食品理化分析技術綜合大實驗教學的利與弊*

李 跑，李佳儀，鄭 郁，蔣立文，李尚科，楊清華

(1 湖南農業大學食品科技學院，食品科學與生物技術湖南省重點實驗室，湖南 長沙 410128； 2 湖南師范大學醫學院，湖南 長沙 410006)

食品專業是一個集理科、工科、農學的綜合型專業，其中《食品理化分析技術實驗》是食品專業學生必修的一門專業實驗課程。它是利用物理和化學手段，對食品中常規成分以及有害物質進行定性定量分析，保證食品的質量與安全[1-3]?，F階段該課程教學大多分為綜合大實驗教學與單一實驗教學兩種模式[4-6]。本文結合作者多年的實驗教學經驗，針對食品專業特點，將綜合大實驗教學與單一實驗教學兩種模式進行了對比，分析《食品理化分析技術實驗》課程綜合大實驗教學模式的利與弊，并對其內容和教學方式進行了改革，以期達到促進課程教學的效果。

1 單一實驗教學模式的不足

在單一實驗教學模式中，一次實驗課程只進行一個實驗，一個實驗大約4～5個課時。首先由老師對實驗原理、目的、適用范圍、試劑儀器的選擇、實驗步驟、結果計算、注意事項等進行講解，布置相關思考題，這部分大約持續1個課時；然后學生根據所聽課程知識進行實驗，記錄原始數據并計算相應的結果；最后學生完成實驗報告，教師對其進行評分。以《食品中水分含量的測定——直接干燥法》課程為例，教師首先介紹測定食品中水分的意義，說明直接干燥法測定水分的基本原理，并介紹該方法的適用范圍——適合于在100 ℃不含其它揮發性成分的食品，也不適合于水分含量過低的食品中水分的測定。講解實驗目的和原理以后，教師介紹相關的儀器以及稱量瓶，并實際操作稱量瓶的擺放，說明本次實驗的實驗樣品，并講解實驗步驟。然后教師講解實驗計算公式，說明實驗注意事項。最后學生按照PPT以及實驗書上的實驗步驟進行實驗操作，教師在實驗過程中進行巡邏，不斷糾正學生實驗操作過程中的不當行為，學生根據所得到的實驗數據，計算所提供樣品中實際水分的含量，與教師提供的標準答案進行比對，分析測定結果偏低偏高的原因，并完成相應思考題。這種模式是大多數學校開設《食品理化分析技術實驗》的模式，具有操作簡單、直觀、便于學生理解的優點。

然而這種單一實驗教學模式存在幾個不足的地方。(1)學生不做實驗預習也可以順利進行實驗。同一個班的學生有優生(動手能力強，認真準備實驗)和差生(動手能力差，不認真準備實驗)之分，大多數優生會在課前仔細預習該實驗，而差生并不會去認真進行預習。教師為了讓所有學生順利完成實驗，實驗原理和步驟往往講解得非常詳細，因此這部分占據了大量的課程時間；(2)實驗中等待時間過多。同樣以《食品中水分含量的測定——直接干燥法》課程為例，學生首先要將稱量瓶加熱1小時，后冷卻0.5小時，重復干燥至恒重，然后放置樣品繼續加熱1小時，冷卻0.5小時，重復干燥至恒重，在這漫長的等待時間里，學生往往采用聊天、玩手機等形式打發時間，然而由于實驗時間限制，在這期間很難再安排第二個實驗；(3)不能鍛煉學生時間統籌能力。作者曾參加相關企事業單位招聘時發現，單位在實際操作考試中往往限制了實驗時間，如果只是按實驗操作一步步進行實驗，學生并不能按時完成實驗。只有合理安排時間，在前面實驗步驟空閑期去進行后續實驗步驟才能順利完成操作考試，然而單一實驗教學模式并不能起到鍛煉學生的時間統籌能力的作用；(4)學生對計算公式的不理解。作者在進行《食品理化分析》理論課程考試時發現，由于《食品理化分析技術實驗》課程中學生盲目套用公式，導致當遇到計算題時，即使涉及的是實驗課程中做過的實驗，由于不能像實驗教材那樣提供相應的公式，學生這部分普遍得分偏低。

