食品科学与工程专业《无机与分析化学实验》教学改革研究

陈尚龙 巫永华 张建萍

（1.徐州工程学院食品工程学院，江苏 徐州221111；

2.徐州工程学院江苏省食品与生物工程实验中心，江苏 徐州221111)

无机化学实验是食品科学与工程专业学生进入大学最先接触的化学实验课，之后会陆续接触有机化学实验、分析化学实验等，通常分析化学实验会被安排在第三学期。由于分析化学实验内容与无机化学实验有重复部分，如溶液的配制、酸碱平衡、酸碱指示剂等；同时在分析化学实验课的教学中，老师需要占用部分时间去复习无机化学实验的相关知识[1]。为了合理安排教学内容，提高教学效果，2010年我院将无机化学实验和分析化学实验这2门实验课整合成一门实验课，即无机与分析化学实验，且安排在第一学期。该实验课在整个实验教学中占有极其重要的地位，对培养食品科学与工程专业学生的操作技能及其分析、解决问题的能力具有重要的意义[2]。如何进一步提高无机与分析化学实验的教学质量，培养出高素质应用型人才，是我校教育工作者一直研究的课题。笔者和同事通过多年的无机与分析化学实验教学，针对教学中存在的问题，进行了一些探索和改革。

1 无机与分析化学实验教学中存在的不足

无机与分析化学实验教学模式都是老师设计实验，讲解实验内容，学生按照老师要求机械地完成实验步骤，强调对理论知识的补充、验证和说明，缺乏对学生综合素质的培养[3]，在长期的实验教学中，我们发现了以下问题。

1.1 学习内容多，学时少

无机与分析化学实验融合了无机化学实验和分析化学实验这2门基础化学实验课，学习内容没有减少，而实验学时减少了一半，仅为原来的一半。

1.2 学生的重视度不够

由于大多数学生认为实验课是理论课的附属部分，况且一般都是考查，并不单独考试，所以学习的积极性不高，重视程度不够[3]。

1.3 学生人数多，老师少

我院食品科学与工程专业每年6个班，同时开设无机与分析化学实验课，为了保证教学质量，学院规定每批学生人数不得超过24人，即使这样，每批学生人数还是偏多，并且大一新生刚刚接触化学实验，实验过程中容易出错的操作较多，出错的学生也很多，导致1位老师很难做到及时指导学生更正错误或不规范操作，难保证教学质量。

1.4 污染严重

传统的无机化学实验和分析化学实验的污染较为严重，一直被人们所忽视。虽然每个学生每次实验所产生的污染物的数量很少，但是由于学生人数多，实验数量大，每学期所产生污染物的数量很大，若处理不当，实验室将是一个重要的污染源[4]。

1.5 缺少综合设计性实验

实验教学内容陈旧且单一，验证性实验较多，综合性实验较少；经典的实验较多，设计性实验较少[5]。导致学生缺少实验兴趣，很难发挥主观能动性，使得他们的发现、解决问题的能力较为欠缺[3]。

2 无机与分析化学实验教学的改革措施

2.1 改进实验项目，提高课堂效率

在无机与分析化学实验教学计划中，首先需要删除重复的实验项目，之前由于无机化学实验和分析化学实验的课程各自安排，造成实验项目在内容上重复，如酸碱滴定分析实验在这2门实验课中都有；其次需要删除过时的实验项目，如分析天平的使用，随着科技的发展，万分之一的电子天平已经取代分析天平，成为实验室最常规的称量工具，由于电子天平使用简单且在其他实验项目中都被广泛使用，因此没有必要单独开设电子天平的使用这个实验项目，在其他实验项目教学中，只需要很少时间讲述电子天平的使用及注意事项即可；第三根据专业特点，调整某些实验项目的内容，如食品科学与工程的学生常常需要测定食品中维生素A、B、C的含量，作为评价食品营养价值的重要指标，根据这样的专业需求，将“铁的比色测定”改为“分光光度法测定维生素的含量”，一方面可以提高学生做实验的兴趣，另一方面有助于学生做毕业设计及毕业后尽快地适应工作[2]。

2.2 完善考核制度，加强学生的重视程度

作为一所应用型大学，我校尤其重视实验教学。对于食品科学与工程专业而言，无机与分析化学实验已经成为一门与理论课并重的必修课程，单独考试，再也不是理论课的附属部分。现阶段，无机与分析化学实验课的成绩由2部分构成，即平时成绩和期末成绩，各占50%。其中平时成绩由课堂纪律，技能操作和实验报告这3个部分构成，分别占10%、60%和30%。课堂纪律成绩考察学生在实验过程中是否遵守纪律；技能操作成绩主要考查学生在实验过程中的操作是否规范以及对其掌握的程度；实验报告成绩主要包括4个方面，即实验预习、书写、数据处理和思考题的作答；期末考试是以实验项目为基础，考查学生的操作、对实验知识点掌握程度及相关注意事项。这样既能考核学生，又能促使他们把整个实验操作和知识点再温习一遍，以考代学，有效提高了学生的学习积极性和学习效率[3]。

