開放性實驗在高校食品生物化學實驗教學中的改革研究

【摘 要】創新型人才的培養是高校新時期人才培養的重要目標。開放性實驗是培養學生實踐動手能力和創新意識的重要途徑之一。本文闡述了開放性實驗在食品生物化學課中的地位及改革前存在的問題，探討了開放性實驗改革的方法和經驗。

【關鍵詞】開放性實驗；食品生物化學實驗教學；改革研究

高校本科專業的開放性實驗教學是一個不可忽視的教學環節，學生是否具備熟練的操作技能，能否把學到的理論知識應用于生產實踐，均與開放性實驗教學質量的高低有著密切的關系。隨著科技迅猛發展以及新工藝、新技術、新品種的 不斷涌現，對高校食品生物化學實驗教學也就提出了更高的要求，要求實驗方式和內容要能適應食品工業的快速發展。為了使學生掌握實驗基本理論及操作方法，培養學生分析問題和解決問題的能力，提高食品生物化學課實驗教學質量，我們強化了開放性實驗，對食品生物化學課實驗的方式和內容進行了初步改革，取得了一些較好的經驗。

1 食品生物化學教學中開放性實驗的地位

《食品生物化學》以人和食物的關系為中心，對食品生物化學的基礎理論知識進行了全面系統的介紹，所講述的問題主要包括以下幾個方面：靜態生物化學、動態生物化學、細胞態生物化學、食物組織生物化學、食品加工化學、食品風味化學、食品添加劑化學等。食品生物化學是高校食品類專業的主要課程，其開放性實驗是學習中的一個重要教學環節，是從理論到實踐、再從實踐升華到理論的必要過程。開放性實驗要求學生在牢固掌握教師所授專業理論知識的基礎上，到實驗中運用和驗證，培養他們的科研動手能力，增強學生的感性認識，鍛煉其獨立思考、獨立操作、獨立分析問題和解決問題的本領，提高他們的綜合素質，為其畢業設計以及畢業后適應工作的需要而奠定基礎，從而為社會培養出具有真才實學、品學兼優的高素質人才。

2 改革前所存在的問題

2.1 教學實驗內容陳舊

食品科學與技術迅猛發展，食品企業迅速壯大并向世界一流企業的方向發展，現代食品工程高新技術迅速進入產業化，使傳統的食品加工工藝和技術受到嚴重沖擊，這種沖擊也明顯體現到了我們的實驗教學上。由于儀器設備、經費等原因，一般的食品生物化學開放性實驗教學不能激發學生興趣，不能反映日新月異的現代食品工程高新技術。學生普遍感到實驗的技術含量不高，做完實驗之后，實驗室學到的知識不能調動他們的主觀能動性、看到的與實際期望相差太遠，這樣的食品生物化學實驗教學顯然不利于培養學生的實踐操作、創造性思維、自我發展等能力，更不能滿足創新型人才培養的要求。

2.2 教學實驗設備和實驗經費不足

食品生物化學開放性實驗內容的更新，必須要有對應的儀器設備、原輔材料、藥品、試劑等作為物質條件。由于實驗設備購置費極為有限，無法實現實驗內容的及時更新；實驗經費不足，有的實驗只能部分進行。雖然每年都在增加設備經費和實驗經費，但學生在擴招，物價在上漲，因此，安排開放性實驗時受到了實驗條件的限制，每組人數相對較多，不能進行多個方案的研究性實驗等。

2.3 開放性實驗學時、時間不盡合理

根據流程，有些實驗至少需要進行數十個樣品處理，完成該實驗需要5、6個小時，這里還不算實驗準備工作所需時間，但教學學時數只有三至四個，學時數明顯偏少。因此，只能讓學生做部分內容，其他內容由教師完成，才能在規定的時間內完成實驗。

2.4 僅有驗證性實驗，無開放性性實驗

由于受經費、學時、實驗室等條件的影響，以前開設的實驗，基本上都是基礎的驗證性實驗，傳統的驗證性實驗教學方法學生僅能根據教材上的實驗方法對一些食品做出化學分析，而新產品的配方設計、研究與開發、產品品質分析、工藝參數的制定、保質期化學成分數據的確定等方面的內容較難涉及，不能適應新形勢下科研單位和企業對科研技術人員的要求，難以培養學生的創新能力。

3 食品生物化學課程中開放性實驗的改革與實踐

3.1 在食品生物化學課程中加大開放性試驗的開出力度

在總結以前開放性實驗經驗的基礎上，課程組編寫了《食品生物化學綜合性、設計性實驗指導書》。指導書詳細介紹了綜合性實驗的實驗目的、實驗原理、實驗內容和方法。同時設計了15個設計性實驗題目，介紹了設計性實驗的實驗目的、要求和條件。制作了綜合性、設計性實驗教學課件，使綜合性、設計性實驗教學更直觀、更生動。

