基于興趣驅動、責任培養和過程考核的“食品化學與分析實驗”課程教學改革

黃偉素 陸柏益

[摘 要] 針對食品專業“食品化學與分析實驗”課程教學中存在的問題，基于興趣驅動、責任培養和過程考核探討了課程實驗內容、教學方法、教學設備和實驗考核方式上的教學改革。實踐證明，該課程教學改革不僅能極大調動學生實驗操作的積極性，還較好地培養了學生的科研意識和實驗操作技能，并提高了社會責任意識。

[關鍵詞] 興趣驅動;責任培養;過程考核;教學改革

[基金項目] 本文系浙江大學生物系統工程與食品科學學院2020年浙江大學本科“課程思政”建設項目《食品分析》研究成果

[作者簡介] 黃偉素（1982—），女，浙江杭州人，遺傳育種碩士，浙江經貿職業技術學院教授，主要從事食品營養與檢測研究;陸柏益（1980—），男，食品科學與工程博士，浙江大學教授，博士生導師，主要從事食品功能成分與人類慢性疾病的防治、食品（食用農產品）安全風險評估等研究。

[中圖分類號] G642.0 ? ?[文獻標識碼] A ? ?[文章編號] 1674-9324（2020）29-0180-03 ? ?[收稿日期] 2019-09-20

“食品化學與分析實驗”課程是我國高校食品專業的一門專業必修課程，課程內容主要是采用儀器和化學分析方法對食品及其原料中的組分進行定性和定量分析，以及有關工藝參數的檢測。可見“食品化學與分析實驗”是一門實踐性極強的專業課，所以，該課程的實驗教學顯得尤為重要。該課程學習內容較多，但教學課時往往不能完全滿足課程所有要求;其次該課程對學生的動手實踐能力要求比較高，而當下大學生大多數主動性不夠，實驗動手能力不強、創新能力和獨立工作能力較差;再次，實驗內容過于簡單、孤立，教學方法陳舊，教學設備陳舊，技術落后，實驗教學考核不嚴。針對這些問題，通過優化教學內容、改革教學方法和考核方式等措施，特別是增設綜合創新性的實驗內容進行了積極的探索與實踐，并在教學實踐中取得了良好效果，使學生通過“食品化學與分析實驗”課程的培養，在動手能力、創新能力、專業綜合能力等方面得到顯著的提高。

一、“食品化學與分析實驗”實驗教學過程存在的主要問題

（一）教學內容方面

目前實驗教學內容均是一些驗證原理或方法的簡單實驗，而非系統性的，簡單而孤立，如水分、脂類、糖類、蛋白質等含量測定，這些實驗幾乎占了食品分析實驗課的所有課時。其中水分含量的測定，實驗操作步驟簡單但卻十分耗時，學生在課堂上大部分時間都在等待，無所事事，極其浪費時間，讓學生感覺專業實驗枯燥乏味，不僅失去專業興趣，更談不上培養創新思維和能力了。此外，糖類、脂類、蛋白質等幾種大分子生物的測定也都只是實驗指導書按部就班地進行操作，學生并沒有去考慮實驗設計、試劑選擇、試劑濃度及用量確定的原因，以及在測定時可能存在的干擾情況等。因為實驗內容和方法簡單、固定，并不能啟發學生的主動思維和創新思維。

（二）教學方法方面

本課程以往的實驗教學方法，每次實驗課由老師確定實驗內容和實驗所需試劑和器材，然后由實驗室準備好相關器皿器材和試劑，學生只需要在課堂上聽老師講解基本原理和步驟，然后按照實驗指導書的方法做一遍。這種實驗教學方法形式固化、受時間限制、老師灌輸學生被動接收，不僅不利于調動學生的學習主動性和積極性，更不利于培養學生創新思維和動手能力。如果由學生自己獨立設計實驗方案，校核實驗全過程，學生更容易發揮主觀能動性，有更多的發揮空間提出自己的觀點和做法，通過實驗檢驗之前的理論認知，不斷完善理論知識體系和實驗設計。

