食品質(zhì)量與安全專業(yè)無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與實(shí)踐

杜 藝，郭巧云，王良廣，金佳幸

(安順學(xué)院 化學(xué)化工學(xué)院，貴州 安順 561000)

近年來，隨著多起食品安全事件的曝光，食品的質(zhì)量與安全問題引起了人們的高度重視，食品行業(yè)的質(zhì)量監(jiān)控亟需相關(guān)部門加強(qiáng)監(jiān)督管理以及專業(yè)性人才的介入。順應(yīng)社會需求與食品行業(yè)的發(fā)展趨勢，食品質(zhì)量與安全專業(yè)的開設(shè)及其創(chuàng)新性應(yīng)用型人才的培養(yǎng)顯得迫在眉睫?？v觀國內(nèi)高校食品專業(yè)的課程體系開設(shè)情況，許多高校將無機(jī)化學(xué)與分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)整合為一門實(shí)驗(yàn)課程，即無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)[1]。對安順學(xué)院而言，無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)作為該專業(yè)入校以來的第一門基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程，在教學(xué)過程中存在著學(xué)生人數(shù)多、學(xué)生預(yù)習(xí)不充分、開設(shè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目專業(yè)針對性不強(qiáng)、考核模式單一、未遵循“綠色化學(xué)”原則等問題，從而導(dǎo)致教學(xué)效果不理想。因此，無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化、教學(xué)模式創(chuàng)新的思考與改革實(shí)踐，對提高學(xué)生動手能力、培養(yǎng)科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)素養(yǎng)、后續(xù)專業(yè)課程的開設(shè)都具有至關(guān)重要的作用。

1 教學(xué)現(xiàn)狀

1.1 學(xué)生人數(shù)較多，配備實(shí)驗(yàn)教師較少

隨著普通高校擴(kuò)招，西部地區(qū)地方性院校受限于地方性政府財政經(jīng)濟(jì)增長緩慢與教育投入能力有限，其實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)設(shè)備采購與師資力量的跟進(jìn)與增長不足。這使得食品質(zhì)量與安全專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程開設(shè)中，出現(xiàn)學(xué)生人數(shù)較多，但配備的實(shí)驗(yàn)教師較少的現(xiàn)狀。通常1名教師指導(dǎo)20名控與教師的指導(dǎo)效果均無法得到保障。

1.2 學(xué)生對實(shí)驗(yàn)重視程度不夠

受高中化學(xué)應(yīng)試教育的影響，學(xué)生容易認(rèn)為實(shí)驗(yàn)課是理論課的附屬部分，所以學(xué)習(xí)積極性不高，重視程度不夠[2]。教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)，很多學(xué)生在實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)只顧照搬照抄實(shí)驗(yàn)教材，不認(rèn)真思考與準(zhǔn)備；部分學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中盲目跟隨實(shí)驗(yàn)步驟或模仿他人進(jìn)行操作，實(shí)驗(yàn)效率低下；少數(shù)學(xué)生在收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與結(jié)果分析時抱著“差不多”、“將就”的不良態(tài)度，不認(rèn)真對待實(shí)驗(yàn)，有的甚至抄襲他人實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。以上表現(xiàn)均體現(xiàn)出了學(xué)生對待實(shí)驗(yàn)課程重視程度不夠，這將導(dǎo)致課程教學(xué)效果不好，達(dá)不到無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)素養(yǎng)、熟練規(guī)范的實(shí)驗(yàn)基本單元操作的教學(xué)目標(biāo)。

1.3 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目與食品專業(yè)的聯(lián)系不足

目前，無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容只是將無機(jī)化學(xué)和分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目簡單的拼湊，項(xiàng)目之間的系統(tǒng)性與聯(lián)系性較差，與食品專業(yè)的聯(lián)系性也不足，難以激發(fā)起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣[3]。此外，開設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目大都為重復(fù)性、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，缺乏創(chuàng)新性、綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，不能很好的激發(fā)學(xué)生理論聯(lián)系生產(chǎn)生活實(shí)際，不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識以及“學(xué)以致用”的科學(xué)學(xué)習(xí)觀的樹立。

