“食品化學實驗”教學模式的改革與實踐

郭秀春+魏金鳳+康文藝

摘 要：食品化學實驗是食品化學課程的重要組成部分，對鞏固和加深理解食品化學的理論知識，加強學生動手能力以及分析實際問題的能力具有重要作用。但傳統“食品化學實驗”教學模式存在很多問題，針對存在問題的現狀，該文從“食品化學實驗”的教學內容和教學方法的改革、設計自主創新型實驗、綜合型實驗和開放性實驗、建立合理的成績評定機制、實驗室管理和建設等方面進行改革探索與實踐，使學生深刻認識到“食品化學實驗”的重要性，充分調動學生的積極性，培養學生的實踐能力和創新能力。

關鍵詞：食品化學 實驗 教學模式 改革 實踐

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）06（c）-0153-03

食品化學是食品科學、營養學、食品質量與安全、衛生檢驗、生物專業與工程專業的重要專業基礎課程之一，它是從化學角度和分子水平上，研究食品的化學組成、結構、理化性質、營養和安全性質以及它們在生產、加工、儲藏和運銷過程中發生的物理和化學變化以及對食品品質和安全性影響的一門基礎應用科學[1]。食品化學實驗是食品化學課程的重要組成部分，對鞏固和加深理解食品化學的理論知識，加強學生動手能力以及分析實際問題的能力具有重要作用；對從事食品行業的生產、管理和科研均有重要的實踐意義。但是目前國內大多高校“食品化學實驗”的教學模式上仍存在很多問題，例如：教學方法過于陳舊，教學內容偏于驗證性的實驗，缺乏設計性實驗等，傳統“食品化學實驗”教學模式只能鞏固學生的理論知識，不利于培養學生的能動性和思考性，所以，進行“食品化學實驗”改革勢在必行[2]。

1 “食品化學實驗”現狀分析

傳統“食品化學實驗”教學模式：實驗前，實驗員提前將實驗所需的儀器和試劑都準備好，甚至有些實驗溶液都配制好、標定好、分裝好。實驗指導教師將實驗原理、實驗步驟及實驗注意事項詳細寫在實驗板書上；實驗中，一般先由實驗指導教師按照板書講解實驗相關內容，講解完畢后學生只需要按照實驗指導老師的板書或是實驗教材的實驗步驟做就能完成實驗，就能得到預計的結果；實驗后，學生再將實驗數據進行處理，撰寫成實驗報告上交。這種傳統的教學方式存在的問題：（1）此模式培養的學生只能是熟練的“操作工”，不利于學生主觀能動性和創新能力的培養；（2）從整個實驗內容安排來看，驗證性實驗所占比例較大，缺乏設計性和綜合性實驗；（3）考核方式相對單一，僅通過實驗報告就能拿到成績，且學生相互抄襲實驗報告的現象嚴重；（4）實驗課的成績在總成績評定中占的比重低，導致學生對食品化學實驗不重視[2-3]。

2 “食品化學實驗”教學模式的改革與實踐

2.1 教學內容的改革

食品化學實驗是食品化學課程重要的教學環節，我們期望通過實驗教學，使學生鞏固和加深所學的基礎理論知識，了解食品中的相關成分可能發生的關乎食品質量的化學變化，以及了解和掌握評價與控制食品質量的基本方法；同時，了解和掌握基本的實驗方法與操作技能；學會對實驗結果的處理和分析，從而培養學生嚴謹的科學作風和分析問題、解決問題的能力以及科學思維等方面的綜合能力和素質。“食品化學實驗”的課程教學內容的安排應緊扣《食品化學》理論教學的重點，結合食品原料中主要成分（水、蛋白質、碳水化合物、脂質等）的結構、性質來開展相關實驗教學，并結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（如結構的、化學的、物理的、生物的變化等），以及這些變化對食品的色、香、味、營養的影響來選擇更加適宜的實驗內容[3]。按照這一原則，我們選擇的食品化學實驗內容主要有：（1）天然水總硬度的測定；（2）還原糖的測定（直接滴定法）；（3）植物活性多糖的提取；（4）油脂過氧化值的測定；（5）食品香氣的形成途徑實驗；（6）果蔬褐變機制及其防止初探等作為“食品化學實驗”的基礎實驗課程。同時設置若干自主創新型實驗和綜合型實驗，培養學生的創新能力和應用實踐能力。通過這樣的實驗教學，不僅有利于加深學生對《食品化學》理論課教學內容的理解和掌握，提高學生的學習興趣和積極性；還有利于學生掌握基本的實驗方法，并應用于實際生產和生活，提高學生的操作能力、解決實際問題的能力。

