应用型本科院校《食品化学实验》教学改革与探索*
2016-04-06杨春杰王芮东孙元琳运城学院生命科学系山西运城044000运城职业技术学院有机食品工程系山西运城044000运城学院理科实验中心山西运城044000
李 楠 杨春杰 王芮东 孙元琳*(运城学院生命科学系,山西运城 044000)(运城职业技术学院有机食品工程系,山西运城 044000)(运城学院理科实验中心,山西运城 044000)
应用型本科院校《食品化学实验》教学改革与探索*
李楠1**杨春杰2王芮东3孙元琳1***
1(运城学院生命科学系,山西运城044000)
2(运城职业技术学院有机食品工程系,山西运城044000)
3(运城学院理科实验中心,山西运城044000)
食品化学是一门应用性很强的食品质量与安全专业基础课。作为食品化学课程的重要组成部分,食品化学实验教学尚存在一些问题,如实验内容多为验证性实验、教学方法陈旧、考核方式不科学等。为适应当今应用型本科院校人才培养要求,注重培养学生的实践与创新能力,从教学内容、教学方法和考核方式3个环节对食品化学实验教学进行了初步探索,以期培养出适应食品工业需求的应用型人才。
食品化学;实验;教学改革
食品化学是一门应用性很强的食品质量与安全专业基础课,主要研究食品的组成、性质、功能及其在贮存、加工、运销和货架过程中发生的化学和物理变化的科学,是食品科学的支柱学科之一。随着我国食品工业的快速发展,食品企业对食品从业人员的要求越来越高,消费者对食品质量与食品安全性的重视程度也日益增强,这就对食品质量与安全专业毕业生的实践技能提出了更高的要求。目前,许多高校相关食品专业都开设有食品化学实验课程,该课程是提高学生动手实践、独立分析和解决专业问题能力的重要环节。我校作为应用型本科院校,除少数学生考取研究生继续深造外,其余大部分学生将直接从事食品相关工作,为适应实际生产、检验、研发和管理等岗位要求,我院课题组教师在注重食品化学理论课程的同时,结合多年的食品化学教学经验,从教学内容、教学方法和考核方式3个环节对食品化学实验教学进行了初步改革探索,以期培养出适应我国食品工业需求的应用型人才。
1 实验教学内容的调整
1.1改革前
改革前,食品化学实验课程主要包括5个验证性实验(如食品中水分活度的测定、油脂酸价的测定、鲜肉中游离氨基酸的测定以及果汁酸度的测定等)和一个综合性实验(果胶凝胶的制备及凝胶性能的测定)。部分实验内容设置与食品分析等实验课程重复,实验间缺乏系统性,学生主动性不高,进而不利于学生综合分析与创新能力的培养。
1.2改革后
为解决上述问题,参照学生培养目标及食品化学课程教学目标,针对不同专业的特点做了一些改革。
我校食品质量与安全专业的食品化学实验为30学时。如果在有限的学时内将实验内容全部设定为综合实验或者自主设计实验并不现实,因此,经本课题组教师讨论,将食品化学实验分成两大块,一是基础实验,主要训练学生的基本操作技能;二是综合实验,侧重培养学生的独立思考与综合创新能力。
在基础实验方面,考虑到本课程设置在学生去企业实习之后,因此将实习实践内容结合在教学过程中,强化学生运用理论知识解决实习生产问题的能力,从而为学生在食品行业深入发展打下基础。
基础实验包含果皮果胶的提取和鲜肉中游离氨基酸的测定,共6个学时。实验内容设置注重与运城当地生产实际相融合,如我专业校外实训基地的鑫中大生物公司主要从事药用植物栽培及植物活性物质提取,因此设置了果皮果胶提取实验。实验过程注重培养学生基本技能,如鲜肉中游离氨基酸的测定,除掌握基本的紫外可见分光光度计操作外,还要求学生能够利用Excel熟练绘制标准曲线,并应用Origin等绘图软件绘制相关结果图。
在综合实验方面,由于食品企业对高端分析检测仪器相关人员需求的提高,在食品化学综合实验部分鼓励、引导学生设计实验时注意应用高效液相色谱仪、气相色谱仪、原子吸收仪等大型仪器,以便学生毕业工作后,能更快适应食品企业较复杂检验岗位要求。
