“食品化学实验”教学模式的改革与实践

郭秀春+魏金凤+康文艺

摘 要：食品化学实验是食品化学课程的重要组成部分，对巩固和加深理解食品化学的理论知识，加强学生动手能力以及分析实际问题的能力具有重要作用。但传统“食品化学实验”教学模式存在很多问题，针对存在问题的现状，该文从“食品化学实验”的教学内容和教学方法的改革、设计自主创新型实验、综合型实验和开放性实验、建立合理的成绩评定机制、实验室管理和建设等方面进行改革探索与实践，使学生深刻认识到“食品化学实验”的重要性，充分调动学生的积极性，培养学生的实践能力和创新能力。

关键词：食品化学 实验 教学模式 改革 实践

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）06（c）-0153-03

食品化学是食品科学、营养学、食品质量与安全、卫生检验、生物专业与工程专业的重要专业基础课程之一，它是从化学角度和分子水平上，研究食品的化学组成、结构、理化性质、营养和安全性质以及它们在生产、加工、储藏和运销过程中发生的物理和化学变化以及对食品品质和安全性影响的一门基础应用科学[1]。食品化学实验是食品化学课程的重要组成部分，对巩固和加深理解食品化学的理论知识，加强学生动手能力以及分析实际问题的能力具有重要作用；对从事食品行业的生产、管理和科研均有重要的实践意义。但是目前国内大多高校“食品化学实验”的教学模式上仍存在很多问题，例如：教学方法过于陈旧，教学内容偏于验证性的实验，缺乏设计性实验等，传统“食品化学实验”教学模式只能巩固学生的理论知识，不利于培养学生的能动性和思考性，所以，进行“食品化学实验”改革势在必行[2]。

1 “食品化学实验”现状分析

传统“食品化学实验”教学模式：实验前，实验员提前将实验所需的仪器和试剂都准备好，甚至有些实验溶液都配制好、标定好、分装好。实验指导教师将实验原理、实验步骤及实验注意事项详细写在实验板书上；实验中，一般先由实验指导教师按照板书讲解实验相关内容，讲解完毕后学生只需要按照实验指导老师的板书或是实验教材的实验步骤做就能完成实验，就能得到预计的结果；实验后，学生再将实验数据进行处理，撰写成实验报告上交。这种传统的教学方式存在的问题：（1）此模式培养的学生只能是熟练的“操作工”，不利于学生主观能动性和创新能力的培养；（2）从整个实验内容安排来看，验证性实验所占比例较大，缺乏设计性和综合性实验；（3）考核方式相对单一，仅通过实验报告就能拿到成绩，且学生相互抄袭实验报告的现象严重；（4）实验课的成绩在总成绩评定中占的比重低，导致学生对食品化学实验不重视[2-3]。

2 “食品化学实验”教学模式的改革与实践

2.1 教学内容的改革

食品化学实验是食品化学课程重要的教学环节，我们期望通过实验教学，使学生巩固和加深所学的基础理论知识，了解食品中的相关成分可能发生的关乎食品质量的化学变化，以及了解和掌握评价与控制食品质量的基本方法；同时，了解和掌握基本的实验方法与操作技能；学会对实验结果的处理和分析，从而培养学生严谨的科学作风和分析问题、解决问题的能力以及科学思维等方面的综合能力和素质。“食品化学实验”的课程教学内容的安排应紧扣《食品化学》理论教学的重点，结合食品原料中主要成分（水、蛋白质、碳水化合物、脂质等）的结构、性质来开展相关实验教学，并结合这些常见食品组分在加工与贮藏过程中所涉及的一系列的变化（如结构的、化学的、物理的、生物的变化等），以及这些变化对食品的色、香、味、营养的影响来选择更加适宜的实验内容[3]。按照这一原则，我们选择的食品化学实验内容主要有：（1）天然水总硬度的测定；（2）还原糖的测定（直接滴定法）；（3）植物活性多糖的提取；（4）油脂过氧化值的测定；（5）食品香气的形成途径实验；（6）果蔬褐变机制及其防止初探等作为“食品化学实验”的基础实验课程。同时设置若干自主创新型实验和综合型实验，培养学生的创新能力和应用实践能力。通过这样的实验教学，不仅有利于加深学生对《食品化学》理论课教学内容的理解和掌握，提高学生的学习兴趣和积极性；还有利于学生掌握基本的实验方法，并应用于实际生产和生活，提高学生的操作能力、解决实际问题的能力。

2.2 教学方法的改革

针对传统的教学方法中存在的问题，我们尝试性地对“食品化学实验”教学方法进行了改革。在实验前，告知学生本周将要进行的实验，要求学生提前预习，明确实验目的、原理、操作步骤及注意事项等。实验教师在讲课过程中，引入基于问题学习 （Problem-

based learning，PBL）的教学方法[4]，根据实验内容设置相关问题，再采用“引导式”和“提问式”的模式开始对实验的意义、原理、内容等进行讲解。例如：在《天然水总硬度的测定》实验中，实验教师首先提问学生，什么是水的硬度？测定水的总硬度的意义是什么？测定水的硬度的方法有哪些？其原理是什么？我们国家关于水的硬度是否有相应的国家标准？等问题。通过提问，加上一步步的引导，让学生带着疑问、好奇和求知的心态，逐步了解我们实验的目的、原理、步骤和注意事项。同时也让学生了解到，作为食品安全与检验专业的学生，掌握这些实验的重要性。同时，让学生明白，食品化学的实验方法与实验的结果，都可以参照国家标准，可见食品化学实验的重要性。例如：《天然水总硬度的测定》实验测定的结果，可参考国家标准GB 5749-2006《生活饮用水卫生标准》中规定的“饮水的总硬度必须不超过450 mg/L”，对实验结果进行分析讨论；《还原糖的测定（直接滴定法）》实验方法可参考国家标准GB/T 5009.7-2008《食品中还原糖的测定》中的方法；《油脂过氧化值的测定》实验测定的结果，可依据国家标准GB 2716-2005《食用植物油卫生标准》中规定的“食用植物油过氧化值/g/100 g≤0.25”对实验结果进行分析讨论；通过这样的实验教学方法的改变，使学生认识到了食品化学实验的重要性，以及在实际中的应用意义。并且指导老师会让学生分析学生的实验结果是否符合国家标准中的限量，充分调动了学生的积极性和趣味性。