（三）教學設備方面

本校專業的本科實驗教學設備大多陳舊落后且數量有限，極大限制了實驗教學的開展。據了解，目前各高校進行食品分析實驗教學基本上還局限于重量法、滴定法和比色法等非常基本簡單的檢測方法，所使用的儀器大多為天平和分光光度計，而目前行業先進也比較普及的分析儀器比如液相色譜儀、氣相色譜儀、原子吸收色譜儀、質譜等僅用于科研課題，沒有進入本科學生的課堂，使得本科教學和行業發展存在一定的脫節。

（四）實驗教學考核方面

當下的實驗教學考核方式比較單一，通常只看到課情況和上交的實驗報告進行評分。當前由于實驗儀器設備相對短缺，沒辦法滿足每個學生進行操作，基本上只能采用分組的形式進行，幾個人共同完成一個實驗。這樣就使得一些不自覺的同學渾水摸魚，沒有認真預習，實驗過程中也只是看看別人甚至開小差，實驗結束抄一下同組其他同學的實驗報告，在這種考核方式下，教師往往無法對學生進行準確的考核。這不僅助長了學生的惰性，更達不到實驗教學應有的嚴謹、求實、創新效果。

二、課程教學改革措施

（一）合理安排，優化教學內容

實驗課教學內容較多，也較耗時，但大多課時較少，要想在有限的時間里達到培養目標，就必須優化實驗內容。考慮到既能達到學生專業技能從無到有的過渡，又能夠進一步提升的目的，本課程改革將課程實驗內容分成基本技能的訓練和綜合創新能力訓練兩大部分。在基本技能訓練部分，選取常見的食品組成成分比如糖類、蛋白質、維生素，結合基本的實驗操作技能培養確定實訓項目，比如用凱氏定氮法測定食品中的蛋白質含量，用比色法測定食品中維生素C的含量等，對像水分含量測定、粗脂肪的提取等這些原理較為簡單又很耗時的實驗不單獨安排時間，而是將它們的實驗操作穿插于綜合訓練中;在綜合性實驗部分，將實驗內容擴大，給學生提供幾個選題或者學生自己選，選題實驗內容涵蓋之前的基本技能，既培養學生實驗設計能力、綜合應用能力與判斷能力又強化了基本實驗技能，比如名特優百合品種營養功能成分的比較分析研究，該選題既拔高了對實驗目的的認識，通過查找文獻確定實驗方案，還強化應用了之前基本實驗技能。通過實踐檢驗理論，根據實驗結果倒推理論，如果有出入，就需要學生去分析原因，需要多方進行論證。這樣就可以理論聯系實際，從而提高學生的專業學習興趣，更有利于學生的綜合能力和創新能力的培養。課程教學中老師提供個數多于實驗組數的綜合性實驗選題供實驗小組選擇，也允許自定選題，但必須課前通過老師審核。

（二）改革教學方法，注重對學生實踐能力的培養

以往的實驗教學中，大部分準備工作由老師完成，確定實驗內容、實驗所需試劑和器材、準備好相關器皿器材和試劑，學生只是被動地聽老師講解實驗原理和步驟，然后按照實驗指導書的方法做一遍。這不僅不利于調動學生的學習主動性和積極性，更別說培養學生創新思維和動手能力了。如果由學生自己獨立設計實驗方案，校核實驗全過程，學生更容易發揮主觀能動性，有更多的發揮空間提出自己的觀點和做法，通過實驗檢驗之前的理論認知，不斷完善理論知識體系和實驗設計。選取貼近日常生活的課題，變形式固定化的教學模式為開放型教學模式，放手讓學生自己進行實驗方案的設計，老師負責審核確定，再放手讓學生自己進行實驗的各種準備工作，準備實驗相關器皿、器材和試劑。改革以往理論講授、練習鞏固、實驗驗證的實驗教學方法，增加創新性、設計性的綜合實驗教學教法，教師在教學過程中不僅僅是傳授已知知識，還要不斷啟發學生創新意識和創新思維，引導學生探索未知。本課程教改前面提過將“食品化學與分析實驗”實驗部分分為基本技能訓練和綜合能力訓練兩部分，前者可安排在規定的課堂時間內進行;后者就需要學生在課前做好方案設計，課前聯系老師并通過老師審核確定，老師對學生的方案給予一定把控，控制其方案的實驗條件可行性和時間的可控性，備好供選擇方案，然后根據大部分同學的情況約定實驗室開放時間。實驗室根據學生的方案提供儀器設備，學生根據實驗方案提前配制好適量的試劑，然后在課上各小組根據自己的設計方案，由小組成員分工協作完成。教師的作用主要是審核把關實驗方案，控制實驗方案在實驗室現有的條件下的可行性，在實驗過程中確保學生的操作安全和監督一些儀器的關鍵操作。實驗結束后，各小組提交實驗報告并制作PPT進行心得體會交流。這樣不僅能極大地調動學生的積極主動性，還可以培養學生的團結協作意識和獨立思維能力，同時還可以提高實驗室液相色譜儀、氣相色譜儀等這些精密儀器的使用率，使其切實為本科教學服務。

