食品分析課程綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革與實(shí)踐

曹湛慧，黃 和，周 濃，蔣志紅，林華娟，李承勇

(廣東海洋大學(xué)食品科技學(xué)院，廣東湛江 524088)

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食品分析課程綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革與實(shí)踐

曹湛慧，黃 和*，周 濃，蔣志紅，林華娟，李承勇

(廣東海洋大學(xué)食品科技學(xué)院，廣東湛江 524088)

摘要分析了食品分析傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問(wèn)題，認(rèn)為傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)不足。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課上缺乏獨(dú)立思考和自主動(dòng)手操作的鍛煉機(jī)會(huì)，不能獨(dú)立完成畢業(yè)論文實(shí)驗(yàn)。探討了開(kāi)設(shè)綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的必要性，進(jìn)而從實(shí)驗(yàn)教學(xué)前的準(zhǔn)備工作、實(shí)驗(yàn)教學(xué)的具體操作和實(shí)驗(yàn)考核方式等方面對(duì)食品分析綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行改革。實(shí)踐證明，該實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革具有一定的成效。

關(guān)鍵詞食品分析；綜合設(shè)計(jì)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；改革

食品分析課程是高校食品專業(yè)的一門重要的基礎(chǔ)課，是食品科學(xué)與工程專業(yè)、食品質(zhì)量與安全專業(yè)本科生的必修課程。該課程研究各種食品組成成分的分析檢測(cè)原理、分析方法，評(píng)價(jià)食品品質(zhì)并起到保證和監(jiān)督食品質(zhì)量與安全的重要作用。隨著社會(huì)食品安全事件的層出不窮，更顯現(xiàn)出食品分析課程的重要性。

食品分析課程作為一門實(shí)踐性和應(yīng)用性很強(qiáng)的專業(yè)課，其內(nèi)容體系分為理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)兩部分。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是對(duì)理論知識(shí)的驗(yàn)證和鞏固，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能、分析和解決問(wèn)題的能力，以及養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和創(chuàng)新精神起著十分重要的作用。通過(guò)對(duì)畢業(yè)生的追蹤調(diào)查得知，食品分析課程的理論和實(shí)驗(yàn)技能在工作和科研中應(yīng)用很廣泛，因此該課程的開(kāi)設(shè)十分重要。廣東海洋大學(xué)食品科技學(xué)院食品分析課題組經(jīng)過(guò)多年的教學(xué)改革與實(shí)踐，已成為一門教學(xué)內(nèi)容科學(xué)，教學(xué)方法先進(jìn)，教學(xué)水平高的課程，2014年被評(píng)為廣東省精品資源共享課程。

近年來(lái)，高等教育教學(xué)改革要求大力推行綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的開(kāi)設(shè)。綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要組成部分。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，如何開(kāi)設(shè)綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)就顯得尤為重要[1]。很多高校對(duì)開(kāi)設(shè)綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了積極的改革與實(shí)踐，推動(dòng)了高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革[2]。為此，筆者也對(duì)廣東海洋大學(xué)食品分析課程綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行了探索性的改革。

1傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問(wèn)題

傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，這對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)有一定的局限性。由于課內(nèi)學(xué)時(shí)、實(shí)驗(yàn)條件等因素的限制，學(xué)生不可能參與實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作。長(zhǎng)期以來(lái)的傳統(tǒng)方法是由實(shí)驗(yàn)員準(zhǔn)備各種試劑的配制和儀器的調(diào)試，指導(dǎo)教師講解實(shí)驗(yàn)原理、操作步驟、注意事項(xiàng)。學(xué)生在教師的指導(dǎo)下完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。在這種教學(xué)模式下，學(xué)生獨(dú)立思考得少，而且依賴性大，整個(gè)實(shí)驗(yàn)處于被動(dòng)狀態(tài)，難以達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立操作技能的目的，不利于培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。學(xué)生實(shí)驗(yàn)課上只需按部就班，缺乏獨(dú)立思考和自主動(dòng)手操作的鍛練機(jī)會(huì)，導(dǎo)致在進(jìn)行畢業(yè)論文實(shí)驗(yàn)時(shí)，有部分學(xué)生不會(huì)配制常用的試劑，也不會(huì)調(diào)試一些常見(jiàn)的儀器設(shè)備[3]，不能獨(dú)立完成畢業(yè)論文實(shí)驗(yàn)。因此，改革傳統(tǒng)的食品分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，開(kāi)設(shè)讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)的綜合性實(shí)驗(yàn)，有利于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，提高學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力。

