食品化学是食品科学的基础课程之一, 食品化学实验则是与食品化学理论课相适应的实验课程, 对于学生充分理解课本知识点, 建立对所学知识的直观认识具有重要作用。随着食品科学的快速发展, 食品化学理论课程的教学模式和教学时间不断调整, 食品化学实验课程的内容设置、教学方法虽有部分调整, 但还存在一些缺陷。本文从食品化学实验课程本身特点出发, 结合作者教学经验, 提出几点改进建议。
1 目前食品化学实验课程中存在的问题
(1) 对实验目的和原理阐述不深。目的和原理是告诉学生为什么要做这个实验以及通过这个实验掌握何种实验技能, 更影响到学生能否应用技能解决实际问题。目前很多讲义中偏重实验步骤讲解, 不利于学生联系理论课知识, 教学效果不佳。
(2) 部分实验内容过于陈旧。目前食品化学实验课程中所开设实验内容, 往往是在当时教学条件基础上, 选择当时的国家或行业标准方法, 或是经典实验改编而成, 具有一定局限性。随着食品科学快速发展, 教学条件不断升级, 更精确的方法和更精密的现代仪器分析取代了旧方法。不能与时俱进就会就造成教学内容陈旧, 无法达到教学目的。
(3) 缺少设计性综合实验。设计性实验对培养学生创新思维和创造力很有帮助, 但目前食品化学实验课程中, 往往缺失了这一环节或者虽然在教材中包含但在实际中并不安排进行。
上述问题无疑削弱了实验课程的实际效果, 不利于培养具有扎实理论基础和一定创造能力的应用型食品工程专业人才。因此, 作者在总结教学经验的基础上, 提出以下改进措施建议。
2 加强实验目的和原理的阐述, 贯通理论知识并联系实际
实验目的和原理的阐述是为了让学生明确, 通过该实验需要掌握哪些实验技能, 该实验对应于理论课程中哪部分的内容, 实验原理等。缺少对实验目的和原理的深入阐述, 就不能达到实验目的。因此, 可改进的措施包括:
(1) 加强对实验目的和实验主题背景的介绍。
食品科学实践性很强, 将实验与生产生活知识相联系将增进学生的学习兴趣。例如, 果胶是广泛应用的食品添加剂, 课程设置了“水果中果胶的提取和测定”、“高甲氧基果胶酯化度测定”两个实验, 但实验原理中仅有相关反应机理, 并未涉及果胶的应用背景, 从而造成学生对实验目的的困惑。反之, 可以拓宽实验背景, 如介绍果胶的工业提取生产方法和检测方法、不同酯化度果胶的不同用途等, 并将实验目的与实际相联系, 这样才能加深学生对实验内容的掌握。
(2) 通过增加化学公式或模型插图阐述实验原理。
同样以果胶实验为例, 现有讲义对实验原理的解释是纯文字性的, 在没有任何图示、化学方程式或模型的情况下, 学生很难理解。这就需要补充相关图文资料, 用简洁易懂的模型辅助阐述实验原理, 如可以画出果胶的经典“盒蛋”模型、半乳糖醛酸及甲氧基果胶结构式, 图文并茂, 通过讲解模型阐述机理。
(3) 介绍实验方案的优缺点及其适用面。
任何实验方案均有一定的适用范围, 超出则会导致错误, 而在目前的讲义中, 尚没有专门设置“优缺点和适用范围”一节, 这可能导致学生错误地认为该方法是随处可用的。如“Lowry-Folin法”可用于测定啤酒中蛋白质含量, 然而在我国国标中, 首选的蛋白质测定方法是凯氏定氮法, 则在讲义中, 应当补充Folin法的优势和不足, 如不适用于不可溶蛋白、易受到酚类物质干扰等, 从而帮助学生更好地掌握各种方法的应用。
3 改进和完善现有教材内容
随着食品化学学科建设的不断深入, 实验教材也应调整内容, 向系统化、实用化方向发展。建议措施有以下几点。
(1) 增加常规食品实验操作规范说明。
食品化学实验与化学、物理实验的基本操作技能相同, 但又有自己的特点, 除对环境和个人卫生要求较高外, 特别要求学生掌握一些特殊仪器的操作, 如组织捣碎机、乳脂瓶、凯氏定氮装置等。因此, 有必要在讲义中列出仪器的使用规范, 这对于减少由于操作失误引起的误差、提高学生实验技能均具有积极的作用。
(2) 增加实验记录规范说明。
完整的实验记录应包括对实验过程、现象、数据分析和结论, 养成良好的实验记录规范对学生今后的研究工作至关重要。应当在讲义中增加专门章节说明正确的记录格式、正交实验设计、数据处理流程、数据处理软件的应用等, 教师在教学过程中注意结合实例进行引导, 尽快使学生养成正确的记录规范。
(3) 优化思考题。
课后思考题的目的是要求学生对本次实验中出现的问题进行总结和思考, 一方面锻炼学生的学术思维;一方面加深实验课的效果。然而, 目前部分思考题设置针对性不强。教师应结合实验本身特点, 提出新的问题, 提问角度可以是针对反应机理、实验方法的缺点、实验误差的来源, 实验原料预处理、实验方法的实际应用等, 不仅要考察实验数据的合理性, 同时也要考察学生对实验的思考。
4 设置设计性实验, 培养学生创新思维
锻炼提高学生专业实验技能、培养学生创新思维是开展实验课程的根本目的。因此, 在基础实验后可进一步设置综合性设计实验。由教师给出课题, 要求学生通过互联网、图书馆等查阅参考资料, 独立或合作设计实验方案, 论证可行性, 独立完成实验前期准备工作如原材料制备和仪器调试。学生应当撰写完整的实验报告, 给出数据分析过程和最终结果, 并进行总结。在整个设计性实验过程中, 教师应尽量给予学生创造性的发挥空间, 保持与学生沟通, 并给出适当建议。
作者所在江南大学食品学院, 近年来增设了“桔汁的制作”和“虾皮中壳聚糖的提取和利用”两个综合性实验, 其中前者涉及果胶酶解、膜过滤、感官评定等基础实验, 后者涉及蛋白质、灰分、水分、总糖等的测定等基础实验, 较好地融合学生前期所学, 巩固提高了学生实验技能, 锻炼了学生解决实际问题能力, 同时引发了学生研究兴趣, 训练了创新思维, 教学成效显著。
摘要：食品化学实验是与食品科学基础课食品化学相配套的实践性课程, 对于培养食品专业人才基本科研操作技能, 加深理解食品化学重点难点知识具有重要意义。本文从食品化学实验教学特点出发, 总结教学经验, 针对目前食品化学实验课程中存在的一些问题, 提出了几点改进设想。 (1) 加强实验原理和目的的阐述; (2) 改进和完善现有教材内容; (3) 设置设计性实验, 培养学生创新思维。
关键词：食品化学实验,教学改进,创新思维
参考文献
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