1.4 教學(xué)手段單一，考核模式簡單

受限于實(shí)驗(yàn)室條件，無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的開設(shè)采用的是傳統(tǒng)的板書講授法結(jié)合演示法，但因?qū)W生實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)不充分，基本原理與概念的學(xué)習(xí)未及時鞏固，導(dǎo)致部分學(xué)生跟不上講授的節(jié)奏，對實(shí)驗(yàn)過程中現(xiàn)象與結(jié)論一知半解；此外，老師進(jìn)行實(shí)驗(yàn)儀器與基本單元操作演示時，學(xué)生人數(shù)較多，易導(dǎo)致部分學(xué)生看不清教師的操作，導(dǎo)致教學(xué)效果不好。考核方面，因?qū)嶒?yàn)學(xué)生人數(shù)眾多，以往對學(xué)生的考核往往重結(jié)果輕過程，考核評分的主要依據(jù)為學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報告，這樣易將實(shí)驗(yàn)成績評定變成了學(xué)生字體、書寫規(guī)劃程度評定，不能很好的反應(yīng)出學(xué)生的基本單元操作規(guī)范程度與動腦、動手能力高低。

2 教學(xué)改革措施

2.1 緊扣食品專業(yè)特點(diǎn)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

大多數(shù)無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教材是基于化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)而撰寫的，通常適用于化工、食品、農(nóng)學(xué)、環(huán)境等眾多專業(yè)，缺乏專業(yè)的針對性，這樣易導(dǎo)致學(xué)生產(chǎn)生該課程與專業(yè)無關(guān)的誤解，造成學(xué)習(xí)態(tài)度松懈，實(shí)驗(yàn)積極性下降等問題。結(jié)合食品質(zhì)量與安全專業(yè)培養(yǎng)方向和目標(biāo)，我們選擇了更符合專業(yè)培養(yǎng)要求的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，圍繞無機(jī)及分析化學(xué)基本原理以及規(guī)范學(xué)生基本單元操作來開設(shè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，并對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行了微調(diào)與修改，如表1所示。

表1 食品專業(yè)無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容調(diào)整情況

通過實(shí)驗(yàn)試劑的更換來調(diào)整實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)與食品質(zhì)量與安全專業(yè)緊密聯(lián)系起來，教會學(xué)生簡單制取待測樣的能力，為后期食品專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程的開設(shè)打好基礎(chǔ)；通過聯(lián)系專業(yè)與生活實(shí)際的方式，還能有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，建立起學(xué)習(xí)聯(lián)系生活實(shí)際的“學(xué)以致用”的思維意識，杜絕培養(yǎng)紙上談兵的學(xué)生。

2.2 傳統(tǒng)教學(xué)結(jié)合現(xiàn)代多媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，增強(qiáng)教學(xué)效果

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課堂，通常由教師先為學(xué)生講解原理與步驟，進(jìn)行示范操作，最后學(xué)生“依葫蘆畫瓢”完成實(shí)驗(yàn)過程[4]。然而整個過程，不利于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的能力，扼殺了學(xué)生的創(chuàng)新思維，若再加上學(xué)生預(yù)習(xí)效果較差，整個實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果就會收效甚微。為改善這一現(xiàn)狀，我們可將實(shí)驗(yàn)演示過程拍成教學(xué)視頻，采用“翻轉(zhuǎn)課程”的理念，在學(xué)生預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)提供給學(xué)生觀看學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生事先了解基礎(chǔ)性或驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象、過程及注意事項(xiàng)，有效提高實(shí)驗(yàn)的效率；借助雨課堂等教學(xué)軟件，教師布置預(yù)習(xí)任務(wù)并對學(xué)生進(jìn)行考核，只有通過了考核并完成預(yù)習(xí)報告的同學(xué)方能進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室開展實(shí)驗(yàn)，通過該辦法能有效督促學(xué)生重視實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)，增強(qiáng)預(yù)習(xí)效果。如滴定操作練習(xí)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生對指示終點(diǎn)的判斷是實(shí)驗(yàn)的終點(diǎn)與難點(diǎn)，通過觀看演示視頻，先給予學(xué)生感觀認(rèn)識，能有效的幫助學(xué)生學(xué)會判斷終點(diǎn)時溶液由無色變?yōu)榈奂t色，且2min內(nèi)不褪色的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

