基于興趣驅(qū)動、責(zé)任培養(yǎng)和過程考核的“食品化學(xué)與分析實驗”課程教學(xué)改革

黃偉素 陸柏益

[摘 要] 針對食品專業(yè)“食品化學(xué)與分析實驗”課程教學(xué)中存在的問題，基于興趣驅(qū)動、責(zé)任培養(yǎng)和過程考核探討了課程實驗內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)設(shè)備和實驗考核方式上的教學(xué)改革。實踐證明，該課程教學(xué)改革不僅能極大調(diào)動學(xué)生實驗操作的積極性，還較好地培養(yǎng)了學(xué)生的科研意識和實驗操作技能，并提高了社會責(zé)任意識。

[關(guān)鍵詞] 興趣驅(qū)動;責(zé)任培養(yǎng);過程考核;教學(xué)改革

[基金項目] 本文系浙江大學(xué)生物系統(tǒng)工程與食品科學(xué)學(xué)院2020年浙江大學(xué)本科“課程思政”建設(shè)項目《食品分析》研究成果

[作者簡介] 黃偉素（1982—），女，浙江杭州人，遺傳育種碩士，浙江經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教授，主要從事食品營養(yǎng)與檢測研究;陸柏益（1980—），男，食品科學(xué)與工程博士，浙江大學(xué)教授，博士生導(dǎo)師，主要從事食品功能成分與人類慢性疾病的防治、食品（食用農(nóng)產(chǎn)品）安全風(fēng)險評估等研究。

[中圖分類號] G642.0 ? ?[文獻標識碼] A ? ?[文章編號] 1674-9324（2020）29-0180-03 ? ?[收稿日期] 2019-09-20

“食品化學(xué)與分析實驗”課程是我國高校食品專業(yè)的一門專業(yè)必修課程，課程內(nèi)容主要是采用儀器和化學(xué)分析方法對食品及其原料中的組分進行定性和定量分析，以及有關(guān)工藝參數(shù)的檢測?？梢姟笆称坊瘜W(xué)與分析實驗”是一門實踐性極強的專業(yè)課，所以，該課程的實驗教學(xué)顯得尤為重要。該課程學(xué)習(xí)內(nèi)容較多，但教學(xué)課時往往不能完全滿足課程所有要求;其次該課程對學(xué)生的動手實踐能力要求比較高，而當(dāng)下大學(xué)生大多數(shù)主動性不夠，實驗動手能力不強、創(chuàng)新能力和獨立工作能力較差;再次，實驗內(nèi)容過于簡單、孤立，教學(xué)方法陳舊，教學(xué)設(shè)備陳舊，技術(shù)落后，實驗教學(xué)考核不嚴。針對這些問題，通過優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、改革教學(xué)方法和考核方式等措施，特別是增設(shè)綜合創(chuàng)新性的實驗內(nèi)容進行了積極的探索與實踐，并在教學(xué)實踐中取得了良好效果，使學(xué)生通過“食品化學(xué)與分析實驗”課程的培養(yǎng)，在動手能力、創(chuàng)新能力、專業(yè)綜合能力等方面得到顯著的提高。

一、“食品化學(xué)與分析實驗”實驗教學(xué)過程存在的主要問題

（一）教學(xué)內(nèi)容方面

目前實驗教學(xué)內(nèi)容均是一些驗證原理或方法的簡單實驗，而非系統(tǒng)性的，簡單而孤立，如水分、脂類、糖類、蛋白質(zhì)等含量測定，這些實驗幾乎占了食品分析實驗課的所有課時。其中水分含量的測定，實驗操作步驟簡單但卻十分耗時，學(xué)生在課堂上大部分時間都在等待，無所事事，極其浪費時間，讓學(xué)生感覺專業(yè)實驗枯燥乏味，不僅失去專業(yè)興趣，更談不上培養(yǎng)創(chuàng)新思維和能力了。此外，糖類、脂類、蛋白質(zhì)等幾種大分子生物的測定也都只是實驗指導(dǎo)書按部就班地進行操作，學(xué)生并沒有去考慮實驗設(shè)計、試劑選擇、試劑濃度及用量確定的原因，以及在測定時可能存在的干擾情況等。因為實驗內(nèi)容和方法簡單、固定，并不能啟發(fā)學(xué)生的主動思維和創(chuàng)新思維。

