“食品营养与分析综合实验”教学的改革与探索

王 毅， 魏 娟， 李霁昕， 徐雅琴， 李永才

（甘肃农业大学食品科学与工程学院，甘肃兰州 730070）

“食品营养与分析综合实验”教学的改革与探索

王 毅， 魏 娟， 李霁昕， 徐雅琴， 李永才*

（甘肃农业大学食品科学与工程学院，甘肃兰州 730070）

食品营养学和食品分析是食品科学与工程专业的主干课程，而实验教学环节则是理论与实践结合的重要纽带。为巩固学生的专业知识，促进对实验技能的掌握，培养其创新能力，我们从教学内容、教学方法和实验考核等方面对“食品营养和分析综合实验”课程进行了改革与探索。实践证明，这些改革措施激发了学生的兴趣，调动了学生的积极性，提高了课程教学质量。

食品营养； 食品分析； 综合实验； 改革与探索

引言

随着社会的进步和生活水平的不断提高，人们不再满足于“吃饱、吃好”的追求，而对食品安全、科学、营养均衡的生活理念要求日益增强。因此，消费者迫切需要各种富有营养、安全可口、味道鲜美、有益健康的高质量食品。所以，无论是食品企业、消费者、各级政府管理机构还是国内外的食品法规，均要求食品科学工作者严密监控食品的化学组成、物理性质和生物学特性，以确保食品的品质质量和安全性。

食品营养学和食品分析是高等农业院校食品专业的两门主要专业基础课程。食品营养学的主要教学目的是让学生掌握营养学基本知识和主要食品的营养特点及各类人群对营养的需要。食品分析的主要教学目的是让学生掌握食品原辅料、半成品及成品中主要营养成分理化分析的基本原理及具体操作方法，进而提高动手能力和解决实际问题的能力。开设这两门课程的主要目的是为学生学习专业课以及将来从事食品生产、开发等工作打下良好的专业基础。实验教学环节则是理论与实践结合的重要纽带，也是这两门课程的重要组成部分，对培养学生的实验技能，巩固专业知识以及知识的创新有着重要的作用［1］。因此，实验教学质量的好坏是能否有效提高该课程教学质量的关键［2］。

1、存在的问题

笔者承担着本院食品营养和食品分析实验教学的任务，发现在以往的实验教学中，由于多方面原因，多数学生都是被动做实验，很少主动思考，导致实验效果差，在做毕业论文时很难独立承担类似的实验项目。分析原因主要有：

1.1各实验项目单独进行，样品多样，无连贯性

《食品营养学》和《食品分析》实验均包含在相应的理论课程中，学生在完成相应实验内容时不会过多的考虑两门课程的关系。原有的食品分析实验项目往往倾向于水分、灰分、还原糖、酸度、粗脂肪、粗蛋白的单独测定，且均为验证性实验，每一实验项目随机选择一种样品，致使学生感觉实验凌乱、不系统，很难真正理解本实验项目的测定意义。

1.2个别实验项目耗时长，学生感觉枯燥无味

完成食品分析方面测试的水分、灰分、脂肪项目均需8小时以上，实际上操作很简单，学生学到的知识点也不多，多数时间在等待，如水分测定时，干燥时间需4-5小时；灰分测定也需要高温灼烧4-6小时；粗脂肪测定时索氏抽提时间亦在4小时以上。学生感觉到实验枯燥无味，在此期间聊天、上网现象严重，部分学生甚至趁空闲时间溜出实验室，学生缺乏兴趣、参与积极性不高，实验效率低、效果差。

1.3学生未参与实验准备，实验过程中缺乏思考，课后难以独立承担相应实验任务

在以往的实验教学中，实验员老师会在实验课前配好试剂，组装和调试好仪器，学生在实验过程中按实验老师的指导照葫芦画瓢，甚至有学生上课时不知道做什么内容，边看书边做实验，主动性和自觉性不强，只求获得实验结果。我们在教学中忽略了学生的主观能动性，学生的思维能力在很大程度上受到束缚。当毕业实习要求独立承担实验项目时要从试验设计、配试剂、安装仪器开始，而学生在上实验课时缺乏相应的实践机会，未系统地掌握科学的实验方法，实际动手能力也未能得到培养和锻炼，而实验过程中缺乏思考，对实验原理理解不深刻，操作印象不深，导致困难很多。