改革后,综合实验共24学时,每组3~4名学生,每组学生根据自己的兴趣结合理论课学习和暑假实习过程中遇到的问题,在实验室条件满足的情况下,选择2个综合性实验完成,主要培养学生的检验检测能力,如对食品中营养成分及功能性成分(黄酮、花色苷、有机酸等)的检测,对食品中有害成分(重金属、农药残留、过量添加剂、抗生素等)的检测等。目前供学生选择的实验项目主要包括9个模块:糖浓度对果汁水分活度的影响、热处理温度对果汁中Vc的影响、美拉德反应初始阶段的测定、不同贮存时间的葡萄酒中有机酸含量及种类的变化、不同增稠剂制备的凝胶性能的测定、淀粉的糊化与老化实验、高效液相色谱法(HPLC)检测山西老陈醋中有机酸的种类及含量、HPLC测定果汁饮料中糖精钠的含量、酱油中山梨酸和苯甲酸的气相色谱法测定等,同时鼓励学生结合学院现有实验条件自主选题进行实验。
2 实验教学方法的改进
2.1改革前
改革前,实验教学方法一般为:课前,实验员准备好相应试剂及设备;课中,先由教师讲解本实验基本知识、基本操作,然后学生分成每组3~4人的小组,参照实验步骤完成实验;课后,学生填写实验报告。虽然这种教学方法能够训练学生的基本操作技能,但问题及缺点突出:学生处于被动的学习环境中,主动性不高;实验过程出现异常时,难以发现异常原因;单纯模仿实验步骤,难以掌握整体实验操作。这种“授人以鱼”的教学方法难以有效提高学生动手实践技能,更不利于培养学生独立思考、解决问题的能力。
2.2改革后
“建构主义”教育理论认为,学生是学习的主体,教师是学生学习的辅导者,而不是知识的灌输者。因此,在食品化学实验教学改革的过程中,教师从以往的“主演”变为现在的“导演”,以学生为主,积极引导学生自主学习,激发学生学习兴趣。
在综合性实验教学过程中,尽可能调动学生的学习兴趣,使每个学生都参与到实验准备与实验实施过程中。在学期初,教师提出实验课题,每组学生根据自己的兴趣选择实验方案,并根据所学食品化学理论知识,设计方案。选题、查阅文献、配制试剂、准备原料、设计实验步骤到实验实施均由学生以小组形式完成。教师负责整体把关与审核,并辅导相关仪器的使用方法和注意事项。在实验结束后,各个小组提交实验报告并以小组为单位交流总结。
这种教学方式要求教师不断提升自己的综合素质并有足够的耐心和责任心,在每次上课前,根据学生的选题,认真查阅相关文献甚至进行预实验。通过上述教学方法不仅使学生积极主动性提高,也减少了实验过程的盲目性,同时使学生深入理解了实验原理、掌握了仪器操作及数据处理方法。此外,还间接增强了学生的团队协作精神和解决实际问题的能力。
3 实验考核方式改进
3.1改革前
传统的实验课成绩常以实验报告作为考核标准,不能准确反映学生实验完成情况。我专业传统的实验考核分为三部分:考勤10%、实验操作30%、实验报告60%。由于实验报告占的比重较大,学生在实验课上并不重视实验操作过程,而是注重实验报告的书写,在批改实验报告的过程中,经常出现雷同的实验报告。有的学生实验结果没有在合理范围之内,不会去查找实验过程中出现的错误并分析错误的来源,而是直接抄袭正确的结果。因此要制定严格且合理的实验考核标准。
3.2改革后
改革后的食品化学实验考核方式有了较大变化:①考核分值分配。实验操作占50%,实验结果占50%。加大实验操作考核以督促学生做好实验准备工作,避免盲目操作。②考核内容调整。以往考核依据主要是实验过程参与程度及实验报告,学生课堂参与性和实验报告书写规范程度成为考核主要内容,学生考核容易成为“面子”考核。改革后的考核内容仍然分为实验过程和实验结果两方面,但是在调整整体考核内容的基础上细化考核内容,每一项实验内容根据实验操作及结果整理制作考核项目清单,合理设置考核项目且每项内容都逐条列出并有要求、有标准、有分值,使考核成为能真实测试学生掌握程度的“里子”考核。③考核阶段调整。以往的考核往往是以期末给出考评分数的一次性考核,难以向学生针对性的反馈问题。改革后的考核由结果考核变为过程考核,每个实验项目为一个考核节点,既考核操作过程,又考核其结果。整体考核结果(分数、实验问题)在实验项目完成后以电子表格清单形式反馈给学生,使学生在开展下一实验内容时更有针对性。④考核人员调整。针对考核人,以往考核都是教师一人打分,改革后的考核变为三方考核,其中学生自评占20%、学生互评占30%、教师点评占50%。