2 綜合大實驗教學模式的優點

與單一實驗教學模式相比，綜合大實驗教學整合了多個實驗，優化了實驗教學方法，具有實驗安排自由、課程內容豐富、有利于學生時間統籌能力的提高等優點。(1)實驗安排自由、課程內容豐富。綜合大實驗教學課時較多，大多在8～12個課時/天，因此可以同時開設多個實驗，實驗安排更加自由。比如在《食品中水分含量的測定——直接干燥法》實驗課程中穿插了《食品中總灰分的測定》實驗，然后利用所得的灰分進行《食品中鈣含量的測定》以及《食品中鐵含量的測定》實驗，課程內容更加豐富，實驗更加連貫；(2)有利于學生時間統籌能力的提高。雖然綜合大實驗教學課時較多，如果學生只是按書本上的實驗步驟一步步進行實驗，那么依舊很難按時完成實驗。學生需要利用前面步驟等待時間進行后續實驗，如在《食品中水分含量的測定——直接干燥法》中的加熱和冷卻等待時間里，進行《食品中總灰分的測定》的炭化步驟；在進行《食品中總灰分的測定》的灰化步驟(一般在4小時以上)，進行玻璃儀器的清洗、相關試劑的配制和稀釋、以及《食品中鈣含量的測定》和《食品中鐵含量的測定》實驗中標準曲線的建立等，這樣穿插的實驗大大提高了學生時間統籌能力，學生只有合理安排時間才能順利完成實驗。此外，由于綜合大實驗教學模式實驗內容較多，一個學生較難完成全部實驗，因此需要學生進行組隊進行實驗，這樣也有利于學生的團結合作能力的提高。

3 綜合大實驗教學模式的不足

雖然綜合大實驗教學模式具有眾多優點，但其同樣具有動手能力較差的學生跟不上實驗進度、出現“吃大鍋飯”的問題。綜合大實驗教學模式把實驗的主動權從教師轉移給了學生，學生在實驗操作時具有很大的自由度。由于學生是進行組隊進行實驗，自然存在同一個組里既有優生和差生的情況。由于動手能力強、準確充分的學生實驗預習較好，對實驗原理和步驟理解較深，便可以輕松完成實驗，這樣容易導致動手能力差、準備不充分的學生產生依賴心理，認為只要跟著動手能力強、準備充分的同學做實驗就行。因此容易出現差生跟不上實驗進度、“吃大鍋飯”的問題。這樣對動手能力較差的這部分學生實驗能力的提高非常不利，越不動手實驗能力越得不到提高。此外，由于這部分學生和組里其他同學的數據是一樣的，往往出現實驗報告抄襲的情況。

4 綜合大實驗教學模式的改進

本文結合作者多年的實驗教學經驗，針對食品專業特點，提出了應該合理整合實驗教學內容、優化實驗教學方法、將實驗內容與科研緊密結合，并進行課程改革，提高教學效果。作者在多年教學中發現，學生自帶待測樣品的實驗動手積極性要比教師提供待測樣品的積極性高很多?！妒称防砘治黾夹g實驗》課程是一門應用性極強的實驗課程，學生學習該課程也是為了解決生活和社會中的食品質量安全問題，因此在《食品中水分含量的測定——直接干燥法》、《食品中總灰分的測定》、《食品中鈣含量的測定》和《食品中鐵含量的測定》實驗中，我們鼓勵學生自己準備樣品，如可以準備奶粉、咖啡等，測定樣品中的鈣和鐵含量，通過與食品包裝上標注的含量進行對比，判斷食品的合格與否；在《食品中脂肪含量的測定——索氏提取法》實驗中，我們也鼓勵學生自帶薯片等，驗證薯片等油炸食品高脂肪易增肥的說法。此外，為了避免動手能力較差這部分學生產生依賴心理和惰性，教師鼓勵學生之間自主組隊進行實驗，并且每次實驗進行動態調整，充分調動學生的動手積極性。

5 結 語

《食品理化分析技術實驗》是食品專業非常重要的一門實驗課程，綜合大實驗教學具有實驗安排自由、課程內容豐富、有利于學生時間統籌能力的提高等優點，但是又存在差生跟不上實驗進度、“吃大鍋飯”的不足，這些都應該引起教師和學生足夠的重視，合理整合實驗教學內容，優化實驗教學方法，將實驗內容與探索實驗緊密結合，不斷提高和改進實驗教學，提高學生實際動手能力，最終為社會培養實用性食品人才。