（二）教學(xué)方法方面

本課程以往的實驗教學(xué)方法，每次實驗課由老師確定實驗內(nèi)容和實驗所需試劑和器材，然后由實驗室準備好相關(guān)器皿器材和試劑，學(xué)生只需要在課堂上聽老師講解基本原理和步驟，然后按照實驗指導(dǎo)書的方法做一遍。這種實驗教學(xué)方法形式固化、受時間限制、老師灌輸學(xué)生被動接收，不僅不利于調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和積極性，更不利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和動手能力。如果由學(xué)生自己獨立設(shè)計實驗方案，校核實驗全過程，學(xué)生更容易發(fā)揮主觀能動性，有更多的發(fā)揮空間提出自己的觀點和做法，通過實驗檢驗之前的理論認知，不斷完善理論知識體系和實驗設(shè)計。

（三）教學(xué)設(shè)備方面

本校專業(yè)的本科實驗教學(xué)設(shè)備大多陳舊落后且數(shù)量有限，極大限制了實驗教學(xué)的開展。據(jù)了解，目前各高校進行食品分析實驗教學(xué)基本上還局限于重量法、滴定法和比色法等非?；竞唵蔚臋z測方法，所使用的儀器大多為天平和分光光度計，而目前行業(yè)先進也比較普及的分析儀器比如液相色譜儀、氣相色譜儀、原子吸收色譜儀、質(zhì)譜等僅用于科研課題，沒有進入本科學(xué)生的課堂，使得本科教學(xué)和行業(yè)發(fā)展存在一定的脫節(jié)。

（四）實驗教學(xué)考核方面

當(dāng)下的實驗教學(xué)考核方式比較單一，通常只看到課情況和上交的實驗報告進行評分。當(dāng)前由于實驗儀器設(shè)備相對短缺，沒辦法滿足每個學(xué)生進行操作，基本上只能采用分組的形式進行，幾個人共同完成一個實驗。這樣就使得一些不自覺的同學(xué)渾水摸魚，沒有認真預(yù)習(xí)，實驗過程中也只是看看別人甚至開小差，實驗結(jié)束抄一下同組其他同學(xué)的實驗報告，在這種考核方式下，教師往往無法對學(xué)生進行準確的考核。這不僅助長了學(xué)生的惰性，更達不到實驗教學(xué)應(yīng)有的嚴謹、求實、創(chuàng)新效果。

二、課程教學(xué)改革措施

（一）合理安排，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

實驗課教學(xué)內(nèi)容較多，也較耗時，但大多課時較少，要想在有限的時間里達到培養(yǎng)目標，就必須優(yōu)化實驗內(nèi)容?？紤]到既能達到學(xué)生專業(yè)技能從無到有的過渡，又能夠進一步提升的目的，本課程改革將課程實驗內(nèi)容分成基本技能的訓(xùn)練和綜合創(chuàng)新能力訓(xùn)練兩大部分。在基本技能訓(xùn)練部分，選取常見的食品組成成分比如糖類、蛋白質(zhì)、維生素，結(jié)合基本的實驗操作技能培養(yǎng)確定實訓(xùn)項目，比如用凱氏定氮法測定食品中的蛋白質(zhì)含量，用比色法測定食品中維生素C的含量等，對像水分含量測定、粗脂肪的提取等這些原理較為簡單又很耗時的實驗不單獨安排時間，而是將它們的實驗操作穿插于綜合訓(xùn)練中;在綜合性實驗部分，將實驗內(nèi)容擴大，給學(xué)生提供幾個選題或者學(xué)生自己選，選題實驗內(nèi)容涵蓋之前的基本技能，既培養(yǎng)學(xué)生實驗設(shè)計能力、綜合應(yīng)用能力與判斷能力又強化了基本實驗技能，比如名特優(yōu)百合品種營養(yǎng)功能成分的比較分析研究，該選題既拔高了對實驗?zāi)康牡恼J識，通過查找文獻確定實驗方案，還強化應(yīng)用了之前基本實驗技能。通過實踐檢驗理論，根據(jù)實驗結(jié)果倒推理論，如果有出入，就需要學(xué)生去分析原因，需要多方進行論證。這樣就可以理論聯(lián)系實際，從而提高學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)興趣，更有利于學(xué)生的綜合能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。課程教學(xué)中老師提供個數(shù)多于實驗組數(shù)的綜合性實驗選題供實驗小組選擇，也允許自定選題，但必須課前通過老師審核。

