食品化学设计性实验的实践与探索

黄文书　冯作山　李瑾瑜

[摘 要]当前的实验教学对培养学生的动手能力和创新能力尤为关注，传统的实验教学方法不利于学生动手能力和创新能力的培养，需要进行改革，增加设计性实验是一个有效途径。我们可以通过对食品化学课程设计性实验教学方法的探讨，在设计性实验的选题、教学方法、实施过程及考核方式几方面提出一些新的思路和建议。

[关键词]食品化学 设计性实验

[中图分类号] TS201.2 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2014）18-0081-02

食品化学是食品专业重要的专业基础课程，对于食品原料学、食品工艺学、食品贮藏学、食品安全与卫生学等专业课程的设置有重要的前导意义，对于增加和拓宽食品类各专业学生的基础知识、增强学习和进一步进行科学研究具有重要的促进作用；它是食品专业教学体系中的基础性、支柱性课程。[1]该课程不但有较高的理论基础要求，而且具备很强的实践性。其中食品化学实验是整个食品专业实践性教学的重要内容。通过实验，可巩固已学过的理论知识，使学生有实践的机会，培养其操作技能和实际工作能力，能够综合运用所学理论知识、拓宽专业知识。系统地进行实验训练，对于锻炼学生的动手能力，培养工程师的基本技能，提高分析问题和解决问题的能力，以及为后续课程的学习、毕业论文的撰写乃至毕业后的工作，都具有十分重要的意义。

目前在食品化学课程的教学过程中存在着一些不足，开设的实验基本都属于验证性实验。基本上是由教师指定实验题目，提供详细的实验步骤，接下来学生按部就班地完成。[2] [3]这种教学方式使学生缺乏一个全面的基本技能、思维方式和创新思维的训练，不利于学生的创新意识、创新能力和创新思维的培养，甚至在某种程度上还束缚了学生的才能的发挥。因此，食品化学课程的实验教学方法亟待改革。针对以往教学模式中存在的低层次循环、配方抓药式教学、机械重复课程内容等老问题，建议适当增加设计性实验。

开展食品化学设计性实验，有以下几点做法：

一、重视设计性实验的选题

设计性实验项目选择及内容设置，应以提高学生综合素质、分析解决问题能力、动手能力及创新意识为主要目的。设计性实验项目应具有一定研究背景，有一定的资料积累，技术路线比较成熟，能够代表本学科当前的研究趋势。主讲教师最好对实验项目比较熟悉，如果项目是已经或正在开展的研究项目就更有实际意义。设计性实验的内容应比较新颖，所选项目若能与本地的特产相结合，就能更好地激发学生从事研究的积极性和创新欲望。学生通过实验对本地特产的特性有一定的了解，从而为今后的工作奠定良好的实际操作基础。

二、采用双向互动式的教学方法

开设设计性实验的目标是培养学生独立思考、独立操作、理论联系实际和融会贯通的能力。整个实验过程遵循“以学生为主，教师为辅”的原则，即教师根据教学大纲要求，提出实验的方向、目的和要求以及基本程序和考核目标，而实验过程从选题、资料查阅、实验方案制订、实验内容确定、分析方法的选择，到实验的开展以及结果分析评价均由学生独立完成，教师则进行必要的指导及评价。整个实验过程教师和学生是在互动中完成的。

整个设计性实验包括三个阶段：制订实验方案、实验研究和总结实验。实验全过程归结为下列三个双向互动过程：第一个双向互动是在选题和实验方案制订的过程之中，首先教师介绍实验室的实验条件，并初步拟定一些实验项目供学生参考和选择，学生可以根据教师提供的选题范围进行选题，也可以提出自己感兴趣的实验项目。确定选题后，教师先介绍实验方案设计的基本原则和方法，学生在查阅相关文献后初步制订出实验方案，然后学生和教师对实验方案的科学性和可行性进行讨论，进一步完善实验方案，最终确定实验方案。第二个双向互动是在试验研究过程之中。教师介绍基本实验操作技能和安全注意事项，并随时了解实验进展。学生自己根据实验方案选配仪器，调试测定，相互协作完成试验，当试验中出现问题时，教师指导学生进行讨论和查阅有关文献，调整实验方法。第三个双向互动在总结实验过程之中。学生获得实验数据后，教师介绍数据分析方法，指导学生对实验结果进行分析，得出实验结论。同时在实验结束后，组织全体学生介绍自己的实验项目和实验心得，总结经验，互相学习。

