食品化學設計性實驗的實踐與探索

黃文書　馮作山　李瑾瑜

[摘 要]當前的實驗教學對培養學生的動手能力和創新能力尤為關注，傳統的實驗教學方法不利于學生動手能力和創新能力的培養，需要進行改革，增加設計性實驗是一個有效途徑。我們可以通過對食品化學課程設計性實驗教學方法的探討，在設計性實驗的選題、教學方法、實施過程及考核方式幾方面提出一些新的思路和建議。

[關鍵詞]食品化學 設計性實驗

[中圖分類號] TS201.2 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2014）18-0081-02

食品化學是食品專業重要的專業基礎課程，對于食品原料學、食品工藝學、食品貯藏學、食品安全與衛生學等專業課程的設置有重要的前導意義，對于增加和拓寬食品類各專業學生的基礎知識、增強學習和進一步進行科學研究具有重要的促進作用；它是食品專業教學體系中的基礎性、支柱性課程。[1]該課程不但有較高的理論基礎要求，而且具備很強的實踐性。其中食品化學實驗是整個食品專業實踐性教學的重要內容。通過實驗，可鞏固已學過的理論知識，使學生有實踐的機會，培養其操作技能和實際工作能力，能夠綜合運用所學理論知識、拓寬專業知識。系統地進行實驗訓練，對于鍛煉學生的動手能力，培養工程師的基本技能，提高分析問題和解決問題的能力，以及為后續課程的學習、畢業論文的撰寫乃至畢業后的工作，都具有十分重要的意義。

目前在食品化學課程的教學過程中存在著一些不足，開設的實驗基本都屬于驗證性實驗。基本上是由教師指定實驗題目，提供詳細的實驗步驟，接下來學生按部就班地完成。[2] [3]這種教學方式使學生缺乏一個全面的基本技能、思維方式和創新思維的訓練，不利于學生的創新意識、創新能力和創新思維的培養，甚至在某種程度上還束縛了學生的才能的發揮。因此，食品化學課程的實驗教學方法亟待改革。針對以往教學模式中存在的低層次循環、配方抓藥式教學、機械重復課程內容等老問題，建議適當增加設計性實驗。

開展食品化學設計性實驗，有以下幾點做法：

一、重視設計性實驗的選題

設計性實驗項目選擇及內容設置，應以提高學生綜合素質、分析解決問題能力、動手能力及創新意識為主要目的。設計性實驗項目應具有一定研究背景，有一定的資料積累，技術路線比較成熟，能夠代表本學科當前的研究趨勢。主講教師最好對實驗項目比較熟悉，如果項目是已經或正在開展的研究項目就更有實際意義。設計性實驗的內容應比較新穎，所選項目若能與本地的特產相結合，就能更好地激發學生從事研究的積極性和創新欲望。學生通過實驗對本地特產的特性有一定的了解，從而為今后的工作奠定良好的實際操作基礎。

二、采用雙向互動式的教學方法

開設設計性實驗的目標是培養學生獨立思考、獨立操作、理論聯系實際和融會貫通的能力。整個實驗過程遵循“以學生為主，教師為輔”的原則，即教師根據教學大綱要求，提出實驗的方向、目的和要求以及基本程序和考核目標，而實驗過程從選題、資料查閱、實驗方案制訂、實驗內容確定、分析方法的選擇，到實驗的開展以及結果分析評價均由學生獨立完成，教師則進行必要的指導及評價。整個實驗過程教師和學生是在互動中完成的。

整個設計性實驗包括三個階段：制訂實驗方案、實驗研究和總結實驗。實驗全過程歸結為下列三個雙向互動過程：第一個雙向互動是在選題和實驗方案制訂的過程之中，首先教師介紹實驗室的實驗條件，并初步擬定一些實驗項目供學生參考和選擇，學生可以根據教師提供的選題范圍進行選題，也可以提出自己感興趣的實驗項目。確定選題后，教師先介紹實驗方案設計的基本原則和方法，學生在查閱相關文獻后初步制訂出實驗方案，然后學生和教師對實驗方案的科學性和可行性進行討論，進一步完善實驗方案，最終確定實驗方案。第二個雙向互動是在試驗研究過程之中。教師介紹基本實驗操作技能和安全注意事項，并隨時了解實驗進展。學生自己根據實驗方案選配儀器，調試測定，相互協作完成試驗，當試驗中出現問題時，教師指導學生進行討論和查閱有關文獻，調整實驗方法。第三個雙向互動在總結實驗過程之中。學生獲得實驗數據后，教師介紹數據分析方法，指導學生對實驗結果進行分析，得出實驗結論。同時在實驗結束后，組織全體學生介紹自己的實驗項目和實驗心得，總結經驗，互相學習。