（二）改革教學(xué)方法，注重對學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)

以往的實驗教學(xué)中，大部分準備工作由老師完成，確定實驗內(nèi)容、實驗所需試劑和器材、準備好相關(guān)器皿器材和試劑，學(xué)生只是被動地聽老師講解實驗原理和步驟，然后按照實驗指導(dǎo)書的方法做一遍。這不僅不利于調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和積極性，更別說培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和動手能力了。如果由學(xué)生自己獨立設(shè)計實驗方案，校核實驗全過程，學(xué)生更容易發(fā)揮主觀能動性，有更多的發(fā)揮空間提出自己的觀點和做法，通過實驗檢驗之前的理論認知，不斷完善理論知識體系和實驗設(shè)計。選取貼近日常生活的課題，變形式固定化的教學(xué)模式為開放型教學(xué)模式，放手讓學(xué)生自己進行實驗方案的設(shè)計，老師負責(zé)審核確定，再放手讓學(xué)生自己進行實驗的各種準備工作，準備實驗相關(guān)器皿、器材和試劑。改革以往理論講授、練習(xí)鞏固、實驗驗證的實驗教學(xué)方法，增加創(chuàng)新性、設(shè)計性的綜合實驗教學(xué)教法，教師在教學(xué)過程中不僅僅是傳授已知知識，還要不斷啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維，引導(dǎo)學(xué)生探索未知。本課程教改前面提過將“食品化學(xué)與分析實驗”實驗部分分為基本技能訓(xùn)練和綜合能力訓(xùn)練兩部分，前者可安排在規(guī)定的課堂時間內(nèi)進行;后者就需要學(xué)生在課前做好方案設(shè)計，課前聯(lián)系老師并通過老師審核確定，老師對學(xué)生的方案給予一定把控，控制其方案的實驗條件可行性和時間的可控性，備好供選擇方案，然后根據(jù)大部分同學(xué)的情況約定實驗室開放時間。實驗室根據(jù)學(xué)生的方案提供儀器設(shè)備，學(xué)生根據(jù)實驗方案提前配制好適量的試劑，然后在課上各小組根據(jù)自己的設(shè)計方案，由小組成員分工協(xié)作完成。教師的作用主要是審核把關(guān)實驗方案，控制實驗方案在實驗室現(xiàn)有的條件下的可行性，在實驗過程中確保學(xué)生的操作安全和監(jiān)督一些儀器的關(guān)鍵操作。實驗結(jié)束后，各小組提交實驗報告并制作PPT進行心得體會交流。這樣不僅能極大地調(diào)動學(xué)生的積極主動性，還可以培養(yǎng)學(xué)生的團結(jié)協(xié)作意識和獨立思維能力，同時還可以提高實驗室液相色譜儀、氣相色譜儀等這些精密儀器的使用率，使其切實為本科教學(xué)服務(wù)。

