“食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)”教學(xué)模式的改革與實(shí)踐

郭秀春+魏金鳳+康文藝

摘 要：食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)是食品化學(xué)課程的重要組成部分，對(duì)鞏固和加深理解食品化學(xué)的理論知識(shí)，加強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手能力以及分析實(shí)際問題的能力具有重要作用。但傳統(tǒng)“食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)”教學(xué)模式存在很多問題，針對(duì)存在問題的現(xiàn)狀，該文從“食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)”的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的改革、設(shè)計(jì)自主創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)、綜合型實(shí)驗(yàn)和開放性實(shí)驗(yàn)、建立合理的成績?cè)u(píng)定機(jī)制、實(shí)驗(yàn)室管理和建設(shè)等方面進(jìn)行改革探索與實(shí)踐，使學(xué)生深刻認(rèn)識(shí)到“食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)”的重要性，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞：食品化學(xué) 實(shí)驗(yàn) 教學(xué)模式 改革 實(shí)踐

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2016）06（c）-0153-03

食品化學(xué)是食品科學(xué)、營養(yǎng)學(xué)、食品質(zhì)量與安全、衛(wèi)生檢驗(yàn)、生物專業(yè)與工程專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課程之一，它是從化學(xué)角度和分子水平上，研究食品的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)、營養(yǎng)和安全性質(zhì)以及它們?cè)谏a(chǎn)、加工、儲(chǔ)藏和運(yùn)銷過程中發(fā)生的物理和化學(xué)變化以及對(duì)食品品質(zhì)和安全性影響的一門基礎(chǔ)應(yīng)用科學(xué)[1]。食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)是食品化學(xué)課程的重要組成部分，對(duì)鞏固和加深理解食品化學(xué)的理論知識(shí)，加強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手能力以及分析實(shí)際問題的能力具有重要作用；對(duì)從事食品行業(yè)的生產(chǎn)、管理和科研均有重要的實(shí)踐意義。但是目前國內(nèi)大多高?！笆称坊瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)”的教學(xué)模式上仍存在很多問題，例如：教學(xué)方法過于陳舊，教學(xué)內(nèi)容偏于驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)，缺乏設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)等，傳統(tǒng)“食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)”教學(xué)模式只能鞏固學(xué)生的理論知識(shí)，不利于培養(yǎng)學(xué)生的能動(dòng)性和思考性，所以，進(jìn)行“食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)”改革勢(shì)在必行[2]。

1 “食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)”現(xiàn)狀分析

傳統(tǒng)“食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)”教學(xué)模式：實(shí)驗(yàn)前，實(shí)驗(yàn)員提前將實(shí)驗(yàn)所需的儀器和試劑都準(zhǔn)備好，甚至有些實(shí)驗(yàn)溶液都配制好、標(biāo)定好、分裝好。實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師將實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟及實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)詳細(xì)寫在實(shí)驗(yàn)板書上；實(shí)驗(yàn)中，一般先由實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師按照板書講解實(shí)驗(yàn)相關(guān)內(nèi)容，講解完畢后學(xué)生只需要按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師的板書或是實(shí)驗(yàn)教材的實(shí)驗(yàn)步驟做就能完成實(shí)驗(yàn)，就能得到預(yù)計(jì)的結(jié)果；實(shí)驗(yàn)后，學(xué)生再將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，撰寫成實(shí)驗(yàn)報(bào)告上交。這種傳統(tǒng)的教學(xué)方式存在的問題：（1）此模式培養(yǎng)的學(xué)生只能是熟練的“操作工”，不利于學(xué)生主觀能動(dòng)性和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)；（2）從整個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容安排來看，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)所占比例較大，缺乏設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn)；（3）考核方式相對(duì)單一，僅通過實(shí)驗(yàn)報(bào)告就能拿到成績，且學(xué)生相互抄襲實(shí)驗(yàn)報(bào)告的現(xiàn)象嚴(yán)重；（4）實(shí)驗(yàn)課的成績?cè)诳偝煽冊(cè)u(píng)定中占的比重低，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)不重視[2-3]。

