《食品安全保藏學(xué)》設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的探索和實(shí)踐

寇莉萍 劉興華 羅安偉 任亞梅

摘 要：介紹了《食品安全保藏學(xué)》課程開(kāi)設(shè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的基本思路，探索了設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和動(dòng)手能力的意義，對(duì)開(kāi)設(shè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)后的教學(xué)效果進(jìn)行了評(píng)價(jià)，并圍繞實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革淺談一些實(shí)踐體會(huì)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是教學(xué)工作的重要組成部分，在人才創(chuàng)新能力及全面素質(zhì)培養(yǎng)方面有著其他教學(xué)環(huán)節(jié)不可替代的獨(dú)特作用。21世紀(jì)的中國(guó)教育，對(duì)培養(yǎng)具有綜合型、創(chuàng)新型人才提出了很高的要求。教育部在《普通高等學(xué)校本科教學(xué)工作水平評(píng)估指標(biāo)體系》中，一級(jí)評(píng)估指標(biāo)“專(zhuān)業(yè)建設(shè)與教學(xué)改革”項(xiàng)中，對(duì)綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)作了明確規(guī)定：“有綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的課程占有實(shí)驗(yàn)課程總數(shù)的比例大于80%，效果好”（A級(jí)）。教育部高教司有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)在北京地區(qū)高校教學(xué)實(shí)驗(yàn)室評(píng)估工作階段總結(jié)會(huì)上的講話指出：“面向21世紀(jì)教學(xué)內(nèi)容和課程改革計(jì)劃，保留少量必開(kāi)的經(jīng)典驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，增開(kāi)綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)”。這就給實(shí)驗(yàn)教學(xué)提出了新的要求和任務(wù)。

關(guān)鍵詞：食品安全保藏 ?設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn) ?教學(xué)改革 ?教學(xué)效果

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.423 ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1674-098X（2015）10（c）-0237-02

1 實(shí)驗(yàn)的具體做法

1.1 授課教師提出實(shí)驗(yàn)的選材范圍

食品種類(lèi)繁多，各類(lèi)食品的理化及生物性質(zhì)千差萬(wàn)別，溫度對(duì)它們質(zhì)量的影響表現(xiàn)得形形色色，有的食品對(duì)溫度表現(xiàn)為敏感型變化，有的則表現(xiàn)為鈍緩型變化。鑒于此，授課老師首先提出8～10種實(shí)驗(yàn)材料供實(shí)驗(yàn)小組（5人/組）選擇，每小組只能選擇其中的1種。這些材料（草莓、香蕉、獼猴桃、香菇、蒜薹、黃瓜、生鮮肉、牛乳、雞蛋等）對(duì)溫度表現(xiàn)敏感，短期（1～2星期）內(nèi)即可觀測(cè)到明顯變化，實(shí)驗(yàn)結(jié)果能夠使學(xué)生產(chǎn)生深刻的印象。

1.2 實(shí)驗(yàn)小組討論制訂實(shí)驗(yàn)方案

各實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)該組選定的試材，用已掌握的課本知識(shí)，并查閱相關(guān)的文獻(xiàn)資料，確定所選試材保藏的適宜溫度條件，再分別設(shè)計(jì)一個(gè)保藏的高溫條件和低溫條件，研究3個(gè)溫度條件下食品試材質(zhì)量及生理的變化規(guī)律。實(shí)驗(yàn)的溫度條件設(shè)計(jì)和食品質(zhì)量的評(píng)價(jià)指標(biāo)因試材種類(lèi)而異。例如，以草莓為試材時(shí)，溫度條件設(shè)計(jì)為（0±1）℃（適溫）、18 ℃～20 ℃（室溫，高溫），-3 ℃～-2 ℃（低溫），測(cè)定指標(biāo)有可溶性固形物含量、Vc含量、呼吸強(qiáng)度、腐爛果率、感官質(zhì)量等;而以生鮮肉為試材時(shí)，溫度條件則設(shè)計(jì)為0 ℃～4 ℃（適溫）、15 ℃～25 ℃（室溫，高溫），-5 ℃～-3 ℃（低溫），測(cè)定指標(biāo)有揮發(fā)性鹽基態(tài)氮含量、菌落總數(shù)等，并對(duì)感官質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)。每個(gè)實(shí)驗(yàn)小組選擇的測(cè)試指標(biāo)應(yīng)是反映溫度對(duì)試材質(zhì)量變化影響比較顯著的4～5個(gè)指標(biāo)，每個(gè)學(xué)生承擔(dān)其中1～2項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)定。實(shí)驗(yàn)方案是在教師指導(dǎo)下，課后由實(shí)驗(yàn)小組集體討論制訂，課堂上的實(shí)驗(yàn)操作由教師指導(dǎo)完成。

