閆利萍,汪張貴,王永斌
(蚌埠學院食品與生物工程系,安徽蚌埠233030)
提高食品化學實驗教學質量的探索
閆利萍,汪張貴,王永斌
(蚌埠學院食品與生物工程系,安徽蚌埠233030)
本文先提出目前食品化學實驗教學存在諸多問題,在此基礎上提出從優化實驗教學內容、改進實驗教學方法和考核方式方面,激發學生學習激情、培養動手實踐能力和獨立思考解決問題的能力.
食品化學實驗;課程;教學質量
食品化學是食品科學與工程專業和食品質量與安全專業的重要專業基礎課程之一,它主要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].食品化學實驗是集綜合性和技術性為一體的實驗課程,是食品化學課程構建和教學的重要組成部分,是培養學生的實驗實踐能力,鞏固專業知識乃至知識創新的重要環節.
然而,連續10多年高校擴招,不少普通高校培養出的大學畢業生動手能力、創新能力和獨立完成能力差,已經很大程度上不能滿足社會需要.針對目前存在的問題,筆者現就新建本科院校食品化學實驗教學培養存在問題及解決方案談談幾點體會.
1.1 實驗課時少
目前國內大多數高校每4~5年修訂一次教學大綱,不少高校一味迎合“減輕學生學業負擔,提高素質教育”的上級文件或指示,盲目壓縮實驗教學課時,部分高校甚至將食品化學實驗課時由前10年32學時壓縮到18學時,有的甚至壓縮到12學時.這樣,由于時間的極大限制,像油料作物中油脂提取和測定、植物果膠的提取和測定等耗時長的實驗很難在規定學時完成,往往不得不省去實驗前實驗原理、操作要點和注意事項等關鍵點講授內容,讓學生邊做實驗邊了解和摸索,整個實驗過程和結果無法保證嚴謹性、準確性和嚴密性.此外,食品化學成分很多,每種化學成分理化性質測定指標很多,如蛋白質的溶解性、氣泡性、乳化性、凝膠性和流變性,規定學時內不可能一一完成以上每種性質驗證實驗,通常只選擇1~2指標進行實驗,余下測定指標讓學生課后自行理解.
1.2 實驗內容教條、僵化甚至簡單
目前國內大多數高校食品化學實驗以驗證性實驗為主,綜合性和設計性實驗較少.且驗證性實驗內容過于簡單單一化,僅僅是驗證某原理或方法,如水分含量測定實驗中,涉及到儀器設備僅僅是分析太平和烘箱,這對于已經學過分析化學和有機化學的學生來說,這個實驗內容非常簡單,整個實驗過程中大部分時間就是枯燥乏味的等待,根本談不上培養學生的創新思維和能力.此外,在食品化學實驗內容的安排上,往往出現與生物化學和食品分析實驗內容重復.比如,某高校食品化學實驗開設“牛奶中酪蛋白的分離”實驗,但該實驗內容早已在生物化學學過,如果再重復開設這些實驗,不僅浪費師生時間,還勢必會造成人力和財力浪費等.
1.3 實驗教學方法陳舊
在傳統食品化學實驗教學中,實驗原料、儀器設備、甚至包括試劑配制在內大量實驗前準備工作都是由指導教師或專職實驗員提前準備好,學生只要拿上實驗指導書,在規定時間里到實驗室,先聽指導老師講解實驗基本原理、基本步驟、注意事項和實驗結果處理,然后由學生按實驗指導書依葫蘆畫瓢,根本不去考慮為何要這樣做,匆忙間做一遍就算完事.這種固定化實驗教學模式讓學生處于消極被動狀態下接受知識,不了解實驗過程中可能遇到各種情況和結果,不利于學生的創新思維能力和實驗實踐能力的培養.
1.4 實驗教學考核簡單、單一化
長期以來,國內大多數高校食品化學實驗教學成績考核只占食品化學課程的20%~40%,而這實驗成績的評定又主要依靠學生的實驗報告來評分,缺少對實驗操作環節的現場考核,導致學生片面追求實驗書面報告,有的學生實驗課甚至長期缺課,事后抄襲別人實驗報告敷衍了事,完全缺乏實驗態度、研究能力和創新精神,其綜合素質也就很難得到提高.