（三）改革考核方法，注重全程評價

為了有效培養學生的實驗素質和實驗操作技能，同時提高本科學生的科研能力，需要有效的實驗考核方法。過去單一的實驗結果考核，使得不自覺的學生存在渾水摸魚的情況，必須進行過程考核。本課程改革要求學生提前預習實驗并撰寫預習報告，鼓勵學生在預習報告中多提問題，預習報告包括綜合實訓的設計方案，在課堂上需交由老師進行批改打分;在實驗過程中，做好實驗記錄，實驗記錄原則是原始性、及時性、系統性、完整性和客觀性，記錄內容包括實驗名稱、實驗原理（設計）、實驗日期、試劑/儀器、實驗地點、實驗過程、實驗結果、總結分析和參考文獻，要求用A4紙手寫，當堂上交，根據實驗過程的操作情況和實驗記錄給予相應分數。課后對原始數據進行整理，對數據處理結果進行分析，形成一定結論，內容在實驗記錄的基礎上增加心得體會和總結分析，寫出完整規范的實驗報告，打印上交。學生實驗成績的評定從實驗預習報告（包括綜合實驗設計方案、基礎實驗的儀器構造原理、常規儀器操作所用試劑）、實驗過程記錄（包括實驗現象的觀察和思考、原始數據記錄）、最終實驗規范報告（包括數據的記錄整理、結果分析、結論、實驗報告的書寫格式）這幾個方面進行考核。只有采取嚴格的過程考核辦法，才能使學生重視實驗，并在實驗過程中有意識地鍛煉自己獨立思考能力，敢于去探索的能力。實驗考核成績分成兩大塊，基礎實驗和綜合創新實驗，實驗成績=基礎實驗（70%）+綜合創新實驗（30%），而基礎實驗=實驗報告（60%）+過程中的表現（40%），綜合創新實驗=實驗報告（50%）+過程中的表現（50%）。如果研究性實驗被中央電視臺錄播，則組長加分20%～50%，組員加分10%～20%;被省級媒體錄播的話，組長加分10%～20%，組員加分5%～10%。

三、結語

基于興趣驅動、責任培養和過程考核的“食品化學與分析實驗”課程教學改革，大大地提高了專業學習興趣和社會責任感，激發了學生在實踐學習中的主觀能動性，促進了專業素養和科研素養的培養，為食品企業人才和科研人才的培養奠定良好的專業基礎。但在教學實施過程中需要一定的條件支撐，本課程改革適用于小班教學，由于學習組織采用小組方式，并進行基于小組的實驗，因此如果教學班人數過多將難以保證教學質量和效果;需要實驗條件支撐，學生自主設計的創新性實驗可能需要各種各類實驗的器材和試劑，如果沒有相應的實驗條件保障，則無法進行。

參考文獻

[1]黃偉素，葉素丹.基于工作過程的高職《食品安全檢測技術》課程項目化教學設計[J].科教文匯，2012（12）：167-168.

[2]徐小春，馬文平，納鵬軍，陳文娟.《食品分析實驗》課程綜合性設計性實驗教學改革的探索與實踐[J].教育教學論壇，2018，49（12）：269-270.

[3]張清安，趙武奇.基于創新實踐能力培養的“食品分析與檢驗”實驗教學改革與探索[J].農產品加工，2017，2（2）：84-85，88.

[4]楊建榮，賀紅軍，孫承鋒，尤艷莉，李彥伸.食品分析實驗改革與高級應用型食品檢測人才的培養研究[J].安徽農業科學，2018，46（3）：214-215，218.

[5]張馨如，黃漫青，王芳，龐美霞.食品分析實驗教學改革對學生職業技能和科研能力提高的探討[J].教育教學論壇，2014，3（11）：25-26.