基于兴趣驱动、责任培养和过程考核的“食品化学与分析实验”课程教学改革

黄伟素 陆柏益

[摘 要] 针对食品专业“食品化学与分析实验”课程教学中存在的问题，基于兴趣驱动、责任培养和过程考核探讨了课程实验内容、教学方法、教学设备和实验考核方式上的教学改革。实践证明，该课程教学改革不仅能极大调动学生实验操作的积极性，还较好地培养了学生的科研意识和实验操作技能，并提高了社会责任意识。

[关键词] 兴趣驱动;责任培养;过程考核;教学改革

[基金项目] 本文系浙江大学生物系统工程与食品科学学院2020年浙江大学本科“課程思政”建设项目《食品分析》研究成果

[作者简介] 黄伟素（1982—），女，浙江杭州人，遗传育种硕士，浙江经贸职业技术学院教授，主要从事食品营养与检测研究;陆柏益（1980—），男，食品科学与工程博士，浙江大学教授，博士生导师，主要从事食品功能成分与人类慢性疾病的防治、食品（食用农产品）安全风险评估等研究。

[中图分类号] G642.0    [文献标识码] A    [文章编号] 1674-9324（2020）29-0180-03    [收稿日期] 2019-09-20

“食品化学与分析实验”课程是我国高校食品专业的一门专业必修课程，课程内容主要是采用仪器和化学分析方法对食品及其原料中的组分进行定性和定量分析，以及有关工艺参数的检测。可见“食品化学与分析实验”是一门实践性极强的专业课，所以，该课程的实验教学显得尤为重要。该课程学习内容较多，但教学课时往往不能完全满足课程所有要求;其次该课程对学生的动手实践能力要求比较高，而当下大学生大多数主动性不够，实验动手能力不强、创新能力和独立工作能力较差;再次，实验内容过于简单、孤立，教学方法陈旧，教学设备陈旧，技术落后，实验教学考核不严。针对这些问题，通过优化教学内容、改革教学方法和考核方式等措施，特别是增设综合创新性的实验内容进行了积极的探索与实践，并在教学实践中取得了良好效果，使学生通过“食品化学与分析实验”课程的培养，在动手能力、创新能力、专业综合能力等方面得到显著的提高。

一、“食品化学与分析实验”实验教学过程存在的主要问题

（一）教学内容方面

目前实验教学内容均是一些验证原理或方法的简单实验，而非系统性的，简单而孤立，如水分、脂类、糖类、蛋白质等含量测定，这些实验几乎占了食品分析实验课的所有课时。其中水分含量的测定，实验操作步骤简单但却十分耗时，学生在课堂上大部分时间都在等待，无所事事，极其浪费时间，让学生感觉专业实验枯燥乏味，不仅失去专业兴趣，更谈不上培养创新思维和能力了。此外，糖类、脂类、蛋白质等几种大分子生物的测定也都只是实验指导书按部就班地进行操作，学生并没有去考虑实验设计、试剂选择、试剂浓度及用量确定的原因，以及在测定时可能存在的干扰情况等。因为实验内容和方法简单、固定，并不能启发学生的主动思维和创新思维。

（二）教学方法方面

本课程以往的实验教学方法，每次实验课由老师确定实验内容和实验所需试剂和器材，然后由实验室准备好相关器皿器材和试剂，学生只需要在课堂上听老师讲解基本原理和步骤，然后按照实验指导书的方法做一遍。这种实验教学方法形式固化、受时间限制、老师灌输学生被动接收，不仅不利于调动学生的学习主动性和积极性，更不利于培养学生创新思维和动手能力。如果由学生自己独立设计实验方案，校核实验全过程，学生更容易发挥主观能动性，有更多的发挥空间提出自己的观点和做法，通过实验检验之前的理论认知，不断完善理论知识体系和实验设计。

（三）教学设备方面

本校专业的本科实验教学设备大多陈旧落后且数量有限，极大限制了实验教学的开展。据了解，目前各高校进行食品分析实验教学基本上还局限于重量法、滴定法和比色法等非常基本简单的检测方法，所使用的仪器大多为天平和分光光度计，而目前行业先进也比较普及的分析仪器比如液相色谱仪、气相色谱仪、原子吸收色谱仪、质谱等仅用于科研课题，没有进入本科学生的课堂，使得本科教学和行业发展存在一定的脱节。

（四）实验教学考核方面

当下的实验教学考核方式比较单一，通常只看到课情况和上交的实验报告进行评分。当前由于实验仪器设备相对短缺，没办法满足每个学生进行操作，基本上只能采用分组的形式进行，几个人共同完成一个实验。这样就使得一些不自觉的同学浑水摸鱼，没有认真预习，实验过程中也只是看看别人甚至开小差，实验结束抄一下同组其他同学的实验报告，在这种考核方式下，教师往往无法对学生进行准确的考核。这不仅助长了学生的惰性，更达不到实验教学应有的严谨、求实、创新效果。