1.4操作欠规范，实验报告抄袭现象严重，缺乏科学严谨的试验态度

实验操作的规范与否直接影响着实验结果的准确性，扎实的实验技能是学生应具备的基本功。在平常试验中部分学生不重视实验过程，操作不够规范，如做滴定操作时未先排气泡，滴定实验时不能正确读数，忽视用前检查天平是否水平，此外，以往实验报告在结课前提交教师，且教师主要根据实验报告给出学生实验成绩。实验过程中做数据记录时随便撕一张纸或是在实验指导书上杂乱的标记，要提交实验报告时找不到原始数据，只能抄袭他人结果，导致一个班的实验报告只有3到4个模板。教师很难公正的给出实验成绩，同时学生缺乏严谨的科学态度，对日后从事分析检测或科研工作很不利。

2、改进措施

针对上述情况，我们调整了实验内容，改革了实验教学方法与考核方式等，取得了良好的教学效果。

2.1改革和完善实验教学内容

2.1.1整合实验内容，增强实验的系统性

由于食品中各营养成分含量的高低与其营养价值有密切的关系，分析测试食品中营养成分的含量对于判断该食品的营养价值有非常重要的意义，因此我们开设食品营养和分析综合实验。该实验课程包含两个模块，即：营养配餐和食品成分（水分、灰分、总糖、总酸、蛋白质、脂肪）检测。将原有的食品营养学与食品分析实验有机的整合在一起，增强了实验的系统性，确保了学生知识的连贯性，有助于学生对理论课程知识的掌握，同时可培养学生的创新思维。

营养学方面的实验没有成熟的指导书可供参考，在综合实验中教师在授课时阐明膳食营养调查和营养配餐的目的后，以案例式讲授24h回顾法中调查问卷应涉及的内容和询问技巧，要求学生自制调查问卷表并查阅食物成分表对家人或朋友的食谱进行计算分析，讨论食谱的合理性及缺陷，并针对缺陷和根据食物的特点给出合理的建议或改善措施。通过教师的引导和学生的实践，使学生对膳食营养调查和调查后结果的评价方法，有了深刻的理解和认识。同时，以大学生本人为例，讲解营养配餐的步骤，极大地增加了学生的兴趣。

通过改革和完善实验教学内容，在综合实验中我们可同时测定豆粉或豆奶粉中水分、灰分、还原糖、酸度、粗脂肪、粗蛋白这几个指标，也可测定其他样品中相应指标，要求学生在实验结束时列出相应产品的营养成分表，并根据相应理化指标结果和国标对产品进行分类，使整个实验具有系统性和目的性，让学生感受到学有所用，不仅提高了学习的积极性也认识到实验课的重要意义。

2.1.2增设设计性试验，提高学生创新能力

与以往验证性实验相比，为了激发学生的积极性、培养学生的主动性，我们增设了设计性的实验。教师给出有关题目，例如，要求学生通过查阅文献，拟定详细的试验方案，对黄酒中的pH、总酸、氨基酸态氮进行综合分析。学生的试验方案必须包括每个指标测定的原理、试验时所需的仪器及试剂、操作步骤、结果计算方法及试验中的注意事项。最后教师对学生的方案进行批改修正，由教师提供试验所需的仪器、设备和药品，学生则从试剂的配制开始独立完成整个试验，这样学生不仅感到新鲜有趣，也会从每一个环节中了解影响试验成败的因素，同时可极大地提高学生的综合分析能力。通过设计性试验，不仅能起到巩固学生专业基础知识的作用，还有助于学生创新能力的培养，这对学生独立试验能力和从事科学研究能力的培养非常有利。

2.2探索和改进教学方法

2.2.1学生参与实验准备，全面培养动手能力

教学改革后，教师只提出总的实验要求，让学生自己安排时间配制试剂、组装仪器、处理试样和调试设备，教师在实验准备过程中随时给予指导。同时要求学生根据实际需要，计算出每种试剂合适的用量范围，以减少不必要的浪费，节约药品，从而减少对环境的污染。通过准备实验，可使学生得到一次全面锻炼的机会，既掌握了试剂的配制方法，也对所用化学试剂的性能有所了解，并且学会了安装调试实验所用的仪器设备，也能做一些基本的维修处理，从而培养和提高了学生的实际动手能力，为将来从事食品分析工作打下了坚实基础。