在实验操作过程,由学生依照考核内容清单自评、互评(结果体现在考核内容清单中);在实验结束后,学生依据教师考核结果清单中问题自评与互评(结果体现在实验报告中)。引入学生参与考评既可以提高学生实验兴趣,更能使学生了解实验重难点。针对被考核人,以往都是全体学生,教师考核时往往是对全体学生的出勤、操作、报告书写等内容整体打分。改革后,在引入三方考核的基础上,在实验过程中增加了教师对单个学生的考核项目,针对实验知识点以抽签等灵活形式对学生实施问答考核,考核结果计入学生个人课程分数,对学生实施“点”考核,既能了解学生掌握程度,又能由“点”(单个学生) 及“面”(整体学生),激励学生主动学习。
4 结论
通过以上一系列的改革,食品化学实验课程改革取得了一些较好的效果,学生对实验课的兴趣大大提高,并且有效提高了学生食品化学专业知识和专业技能。然而,在改革过程中也会产生每次实验人数过多导致三方考核难以有效落实;经费、实验场地及仪器限制导致一些综合实验难以实施等问题。课程建设是一项没有终点的课题,我们课题组教师会总结存在的问题,借鉴同行相关经验,汇总学生意见,在实践教学中不断探索和完善,力求使食品化学实验课程取得更好的教学效果。
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Teaching innovations and exploration of food chemistry experiments in application-oriented universities*
LI Nan1**YANG Chunjie2WANG Ruidong3SUN Yuanlin1***
1(Department of life science,Yuncheng university,Shanxi Yuncheng 044000,China)
2(Department of organic food engineering,Yuncheng polytechnic college,Shanxi Yuncheng 044000,China)
3(Science experiments center,Yuncheng university,Shanxi Yuncheng 044000,China)
Food chemistry was an applied strong professional basic course.As an important part of food chemistry course,the experimental teaching was still has some problems,such as more verification experiments,old teaching methods,not scientific examination forms,etc.In order to adapt to today's requirement of talent cultivation,focus on cultivating practical ability and innovation ability,the essay has done some tentative exploration in teaching contents,teaching methods and examine manner.
food chemistry;experiments;teaching innovations
2016-05-06
TS201.2
A
1673-6044(2016)02-0001-03
10.3969/j.issn.1673-6044.2016.02.001
山西省教育厅教改项目(J2014105)。
**李楠,女,1986年出生,2014年毕业于西北农林科技大学食品科学与工程学院,硕士,助教。
***孙元琳,通讯作者,E-mail:sylwts@aliyun.com.