2 “食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)”教學(xué)模式的改革與實(shí)踐

2.1 教學(xué)內(nèi)容的改革

食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)是食品化學(xué)課程重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，我們期望通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)，使學(xué)生鞏固和加深所學(xué)的基礎(chǔ)理論知識(shí)，了解食品中的相關(guān)成分可能發(fā)生的關(guān)乎食品質(zhì)量的化學(xué)變化，以及了解和掌握評(píng)價(jià)與控制食品質(zhì)量的基本方法；同時(shí)，了解和掌握基本的實(shí)驗(yàn)方法與操作技能；學(xué)會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的處理和分析，從而培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)和分析問題、解決問題的能力以及科學(xué)思維等方面的綜合能力和素質(zhì)。“食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)”的課程教學(xué)內(nèi)容的安排應(yīng)緊扣《食品化學(xué)》理論教學(xué)的重點(diǎn)，結(jié)合食品原料中主要成分（水、蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂質(zhì)等）的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)來開展相關(guān)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，并結(jié)合這些常見食品組分在加工與貯藏過程中所涉及的一系列的變化（如結(jié)構(gòu)的、化學(xué)的、物理的、生物的變化等），以及這些變化對(duì)食品的色、香、味、營養(yǎng)的影響來選擇更加適宜的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容[3]。按照這一原則，我們選擇的食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容主要有：（1）天然水總硬度的測(cè)定；（2）還原糖的測(cè)定（直接滴定法）；（3）植物活性多糖的提?。唬?）油脂過氧化值的測(cè)定；（5）食品香氣的形成途徑實(shí)驗(yàn)；（6）果蔬褐變機(jī)制及其防止初探等作為“食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)”的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程。同時(shí)設(shè)置若干自主創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)和綜合型實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和應(yīng)用實(shí)踐能力。通過這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不僅有利于加深學(xué)生對(duì)《食品化學(xué)》理論課教學(xué)內(nèi)容的理解和掌握，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性；還有利于學(xué)生掌握基本的實(shí)驗(yàn)方法，并應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)和生活，提高學(xué)生的操作能力、解決實(shí)際問題的能力。

2.2 教學(xué)方法的改革

針對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)方法中存在的問題，我們嘗試性地對(duì)“食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)”教學(xué)方法進(jìn)行了改革。在實(shí)驗(yàn)前，告知學(xué)生本周將要進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生提前預(yù)習(xí)，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、操作步驟及注意事項(xiàng)等。實(shí)驗(yàn)教師在講課過程中，引入基于問題學(xué)習(xí) （Problem-

based learning，PBL）的教學(xué)方法[4]，根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)置相關(guān)問題，再采用“引導(dǎo)式”和“提問式”的模式開始對(duì)實(shí)驗(yàn)的意義、原理、內(nèi)容等進(jìn)行講解。例如：在《天然水總硬度的測(cè)定》實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)教師首先提問學(xué)生，什么是水的硬度？測(cè)定水的總硬度的意義是什么？測(cè)定水的硬度的方法有哪些？其原理是什么？我們國家關(guān)于水的硬度是否有相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)？等問題。通過提問，加上一步步的引導(dǎo)，讓學(xué)生帶著疑問、好奇和求知的心態(tài)，逐步了解我們實(shí)驗(yàn)的目的、原理、步驟和注意事項(xiàng)。同時(shí)也讓學(xué)生了解到，作為食品安全與檢驗(yàn)專業(yè)的學(xué)生，掌握這些實(shí)驗(yàn)的重要性。同時(shí)，讓學(xué)生明白，食品化學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法與實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，都可以參照國家標(biāo)準(zhǔn)，可見食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要性。例如：《天然水總硬度的測(cè)定》實(shí)驗(yàn)測(cè)定的結(jié)果，可參考國家標(biāo)準(zhǔn)GB 5749-2006《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定的“飲水的總硬度必須不超過450 mg/L”，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析討論；《還原糖的測(cè)定（直接滴定法）》實(shí)驗(yàn)方法可參考國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5009.7-2008《食品中還原糖的測(cè)定》中的方法；《油脂過氧化值的測(cè)定》實(shí)驗(yàn)測(cè)定的結(jié)果，可依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB 2716-2005《食用植物油衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定的“食用植物油過氧化值/g/100 g≤0.25”對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析討論；通過這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的改變，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到了食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要性，以及在實(shí)際中的應(yīng)用意義。并且指導(dǎo)老師會(huì)讓學(xué)生分析學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否符合國家標(biāo)準(zhǔn)中的限量，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性和趣味性。

2.3 自主創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)

自主創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)，是學(xué)生根據(jù)《食品化學(xué)》理論課內(nèi)容，由自己確定并設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)。為了建立以問題和課題為核心的教學(xué)模式，激發(fā)、調(diào)動(dòng)大學(xué)生的創(chuàng)新思維和科學(xué)研究興趣，強(qiáng)化學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，形成良好的校園創(chuàng)新文化氛圍，河南大學(xué)每年都會(huì)組織大二學(xué)生申報(bào)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目[5]。在“食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)”教學(xué)過程中，挑選一些思維活躍，動(dòng)手能力強(qiáng)，積極性高的學(xué)生，成立1～2個(gè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)小組，并為每個(gè)小組選擇一個(gè)食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)相關(guān)方向的題目，讓實(shí)驗(yàn)小組的學(xué)生查閱文獻(xiàn)資料、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、擬定較為詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)步驟并提交給實(shí)驗(yàn)教師審閱。實(shí)驗(yàn)教師與實(shí)驗(yàn)同學(xué)共同討論、修改實(shí)驗(yàn)方案，指出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中存在的問題與需要注意的事項(xiàng)，最后確定可行性和可操作性的實(shí)驗(yàn)方案，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主觀能動(dòng)性和創(chuàng)造性。從食品化學(xué)自主創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)實(shí)施以來，連續(xù)2屆創(chuàng)新小組在其食品化學(xué)創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，獲批河南大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目。

