食品分析課程綜合設計性實驗教學的改革與實踐

曹湛慧，黃 和，周 濃，蔣志紅，林華娟，李承勇

(廣東海洋大學食品科技學院，廣東湛江 524088)

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食品分析課程綜合設計性實驗教學的改革與實踐

曹湛慧，黃 和*，周 濃，蔣志紅，林華娟，李承勇

(廣東海洋大學食品科技學院，廣東湛江 524088)

摘要分析了食品分析傳統實驗教學存在的問題，認為傳統實驗教學以驗證性實驗為主，對學生創新能力培養不足。學生在實驗課上缺乏獨立思考和自主動手操作的鍛煉機會，不能獨立完成畢業論文實驗。探討了開設綜合設計性實驗的必要性，進而從實驗教學前的準備工作、實驗教學的具體操作和實驗考核方式等方面對食品分析綜合設計性實驗教學進行改革。實踐證明，該實驗教學改革具有一定的成效。

關鍵詞食品分析；綜合設計；實驗教學；改革

食品分析課程是高校食品專業的一門重要的基礎課，是食品科學與工程專業、食品質量與安全專業本科生的必修課程。該課程研究各種食品組成成分的分析檢測原理、分析方法，評價食品品質并起到保證和監督食品質量與安全的重要作用。隨著社會食品安全事件的層出不窮，更顯現出食品分析課程的重要性。

食品分析課程作為一門實踐性和應用性很強的專業課，其內容體系分為理論教學和實驗教學兩部分。實驗教學是對理論知識的驗證和鞏固，對培養學生的實驗技能、分析和解決問題的能力，以及養成嚴謹的科學態度和創新精神起著十分重要的作用。通過對畢業生的追蹤調查得知，食品分析課程的理論和實驗技能在工作和科研中應用很廣泛，因此該課程的開設十分重要。廣東海洋大學食品科技學院食品分析課題組經過多年的教學改革與實踐，已成為一門教學內容科學，教學方法先進，教學水平高的課程，2014年被評為廣東省精品資源共享課程。

近年來，高等教育教學改革要求大力推行綜合設計性實驗的開設。綜合設計性實驗是實驗教學的重要組成部分。在實驗教學中，如何開設綜合設計性實驗就顯得尤為重要[1]。很多高校對開設綜合設計性實驗進行了積極的改革與實踐，推動了高校實驗教學的改革[2]。為此，筆者也對廣東海洋大學食品分析課程綜合設計性實驗教學進行了探索性的改革。

1傳統實驗教學存在的問題

傳統實驗教學以驗證性實驗為主，這對學生創新能力的培養有一定的局限性。由于課內學時、實驗條件等因素的限制，學生不可能參與實驗準備工作。長期以來的傳統方法是由實驗員準備各種試劑的配制和儀器的調試，指導教師講解實驗原理、操作步驟、注意事項。學生在教師的指導下完成實驗內容。在這種教學模式下，學生獨立思考得少，而且依賴性大，整個實驗處于被動狀態，難以達到培養學生獨立操作技能的目的，不利于培養學生分析問題和解決問題的能力。學生實驗課上只需按部就班，缺乏獨立思考和自主動手操作的鍛練機會，導致在進行畢業論文實驗時，有部分學生不會配制常用的試劑，也不會調試一些常見的儀器設備[3]，不能獨立完成畢業論文實驗。因此，改革傳統的食品分析實驗教學模式，開設讓學生自主設計的綜合性實驗，有利于激發學生的創新意識，提高學生分析和解決問題的能力。

2開設綜合設計性實驗的必要性

由于食品種類繁多，分析指標多種多樣，決定了食品分析課程具有內容繁雜、原理方法多樣等特點。食品分析內容大致可分為一般營養成分、有毒有害物質、功能性成分三大部分。根據實驗項目設計的要求，又分為兩大模塊，第1個模塊是以一般營養成分為主的基礎性實驗；第2個模塊是實驗內容涵蓋樣品預處理等綜合檢驗技能的綜合技能型實驗。

既注重基本技能的訓練，又增設了實際應用廣泛的綜合設計性實驗，這樣容易促進學生對實驗原理的理解和對內容的掌握。設計基本技能訓練性實驗、綜合設計性實驗兩大類實驗，讓學生在強化基本技能訓練后循序漸進地過渡到實驗難度較大的綜合設計性實驗。

綜合設計性實驗要求學生具有一定的實驗操作技能，為了進一步提高學生的綜合實驗技能，由學生獨立查閱文獻資料，獨立設計實驗方案，獨立完成實驗[4]。其教學過程是從實驗項目選題，查閱文獻資料，設計實驗方案，到完成實驗，撰寫實驗報告，都由學生獨立完成[5]，指導教師只起到啟發、引導的作用。綜合設計性實驗是學生自己設計實驗方案，實現以學生自我訓練為主的教學模式。這種教學模式不僅可以提高學生的實驗動手能力，而且可以培養學生的創新意識和創新能力。綜合設計性實驗讓學生變被動為主動，自己處理樣品并調試安裝實驗儀器。通過綜合設計性實驗教學，使學生經歷了食品分析實驗的全過程，從而激發了學生對實驗課的熱情，同時調動了學生的積極性。