2.3 至少2位老师在场指导、更正

根据我院实际情况，院领导将6个班的无机与分析化学实验课全部安排给我们3位老师，我们主动成立无机与分析化学实验组，一起制定教学大纲和教学内容。为了提高课堂效率，我们一起做预实验，一起讨论学生容易出错的操作，做到心中有数，第一次带实验的老师，必须上交首开实验记录，由实验室主任负责检查。为了及时更正学生错误或不规范操作，我们决定每节实验课至少2位老师在场，当发现学生操作有误或不规范的地方，及时做到一对一的指导、更正，有利于让学生记住出错的地方，避免以后再犯，进而提高课堂效率[6]。这对培养学生良好的科学研究素养，正确掌握实验技能，起着举足轻重的作用。

2.4 绿色化学实验

传统的无机化学实验和分析化学实验只注重训练学生的技能操作，培养和提高学生的创新能力，一般按照“先污染后治理”的方针来处理实验造成的污染。新兴的无机与分析化学实验提出绿色化学，其目标是“从源头上阻止污染的产生”，既能够充分利用资源，又能够实现防止污染。

首先，实验规模的绿色化改造，即微型实验，它以尽量少的化学原料和试剂获取尽量多的化学信息，是实现化学实验绿色化的一个重要途径。与传统常规实验相比，微型实验的试剂用量节约90%以上，时间缩短1/2左右，同时还有利于强化学生的动手操作能力，培养创新思维、树立绿色化学观念、增强学生的环保意识。

其次，实验内容的绿色化改造，在保证学生基本的实验技能得以训练的前提下，尽可能开设对环境友好的实验项目；选择低毒、污染较少、价格相对便宜的实验项目；删除或修改传统无机化学实验和分析化学实验中对环境污染大、毒性大、危险性大和三废后处理困难的实验项目[7]。如在沉淀实验项目中，选择无毒的Cu2+、Fe3+作为沉淀离子代替传统实验中的Pb(NO3)2、AgNO3，选择无毒的NaOH作通过毛细作用，携带着盐分上升到地表，为沉淀剂代替传统实验中的K2CrO4，这样就避免了有毒重金属离子Pb2+、Cr6+排放到水中，对水资源造成严重污染[4]。

2.5 合理增加综合设计性实验，建设开放性实验室

现阶段，我院食品科学与工程专业的无机与分析化学实验已经拥有1个综合设计性实验项目，随着教学条件的不断完善，综合设计性实验项目数量还会增加，5年之内综合设计性实验项目数量至少增至3个。综合设计性实验项目通常是指导老师给出多个题目，学生根据意愿选择其中一个，选择相同实验项目的学生可以自愿组成实验小组，通过自己查阅文献资料和小组讨论，确定实验方法，通常理论上可行的方法不止一个，然后再根据实验室实际能提供的仪器设备以及这些方法的优缺点，确定最终的实验方法，设计实验路线和具体的实验步骤，最后在指导老师的协助下完成整个实验过程，这样有利于提高学习主动性、培养创新力[3]。

我院开放性实验室正在建设之中，现阶段已经完成门禁系统的建设，部分专业实验室已经对学生做到完全开放，但无机与分析化学开放实验室正在建设中，争取2年内建好，完全对学生开放。要的是培养学生解决实际问题的能力。我们只有与时俱进，不断地积累教学经验，积极创新，调动学生的积极性和主动性，提高实验教学质量，才能达到教学改革的目的。

3 结论

近年来，我们在无机与分析化学实验改革中取得了一些成绩，但是教学改革还需要继续深化，目的不仅要培养学生的动手能力，更重

［1］王润霞.整合教学内容 实施无机与分析化学教学改革[J].中国高等医学教育,2004(5):44-45.

［2］李祥,黄宁选.无机与分析化学实验课改革探讨[J].大学化学,2003,18(6):16-18.

［3］陈尚龙,巫永华,李超.食品科学与工程专业《仪器分析实验》教学改革研究[J].中国科技信息,2012(14):156,163.

［4］黄良仙,顾玲,李俊国,等.实现无机及分析化学实验绿色化的探索与实践[J].化学试剂,2010,32(2):186-188.

［5］马全红,路春娥.无机化学和分析化学实验教学合二为一的构想[J].实验室研究与探索,2000(3):28-31.

［6］刘莉,王文昌.无机与分析化学实验教学改革的探索[J].广州化工,2013,41(4):189-190.

［7］钟国清,蒋琪英.无机及分析化学实验教学的绿色化探索与实践[J].实验室研究与探索,2010,29(9):150-153.