2.1 優化實驗教學內容,培養學生綜合能力
食品化學實驗內容安排必須從食品加工貯藏過程中食品發生一系列變化和食品生產第一線的質量檢測崗位能力著眼,緊扣食品化學理論教學的重點,選擇內容新穎、難度和工作量比較適中的實驗內容,同時要適當增加綜合性和創新性實驗內容比例.如適度增加淀粉的降解、糊化、老化對食品品質的影響;油炸肉制品和果蔬加工保藏過程中的食品品質變化;去皮果蔬發生酶促褐變變化因素;焙烤食品制作中美拉德反應因素和風味變化等綜合性和設計性實驗內容.學生通過完成這個實驗,既能掌握食品行業常規的實驗檢測項目(如食品基本成分分析等),又能在食品化學實驗中較早接觸到食品加工工藝、食品風味等抽象理論知識,激發學生求知欲望,可以通過課前和課后學會自覺查找和閱讀相關文獻資料、慢慢地理解和消化基礎知識,真正地體驗到理論知識與實踐知識相結合的真諦,長時間就會養成自我分析和解決問題的良好學習方法,這樣為今后從事科研和工作崗位打下良好基礎.
2.2 改進實驗教學方法(式),激發學生學習興趣
在未來食品化學實驗教學過程中,要改變傳統的實驗教學模式,把主動權交給學生,如實驗前實驗指導教師可以先提出實驗課題,布置好預習內容和任務,讓學生自行查閱資料、完成詳細的設計實驗方案及計劃(包括工藝流程、實驗步驟、數據處理和分析報告)、購買實驗原料、配制試劑等一系列實驗前期準備工作,提交給指導教師審定合格后同意實施實驗內容;實驗課剛開始時可以隨機每組抽1~2名學生來講解實驗原理、實驗步驟和注意事項等內容,讓其他同學來補充和評價,最后由指導教師進行歸納和補充;實驗過程中鼓勵和要求試驗組間相互檢查和監督,發現異常情況或現象,共同探討、分析和解決問題;實驗課結束后布置本次實驗內容的應用和改進方法之類思考題,加深學生對本次實驗的認識和理解.通過這種實驗教學方式可以讓學生實驗學習興趣明顯增強,實驗前預習比較充分,實驗動手操作更主動、更認真細致,主動提出問題更普遍,完全可以達到實驗教學目的和要求.
2.3 改變實驗考核方法,強化動手實踐能力
食品化學實驗考核必須著眼于基本實驗技能和創新能力的考核,客觀公正地評價學生的綜合能力.實驗成績考核可以由平時成績(30%)、實驗操作(40%)和實驗報告質量(30%)等三部分組成.平時成績主要側重于對文獻查閱情況、預習實驗報告質量、實驗材料準備和試劑配制、實驗考勤和紀律、實驗課講解和提問回答情況等考核.實驗操作主要側重于對常用儀器設備的使用情況、實驗步驟操作規范情況、各處理組人人間配合和協調情況、實驗數據合理情況和實驗衛生打掃情況等方面考核.實驗報告質量的評定主要側重于對實驗現象的描述和記錄、實驗數據整理和統計、實驗結論的分析和討論等考核.要求學生能夠對實驗現象和實驗結果進行解釋和分析,有目的地引導學生養成發現問題、提出問題、分析問題和解決問題的良好的學習習慣.對于學有余力的優秀學生,鼓勵他們寫一篇與該實驗內容相關的學科研究前沿方面的研究進展,讓學生廣泛查閱材料,擴大知識視野,提高寫作水平.
2.4 構建SRT實踐培養模式,鼓勵學生科研意識和能力
SRT(StudentResearchTraining,大學生科研訓練計劃)是專為在校大學生設計的一種項目資助計劃,學生在指導指導下獨立完成實驗或調查等項目研究性一項工作.麻省理工學院等世界一流大學非常重視本科生SRT實踐模式,明確要求本科生在大學4年期間必須有實踐和研究的體驗經歷.我們在食品化學實驗教學過程中,一旦發現一些勤奮好學和學有余力的學生,積極鼓勵他們參加到與食品化學相關性的教師課題研究中,逐步提高學生動手實踐能力.我們可以從低年級到高年級大學生中逐層次建立起興趣小組→SRT預備隊→SRT研究小組[3],在指導老師指導下查閱資料,設計和研發一種新型或功能性食品.如特色烤雞的制作研發試驗,這部分研究內容是基于食品化學中美拉德反應知識點,同時要綜合考慮食品感官評定和營養安全性多方面,這種實踐方式可以延長實踐教時間,拓寬實踐教學途徑,增加了學生實踐操作機會,提高了專業技能,加強了學生對專業課知識學習的緊迫感.
〔1〕汪東風.食品化學[M].北京:化學工業出版社, 2007.1.
〔2〕許敖敖.處理好理論教學與實驗教學關系,提高學生素質,培養學生創新能力[J].實驗技術與管理,2001,18(6):1-3.
〔3〕沈文飚,袁家明,閆祥林,劉川寧.高等農業院校生命科學專業大學生科研訓練計劃的探索與思考高等農業教育[J].2005(11):81-83.
G642
A
1673-260X(2013)11-0018-02
蚌埠學院院級教學研究項目(2013jyxm08)