二、课程教学改革措施

（一）合理安排，优化教学内容

实验课教学内容较多，也较耗时，但大多课时较少，要想在有限的时间里达到培养目标，就必须优化实验内容。考虑到既能达到学生专业技能从无到有的过渡，又能够进一步提升的目的，本课程改革将课程实验内容分成基本技能的训练和综合创新能力训练两大部分。在基本技能训练部分，选取常见的食品组成成分比如糖类、蛋白质、维生素，结合基本的实验操作技能培养确定实训项目，比如用凯氏定氮法测定食品中的蛋白质含量，用比色法测定食品中维生素C的含量等，对像水分含量测定、粗脂肪的提取等这些原理较为简单又很耗时的实验不单独安排时间，而是将它们的实验操作穿插于综合训练中;在综合性实验部分，将实验内容扩大，给学生提供几个选题或者学生自己选，选题实验内容涵盖之前的基本技能，既培养学生实验设计能力、综合应用能力与判断能力又强化了基本实验技能，比如名特优百合品种营养功能成分的比较分析研究，该选题既拔高了对实验目的的认识，通过查找文献确定实验方案，还强化应用了之前基本实验技能。通过实践检验理论，根据实验结果倒推理论，如果有出入，就需要学生去分析原因，需要多方进行论证。这样就可以理论联系实际，从而提高学生的专业学习兴趣，更有利于学生的综合能力和创新能力的培养。课程教学中老师提供个数多于实验组数的综合性实验选题供实验小组选择，也允许自定选题，但必须课前通过老师审核。

（二）改革教学方法，注重对学生实践能力的培养

以往的实验教学中，大部分准备工作由老师完成，确定实验内容、实验所需试剂和器材、准备好相关器皿器材和试剂，学生只是被动地听老师讲解实验原理和步骤，然后按照实验指导书的方法做一遍。这不仅不利于调动学生的学习主动性和积极性，更别说培养学生创新思维和动手能力了。如果由学生自己独立设计实验方案，校核实验全过程，学生更容易发挥主观能动性，有更多的发挥空间提出自己的观点和做法，通过实验检验之前的理论认知，不断完善理论知识体系和实验设计。选取贴近日常生活的课题，变形式固定化的教学模式为开放型教学模式，放手让学生自己进行实验方案的设计，老师负责审核确定，再放手让学生自己进行实验的各种准备工作，准备实验相关器皿、器材和试剂。改革以往理论讲授、练习巩固、实验验证的实验教学方法，增加创新性、设计性的综合实验教学教法，教师在教学过程中不仅仅是传授已知知识，还要不断启发学生创新意识和创新思维，引导学生探索未知。本课程教改前面提过将“食品化学与分析实验”实验部分分为基本技能训练和综合能力训练两部分，前者可安排在规定的课堂时间内进行;后者就需要学生在课前做好方案设计，课前联系老师并通过老师审核确定，老师对学生的方案给予一定把控，控制其方案的实验条件可行性和时间的可控性，备好供选择方案，然后根据大部分同学的情况约定实验室开放时间。实验室根据学生的方案提供仪器设备，学生根据实验方案提前配制好适量的试剂，然后在课上各小组根据自己的设计方案，由小组成员分工协作完成。教师的作用主要是审核把关实验方案，控制实验方案在实验室现有的条件下的可行性，在实验过程中确保学生的操作安全和监督一些仪器的关键操作。实验结束后，各小组提交实验报告并制作PPT进行心得体会交流。这样不仅能极大地调动学生的积极主动性，还可以培养学生的团结协作意识和独立思维能力，同时还可以提高实验室液相色谱仪、气相色谱仪等这些精密仪器的使用率，使其切实为本科教学服务。

（三）改革考核方法，注重全程评价

为了有效培养学生的实验素质和实验操作技能，同时提高本科学生的科研能力，需要有效的实验考核方法。过去单一的实验结果考核，使得不自觉的学生存在浑水摸鱼的情况，必须进行过程考核。本课程改革要求学生提前预习实验并撰写预习报告，鼓励学生在预习报告中多提问题，预习报告包括综合实训的设计方案，在课堂上需交由老师进行批改打分;在实验过程中，做好实验记录，实验记录原则是原始性、及时性、系统性、完整性和客观性，记录内容包括实验名称、实验原理（设计）、实验日期、试剂/仪器、实验地点、实验过程、实验结果、总结分析和参考文献，要求用A4纸手写，当堂上交，根据实验过程的操作情况和实验记录给予相应分数。课后对原始数据进行整理，对数据处理结果进行分析，形成一定结论，内容在实验记录的基础上增加心得体会和总结分析，写出完整规范的实验报告，打印上交。学生实验成绩的评定从实验预习报告（包括综合实验设计方案、基础实验的仪器构造原理、常规仪器操作所用试剂）、实验过程记录（包括实验现象的观察和思考、原始数据记录）、最终实验规范报告（包括数据的记录整理、结果分析、结论、实验报告的书写格式）这几个方面进行考核。只有采取严格的过程考核办法，才能使学生重视实验，并在实验过程中有意识地锻炼自己独立思考能力，敢于去探索的能力。实验考核成绩分成两大块，基础实验和综合创新实验，实验成绩=基础实验（70%）+综合创新实验（30%），而基础实验=实验报告（60%）+过程中的表现（40%），综合创新实验=实验报告（50%）+过程中的表现（50%）。如果研究性实验被中央电视台录播，则组长加分20%～50%，组员加分10%～20%;被省级媒体录播的话，组长加分10%～20%，组员加分5%～10%。

三、结语

基于兴趣驱动、责任培养和过程考核的“食品化学与分析实验”课程教学改革，大大地提高了专业学习兴趣和社会责任感，激发了學生在实践学习中的主观能动性，促进了专业素养和科研素养的培养，为食品企业人才和科研人才的培养奠定良好的专业基础。但在教学实施过程中需要一定的条件支撑，本课程改革适用于小班教学，由于学习组织采用小组方式，并进行基于小组的实验，因此如果教学班人数过多将难以保证教学质量和效果;需要实验条件支撑，学生自主设计的创新性实验可能需要各种各类实验的器材和试剂，如果没有相应的实验条件保障，则无法进行。

参考文献

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