2.4 綜合型實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)

綜合型實(shí)驗(yàn)不僅是課程內(nèi)部知識(shí)點(diǎn)與技能點(diǎn)的綜合，還有課程之間的內(nèi)容綜合。為應(yīng)對(duì)食品行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，綜合型實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容還應(yīng)緊跟食品化學(xué)與分析技術(shù)的發(fā)展動(dòng)態(tài)，與實(shí)際生產(chǎn)緊密聯(lián)系，讓學(xué)生充分了解食品行業(yè)的發(fā)展，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情。在驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，準(zhǔn)備開設(shè)綜合型實(shí)驗(yàn)，包括《拉德反應(yīng)對(duì)風(fēng)味、色澤影響評(píng)價(jià)》《大豆分離蛋白功能特性評(píng)價(jià)》《食用油脂肪酸組成分析》等綜合型實(shí)驗(yàn)?？梢酝ㄟ^綜合型實(shí)驗(yàn)將學(xué)過的實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容綜合起來，形成系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)，能大大提高了學(xué)生的積極性，而且可以使學(xué)生主動(dòng)掌握實(shí)驗(yàn)方法，接受系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練。

2.5 開放性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)

開放性實(shí)驗(yàn)是一種新興教學(xué)方式，開放性實(shí)驗(yàn)現(xiàn)已被納入教育部本科教學(xué)評(píng)估的規(guī)定測(cè)評(píng)內(nèi)容，并成為本科教學(xué)改革的重點(diǎn)項(xiàng)目[6]。學(xué)生通過開放性實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)，不僅能提高學(xué)生操作能力，更主要的是能提高學(xué)生的主觀能動(dòng)性，積極主動(dòng)地查閱一定量的文獻(xiàn)并設(shè)計(jì)出可行的實(shí)驗(yàn)方案，從而培養(yǎng)其主動(dòng)獲取知識(shí)、分析問題、解決問題的能力。實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師可根據(jù)學(xué)科要求選擇合適的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，控制好難易程度，增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力、激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。

2.6 建立合理的評(píng)定成績組成

食品化學(xué)往往在食品相關(guān)專業(yè)的培養(yǎng)方案中作為一門課程，即包括理論課和實(shí)驗(yàn)課。而且在食品化學(xué)綜合成績的設(shè)置上，理論課占70%，實(shí)驗(yàn)課和平時(shí)成績僅占30%。這就使得學(xué)生重理論，輕實(shí)驗(yàn)。因此，食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)有必要列為一門單獨(dú)的課程進(jìn)行考核，并且根據(jù)每位學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)操作技能、創(chuàng)新能力、解決問題的能力等方面來確定合理的考核方式。實(shí)驗(yàn)課的最終成績也不能僅僅只依靠實(shí)驗(yàn)報(bào)告定成績，而要更綜合地評(píng)價(jià)學(xué)生的成績。實(shí)驗(yàn)課成績?cè)u(píng)定組成主要包括預(yù)習(xí)報(bào)告（主要是寫明實(shí)驗(yàn)的意義和目的，開展實(shí)驗(yàn)可采用的方法及原理）、實(shí)驗(yàn)操作（觀察學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中的動(dòng)手能力，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)打分）、實(shí)驗(yàn)報(bào)告（創(chuàng)新型和綜合型實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告中是否有學(xué)生自己的設(shè)計(jì)理念，不同的設(shè)計(jì)方案；對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否進(jìn)行討論與分析；對(duì)指導(dǎo)老師布置的思考題及實(shí)驗(yàn)過程中的注意事項(xiàng)是否進(jìn)行說明和解釋）、實(shí)驗(yàn)課出勤率（每次實(shí)驗(yàn)進(jìn)行簽到，確保每個(gè)實(shí)驗(yàn)都參加）。其中預(yù)習(xí)報(bào)告15%、實(shí)驗(yàn)操作20%、實(shí)驗(yàn)報(bào)告50%、實(shí)驗(yàn)課出勤率15%。督促學(xué)生認(rèn)真對(duì)待實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)了解實(shí)驗(yàn)的意義和重要性，通過實(shí)驗(yàn)操作提高動(dòng)手能力，通過實(shí)驗(yàn)報(bào)告能對(duì)實(shí)驗(yàn)步驟及實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行詳細(xì)的討論，分析，提高學(xué)生分析問題，解決問題的能力。

3 結(jié)語

食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)是集綜合性和技術(shù)性一體的實(shí)驗(yàn)課程，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié)。該文僅就食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的改革與實(shí)踐提出一些思路，以期通過對(duì)食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)的一系列改革，提高教學(xué)質(zhì)量和效果，培養(yǎng)出適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的應(yīng)用型食品專業(yè)人才，服務(wù)于人類健康事業(yè)，并期待著通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，食品化學(xué)課程能在學(xué)科發(fā)展和課程建設(shè)等方面發(fā)揮更大作用。

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