三、有序進行設計性實驗

設計性實驗要求學生有很強的自主性，這也對主講教師和實驗室管理人員提出了更高的要求。主講教師應控制好實驗的進度，一方面要避免學生草草了事，另一方面要避免實驗拖延的時間過長，影響實驗室的正常教學工作。[4]

主講教師在實驗開始前一個月向學生提供本次開放實驗的實驗指導并進行具體的安排，包括時間安排、資料閱讀安排等；學生應按時完成資料的閱讀，并在閱讀資料的基礎上，提出實驗方案。學生實驗方案應在正式布置后的第三個周末統一上交給教師。在實驗方案里，學生還應該列出自己的閱讀資料清單，并寫出自己對該實驗項目的基本認識及對該實驗的原理、所用方法的了解程度。教師在接到學生的實驗方案后，要及時審閱并在一周內完成和學生的交流工作。交流可以集體進行，也可針對具體問題和學生“一對一”進行；交流的內容包括方案設計的合理性、存在的不足、方法應用中存在的問題等。進入實驗室后，主講教師首先向學生講清楚本次實驗的要求、時間安排及注意事項。教師在開放實驗期間，要堅守工作崗位，及時輔導并處理學生在實驗過程中出現的問題。學生完成實驗后，要及時撰寫實驗報告并統一上交。教師批改學生的實驗報告后，采用適當的方式對該次實驗進行總結。

學生在實驗室做實驗前，應進行登記，所用實驗儀器、設備和試劑需要經過領用登記后方可開始實驗。做實驗時，學生必須在教師安排的位置做實驗。實驗結束后，學生要退還所有儀器和設備。這樣既可以使實驗室得到充分利用，又可避免實驗儀器的過度損耗。

四、合理評定實驗成績

設計性實驗是為了培養學生的實驗能力，提高學生的創新能力，鼓勵學生多做，多想，多嘗試。[5]在設計性實驗中，學生常因經驗不足而導致實驗失敗，而且實驗的時間不允許無限延長，因此實驗成績不應以最后的實驗結果正確與否為唯一依據，應有相應的考核辦法與之配套。設計性實驗考核應注重學生在實驗過程中、討論過程中的表現及對科學實驗基本方法的掌握。[6] [7]建議實驗成績按下列方法計算：實驗成績=實驗方案（占30%）+實驗過程（占30%）+實驗討論（占10%）+實驗報告（占30%）。

為適應現代社會對專業人才的要求，在實際教學中應加入設計性實驗。設計性實驗作為提高學生專業水平，培養實際動手能力，增強解決實際問題能力，培養科研素質的主要途徑，對于全面提高食品化學實驗的教學水平和質量具有深遠的意義。

[ 注 釋 ]

[1] 黃漫青，綦菁華，王芳，龐美霞.食品化學階梯式教學體系的建立與實踐[J].教育教學論壇，2013 （13）：30-31.

[2] 邵興國，王宏順，王濱.積極開設綜合性設計性實驗，提高學生動手能力和創新能力[J].實驗室研究與探索，2002（21）：20-22.

[3] 付曉萍，黃艾祥，高斌，李凌飛.《食品化學》實驗課程的教學改革與實踐[J].大理學院學報，2013（4）：78-80.

[4] 盧瓊，陳薈婷，尹力，李震，韓偉.開放式設計性實驗教學對醫學生創新思維能力的培養[J].當代醫學，2010（10）：160-162.

[5] 朱志彪，高山.設置綜合設計性實驗 提高學生綜合素質[J].實驗室研究與探索，2010（7）：238-240.

[6] 王瑩.談食品化學實驗技能培養與職業技能鑒定的順勢銜接[J].牡丹江教育學院學報，2003（3）：90-91.

[7] 宋衛星.設計性實驗教學過程規范化的思考與探索[J].實驗技術與管理，2009（7）：125-127，130.

[責任編輯：覃侶冰]