淺談食品科學專業《無機及分析化學實驗》的教學模式改革

李玉玲，周曉莉，李婧婧

(鄭州工程技術學院 化工與食品學院，河南 鄭州 450044)

無機及分析化學實驗是我校面向化工食品學院大一新生開設的一門基礎實驗課，包含無機化學實驗和分析化學實驗兩部分內容。該基礎實驗課程的開展，不僅可以提高學生對理論知識的理解和認知，還可培養其動手能力和團隊合作能力，從而養成良好的實驗習慣，培養具有創新能力的人才[1]。食品科學的發展需要化學科學，二十一世紀從事食品科學工作的人才和從事食品學科教育的人才必須具備化學理論知識和實驗基礎。因此，無機及分析化學實驗課程作為食品科學專業的基礎理論課，同其他基礎課一樣，其教學質量對培養新世紀高素質、創新型生物學科人才起著十分重要的作用[2-3]。

通過近幾年的實踐教學，我們發現理工科院校食品科學專業的學生對開設無機及分析化學實驗課程存在以下認識誤區：(1)他們認為該課程不是他們的專業課程，所以思想上不重視；(2)他們認為該實驗跟他們的專業實驗課程如：發酵和烘焙等實驗沒有太大關系，所以實驗過程很隨意，不按老師的安排去做。從而，使得學生的動手能力和創新能力都得不到應有的提高。另外，教師在教學過程中也存在一些問題：(1)不考慮學科的不同，一刀切；(2)教學方法太傳統，調動不了學生的積極性；(3)教學內容陳舊，教學手段單一；(4)考核方式不科學等。因此，原有的教學模式已不能適應現有的教學需要。根據目前我校食品科學專業無機及分析化學實驗教學的現狀及學生的實際情況，我們進行了教學模式改革探索，從教學內容的安排、學科交叉滲透和教學手段等方面提出了改進思路[4]，期待通過實踐教學能探索出適合食品科學專業的實驗課程教學模式。

1 教學內容的安排

(1)精簡實驗內容，充分考慮學科差異。化學專業的無機及分析化學實驗包括無機化學實驗和分析化學實驗兩部分，其中分析化學實驗主要包含滴定分析和儀器分析實驗。我們考慮到食品科學學科的特殊性，將分析化學實驗中儀器分析實驗部分去掉(與食品科學專業相關的儀器分析部分在相關專業實驗中會接觸到)。且滴定分析中所涉及實驗操作簡單重復，使得學生在有限學時內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”、“面粉中蛋白質含量的測定”等，從而大大提高了學生的實驗興趣[5]。

(2)融合無機化學實驗和分析化學實驗的相關內容。將分析化學實驗中與無機化學內容相近的知識點合并到無機化學實驗部分講解。如分析化學實驗中的配位滴定需要使用平衡知識，可以融合到無機化學實驗的四大平衡中講解，從而較少重復累贅的理論知識講解，學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學科相關的實驗教學內容。實驗項目的選擇上，在能保證學生的基本實驗技能得到鍛煉的前提下，盡量開設對環境污染較小且與學生的專業相關的實驗。實驗教學中，操作簡便且實驗現象明顯的實驗途徑有很多，所以，我們盡量選取環境友好型的實驗內容[7]。

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

2 教學手段的改革

(1)充分利用網絡信息資源。課前預習階段，安排學生自己在網上查閱與實驗相關的基本操作和化學藥品及試劑的安全使用方法，而不是單純提交預習實驗報告。如查閱本次實驗所使用物質的狀態，狀態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，使學生實驗前對所使用的儀器及藥品做到心中有數，從而做到實驗過程中操作規范，減少安全事故。

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

(3)調動學生的主動性，減少“填鴨式教學”。開展研究性實驗教學，充分調動學生的實驗積極性和主動性。研究性教學就是指導教師要引導學生進行探究性學習,通過查閱相關資料和自己動手操作得到實驗結果。具體實施辦法是開設選做性實驗。指導教師可以根據學生的程度和實驗室條件，擬定幾個選做實驗，學生自由選做。整個實驗過程都由學生獨立完成或2～3人的實驗小組協助完成，教師不參與指導。實驗結束后，指導教師給與點評，好的實驗數據可以整理撰寫成文，發表，從而激發了學生的自主學習和探究的動機[9]。

3 考核方式的改革

課程考核是衡量教育、教學的一個重要指標[10]。為了促使學生更好地掌握基本實驗技能和對實驗的重視，我們嘗試改革了傳統的實驗課考核方案。具體實施方案如下：學生的最終實驗成績由四部分組成，平時成績50%，操作考試成績30%，基本理論考試成績15%，選做性實驗成績5%。平時成績主要包括實驗預習、基本操作、實驗報告和出勤率等方面。操作考試主要依據每個學生的對操作的規范和熟練程度以及實驗后的衛

生處理等進行打分。基本理論考試著重考察學生對實驗基本理論和基本原理的理解和掌握。選做性實驗是在學期末完成，根據學生自愿的原則。與過去的單一從實驗報告來評判學生實驗成績的考核方式相比，此次考核方式的改革極大地促進了實驗課教學效果的提高。

4 結語

我國的大教育家孔子曾經說過，要因材施教，所以，對待食品科學專業學生的無機及分析化學實驗課的講授就要跟化學專業的學生有區別。近幾年，我們根據食品專業的學科特點，結合無機及分析化學實驗本身的特點，通過重新編排實驗內容，優化教學方式和方法，改革實驗課的考核方式，在實踐中不斷推行和優化，取得了較好的教學效果。

[1]劉漢蘭,陳 浩,馬忠華,等.深化實驗教學改革，培養學生創新能力[J].實驗技術與管理,2006,23(5):16-17.

[2]楊 屹,王桂花,張常群,等.以大學化學實驗推進創新教育的探索與實踐[J].中國大學教學,2008(1):72-75.

[3]庫宗軍,汪連生,葛杏莉.聯系實際問題開設研究性化學實驗[J].實驗室研究與探索,2009,28(2):110-112.

[4]王玉新,賈明翰.無機及分析化學實驗課程教改初探[J].廣州化工,2016,44(22):176-177.

[5]孔慶軍,任雪艷,李 照,等.食品類專業無機及分析化學實驗課程改革及創新[J].教育教學論壇,2017,31(8):244-245.

[6]馬全紅,路春娥.無機及分析化學實驗教學合二為一的構想[J].實驗室研究與探索,2000,29(3):28-30.

[7]鐘國清,蔣琪英.無機及分析化學實驗教學的綠色化探索與實踐[J].實驗室研究與探索,2010,29(9):150-153.

[8]陳 浩,薛愛芳,馮 睿,等.微型實驗在農科大學基礎化學實驗中的探討及應用實踐[J].華中農業大學學報(社會科學版),2006(3):77-79.

[9]江雪清,李小平,王超英,等.“無機及分析化學實驗”課程教學改革與實踐[J].化學教育,2014(4):34-36.

[10]張 敏.基礎化學實驗教程[M].2版.長春:吉林大學出版社,2009.