2.3 建立科學(xué)全面的考核方式

為了客觀合理的評價學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能，加強(qiáng)教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控，避免“一紙評分”現(xiàn)象，我們建立了基于平時實(shí)驗(yàn)成績、期末實(shí)驗(yàn)考試成績相結(jié)合，注重實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、操作過程、實(shí)驗(yàn)報告多項(xiàng)指標(biāo)的考核評分體系，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)、操作技能等方面協(xié)調(diào)共發(fā)展。如圖1所示，學(xué)生最終成績由平時實(shí)驗(yàn)成績與期末考試實(shí)驗(yàn)成績共同決定，其中平時實(shí)驗(yàn)占最終成績的70%，期末考試占30%；平時實(shí)驗(yàn)多為基本單元操作練習(xí)或驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，其成績又由網(wǎng)絡(luò)預(yù)習(xí)考核成績、實(shí)驗(yàn)操作成績、實(shí)驗(yàn)報告三項(xiàng)來評分，分別占據(jù)比重30%、30%、40%；期末考試實(shí)驗(yàn)安排為綜合性/或設(shè)計性實(shí)驗(yàn)，重在鍛煉學(xué)生獨(dú)立思考與解決問題能力，檢驗(yàn)學(xué)生通過前期基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)后的收獲。期末考試成績認(rèn)定由設(shè)計報告、實(shí)驗(yàn)報告兩部分評定組成，權(quán)重各占50%。

圖1 實(shí)驗(yàn)成績評定系統(tǒng)

2.4 倡導(dǎo)“綠色化學(xué)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)思想

無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)具有涉及面廣，所需藥品試劑品種多且消耗大，部分試劑毒性大等特點(diǎn)。為了增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)境保護(hù)意識，我們可將“綠色化學(xué)”的理念融入教學(xué)，在化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中減少環(huán)境污染，這是化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程改革的新方向[5]。首先，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的開設(shè)，在保證學(xué)生基本實(shí)驗(yàn)技能得到鍛煉的前提下，盡量選擇毒性小、污染小、實(shí)驗(yàn)成本低的藥品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，對分析實(shí)驗(yàn)進(jìn)行減量化，如莫爾法測定商購食鹽中氯含量實(shí)驗(yàn)，將AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度由課本上的0.1 mol/L降至0.02 mol/L，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯未受影響。其次， 實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入微波輔助等技術(shù)手段，通過與常規(guī)實(shí)驗(yàn)對比，提高實(shí)驗(yàn)效率的同時將綠色化學(xué)思想以生動實(shí)例教導(dǎo)給學(xué)生，如硫代硫酸鈉的制備實(shí)驗(yàn)，引入微波技術(shù)輔助合成，相同產(chǎn)率的反應(yīng)時間由40 min縮短至9 min[6]。最后，串聯(lián)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，整合成系列化實(shí)驗(yàn)，減少重復(fù)性實(shí)驗(yàn)及藥品試劑的浪費(fèi)；如將EDTA溶液的標(biāo)定與雞蛋殼中鈣含量測定實(shí)驗(yàn)整合，能有效的減少EDTA溶液的消耗。

3 結(jié)束語

結(jié)合食品質(zhì)量與安全專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)與專業(yè)特色，筆者對無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式進(jìn)行深入思考，從優(yōu)化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，創(chuàng)新教學(xué)手段，健全評分考核體系，積極倡導(dǎo)綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)思想四方面進(jìn)行改革，實(shí)踐證明改革措施有效地調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，為學(xué)生后繼專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。

[1]譚 微,熊建文,張佳艷.食品專業(yè)無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)教學(xué)的探索[J].輕工科技,2017(3):158-159.

[2]陳尚龍,巫永華,張建萍.食品科學(xué)與工程專業(yè)《無機(jī)與分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)》教學(xué)改革研究[J].科技視界,2014(30):37.

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