2.2.2实验交叉进行，有效节约时间

教学改革后，我们在测水分样品干燥时或测灰分样品高温灼烧时安排总糖测定，在测脂肪样品抽提时，安排学生进行总酸的测定等，有效节约了时间。另外，根据被测物质的特性和检测方法，首先测其水分，然后再测粗脂肪含量，这样在减小实验误差的同时节省了粗脂肪的烘干时间。抽提脂肪后的样品再测灰分，可以使炭化时样品的起泡性降低，缩短实验时间，从而不会使学生感到实验枯燥无味。

2.2.3强调操作规范和原始数据记录，培养学生严谨的科学态度

在实验过程中我们始终和学生在一起，对于基本操作实验，及时提醒学生更正错误的操作，养成良好的实验习惯。对于首次使用的仪器，要着重强调使用时的注意事项。此外，要求学生准确把握实验过程中哪些药品要准确称量，哪些要准确量取等。从而改变了教师在传统教学中的角色，由主体变为主导，明确教师的作用在于引导、启发和监督这是教学改革的关键。

在教学中，要求学生在实验中作好详细记录是培养学生科学态度的一个重要环节。我们在第一次实验课前要求每一次实验结束时上交当天实验报告，最后一次实验结束时上交被测样品的营养成分表。由于各实验间具有连续性，这就要求每个学生必须准备一本实验专用的记录本，避免随便撕一张纸作记录，到第二次撰写实验报告时，实验数据即样品的初始重量已丢失的现象。此外，我们对实验记录做出了严格要求，如每个学生的数据记录本，要编上页码顺序，不能随便撕页；原始数据不得随意涂改，如需涂改，要注明涂改原因；实验现象记录要准确客观。这些措施使实验的结果有真实性，培养了学生实事求是的学习精神和科学严谨的学术态度。

2.2.4鼓励学生上讲台，增强学生的主动性和自觉性

一方面我们要求学生每次实验前写出预习报告，明确当天实验所测指标的测定意义以及实验每一步骤的目的。预习报告要按照自己的理解写出原理、操作步骤及注意事项。结果学生们的预习报告形式多样，有些用数字列出步骤顺序，有些以箭头表示整个实验流程，也有学生用简单的形象画来代替器具名称。另一方面，实验课时鼓励学生主动上讲台讲解实验内容，包括实验目的、原理、步骤、数据处理和注意事项等。主讲学生可以向其他同学提问，如测定该项指标的意义，某一步骤的作用等，通过提问不仅可以考察主讲学生对实验理解的情况，也可以考查非主讲学生的预习情况。最后由老师进行点评、归纳总结，指出不足、帮助改进。这样既打破了老师在台上讲，学生在台下被动听的传统教学模式，也激发了学生的学习热情、调动了课堂气氛，同时增进了师生间以及学生间的交流。实验过程中学生也能很好的统筹时间，操作步骤心中有数，可以有条不紊地完成实验，极大的提高了实验效率。

2.2.5引导学生多观察多思考，提高分析和解决问题的能力

在实验教学中教师要发挥主导作用，对实验过程中每一种试剂的作用、每一步操作的目的都要向学生提问，再引导学生思考有无其他处理办法？然后再进行补充讲解。如在分析方法的选择时，提问学生：凯氏定氮法测蛋白质含量有哪些优缺点？讲解操作步骤时，提问学生：消化时样品中加入硫酸钾和硫酸钠分别起什么作用，消化时的加样次序是否可调换，如何确定消化终点？通过学生的回答，既可以检查其预习的效果，又可以加深其对知识与技能的理解。实验过程中提问学生：蒸馏这一步发生了什么化学反应，为什么反应室的颜色会为褐色或蓝色？引起学生的好奇心，激发学生细心观察和做实验的兴趣，也能培养学生观察能力，还在潜移默化中增强了学生对理论知识的理解。