3綜合設計性實驗教學的實施方法

3.1實驗教學前的準備工作綜合設計性實驗教學前，指導教師要根據食品分析教學計劃和實驗室條件，擬定實驗項目的選題方向。在實驗內容設計上，結合學校水產食品科學的特色，整合成水產品重金屬安全模塊、獸藥殘留安全模塊和持久性有機污染物安全模塊等幾個較大的綜合性實驗。由學生查找資料后確定具體實驗項目，然后查閱相關資料，擬定實驗方案。實驗方案中要求不僅包括實驗原理、實驗方法、材料與試劑、儀器設備，還要有具體的實驗步驟、計算公式和數據處理及實驗時間安排等。指導教師對學生的實驗方案進行檢查、論證，保證綜合設計實驗具有可行性和創新性。在實驗方案選擇中重點要求學生采用最新的國家標準檢測方法，這樣能激發學生的學習興趣和探索精神。學生在指導教師認可實驗方案后，方可進入實驗室進行實驗。

由于每個學生選題不同，實驗項目較多，實驗材料豐富，為了避免某些實驗項目過于集中，指導教師要根據實驗室實際情況進行適當調整。實驗室的實驗員盡量完善實驗條件，提供實驗室場地、齊備的儀器設備和充足的化學試劑。

3.2實驗教學的具體操作綜合設計性實驗是學生完成一個實際樣品的分析檢測的完整實驗，實驗內容包括多個實驗項目的操作。實驗過程中要進行試劑配制、樣品的前處理、實驗項目的先后安排等，要求學生必須要獨立思考問題，解決出現的問題，最終完成整個實驗。因此，食品分析課程采用綜合設計性實驗的教學模式，使學生能夠體會到食品分析知識的融會貫通，提高了理論知識的運用能力和學習的積極性。

在整個實驗過程中，要求學生認真進行實驗操作，做好原始數據的記錄。由于學生實踐經驗不足，動手能力不強，實驗過程中往往會出現較多問題，因此指導教師要負責監督，及時解決學生提出的實驗問題，發現學生操作錯誤時及時糾正，不斷促進學生真正在實驗中得到訓練與提高。

由于現代檢測技術日新月異，綜合設計性實驗有必要結合當前食品安全性檢測的熱點項目，及時改進教學內容，補充新方法和新技術。為配合教學改革的不斷推進，也可采用靈活的實驗教學方式，可在規定上課時間內完成，或以開放實驗的形式進行。

3.3實驗教學的考核方式考核是全面評定學生學習態度、實驗技能及綜合能力的一種手段，也是對實驗教學效果的一種檢驗[3]。綜合設計性實驗的考核應貫穿于整個實驗教學過程中，將實驗方案設計、實驗過程操作和實驗報告綜合起來，全面考核學生的素質與能力。實驗方案設計占30%，包括書寫格式的規范性、實驗方案設計的可行性和全面性等。實驗過程操作占40%，包括實驗態度、操作方法、處理問題的能力等。指導教師觀察學生的實驗情況，檢查原始實驗數據，對學生的整個實驗過程進行打分。實驗報告占30%，包括書寫格式的規范性、內容的全面性、結果分析與討論及改進意見等，注重實驗報告中的結果討論與分析。學生不但要分析實驗成功的關鍵，還要分析實驗失敗的原因，鼓勵學生提出問題進行討論，這樣易于培養學生獨立思考問題及創新思維能力。

廣東海洋大學的食品分析實驗教學從2006年下半年開始增設綜合設計性實驗。為了檢查教學效果，進行了學生實驗技能抽查工作，對比了分別使用兩種教學模式的食品科學與工程專業2003級、2004級學生，發現增設綜合設計實驗課的2004級學生的實驗技能較好，學生能夠獨立完成一個實際樣品的分析實驗。由此可見，食品分析綜合設計性實驗教學改革具有一定成效，教學效果良好。

4結語

筆者對食品分析課程綜合設計性實驗教學做了一些有益的改革嘗試，取得良好的教學效果。綜合設計性實驗教學以培養學生的創新思維能力，提高學生的實驗技能為重點，更突出實驗技能的培養。但是在改革實施過程中也出現了一些新情況和新問題，如為了融入現代科技的發展，還需不斷完善實驗儀器設備，更好地完善實驗教學條件，建立更加完善的實驗室開放制度等，這些有待進一步深入探討。只有不斷地改革探索，才能提高學生的實驗技能和創新能力，培養具有綜合素質和創新能力的食品專業應用型人才。

參考文獻

[1] 董娟，陳計巒，劉婭，等.《食品化學》綜合實驗教學改革與探索[J].科技資詢，2010(32)：209.

[2] 葉國健，范洪波，周顯宏，等.高校綜合性、設計性實驗開設項目探討[J].中國科技信息，2008(10)：286-287.

[3] 黃玉英，彭愛紅，黃志勇.“食品分析綜合實驗”課程的教學改革與探索[J].集美大學學報，2010，11(1)：87-89.

[4] 楊萍芳，楊兆艷.食品分析實驗中開設設計性實驗的探索與實踐[J].運城學院學報，2012，30(2)：58-60.

[5] 張平，錢莉莉，張愛武，等.食品分析綜合實驗設計與教學[J].實驗科學與技術，2011，9(2)：27-28，45.

基金項目廣東海洋大學“創新強校工程”項目(GDOU2015040505)；廣東省高等教育學會實驗室管理專業委員會基金項目(GDJ2014060)。

作者簡介曹湛慧(1975-)，女，廣東信宜人，實驗師，碩士，從事食品科學與工程研究。*通訊作者，教授，從事食品質量與安全研究。

收稿日期2016-03-28

中圖分類號S-01

文獻標識碼A

文章編號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