食品营养搭配中的数学方法应用与高校数学教育结合的实践研究

　　在健康中国战略下，科学膳食的核心是数学逻辑，需通过数学建模解决营养素均衡、成本优化等问题，而我国高校公共数学教育正面临理论与实践脱节、学生兴趣低的挑战，如何结合数学理论与专业真实场景成为改革关键。

　　我国当前高校数学教育与食品营养应用结合实践中仍存在许多问题。一是课程内容体系数学理论与食品营养知识被人为割裂。当前高校课程体系的一个突出问题是课程存在知识分割问题，数学理论与食品营养专业间鸿沟明显：公共数学教学抽象，鲜少涉及食品领域应用，学生懂线性规划却不会用其设计营养食谱；食品营养课程讲专业知识，却鲜少引导学生用数学建模转化约束条件。二是教学方法偏重公式推导而缺乏真实应用场景的问题驱动式训练。与课程内容割裂相伴的，是教学方法的陈旧。大学数学课堂多聚焦概念、定理与公式推导，依赖脱离现实的习题巩固，忽视用数学解决实际问题的能力培养，且缺乏食品营养领域真实问题驱动的设计，比如极少以“为控重糖尿病患者设计兼顾营养、偏好与成本的周食谱”为教学起点，导致学生虽能解标准化习题，面对非结构化现实问题却常束手无策，不知如何将理论转化为建模步骤。三是考核方式侧重于理论知识记忆，未能有效评价学生的建模与应用能力。考核是教学的指挥棒，当前数学教育的另一深层困境在于其考核方式的单一。对学生学习效果的评价，在很大程度上依然依赖以概念默写、公式运用为主要形式的期末闭卷考试。这种考核方式，无法有效评价其更为核心的数学建模与应用能力。这种重理论、轻应用的考核体系，向学生传递了负面导向，即学习数学的目标就是为了通过考试。这种模式从根本上制约了教学改革的实效。

　　为推动我国数学教育与食品营养应用深度融合，建议采取以下方式：

　　一是构建以线性规划与数据分析为核心的模块化跨学科课程案例库。要从根本上打破数学与食品营养之间的知识壁垒，首要路径是系统构建一个以真实问题为导向的模块化跨学科课程案例库。该案例库应以数学在食品营养领域的核心应用为牵引，重点围绕线性规划与数据分析两大方法论进行开发。在线性规划模块中，可以设计一系列案例，如最优化单餐营养搭配、基于成本约束的一周健康食谱设计、特殊人群膳食补充的数学模型构建等。在数据分析模块，则可以引入基于居民营养与健康状况调查数据的膳食模式分析、食品消费行为与慢性病发生率的关联性研究等案例。通过这样一个案例库，将抽象的数学理论具象化为一个个可操作的专业应用场景。

　　二是实施以膳食方案设计为导向的项目式学习，构建数学专业创新能力培养体系。要变革以公式推导为主的传统教学方法，在于实施以膳食方案设计为核心载体的项目式学习，能有效串联“产教、科教、创教、赛教”四驱融合路径，为数学专业创新能力培养提供可落地的实践框架。该体系通过多维度协同实现能力进阶。产教融合对接餐饮企业真实需求，让学生在设计面向不同人群的膳食方案时，将数学建模、数据分析等专业知识转化为解决营养配比、成本控制等实际问题的能力。科教融合引入营养学、食品科学等跨学科理论，引导学生运用概率统计、优化算法等数学工具，开展膳食效果预测、方案迭代优化等研究性学习。创教融合鼓励学生突破传统方案形式，结合数字化技术开发膳食推荐小程序、智能配餐计算模型，在创新实践中深化数学思维的应用边界。赛教融合以各类创新创业大赛、专业技能竞赛为抓手，通过赛事比拼检验膳食方案的科学性与实用性，倒逼学生提升方案设计的严谨性和创新性。将抽象的数学知识转化为具象的项目实践，既解决了数学专业学习中理论与应用脱节的问题，又通过四驱融合的联动效应，全面覆盖学生专业能力、实践能力、创新能力的培养需求，最终实现从“知识学习”到“能力产出”的闭环。

　　三是建立包含建模过程与方案报告的多元化应用导向型学业评价体系。为保障教学改革实效，需重构考核方式，建立多元评价体系，将重心从终结性理论考核转向项目过程与成果评估。如可取消单一期末闭卷考，以项目成果进行非标准答案考核，重点评价建模思路、数据处理及结果分析能力；同时纳入过程性评价，考量学生团队贡献与中期汇报表现，并引入同学互评、教师联合评审等多元主体，引导学生主动用数学解决实际问题。

　　推动数学方法在食品营养搭配中的应用，并将其与高校数学教育进行深度结合，是顺应大健康时代需求、深化教育教学改革的必然趋势。当前高校实践中存在的课程内容割裂、教学方法固化、考核方式单一等问题，根本原因在于未能建立起一个以解决真实问题为导向的跨学科教育范式，导致数学的价值在专业人才培养中被严重低估。可以想见，未来的融合实践必然以提升学生数学应用与创新能力为核心。