此外，对学生操作过程中的普遍性问题要及时指点讲授，遇到测定结果异常时，要及时启发学生分析并找出产生异常现象的原因并及时纠正，以此来培养学生分析问题、解决问题的能力。如凯氏定氮法测蛋白质两次滴定所消耗的盐酸溶液体积相差较大时，提示学生分析仪器是否有密封不严导致的漏气现象？或是在蒸馏开始时未将吸收液准备好？这样不仅可以引导学生找到问题所在，使学生清楚细节决定成败，也激发了学生的学习兴趣，使学生的实验技能有了显著的提高。

2.2.6实验结束前总结，调动学生实验的自主性

确定每次实验结束前10min为学生汇报及讨论时间，让学生将试验过程中观察到的现象进行分析，比如测蛋白质时样品消化过程中内容物的颜色发生了什么变化？消化完成冷却后为什么会有结晶产生？此外，让学生将自己的实验结果与产品包装上的营养成分表进行对比分析，最后由教师总结、点评，对实验中共性的问题集中讲解，使学生既体验到实验成功的喜悦，又看到了自己存在的不足，这样充分调动了学生实验的自主性，激发了学生实验的积极性。

2.2.7实验报告重分析与讨论，激发学生学习的潜能

实验报告是对实验内容的科学分析与总结，促使学生从实践回归理论的一个过程。每次实验结束，要求学生及时完成实验报告。对于实验报告，要求学生在预习报告的基础上添加实验结果计算、分析与讨论，思考题这三部分。我们强调“分析与讨论”，做实验只要用心观察，必然会有与别人不同的经验和收获，即使是失败了，能正确的分析失败的原因，也能够从中得到更多益处。此外，我们鼓励学生提出一些自己的见解，如：实验方案的改进措施，实验收获或实验失败的教训等。这一举措能极大地激发学生潜能，培养他们活跃的思维和独立思考问题的能力。

2.3改革实验考核办法，加强实验效果综合评定

考核是对实验教学效果的检验，也是对学生实验态度、技能、操作水平，以及综合运用所学知识、解决实际问题能力的全面评定，而考核方式起着引导学生学习方式的作用［3］。因此，我们采用多样化的综合评价方式评定学生实验成绩。总成绩中实验准备占10%、预习报告占20%、实验操作占20%，实验设计占15%、随堂理论（提问）及操作考核占10%、实验报告占25%。这种评价方式一改以往偏重实验报告的做法，要求学生认真地对待每一个实验环节，注重自身能力的提高。通过细致、全面地考核学生的素质和能力，给他们以较客观、公正的成绩，可促使学生按照教学要求认真努力地完成每个实验，从而进一步促使学生养成良好的实验习惯，提高其实验操作技能、提升综合素质。CFI

3、结语

通过上述实验教学内容和方法的改革，既提高了学生的学习兴趣，又加深了学生对课程内容的理解，教学质量逐步提高。在整个教学过程中，学生学习主动，思维活跃，分析、解决问题能力和动手能力及综合素质得到了很大程度的提高，为学生毕业后独立开展工作奠定了基础。

［1］陈计峦，焦扬，江英，等.实验教学改革创新的几点体会科技教育创新［J］.中国科技信息，2006，（19）：211-213

［2］张旋，刘玲，纪淑娟，白冰.“食品分析”实验教学改革的探讨与实践［J］.实验室研究与探索，2009，28（10），114-116

［3］张彦民，韩文凤，邱 泼.职业院校食品分析实验课程的教改与实践［J］. 农产品加工.学刊，2010，（3）：92-93，96

Reformation and Exploration of “Comprehensive Experiment of Food Nutrition and Analysis”

Wang Yi， Wei Juan， Li Jixin， Xu Yaqin
（College of Food Science and Engineering， Gansu Agricultural University， Lanzhou， 730070， China）

∶ Both Food Nutrition and Food Analysis are the major courses of food science and engineering department. Experimental teaching serves as a link between theory and practice. In order to consolidatestudents' professional knowledge，promote the students to master the experimental techniques and cultivate students' creative ability， we reform and explore the teaching content， methods and experimental evaluation of the ‘comprehensive experiment of food nutrition and analysis ’course. These measures are proved to be helpful for triggering interest and arousing enthusiasm of students， and also enhance the teaching effect of experiment.

∶ Food Nutrition； Food Analysis； Comprehensive Experiment； Reformation and Exploration

王毅（1983-），博士，实验师，研究方向：采后生物学与技术

李永才（1972-），男，博士，副教授，研究方向：采后生物学与技术