2.2 教學方法的改革

針對傳統的教學方法中存在的問題，我們嘗試性地對“食品化學實驗”教學方法進行了改革。在實驗前，告知學生本周將要進行的實驗，要求學生提前預習，明確實驗目的、原理、操作步驟及注意事項等。實驗教師在講課過程中，引入基于問題學習 （Problem-

based learning，PBL）的教學方法[4]，根據實驗內容設置相關問題，再采用“引導式”和“提問式”的模式開始對實驗的意義、原理、內容等進行講解。例如：在《天然水總硬度的測定》實驗中，實驗教師首先提問學生，什么是水的硬度？測定水的總硬度的意義是什么？測定水的硬度的方法有哪些？其原理是什么？我們國家關于水的硬度是否有相應的國家標準？等問題。通過提問，加上一步步的引導，讓學生帶著疑問、好奇和求知的心態，逐步了解我們實驗的目的、原理、步驟和注意事項。同時也讓學生了解到，作為食品安全與檢驗專業的學生，掌握這些實驗的重要性。同時，讓學生明白，食品化學的實驗方法與實驗的結果，都可以參照國家標準，可見食品化學實驗的重要性。例如：《天然水總硬度的測定》實驗測定的結果，可參考國家標準GB 5749-2006《生活飲用水衛生標準》中規定的“飲水的總硬度必須不超過450 mg/L”，對實驗結果進行分析討論；《還原糖的測定（直接滴定法）》實驗方法可參考國家標準GB/T 5009.7-2008《食品中還原糖的測定》中的方法；《油脂過氧化值的測定》實驗測定的結果，可依據國家標準GB 2716-2005《食用植物油衛生標準》中規定的“食用植物油過氧化值/g/100 g≤0.25”對實驗結果進行分析討論；通過這樣的實驗教學方法的改變，使學生認識到了食品化學實驗的重要性，以及在實際中的應用意義。并且指導老師會讓學生分析學生的實驗結果是否符合國家標準中的限量，充分調動了學生的積極性和趣味性。

2.3 自主創新型實驗的設計

自主創新型實驗，是學生根據《食品化學》理論課內容，由自己確定并設計的實驗。為了建立以問題和課題為核心的教學模式，激發、調動大學生的創新思維和科學研究興趣，強化學生的創新意識、實踐能力和團隊協作精神，形成良好的校園創新文化氛圍，河南大學每年都會組織大二學生申報大學生創新創業訓練計劃項目[5]。在“食品化學實驗”教學過程中，挑選一些思維活躍，動手能力強，積極性高的學生，成立1～2個創新實驗小組，并為每個小組選擇一個食品化學實驗相關方向的題目，讓實驗小組的學生查閱文獻資料、設計實驗方案、擬定較為詳細的實驗步驟并提交給實驗教師審閱。實驗教師與實驗同學共同討論、修改實驗方案，指出實驗設計中存在的問題與需要注意的事項，最后確定可行性和可操作性的實驗方案，提高學生的學習主觀能動性和創造性。從食品化學自主創新型實驗的設計實施以來，連續2屆創新小組在其食品化學創新型實驗的基礎上，獲批河南大學大學生創新創業訓練計劃項目。

