食品理化分析技术综合大实验教学的利与弊*

李 跑，李佳仪，郑 郁，蒋立文，李尚科，杨清华

(1 湖南农业大学食品科技学院，食品科学与生物技术湖南省重点实验室，湖南 长沙 410128； 2 湖南师范大学医学院，湖南 长沙 410006)

食品专业是一个集理科、工科、农学的综合型专业，其中《食品理化分析技术实验》是食品专业学生必修的一门专业实验课程。它是利用物理和化学手段，对食品中常规成分以及有害物质进行定性定量分析，保证食品的质量与安全[1-3]。现阶段该课程教学大多分为综合大实验教学与单一实验教学两种模式[4-6]。本文结合作者多年的实验教学经验，针对食品专业特点，将综合大实验教学与单一实验教学两种模式进行了对比，分析《食品理化分析技术实验》课程综合大实验教学模式的利与弊，并对其内容和教学方式进行了改革，以期达到促进课程教学的效果。

1 单一实验教学模式的不足

在单一实验教学模式中，一次实验课程只进行一个实验，一个实验大约4～5个课时。首先由老师对实验原理、目的、适用范围、试剂仪器的选择、实验步骤、结果计算、注意事项等进行讲解，布置相关思考题，这部分大约持续1个课时；然后学生根据所听课程知识进行实验，记录原始数据并计算相应的结果；最后学生完成实验报告，教师对其进行评分。以《食品中水分含量的测定——直接干燥法》课程为例，教师首先介绍测定食品中水分的意义，说明直接干燥法测定水分的基本原理，并介绍该方法的适用范围——适合于在100 ℃不含其它挥发性成分的食品，也不适合于水分含量过低的食品中水分的测定。讲解实验目的和原理以后，教师介绍相关的仪器以及称量瓶，并实际操作称量瓶的摆放，说明本次实验的实验样品，并讲解实验步骤。然后教师讲解实验计算公式，说明实验注意事项。最后学生按照PPT以及实验书上的实验步骤进行实验操作，教师在实验过程中进行巡逻，不断纠正学生实验操作过程中的不当行为，学生根据所得到的实验数据，计算所提供样品中实际水分的含量，与教师提供的标准答案进行比对，分析测定结果偏低偏高的原因，并完成相应思考题。这种模式是大多数学校开设《食品理化分析技术实验》的模式，具有操作简单、直观、便于学生理解的优点。

然而这种单一实验教学模式存在几个不足的地方。(1)学生不做实验预习也可以顺利进行实验。同一个班的学生有优生(动手能力强，认真准备实验)和差生(动手能力差，不认真准备实验)之分，大多数优生会在课前仔细预习该实验，而差生并不会去认真进行预习。教师为了让所有学生顺利完成实验，实验原理和步骤往往讲解得非常详细，因此这部分占据了大量的课程时间；(2)实验中等待时间过多。同样以《食品中水分含量的测定——直接干燥法》课程为例，学生首先要将称量瓶加热1小时，后冷却0.5小时，重复干燥至恒重，然后放置样品继续加热1小时，冷却0.5小时，重复干燥至恒重，在这漫长的等待时间里，学生往往采用聊天、玩手机等形式打发时间，然而由于实验时间限制，在这期间很难再安排第二个实验；(3)不能锻炼学生时间统筹能力。作者曾参加相关企事业单位招聘时发现，单位在实际操作考试中往往限制了实验时间，如果只是按实验操作一步步进行实验，学生并不能按时完成实验。只有合理安排时间，在前面实验步骤空闲期去进行后续实验步骤才能顺利完成操作考试，然而单一实验教学模式并不能起到锻炼学生的时间统筹能力的作用；(4)学生对计算公式的不理解。作者在进行《食品理化分析》理论课程考试时发现，由于《食品理化分析技术实验》课程中学生盲目套用公式，导致当遇到计算题时，即使涉及的是实验课程中做过的实验，由于不能像实验教材那样提供相应的公式，学生这部分普遍得分偏低。