1.3 報(bào)告交流實(shí)驗(yàn)結(jié)果

實(shí)驗(yàn)完成后，實(shí)驗(yàn)小組成員通報(bào)各自承擔(dān)的指標(biāo)測(cè)試結(jié)果，匯總后每人完成1篇實(shí)驗(yàn)報(bào)告，并推舉1人（一般為實(shí)驗(yàn)組組長(zhǎng)）參加課程組織的報(bào)告交流。報(bào)告內(nèi)容包括試驗(yàn)的目的及意義、方法、結(jié)果與分析、結(jié)論與討論、意見(jiàn)與建議。要求將報(bào)告制作成幻燈片，每人報(bào)告時(shí)間為6 min左右，學(xué)生互相質(zhì)疑時(shí)間2 min左右，一篇報(bào)告嚴(yán)格限時(shí)8 min以?xún)?nèi)結(jié)束，否則會(huì)拖延交流時(shí)間。

1.4 教師總結(jié)點(diǎn)評(píng)

各實(shí)驗(yàn)小組報(bào)告交流完成后，由教師對(duì)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、實(shí)施、撰寫(xiě)及報(bào)告情況進(jìn)行總結(jié)點(diǎn)評(píng)，指出存在的主要問(wèn)題，糾正不正確的結(jié)論，并對(duì)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的新問(wèn)題闡述個(gè)人見(jiàn)解。通過(guò)該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，最終使學(xué)生形成一個(gè)課程要求達(dá)到的核心概念，即溫度是影響食品質(zhì)量的最重要環(huán)境因素，不同種類(lèi)食品保藏的溫度條件要求不同。例如：05級(jí)一個(gè)實(shí)驗(yàn)小組在不同溫度下進(jìn)行草莓保鮮實(shí)驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)室溫（18 ℃～20 ℃）比適宜溫度（0±1）℃下貯藏草莓的可溶性固形物含量高，誤認(rèn)為是常溫下草莓中的淀粉易于轉(zhuǎn)化成糖，導(dǎo)致可溶性固形物含量升高。顯然這一結(jié)論有失偏頗，常溫貯藏草莓的可溶性固形物含量升高，是由于高溫促進(jìn)了草莓的蒸騰失水，使果實(shí)中的糖、酸等可溶性物質(zhì)因大量失水而產(chǎn)生的濃縮效應(yīng)。類(lèi)似這些問(wèn)題，教師就應(yīng)該解釋、更正，使學(xué)生樹(shù)立一個(gè)正確的概念。

2 幾點(diǎn)體會(huì)

2.1 課堂上引導(dǎo)，激發(fā)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的興趣和積極性

該課程以前的實(shí)驗(yàn)都是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)要求的材料、方法、操作步驟等，教師準(zhǔn)備好試材、配制好試劑、擺放好儀器設(shè)備，學(xué)生依照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)上的要求按部就班地操作。這種實(shí)驗(yàn)教師年復(fù)一年的重復(fù)準(zhǔn)備，學(xué)生屆復(fù)一屆的照章操作，數(shù)年甚至數(shù)十年地重復(fù)同一內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)，內(nèi)容、方法上幾乎沒(méi)有任何的更新和改進(jìn)。如此一來(lái)，實(shí)驗(yàn)課教師習(xí)慣并安于這種實(shí)驗(yàn)方式，指導(dǎo)起來(lái)輕車(chē)熟路，省事省力又省心。但對(duì)求知欲望強(qiáng)烈的廣大青年學(xué)生來(lái)說(shuō)，這種模式的實(shí)驗(yàn)課，很難調(diào)動(dòng)他們的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，不利于激發(fā)他們的創(chuàng)新意識(shí)、滿(mǎn)足他們的求知欲望。

2.2 實(shí)驗(yàn)中加強(qiáng)指導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生科研能力和求真務(wù)實(shí)的科學(xué)態(tài)度

《食品安全保藏學(xué)》是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)課，“溫度對(duì)食品質(zhì)量的影響”實(shí)驗(yàn)從試材選定、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、試材處理、實(shí)驗(yàn)規(guī)則等都有嚴(yán)格的操作規(guī)范，否則會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的真實(shí)性和可靠性。規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作，是建立在扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和豐富實(shí)踐技能的基礎(chǔ)之上，而學(xué)生在實(shí)驗(yàn)之前只具備初步的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和不多的感性認(rèn)識(shí)，幾乎不具有該門(mén)課程的實(shí)踐技能和經(jīng)驗(yàn)。鑒于此，指導(dǎo)老師在實(shí)驗(yàn)的每一個(gè)環(huán)節(jié)中加強(qiáng)指導(dǎo)，嚴(yán)格規(guī)范操作，力求實(shí)驗(yàn)結(jié)果的真實(shí)、可靠。例如：以草莓作試材時(shí)，要求草莓必須新鮮、成熟、完整、無(wú)視覺(jué)可見(jiàn)的病蟲(chóng)損傷，試材選擇是建立在豐富的專(zhuān)業(yè)知識(shí)基礎(chǔ)之上;以香蕉為試材進(jìn)行溫度水平設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)按照香蕉果實(shí)的生物學(xué)特性，將實(shí)驗(yàn)溫度設(shè)計(jì)為12～13 ℃（貯藏適溫）、18 ℃～20 ℃（室溫，貯藏高溫）、3 ℃～5 ℃（貯藏低溫，致冷害溫度），溫度水平必須有科學(xué)依據(jù)的支持;對(duì)不同溫度下生鮮畜禽肉的保藏效果評(píng)價(jià)時(shí)，評(píng)價(jià)指標(biāo)選定為揮發(fā)性鹽基態(tài)含量、菌落總數(shù)、感官質(zhì)量等，評(píng)價(jià)指標(biāo)必須符合試材的品質(zhì)特性。凡此種種，授課教師和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師共同對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)、訓(xùn)練，提出嚴(yán)格要求，如此增強(qiáng)了學(xué)生科學(xué)研究的能力，強(qiáng)化了他們求真務(wù)實(shí)的科學(xué)態(tài)度。