2.4 綜合型實驗的設計

綜合型實驗不僅是課程內部知識點與技能點的綜合，還有課程之間的內容綜合。為應對食品行業的發展趨勢，綜合型實驗的內容還應緊跟食品化學與分析技術的發展動態，與實際生產緊密聯系，讓學生充分了解食品行業的發展，激發學生的學習興趣和熱情。在驗證性實驗和創新型實驗的基礎上，準備開設綜合型實驗，包括《拉德反應對風味、色澤影響評價》《大豆分離蛋白功能特性評價》《食用油脂肪酸組成分析》等綜合型實驗。可以通過綜合型實驗將學過的實驗課內容綜合起來，形成系統的實驗，能大大提高了學生的積極性，而且可以使學生主動掌握實驗方法，接受系統實驗技能訓練。

2.5 開放性實驗的設計

開放性實驗是一種新興教學方式，開放性實驗現已被納入教育部本科教學評估的規定測評內容，并成為本科教學改革的重點項目[6]。學生通過開放性實驗學習，不僅能提高學生操作能力，更主要的是能提高學生的主觀能動性，積極主動地查閱一定量的文獻并設計出可行的實驗方案，從而培養其主動獲取知識、分析問題、解決問題的能力。實驗指導老師可根據學科要求選擇合適的實驗項目，控制好難易程度，增強學生的動手能力、激發學生的創新意識。

2.6 建立合理的評定成績組成

食品化學往往在食品相關專業的培養方案中作為一門課程，即包括理論課和實驗課。而且在食品化學綜合成績的設置上，理論課占70%，實驗課和平時成績僅占30%。這就使得學生重理論，輕實驗。因此，食品化學實驗有必要列為一門單獨的課程進行考核，并且根據每位學生的基本實驗操作技能、創新能力、解決問題的能力等方面來確定合理的考核方式。實驗課的最終成績也不能僅僅只依靠實驗報告定成績，而要更綜合地評價學生的成績。實驗課成績評定組成主要包括預習報告（主要是寫明實驗的意義和目的，開展實驗可采用的方法及原理）、實驗操作（觀察學生實驗過程中的動手能力，進行現場打分）、實驗報告（創新型和綜合型實驗的實驗報告中是否有學生自己的設計理念，不同的設計方案；對實驗結果是否進行討論與分析；對指導老師布置的思考題及實驗過程中的注意事項是否進行說明和解釋）、實驗課出勤率（每次實驗進行簽到，確保每個實驗都參加）。其中預習報告15%、實驗操作20%、實驗報告50%、實驗課出勤率15%。督促學生認真對待實驗，通過實驗預習了解實驗的意義和重要性，通過實驗操作提高動手能力，通過實驗報告能對實驗步驟及實驗結果進行詳細的討論，分析，提高學生分析問題，解決問題的能力。

3 結語

食品化學實驗是集綜合性和技術性一體的實驗課程，是培養學生創新思維和實踐能力的重要環節。該文僅就食品化學實驗教學模式的改革與實踐提出一些思路，以期通過對食品化學實驗的一系列改革，提高教學質量和效果，培養出適應社會經濟發展的應用型食品專業人才，服務于人類健康事業，并期待著通過實驗教學改革，食品化學課程能在學科發展和課程建設等方面發揮更大作用。

參考文獻

[1] 王豐俊，汪濤，王建中.“食品化學”課程教學改革與實踐[J].中國林業教育，2015（3）：63-65.

[2] 張英春，董愛軍，張華，等.“食品化學綜合實驗”教學改革的初探[J].農產品加工，2015（7）：84-86.

[3] 樂琳.《食品化學》實驗教學創新模式的探索[J].教育教學論壇，2015（23）：242-243.

[4] 唐華麗，陳林，王兆丹.PBL教學法在食品化學實驗教學中的實踐與評價[J].三峽高教研究，2015（1）：12-14.

[5] 康文藝，王學標，劉路，等.食品質量與安全專業人才培養模式研究[J].科技資訊，2016（4）：116-117.

[6] 俞遠志，張立慶，傅曉航.開放性實驗教學模式的實踐與思考[J].實驗室研究與探索，2012（3）：153-155.