2 综合大实验教学模式的优点

与单一实验教学模式相比，综合大实验教学整合了多个实验，优化了实验教学方法，具有实验安排自由、课程内容丰富、有利于学生时间统筹能力的提高等优点。(1)实验安排自由、课程内容丰富。综合大实验教学课时较多，大多在8～12个课时/天，因此可以同时开设多个实验，实验安排更加自由。比如在《食品中水分含量的测定——直接干燥法》实验课程中穿插了《食品中总灰分的测定》实验，然后利用所得的灰分进行《食品中钙含量的测定》以及《食品中铁含量的测定》实验，课程内容更加丰富，实验更加连贯；(2)有利于学生时间统筹能力的提高。虽然综合大实验教学课时较多，如果学生只是按书本上的实验步骤一步步进行实验，那么依旧很难按时完成实验。学生需要利用前面步骤等待时间进行后续实验，如在《食品中水分含量的测定——直接干燥法》中的加热和冷却等待时间里，进行《食品中总灰分的测定》的炭化步骤；在进行《食品中总灰分的测定》的灰化步骤(一般在4小时以上)，进行玻璃仪器的清洗、相关试剂的配制和稀释、以及《食品中钙含量的测定》和《食品中铁含量的测定》实验中标准曲线的建立等，这样穿插的实验大大提高了学生时间统筹能力，学生只有合理安排时间才能顺利完成实验。此外，由于综合大实验教学模式实验内容较多，一个学生较难完成全部实验，因此需要学生进行组队进行实验，这样也有利于学生的团结合作能力的提高。

3 综合大实验教学模式的不足

虽然综合大实验教学模式具有众多优点，但其同样具有动手能力较差的学生跟不上实验进度、出现“吃大锅饭”的问题。综合大实验教学模式把实验的主动权从教师转移给了学生，学生在实验操作时具有很大的自由度。由于学生是进行组队进行实验，自然存在同一个组里既有优生和差生的情况。由于动手能力强、准确充分的学生实验预习较好，对实验原理和步骤理解较深，便可以轻松完成实验，这样容易导致动手能力差、准备不充分的学生产生依赖心理，认为只要跟着动手能力强、准备充分的同学做实验就行。因此容易出现差生跟不上实验进度、“吃大锅饭”的问题。这样对动手能力较差的这部分学生实验能力的提高非常不利，越不动手实验能力越得不到提高。此外，由于这部分学生和组里其他同学的数据是一样的，往往出现实验报告抄袭的情况。

4 综合大实验教学模式的改进

本文结合作者多年的实验教学经验，针对食品专业特点，提出了应该合理整合实验教学内容、优化实验教学方法、将实验内容与科研紧密结合，并进行课程改革，提高教学效果。作者在多年教学中发现，学生自带待测样品的实验动手积极性要比教师提供待测样品的积极性高很多。《食品理化分析技术实验》课程是一门应用性极强的实验课程，学生学习该课程也是为了解决生活和社会中的食品质量安全问题，因此在《食品中水分含量的测定——直接干燥法》、《食品中总灰分的测定》、《食品中钙含量的测定》和《食品中铁含量的测定》实验中，我们鼓励学生自己准备样品，如可以准备奶粉、咖啡等，测定样品中的钙和铁含量，通过与食品包装上标注的含量进行对比，判断食品的合格与否；在《食品中脂肪含量的测定——索氏提取法》实验中，我们也鼓励学生自带薯片等，验证薯片等油炸食品高脂肪易增肥的说法。此外，为了避免动手能力较差这部分学生产生依赖心理和惰性，教师鼓励学生之间自主组队进行实验，并且每次实验进行动态调整，充分调动学生的动手积极性。

5 结 语

《食品理化分析技术实验》是食品专业非常重要的一门实验课程，综合大实验教学具有实验安排自由、课程内容丰富、有利于学生时间统筹能力的提高等优点，但是又存在差生跟不上实验进度、“吃大锅饭”的不足，这些都应该引起教师和学生足够的重视，合理整合实验教学内容，优化实验教学方法，将实验内容与探索实验紧密结合，不断提高和改进实验教学，提高学生实际动手能力，最终为社会培养实用性食品人才。