三、有序进行设计性实验

设计性实验要求学生有很强的自主性，这也对主讲教师和实验室管理人员提出了更高的要求。主讲教师应控制好实验的进度，一方面要避免学生草草了事，另一方面要避免实验拖延的时间过长，影响实验室的正常教学工作。[4]

主讲教师在实验开始前一个月向学生提供本次开放实验的实验指导并进行具体的安排，包括时间安排、资料阅读安排等；学生应按时完成资料的阅读，并在阅读资料的基础上，提出实验方案。学生实验方案应在正式布置后的第三个周末统一上交给教师。在实验方案里，学生还应该列出自己的阅读资料清单，并写出自己对该实验项目的基本认识及对该实验的原理、所用方法的了解程度。教师在接到学生的实验方案后，要及时审阅并在一周内完成和学生的交流工作。交流可以集体进行，也可针对具体问题和学生“一对一”进行；交流的内容包括方案设计的合理性、存在的不足、方法应用中存在的问题等。进入实验室后，主讲教师首先向学生讲清楚本次实验的要求、时间安排及注意事项。教师在开放实验期间，要坚守工作岗位，及时辅导并处理学生在实验过程中出现的问题。学生完成实验后，要及时撰写实验报告并统一上交。教师批改学生的实验报告后，采用适当的方式对该次实验进行总结。

学生在实验室做实验前，应进行登记，所用实验仪器、设备和试剂需要经过领用登记后方可开始实验。做实验时，学生必须在教师安排的位置做实验。实验结束后，学生要退还所有仪器和设备。这样既可以使实验室得到充分利用，又可避免实验仪器的过度损耗。

四、合理评定实验成绩

设计性实验是为了培养学生的实验能力，提高学生的创新能力，鼓励学生多做，多想，多尝试。[5]在设计性实验中，学生常因经验不足而导致实验失败，而且实验的时间不允许无限延长，因此实验成绩不应以最后的实验结果正确与否为唯一依据，应有相应的考核办法与之配套。设计性实验考核应注重学生在实验过程中、讨论过程中的表现及对科学实验基本方法的掌握。[6] [7]建议实验成绩按下列方法计算：实验成绩=实验方案（占30%）+实验过程（占30%）+实验讨论（占10%）+实验报告（占30%）。

为适应现代社会对专业人才的要求，在实际教学中应加入设计性实验。设计性实验作为提高学生专业水平，培养实际动手能力，增强解决实际问题能力，培养科研素质的主要途径，对于全面提高食品化学实验的教学水平和质量具有深远的意义。

[ 注 释 ]

[1] 黄漫青，綦菁华，王芳，庞美霞.食品化学阶梯式教学体系的建立与实践[J].教育教学论坛，2013 （13）：30-31.

[2] 邵兴国，王宏顺，王滨.积极开设综合性设计性实验，提高学生动手能力和创新能力[J].实验室研究与探索，2002（21）：20-22.

[3] 付晓萍，黄艾祥，高斌，李凌飞.《食品化学》实验课程的教学改革与实践[J].大理学院学报，2013（4）：78-80.

[4] 卢琼，陈荟婷，尹力，李震，韩伟.开放式设计性实验教学对医学生创新思维能力的培养[J].当代医学，2010（10）：160-162.

[5] 朱志彪，高山.设置综合设计性实验 提高学生综合素质[J].实验室研究与探索，2010（7）：238-240.

[6] 王莹.谈食品化学实验技能培养与职业技能鉴定的顺势衔接[J].牡丹江教育学院学报，2003（3）：90-91.

[7] 宋卫星.设计性实验教学过程规范化的思考与探索[J].实验技术与管理，2009（7）：125-127，130.

[责任编辑：覃侣冰]