2開(kāi)設(shè)綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的必要性

由于食品種類繁多，分析指標(biāo)多種多樣，決定了食品分析課程具有內(nèi)容繁雜、原理方法多樣等特點(diǎn)。食品分析內(nèi)容大致可分為一般營(yíng)養(yǎng)成分、有毒有害物質(zhì)、功能性成分三大部分。根據(jù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)的要求，又分為兩大模塊，第1個(gè)模塊是以一般營(yíng)養(yǎng)成分為主的基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)；第2個(gè)模塊是實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涵蓋樣品預(yù)處理等綜合檢驗(yàn)技能的綜合技能型實(shí)驗(yàn)。

既注重基本技能的訓(xùn)練，又增設(shè)了實(shí)際應(yīng)用廣泛的綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，這樣容易促進(jìn)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解和對(duì)內(nèi)容的掌握。設(shè)計(jì)基本技能訓(xùn)練性實(shí)驗(yàn)、綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)兩大類實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在強(qiáng)化基本技能訓(xùn)練后循序漸進(jìn)地過(guò)渡到實(shí)驗(yàn)難度較大的綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。

綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生具有一定的實(shí)驗(yàn)操作技能，為了進(jìn)一步提高學(xué)生的綜合實(shí)驗(yàn)技能，由學(xué)生獨(dú)立查閱文獻(xiàn)資料，獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)[4]。其教學(xué)過(guò)程是從實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目選題，查閱文獻(xiàn)資料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，到完成實(shí)驗(yàn)，撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，都由學(xué)生獨(dú)立完成[5]，指導(dǎo)教師只起到啟發(fā)、引導(dǎo)的作用。綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，實(shí)現(xiàn)以學(xué)生自我訓(xùn)練為主的教學(xué)模式。這種教學(xué)模式不僅可以提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力，而且可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生變被動(dòng)為主動(dòng)，自己處理樣品并調(diào)試安裝實(shí)驗(yàn)儀器。通過(guò)綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)，使學(xué)生經(jīng)歷了食品分析實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程，從而激發(fā)了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課的熱情，同時(shí)調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性。

3綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)施方法

3.1實(shí)驗(yàn)教學(xué)前的準(zhǔn)備工作綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)前，指導(dǎo)教師要根據(jù)食品分析教學(xué)計(jì)劃和實(shí)驗(yàn)室條件，擬定實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的選題方向。在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)上，結(jié)合學(xué)校水產(chǎn)食品科學(xué)的特色，整合成水產(chǎn)品重金屬安全模塊、獸藥殘留安全模塊和持久性有機(jī)污染物安全模塊等幾個(gè)較大的綜合性實(shí)驗(yàn)。由學(xué)生查找資料后確定具體實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，然后查閱相關(guān)資料，擬定實(shí)驗(yàn)方案。實(shí)驗(yàn)方案中要求不僅包括實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方法、材料與試劑、儀器設(shè)備，還要有具體的實(shí)驗(yàn)步驟、計(jì)算公式和數(shù)據(jù)處理及實(shí)驗(yàn)時(shí)間安排等。指導(dǎo)教師對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行檢查、論證，保證綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)具有可行性和創(chuàng)新性。在實(shí)驗(yàn)方案選擇中重點(diǎn)要求學(xué)生采用最新的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法，這樣能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探索精神。學(xué)生在指導(dǎo)教師認(rèn)可實(shí)驗(yàn)方案后，方可進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

由于每個(gè)學(xué)生選題不同，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目較多，實(shí)驗(yàn)材料豐富，為了避免某些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目過(guò)于集中，指導(dǎo)教師要根據(jù)實(shí)驗(yàn)室實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)員盡量完善實(shí)驗(yàn)條件，提供實(shí)驗(yàn)室場(chǎng)地、齊備的儀器設(shè)備和充足的化學(xué)試劑。

3.2實(shí)驗(yàn)教學(xué)的具體操作綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是學(xué)生完成一個(gè)實(shí)際樣品的分析檢測(cè)的完整實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括多個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的操作。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要進(jìn)行試劑配制、樣品的前處理、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的先后安排等，要求學(xué)生必須要獨(dú)立思考問(wèn)題，解決出現(xiàn)的問(wèn)題，最終完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)。因此，食品分析課程采用綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)模式，使學(xué)生能夠體會(huì)到食品分析知識(shí)的融會(huì)貫通，提高了理論知識(shí)的運(yùn)用能力和學(xué)習(xí)的積極性。

在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，要求學(xué)生認(rèn)真進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，做好原始數(shù)據(jù)的記錄。由于學(xué)生實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不足，動(dòng)手能力不強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中往往會(huì)出現(xiàn)較多問(wèn)題，因此指導(dǎo)教師要負(fù)責(zé)監(jiān)督，及時(shí)解決學(xué)生提出的實(shí)驗(yàn)問(wèn)題，發(fā)現(xiàn)學(xué)生操作錯(cuò)誤時(shí)及時(shí)糾正，不斷促進(jìn)學(xué)生真正在實(shí)驗(yàn)中得到訓(xùn)練與提高。

