淺談食品科學(xué)專業(yè)《無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)》的教學(xué)模式改革

李玉玲，周曉莉，李婧婧

(鄭州工程技術(shù)學(xué)院 化工與食品學(xué)院，河南 鄭州 450044)

無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)是我校面向化工食品學(xué)院大一新生開設(shè)的一門基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課，包含無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)和分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)兩部分內(nèi)容。該基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程的開展，不僅可以提高學(xué)生對理論知識的理解和認(rèn)知，還可培養(yǎng)其動手能力和團(tuán)隊(duì)合作能力，從而養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的人才[1]。食品科學(xué)的發(fā)展需要化學(xué)科學(xué)，二十一世紀(jì)從事食品科學(xué)工作的人才和從事食品學(xué)科教育的人才必須具備化學(xué)理論知識和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。因此，無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程作為食品科學(xué)專業(yè)的基礎(chǔ)理論課，同其他基礎(chǔ)課一樣，其教學(xué)質(zhì)量對培養(yǎng)新世紀(jì)高素質(zhì)、創(chuàng)新型生物學(xué)科人才起著十分重要的作用[2-3]。

通過近幾年的實(shí)踐教學(xué)，我們發(fā)現(xiàn)理工科院校食品科學(xué)專業(yè)的學(xué)生對開設(shè)無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程存在以下認(rèn)識誤區(qū)：(1)他們認(rèn)為該課程不是他們的專業(yè)課程，所以思想上不重視；(2)他們認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)跟他們的專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程如：發(fā)酵和烘焙等實(shí)驗(yàn)沒有太大關(guān)系，所以實(shí)驗(yàn)過程很隨意，不按老師的安排去做。從而，使得學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力都得不到應(yīng)有的提高。另外，教師在教學(xué)過程中也存在一些問題：(1)不考慮學(xué)科的不同，一刀切；(2)教學(xué)方法太傳統(tǒng)，調(diào)動不了學(xué)生的積極性；(3)教學(xué)內(nèi)容陳舊，教學(xué)手段單一；(4)考核方式不科學(xué)等。因此，原有的教學(xué)模式已不能適應(yīng)現(xiàn)有的教學(xué)需要。根據(jù)目前我校食品科學(xué)專業(yè)無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀及學(xué)生的實(shí)際情況，我們進(jìn)行了教學(xué)模式改革探索，從教學(xué)內(nèi)容的安排、學(xué)科交叉滲透和教學(xué)手段等方面提出了改進(jìn)思路[4]，期待通過實(shí)踐教學(xué)能探索出適合食品科學(xué)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)模式。

1 教學(xué)內(nèi)容的安排

(1)精簡實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，充分考慮學(xué)科差異?；瘜W(xué)專業(yè)的無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)包括無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)和分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)兩部分，其中分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)主要包含滴定分析和儀器分析實(shí)驗(yàn)。我們考慮到食品科學(xué)學(xué)科的特殊性，將分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)中儀器分析實(shí)驗(yàn)部分去掉(與食品科學(xué)專業(yè)相關(guān)的儀器分析部分在相關(guān)專業(yè)實(shí)驗(yàn)中會接觸到)。且滴定分析中所涉及實(shí)驗(yàn)操作簡單重復(fù)，使得學(xué)生在有限學(xué)時內(nèi)不能得到更多的鍛煉，我們也減少了單純化合物的滴定分析，增加了與日常生活中食品相關(guān)的滴定分析，如，“牛奶或奶制品中鈣含量的測定”、“某些蔬菜或水果中維生素含量的測定”、“面粉中蛋白質(zhì)含量的測定”等，從而大大提高了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣[5]。

(2)融合無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)和分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)的相關(guān)內(nèi)容。將分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)中與無機(jī)化學(xué)內(nèi)容相近的知識點(diǎn)合并到無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)部分講解。如分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的配位滴定需要使用平衡知識，可以融合到無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的四大平衡中講解，從而較少重復(fù)累贅的理論知識講解，學(xué)生也會感到條理更加清晰、更有利于知識的理解和貫通[6]。

(3)盡量選取綠色化且與食品科學(xué)學(xué)科相關(guān)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的選擇上，在能保證學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)技能得到鍛煉的前提下，盡量開設(shè)對環(huán)境污染較小且與學(xué)生的專業(yè)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，操作簡便且實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯的實(shí)驗(yàn)途徑有很多，所以，我們盡量選取環(huán)境友好型的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容[7]。

(4)盡量實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的微型化。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，常量滴定分析中使用的滴定劑體積通常都是幾十毫升，產(chǎn)生較多實(shí)驗(yàn)廢液，對環(huán)境造成很大污染。相比較而言，微型滴定不僅實(shí)驗(yàn)成本低，而且操作簡單快捷，同時都能達(dá)到實(shí)驗(yàn)的基本需求。如，“甲醛法測定銨鹽中氮的含量”，甲醛對我們身體及環(huán)境都有害，可采用微型化實(shí)驗(yàn)，減少各個實(shí)驗(yàn)原料及試劑的用量，滴定時間會縮短，進(jìn)而減少甲醛與我們身體接觸的時間，同時，產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)廢液也會減少[8]。

