋白质变性的相关知识，培养学生结合社会热点事件培养学生崇尚科学的精神，使学生能够独立地进行科学思辨。

    2.学情分析

    学生在学习本节内容之前已学习蛋白质的四级结构，只停留在理论知识阶段，但对于食品加工中外界条件的改变对蛋白质结构的影响尚不清楚，不会结合实例分析蛋白质变性的实质及引起蛋白质变性的因素。

    3.教学难点 学生对影响蛋白质热变性的因素的判断

    4.教学方法 本节内容案例较多，采用“案例导入——理论讲解——案例分析”三阶段的教学模式为主线进行教学设计，中间穿插多个案例讲解，让学生在熟悉的案例教学中掌握蛋白质变性的相关点。

    5.教学过程

    （1）以问题案例导入：你喜欢吃几分熟的牛排？不同熟度的牛排为什么呈现不同的颜色和口感？

    （2）本节知识讲解

    ① 在复习回顾蛋白质结构的基础上，讲解蛋白质变性的概念，分析其本质，及变性对蛋白质结构和功能的影响；

    ② 从日常生活中的富含蛋白质食品的加工让学生讨论影响蛋白质变性的因素，包括物理因素和化学因素。重点讲解加热对于蛋白质的影响。

    【案例穿插】通过讲解热变性速度与温度的关系分析高温瞬时杀菌（HTST）、超高温杀菌（UHT）技术原理；通过讲解组成氨基酸和蛋白质的种类对热变性的影响分析鸡蛋加热凝固而牛乳加热不凝固的原因；通过讲解含水量越高，变性温度（Td）越低的知识点分析美容冻干粉的稳定性高的原因。

    另外，还包括冷冻、机械处理、流体静压及辐射引起的蛋白质变性及在食品加工储藏中对食品质量与安全的影响。

    ③ 化学因素：、金属、有机溶剂、有机化合物水溶液、表面活性剂、盐

    【课程思政】——雪碧加牛奶的案例

   通过分析案例实质，是pH发生变化引起的蛋白质变性，培养学生结合社会热点事件分析问题、崇尚科学的精神，使学生能够独立地进行科学思辨。

    （3）随堂测试

图7  蛋白质变性的实例分析

    四、教学实践的成效

    通过在《食品化学》课程教学中系统性地实施“案例导入—理论讲解—案例分析”三阶段教学模式，并有机融入思政教育元素，学生在多个维度产生了积极的变化和显著的教学效果。具体总结如下：

    1.学生学习兴趣与课堂参与度显著提升

    教学中生活化、问题导向的案例导入（如“不同熟度牛排的颜色与口感”“肉类颜色的选择”）有效激发了学生的好奇心和求知欲。学生在课堂上主动发言、参与主题讨论（如学习通平台互动），发帖速度快、答案质量高，形成了活跃的课堂氛围，实现了从“被动接受”到“主动探究”的转变。

    2.专业知识理解与实践应用能力增强

    学生能够将抽象的理论知识（如单糖的甜度、血红素的结构变化、蛋白质变性机制）与食品加工、储藏中的实际问题相结合。在案例解析环节，学生能准确解释“果糖的冷甜特性”“肉色变化与护色技术”“蛋白质热变性在杀菌工艺中的应用”等现象；通过随堂测试和主题讨论，展现出对知识点的深度理解和举一反三的能力。

    3.科学素养与批判性思维逐步形成

    课程中通过“雪碧加牛奶”“腌肉发色剂使用”等案例，引导学生分析科学本质与社会热点，培养独立思辨能力。学生能够理性看待食品添加剂的安全性，理解“合法、合规、合范围使用”的社会责任；在讨论中表现出对科学原理的尊重和批判性思考，避免盲目相信网络谣言。

    4.传统传承与科技创新意识并重

    在“血红素与肉品护色”教学中，既强调传统加工经验的科学性，又引入现代技术（如真空包装、除氧剂）的创新应用。让学生树立了“尊重传统、勇于创新”的科技观。

    5.综合能力与综合素质全面提升

    通过三阶段教学模式，学生不仅在知识层面掌握扎实，更在能力（分析、实践、创新）和素质（科学精神、社会责任）上得到综合训练，能独立完成从现象分析到理论解释的知识闭环。

    五、总结与展望

    食品化学课程教学团队将案例教学和思政元素融入食品化学的课程教学实践中，进而在思政理念、教学内容、课程案例和思政素材、教学方式和考核评价等方面进行不断改革和摸索，构建案例教学与思政教学融合的食品化学课程教学体系，这一教学模式不仅实现了专业知识传授与价值引领的有机统一，也为培养具备科学素养、创新精神与社会责任的新时代食品专业人才奠定了坚实基础，对调动学生学习食品化学的积极性和主动性、实验实践过程的参与度和团结协作能力、创新意识和创新创业能力、实事求是的科学钻研精神、思想素质和道德素养等方面都具有较大提升。