由于現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)日新月異，綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)有必要結(jié)合當(dāng)前食品安全性檢測(cè)的熱點(diǎn)項(xiàng)目，及時(shí)改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容，補(bǔ)充新方法和新技術(shù)。為配合教學(xué)改革的不斷推進(jìn)，也可采用靈活的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，可在規(guī)定上課時(shí)間內(nèi)完成，或以開(kāi)放實(shí)驗(yàn)的形式進(jìn)行。

3.3實(shí)驗(yàn)教學(xué)的考核方式考核是全面評(píng)定學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度、實(shí)驗(yàn)技能及綜合能力的一種手段，也是對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的一種檢驗(yàn)[3]。綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的考核應(yīng)貫穿于整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，將實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)過(guò)程操作和實(shí)驗(yàn)報(bào)告綜合起來(lái)，全面考核學(xué)生的素質(zhì)與能力。實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)占30%，包括書(shū)寫(xiě)格式的規(guī)范性、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的可行性和全面性等。實(shí)驗(yàn)過(guò)程操作占40%，包括實(shí)驗(yàn)態(tài)度、操作方法、處理問(wèn)題的能力等。指導(dǎo)教師觀察學(xué)生的實(shí)驗(yàn)情況，檢查原始實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)學(xué)生的整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行打分。實(shí)驗(yàn)報(bào)告占30%，包括書(shū)寫(xiě)格式的規(guī)范性、內(nèi)容的全面性、結(jié)果分析與討論及改進(jìn)意見(jiàn)等，注重實(shí)驗(yàn)報(bào)告中的結(jié)果討論與分析。學(xué)生不但要分析實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵，還要分析實(shí)驗(yàn)失敗的原因，鼓勵(lì)學(xué)生提出問(wèn)題進(jìn)行討論，這樣易于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考問(wèn)題及創(chuàng)新思維能力。

廣東海洋大學(xué)的食品分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)從2006年下半年開(kāi)始增設(shè)綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。為了檢查教學(xué)效果，進(jìn)行了學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能抽查工作，對(duì)比了分別使用兩種教學(xué)模式的食品科學(xué)與工程專業(yè)2003級(jí)、2004級(jí)學(xué)生，發(fā)現(xiàn)增設(shè)綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)課的2004級(jí)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能較好，學(xué)生能夠獨(dú)立完成一個(gè)實(shí)際樣品的分析實(shí)驗(yàn)。由此可見(jiàn)，食品分析綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革具有一定成效，教學(xué)效果良好。

4結(jié)語(yǔ)

筆者對(duì)食品分析課程綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)做了一些有益的改革嘗試，取得良好的教學(xué)效果。綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能為重點(diǎn)，更突出實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)。但是在改革實(shí)施過(guò)程中也出現(xiàn)了一些新情況和新問(wèn)題，如為了融入現(xiàn)代科技的發(fā)展，還需不斷完善實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備，更好地完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件，建立更加完善的實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放制度等，這些有待進(jìn)一步深入探討。只有不斷地改革探索，才能提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和創(chuàng)新能力，培養(yǎng)具有綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力的食品專業(yè)應(yīng)用型人才。

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基金項(xiàng)目廣東海洋大學(xué)“創(chuàng)新強(qiáng)校工程”項(xiàng)目(GDOU2015040505)；廣東省高等教育學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)室管理專業(yè)委員會(huì)基金項(xiàng)目(GDJ2014060)。

作者簡(jiǎn)介曹湛慧(1975-)，女，廣東信宜人，實(shí)驗(yàn)師，碩士，從事食品科學(xué)與工程研究。*通訊作者，教授，從事食品質(zhì)量與安全研究。

收稿日期2016-03-28

中圖分類號(hào)S-01

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A

文章編號(hào)0517-6611(2016)13-308-02

Teaching Reform and Practice of the Comprehensive Design Experiment of Food Analysis

CAO Zhan-hui, HUANG He*, ZHOU Nong et al

(College of Food Science and Technology, Guangdong Ocean University, Zhanjiang, Guangdong 524088)

AbstractThe existing problems in traditional experiment teaching of food analysis were analyzed, it was found that traditional experiment teaching was mainly based on verification experiment, the training of students’ innovative ability was insufficient. Students in experimental class were lack of independent thinking and hands-on training opportunities, they can not finish the graduation thesis experiment independently. The necessity of carrying out comprehensive design experiment was discussed, and comprehensive design experimental teaching of food analysis was refromed from aspects of preparation work, specific operations, assessment ways. The practice showed that the teaching reform has a certain effect.

Key wordsFood analysis; Comprehensive design; Experimental teaching; Reform