2 教學(xué)手段的改革

(1)充分利用網(wǎng)絡(luò)信息資源。課前預(yù)習(xí)階段，安排學(xué)生自己在網(wǎng)上查閱與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的基本操作和化學(xué)藥品及試劑的安全使用方法，而不是單純提交預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)報告。如查閱本次實(shí)驗(yàn)所使用物質(zhì)的狀態(tài)，狀態(tài)不同其取用和稱量方法不同，哪些玻璃儀器是可以加熱的，哪些是不可加熱的以及裝置的搭建等，使學(xué)生實(shí)驗(yàn)前對所使用的儀器及藥品做到心中有數(shù)，從而做到實(shí)驗(yàn)過程中操作規(guī)范，減少安全事故。

(2)多媒體教學(xué)與實(shí)驗(yàn)演示相結(jié)合。教師在實(shí)驗(yàn)課的教授過程中要結(jié)合多媒體教學(xué)軟件。傳統(tǒng)的教學(xué)模式是，指導(dǎo)教師邊講授邊演示實(shí)驗(yàn)的操作過程，結(jié)束后就讓學(xué)生開始動手實(shí)驗(yàn)。由于大一學(xué)生，實(shí)驗(yàn)基本操作能力較差，大多是比葫蘆畫瓢，且基礎(chǔ)參差不齊，造成最后實(shí)驗(yàn)進(jìn)程有很多差別，大對數(shù)同學(xué)還不能得到理想的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，從而打消了他們的實(shí)驗(yàn)積極性。所以，我們嘗試將多媒體技術(shù)引入到化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂上來。教師實(shí)驗(yàn)演示和講解結(jié)束后，開始用幻燈片展示一些實(shí)驗(yàn)過程中的基本操作，如無機(jī)實(shí)驗(yàn)中儀器的洗滌和干燥、固體的稱量、液體的量取等，分析實(shí)驗(yàn)中移液管、吸量管、容量瓶和酸堿滴定管的使用等。這樣學(xué)生在操作過程中，可以隨時瀏覽各個儀器的規(guī)范使用方法，減少不必要的過失，從而大大減少實(shí)驗(yàn)時間和失誤率，也減少了實(shí)驗(yàn)藥品的浪費(fèi)，使得老師能在有效的時間內(nèi)給學(xué)生充分的指導(dǎo)，使得學(xué)生每次實(shí)驗(yàn)都能得到充分的鍛煉和提高。

(3)調(diào)動學(xué)生的主動性，減少“填鴨式教學(xué)”。開展研究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)，充分調(diào)動學(xué)生的實(shí)驗(yàn)積極性和主動性。研究性教學(xué)就是指導(dǎo)教師要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究性學(xué)習(xí),通過查閱相關(guān)資料和自己動手操作得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果。具體實(shí)施辦法是開設(shè)選做性實(shí)驗(yàn)。指導(dǎo)教師可以根據(jù)學(xué)生的程度和實(shí)驗(yàn)室條件，擬定幾個選做實(shí)驗(yàn)，學(xué)生自由選做。整個實(shí)驗(yàn)過程都由學(xué)生獨(dú)立完成或2～3人的實(shí)驗(yàn)小組協(xié)助完成，教師不參與指導(dǎo)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，指導(dǎo)教師給與點(diǎn)評，好的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以整理撰寫成文，發(fā)表，從而激發(fā)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和探究的動機(jī)[9]。

3 考核方式的改革

課程考核是衡量教育、教學(xué)的一個重要指標(biāo)[10]。為了促使學(xué)生更好地掌握基本實(shí)驗(yàn)技能和對實(shí)驗(yàn)的重視，我們嘗試改革了傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課考核方案。具體實(shí)施方案如下：學(xué)生的最終實(shí)驗(yàn)成績由四部分組成，平時成績50%，操作考試成績30%，基本理論考試成績15%，選做性實(shí)驗(yàn)成績5%。平時成績主要包括實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、基本操作、實(shí)驗(yàn)報告和出勤率等方面。操作考試主要依據(jù)每個學(xué)生的對操作的規(guī)范和熟練程度以及實(shí)驗(yàn)后的衛(wèi)

生處理等進(jìn)行打分。基本理論考試著重考察學(xué)生對實(shí)驗(yàn)基本理論和基本原理的理解和掌握。選做性實(shí)驗(yàn)是在學(xué)期末完成，根據(jù)學(xué)生自愿的原則。與過去的單一從實(shí)驗(yàn)報告來評判學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績的考核方式相比，此次考核方式的改革極大地促進(jìn)了實(shí)驗(yàn)課教學(xué)效果的提高。

4 結(jié)語

我國的大教育家孔子曾經(jīng)說過，要因材施教，所以，對待食品科學(xué)專業(yè)學(xué)生的無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的講授就要跟化學(xué)專業(yè)的學(xué)生有區(qū)別。近幾年，我們根據(jù)食品專業(yè)的學(xué)科特點(diǎn)，結(jié)合無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)本身的特點(diǎn)，通過重新編排實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，優(yōu)化教學(xué)方式和方法，改革實(shí)驗(yàn)課的考核方式，在實(shí)踐中不斷推行和優(yōu)化，取得了較好的教學(xué)效果。

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[3]庫宗軍,汪連生,葛杏莉.聯(lián)系實(shí)際問題開設(shè)研究性化學(xué)實(shí)驗(yàn)[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2009,28(2):110-112.

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[8]陳 浩,薛愛芳,馮 睿,等.微型實(shí)驗(yàn)在農(nóng)科大學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的探討及應(yīng)用實(shí)踐[J].華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(社會科學(xué)版),2006(3):77-79.

[9]江雪清,李小平,王超英,等.“無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程教學(xué)改革與實(shí)踐[J].化學(xué)教育,2014(4):34-36.

[10]張 敏.基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教程[M].2版.長春:吉林大學(xué)出版社,2009.