2.3 自主创新型实验的设计

自主创新型实验，是学生根据《食品化学》理论课内容，由自己确定并设计的实验。为了建立以问题和课题为核心的教学模式，激发、调动大学生的创新思维和科学研究兴趣，强化学生的创新意识、实践能力和团队协作精神，形成良好的校园创新文化氛围，河南大学每年都会组织大二学生申报大学生创新创业训练计划项目[5]。在“食品化学实验”教学过程中，挑选一些思维活跃，动手能力强，积极性高的学生，成立1～2个创新实验小组，并为每个小组选择一个食品化学实验相关方向的题目，让实验小组的学生查阅文献资料、设计实验方案、拟定较为详细的实验步骤并提交给实验教师审阅。实验教师与实验同学共同讨论、修改实验方案，指出实验设计中存在的问题与需要注意的事项，最后确定可行性和可操作性的实验方案，提高学生的学习主观能动性和创造性。从食品化学自主创新型实验的设计实施以来，连续2届创新小组在其食品化学创新型实验的基础上，获批河南大学大学生创新创业训练计划项目。

2.4 综合型实验的设计

综合型实验不仅是课程内部知识点与技能点的综合，还有课程之间的内容综合。为应对食品行业的发展趋势，综合型实验的内容还应紧跟食品化学与分析技术的发展动态，与实际生产紧密联系，让学生充分了解食品行业的发展，激发学生的学习兴趣和热情。在验证性实验和创新型实验的基础上，准备开设综合型实验，包括《拉德反应对风味、色泽影响评价》《大豆分离蛋白功能特性评价》《食用油脂肪酸组成分析》等综合型实验。可以通过综合型实验将学过的实验课内容综合起来，形成系统的实验，能大大提高了学生的积极性，而且可以使学生主动掌握实验方法，接受系统实验技能训练。

2.5 开放性实验的设计

开放性实验是一种新兴教学方式，开放性实验现已被纳入教育部本科教学评估的规定测评内容，并成为本科教学改革的重点项目[6]。学生通过开放性实验学习，不仅能提高学生操作能力，更主要的是能提高学生的主观能动性，积极主动地查阅一定量的文献并设计出可行的实验方案，从而培养其主动获取知识、分析问题、解决问题的能力。实验指导老师可根据学科要求选择合适的实验项目，控制好难易程度，增强学生的动手能力、激发学生的创新意识。

2.6 建立合理的评定成绩组成

食品化学往往在食品相关专业的培养方案中作为一门课程，即包括理论课和实验课。而且在食品化学综合成绩的设置上，理论课占70%，实验课和平时成绩仅占30%。这就使得学生重理论，轻实验。因此，食品化学实验有必要列为一门单独的课程进行考核，并且根据每位学生的基本实验操作技能、创新能力、解决问题的能力等方面来确定合理的考核方式。实验课的最终成绩也不能仅仅只依靠实验报告定成绩，而要更综合地评价学生的成绩。实验课成绩评定组成主要包括预习报告（主要是写明实验的意义和目的，开展实验可采用的方法及原理）、实验操作（观察学生实验过程中的动手能力，进行现场打分）、实验报告（创新型和综合型实验的实验报告中是否有学生自己的设计理念，不同的设计方案；对实验结果是否进行讨论与分析；对指导老师布置的思考题及实验过程中的注意事项是否进行说明和解释）、实验课出勤率（每次实验进行签到，确保每个实验都参加）。其中预习报告15%、实验操作20%、实验报告50%、实验课出勤率15%。督促学生认真对待实验，通过实验预习了解实验的意义和重要性，通过实验操作提高动手能力，通过实验报告能对实验步骤及实验结果进行详细的讨论，分析，提高学生分析问题，解决问题的能力。

3 结语

食品化学实验是集综合性和技术性一体的实验课程，是培养学生创新思维和实践能力的重要环节。该文仅就食品化学实验教学模式的改革与实践提出一些思路，以期通过对食品化学实验的一系列改革，提高教学质量和效果，培养出适应社会经济发展的应用型食品专业人才，服务于人类健康事业，并期待着通过实验教学改革，食品化学课程能在学科发展和课程建设等方面发挥更大作用。

参考文献

[1] 王丰俊，汪涛，王建中.“食品化学”课程教学改革与实践[J].中国林业教育，2015（3）：63-65.

[2] 张英春，董爱军，张华，等.“食品化学综合实验”教学改革的初探[J].农产品加工，2015（7）：84-86.

[3] 乐琳.《食品化学》实验教学创新模式的探索[J].教育教学论坛，2015（23）：242-243.

[4] 唐华丽，陈林，王兆丹.PBL教学法在食品化学实验教学中的实践与评价[J].三峡高教研究，2015（1）：12-14.

[5] 康文艺，王学标，刘路，等.食品质量与安全专业人才培养模式研究[J].科技资讯，2016（4）：116-117.

[6] 俞远志，张立庆，傅晓航.开放性实验教学模式的实践与思考[J].实验室研究与探索，2012（3）：153-155.