2.3 切磋交流，強(qiáng)化認(rèn)知，相得益彰

實(shí)驗(yàn)過(guò)程完成后，每個(gè)學(xué)生按科研報(bào)告模式撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，由各實(shí)驗(yàn)小組自定一位同學(xué)將實(shí)驗(yàn)報(bào)告做成PPT進(jìn)行報(bào)告交流。這對(duì)于交流者個(gè)人或?qū)嶒?yàn)小組而言，實(shí)驗(yàn)僅能讓自己認(rèn)識(shí)到溫度對(duì)某一種食品質(zhì)量的影響，這時(shí)的認(rèn)知度還比較單一、浮淺。而各實(shí)驗(yàn)小組的報(bào)告交流，這是一個(gè)相互切磋學(xué)習(xí)的過(guò)程，學(xué)生自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)自己及其他同學(xué)更具有信服力;另外，報(bào)告交流擴(kuò)大了學(xué)生的知識(shí)面，認(rèn)識(shí)到溫度對(duì)各種食品的質(zhì)量都會(huì)產(chǎn)生影響，而且對(duì)各種食品質(zhì)量影響的表現(xiàn)特征不盡相同，進(jìn)一步強(qiáng)化了溫度對(duì)食品保藏重要性的認(rèn)識(shí)。

2.4 感性的認(rèn)識(shí)，理性的思維，創(chuàng)新的意識(shí)

教學(xué)教義昭示人們，溫度對(duì)自然界一切物質(zhì)的影響是絕對(duì)的，對(duì)各種物質(zhì)影響的程度是相對(duì)的。對(duì)此，大學(xué)生從小到大，在日常的學(xué)習(xí)、生活及其他活動(dòng)中積累了豐富的感性知識(shí)，他們熟知溫度的概念，深知溫度對(duì)物質(zhì)變化影響的極端重要性。但是，他們這時(shí)對(duì)問(wèn)題的認(rèn)識(shí)基本局限于一般的、帶有普遍性的、常識(shí)性的認(rèn)知程度，在很大程度上屬于感性的認(rèn)識(shí)。通過(guò)這一設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，使他們認(rèn)識(shí)到溫度對(duì)食品質(zhì)量影響表現(xiàn)的形形色色，食品種類(lèi)之間迥然有別，但把各種影響表現(xiàn)歸納起來(lái)，不外乎化學(xué)的、物理的、生理的及生物的變化。獼猴桃保藏中的果肉褪綠、草莓保藏中的果肉軟化、新鮮雙孢菇保藏中的開(kāi)傘、發(fā)酵酸奶中的酵母味、蒜薹保藏時(shí)能否去掉苔苞等有待科技破解之題，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)報(bào)告交流中提了出來(lái)，這無(wú)疑顯示出這一設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生理性思維和創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)所產(chǎn)生的明顯效果。

3 存在的問(wèn)題

3.1 數(shù)據(jù)記錄不規(guī)范

因?yàn)闀r(shí)間有限，學(xué)生普遍記錄數(shù)據(jù)時(shí)亂七八糟不規(guī)范，隨便記錄在試驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)的某個(gè)位置，不及時(shí)計(jì)算整理和歸納，造成后續(xù)總結(jié)匯總時(shí)數(shù)據(jù)缺失或者結(jié)果有問(wèn)題。

3.2 測(cè)定指標(biāo)誤差較大

每個(gè)小組內(nèi)學(xué)生通常又分成幾個(gè)小組，分工測(cè)定各指標(biāo)，但每次都輪換測(cè)定，前后人為因素造成誤差較大，普遍沒(méi)減少誤差的意識(shí)。

4 結(jié)語(yǔ)

“溫度對(duì)食品保藏質(zhì)量的影響”這一設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐表明，設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，培養(yǎng)科研潛質(zhì)和求真務(wù)實(shí)的科學(xué)態(tài)度，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的認(rèn)知深度，激發(fā)創(chuàng)新意識(shí)。

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