例如肉制品產品開發的有關食品生物化學開放性實驗中，讓同學們掌握了肉制品新產品開發的方法及過程。根據原料、輔料的特性、作用、使用標準，產品要求，采用正交實驗設計進行肉制品產品配方設計；通過肉新鮮度的感官鑒定、理化指標（pH值的測定、氨的測定、揮發性鹽基氮測定）的測定，掌握了原料肉的檢驗程序和方法；根據保證食品營養的原則，產品要求和原料特性設計出加工同一種產品的不同工藝流程，進行產品質量比較，得出最佳工藝流程中需要的化學實驗數據；確保食品的安全衛生、合理制定產品的加工工藝參數（如加熱溫度、時間等）；采用最佳工藝、最佳配方、最佳工藝參數加工出相應的產品，分別在0-4℃、常溫條件下測定理化和微生物指標，確定肉制品保質期，并和同類國家標準對照。掌握了食品原輔料驗收及處理方法和化學品質分析方法。

3.2 把食品生物化學課程中開放性實驗延伸到市場

為培養符合社會需要的高素質的創新性人才，我們進行了開放性實驗教學面向市場發展需求的改革。其基本方案是：在開放性實驗每個環節中，貫穿一切從提高學生適應市場需要能力出發的全新理念，實驗內容隨市場發展變化而不斷更新；制訂開放性實驗方案，學生要深入社會，將理論與生產實際相結合；以開放型實驗替代驗證性實驗；實驗結果進行成本核算，并與超市同類食品作比較。我們把實驗室變成“生產、化學分析車間”，讓學生在專業老師的指導下，按照教學大綱的要求，動手制作副食品。在具體操作中，由學生對“化學分析車間”進行管理，從市場調查、成本核算、原料購進、檢驗、加工生產、質檢到產品銷售，完全按照企業的生產管理模式進行，并使每種產品的化學分析有數據可查，只有控制成本、良性循環，才能持久開放。

3.3 對食品生物化學課程中開放性實驗嚴格管理

實驗室的工作人員要具有高度的責任心，化學實驗室的環境保護應當規范化、制度化， 按照國家要求的排放標準進行處理，對于實驗過程中產生大量有毒有害及腐蝕性氣體的實驗，可在通風櫥內完成，并將氣體進行集中收集，采用吸收、中和等方法集中處理；對于重金屬溶液一般采用回收的方法進行處理。廢液經處理后排放到指定的地點。實驗教師應要求學生在實驗過程中遵守實驗室規則，將每次實驗中產生的廢水、廢氣、廢渣倒入指定的容器內，認真及時地收集好各種廢液，并做好記錄，必須做到自我保護，才能安全開放。

3.4 對食品生物化學課程中開放性實驗實驗內容、方法的重新設計

對一些不可避免會產生污染的食品化學實驗，千方百計地改用別的反應方式或途徑食品使其不產生污染物。按照不用危害品的原則，在不改變實驗要求的原則下，盡可能不用危害品。可改進實驗方法，實驗要用苯酚、四氯化碳作溶劑和稀釋劑，用量較大時因苯酚、四氯化碳混合液具有較強的腐蝕性外，苯酚、四氯化碳本身就是毒害品。苯酚被吸入人體后可損傷腎臟，四氯化碳對人體的心、肝、腎的毒性也比較強。這類物質如果不經處理就排入水體，必對環境造成污染。如果將實驗改為以水為溶劑測定聚乙烯醇的分子量，同樣能達到教學的要求。 如果在實驗中改變實驗裝置，增加實驗中廢氣吸收裝置，就避免了實驗中產生的有害氣體向大氣排放的弊端。同時，實驗中及實驗后的有害產物應進行無害化處理，如實驗中產生酸性氣體可用堿液吸收，堿性氣體可用酸液吸收，有機蒸氣要盡可能冷凝回收或通過燃燒氧化，使其轉化為無害或基本無害物質。只有合理設計實驗，才可加大開放力度。

改革實踐證明， 在食品生物化學課程中加強開放性實驗是適應高校專業課教學改革的需要，在開放性實驗的每個環節中貫穿了各種基本技能的提高，提高了學生開發新產品和設計食品配方的能力，增強了學生經濟意識、市場意識和科研意識，達到滿足學生適應市場發展的需求， 為畢業生就業打下堅實基礎，顯著提高了在食品生物化學課程的教學效果。

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[責任編輯：楊玉潔]