（三）改革考核方法，注重全程評價

為了有效培養(yǎng)學(xué)生的實驗素質(zhì)和實驗操作技能，同時提高本科學(xué)生的科研能力，需要有效的實驗考核方法。過去單一的實驗結(jié)果考核，使得不自覺的學(xué)生存在渾水摸魚的情況，必須進行過程考核。本課程改革要求學(xué)生提前預(yù)習(xí)實驗并撰寫預(yù)習(xí)報告，鼓勵學(xué)生在預(yù)習(xí)報告中多提問題，預(yù)習(xí)報告包括綜合實訓(xùn)的設(shè)計方案，在課堂上需交由老師進行批改打分;在實驗過程中，做好實驗記錄，實驗記錄原則是原始性、及時性、系統(tǒng)性、完整性和客觀性，記錄內(nèi)容包括實驗名稱、實驗原理（設(shè)計）、實驗日期、試劑/儀器、實驗地點、實驗過程、實驗結(jié)果、總結(jié)分析和參考文獻，要求用A4紙手寫，當(dāng)堂上交，根據(jù)實驗過程的操作情況和實驗記錄給予相應(yīng)分數(shù)。課后對原始數(shù)據(jù)進行整理，對數(shù)據(jù)處理結(jié)果進行分析，形成一定結(jié)論，內(nèi)容在實驗記錄的基礎(chǔ)上增加心得體會和總結(jié)分析，寫出完整規(guī)范的實驗報告，打印上交。學(xué)生實驗成績的評定從實驗預(yù)習(xí)報告（包括綜合實驗設(shè)計方案、基礎(chǔ)實驗的儀器構(gòu)造原理、常規(guī)儀器操作所用試劑）、實驗過程記錄（包括實驗現(xiàn)象的觀察和思考、原始數(shù)據(jù)記錄）、最終實驗規(guī)范報告（包括數(shù)據(jù)的記錄整理、結(jié)果分析、結(jié)論、實驗報告的書寫格式）這幾個方面進行考核。只有采取嚴格的過程考核辦法，才能使學(xué)生重視實驗，并在實驗過程中有意識地鍛煉自己獨立思考能力，敢于去探索的能力。實驗考核成績分成兩大塊，基礎(chǔ)實驗和綜合創(chuàng)新實驗，實驗成績=基礎(chǔ)實驗（70%）+綜合創(chuàng)新實驗（30%），而基礎(chǔ)實驗=實驗報告（60%）+過程中的表現(xiàn)（40%），綜合創(chuàng)新實驗=實驗報告（50%）+過程中的表現(xiàn)（50%）。如果研究性實驗被中央電視臺錄播，則組長加分20%～50%，組員加分10%～20%;被省級媒體錄播的話，組長加分10%～20%，組員加分5%～10%。

三、結(jié)語

基于興趣驅(qū)動、責(zé)任培養(yǎng)和過程考核的“食品化學(xué)與分析實驗”課程教學(xué)改革，大大地提高了專業(yè)學(xué)習(xí)興趣和社會責(zé)任感，激發(fā)了學(xué)生在實踐學(xué)習(xí)中的主觀能動性，促進了專業(yè)素養(yǎng)和科研素養(yǎng)的培養(yǎng)，為食品企業(yè)人才和科研人才的培養(yǎng)奠定良好的專業(yè)基礎(chǔ)。但在教學(xué)實施過程中需要一定的條件支撐，本課程改革適用于小班教學(xué)，由于學(xué)習(xí)組織采用小組方式，并進行基于小組的實驗，因此如果教學(xué)班人數(shù)過多將難以保證教學(xué)質(zhì)量和效果;需要實驗條件支撐，學(xué)生自主設(shè)計的創(chuàng)新性實驗可能需要各種各類實驗的器材和試劑，如果沒有相應(yīng)的實驗條件保障，則無法進行。

參考文獻

[1]黃偉素，葉素丹.基于工作過程的高職《食品安全檢測技術(shù)》課程項目化教學(xué)設(shè)計[J].科教文匯，2012（12）：167-168.

[2]徐小春，馬文平，納鵬軍，陳文娟.《食品分析實驗》課程綜合性設(shè)計性實驗教學(xué)改革的探索與實踐[J].教育教學(xué)論壇，2018，49（12）：269-270.

[3]張清安，趙武奇.基于創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)的“食品分析與檢驗”實驗教學(xué)改革與探索[J].農(nóng)產(chǎn)品加工，2017，2（2）：84-85，88.

[4]楊建榮，賀紅軍，孫承鋒，尤艷莉，李彥伸.食品分析實驗改革與高級應(yīng)用型食品檢測人才的培養(yǎng)研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2018，46（3）：214-215，218.

[5]張馨如，黃漫青，王芳，龐美霞.食品分析實驗教學(xué)改革對學(xué)生職業(yè)技能和科研能力提高的探討[J].教育教學(xué)論壇，2014，3（11）：25-26.