開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)在高校食品生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的改革研究

【摘 要】創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)是高校新時(shí)期人才培養(yǎng)的重要目標(biāo)。開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí)的重要途徑之一。本文闡述了開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)在食品生物化學(xué)課中的地位及改革前存在的問(wèn)題，探討了開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)改革的方法和經(jīng)驗(yàn)。

【關(guān)鍵詞】開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)；食品生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)；改革研究

高校本科專業(yè)的開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一個(gè)不可忽視的教學(xué)環(huán)節(jié)，學(xué)生是否具備熟練的操作技能，能否把學(xué)到的理論知識(shí)應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐，均與開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的高低有著密切的關(guān)系。隨著科技迅猛發(fā)展以及新工藝、新技術(shù)、新品種的 不斷涌現(xiàn)，對(duì)高校食品生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)也就提出了更高的要求，要求實(shí)驗(yàn)方式和內(nèi)容要能適應(yīng)食品工業(yè)的快速發(fā)展。為了使學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)基本理論及操作方法，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，提高食品生物化學(xué)課實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，我們強(qiáng)化了開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)，對(duì)食品生物化學(xué)課實(shí)驗(yàn)的方式和內(nèi)容進(jìn)行了初步改革，取得了一些較好的經(jīng)驗(yàn)。

1 食品生物化學(xué)教學(xué)中開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)的地位

《食品生物化學(xué)》以人和食物的關(guān)系為中心，對(duì)食品生物化學(xué)的基礎(chǔ)理論知識(shí)進(jìn)行了全面系統(tǒng)的介紹，所講述的問(wèn)題主要包括以下幾個(gè)方面：靜態(tài)生物化學(xué)、動(dòng)態(tài)生物化學(xué)、細(xì)胞態(tài)生物化學(xué)、食物組織生物化學(xué)、食品加工化學(xué)、食品風(fēng)味化學(xué)、食品添加劑化學(xué)等。食品生物化學(xué)是高校食品類專業(yè)的主要課程，其開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)是學(xué)習(xí)中的一個(gè)重要教學(xué)環(huán)節(jié)，是從理論到實(shí)踐、再?gòu)膶?shí)踐升華到理論的必要過(guò)程。開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生在牢固掌握教師所授專業(yè)理論知識(shí)的基礎(chǔ)上，到實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用和驗(yàn)證，培養(yǎng)他們的科研動(dòng)手能力，增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，鍛煉其獨(dú)立思考、獨(dú)立操作、獨(dú)立分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的本領(lǐng)，提高他們的綜合素質(zhì)，為其畢業(yè)設(shè)計(jì)以及畢業(yè)后適應(yīng)工作的需要而奠定基礎(chǔ)，從而為社會(huì)培養(yǎng)出具有真才實(shí)學(xué)、品學(xué)兼優(yōu)的高素質(zhì)人才。

2 改革前所存在的問(wèn)題

2.1 教學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容陳舊

食品科學(xué)與技術(shù)迅猛發(fā)展，食品企業(yè)迅速壯大并向世界一流企業(yè)的方向發(fā)展，現(xiàn)代食品工程高新技術(shù)迅速進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化，使傳統(tǒng)的食品加工工藝和技術(shù)受到嚴(yán)重沖擊，這種沖擊也明顯體現(xiàn)到了我們的實(shí)驗(yàn)教學(xué)上。由于儀器設(shè)備、經(jīng)費(fèi)等原因，一般的食品生物化學(xué)開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)不能激發(fā)學(xué)生興趣，不能反映日新月異的現(xiàn)代食品工程高新技術(shù)。學(xué)生普遍感到實(shí)驗(yàn)的技術(shù)含量不高，做完實(shí)驗(yàn)之后，實(shí)驗(yàn)室學(xué)到的知識(shí)不能調(diào)動(dòng)他們的主觀能動(dòng)性、看到的與實(shí)際期望相差太遠(yuǎn)，這樣的食品生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)顯然不利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐操作、創(chuàng)造性思維、自我發(fā)展等能力，更不能滿足創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的要求。

2.2 教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)不足

食品生物化學(xué)開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的更新，必須要有對(duì)應(yīng)的儀器設(shè)備、原輔材料、藥品、試劑等作為物質(zhì)條件。由于實(shí)驗(yàn)設(shè)備購(gòu)置費(fèi)極為有限，無(wú)法實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的及時(shí)更新；實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)不足，有的實(shí)驗(yàn)只能部分進(jìn)行。雖然每年都在增加設(shè)備經(jīng)費(fèi)和實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)，但學(xué)生在擴(kuò)招，物價(jià)在上漲，因此，安排開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)時(shí)受到了實(shí)驗(yàn)條件的限制，每組人數(shù)相對(duì)較多，不能進(jìn)行多個(gè)方案的研究性實(shí)驗(yàn)等。

2.3 開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)、時(shí)間不盡合理

根據(jù)流程，有些實(shí)驗(yàn)至少需要進(jìn)行數(shù)十個(gè)樣品處理，完成該實(shí)驗(yàn)需要5、6個(gè)小時(shí)，這里還不算實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作所需時(shí)間，但教學(xué)學(xué)時(shí)數(shù)只有三至四個(gè)，學(xué)時(shí)數(shù)明顯偏少。因此，只能讓學(xué)生做部分內(nèi)容，其他內(nèi)容由教師完成，才能在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)。

2.4 僅有驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，無(wú)開(kāi)放性性實(shí)驗(yàn)

由于受經(jīng)費(fèi)、學(xué)時(shí)、實(shí)驗(yàn)室等條件的影響，以前開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)，基本上都是基礎(chǔ)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，傳統(tǒng)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法學(xué)生僅能根據(jù)教材上的實(shí)驗(yàn)方法對(duì)一些食品做出化學(xué)分析，而新產(chǎn)品的配方設(shè)計(jì)、研究與開(kāi)發(fā)、產(chǎn)品品質(zhì)分析、工藝參數(shù)的制定、保質(zhì)期化學(xué)成分?jǐn)?shù)據(jù)的確定等方面的內(nèi)容較難涉及，不能適應(yīng)新形勢(shì)下科研單位和企業(yè)對(duì)科研技術(shù)人員的要求，難以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

3 食品生物化學(xué)課程中開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)的改革與實(shí)踐

3.1 在食品生物化學(xué)課程中加大開(kāi)放性試驗(yàn)的開(kāi)出力度

在總結(jié)以前開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，課程組編寫(xiě)了《食品生物化學(xué)綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)》。指導(dǎo)書(shū)詳細(xì)介紹了綜合性實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和方法。同時(shí)設(shè)計(jì)了15個(gè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)題目，介紹了設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒁蠛蜅l件。制作了綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)課件，使綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)更直觀、更生動(dòng)。

例如肉制品產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的有關(guān)食品生物化學(xué)開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)中，讓同學(xué)們掌握了肉制品新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的方法及過(guò)程。根據(jù)原料、輔料的特性、作用、使用標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品要求，采用正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行肉制品產(chǎn)品配方設(shè)計(jì)；通過(guò)肉新鮮度的感官鑒定、理化指標(biāo)（pH值的測(cè)定、氨的測(cè)定、揮發(fā)性鹽基氮測(cè)定）的測(cè)定，掌握了原料肉的檢驗(yàn)程序和方法；根據(jù)保證食品營(yíng)養(yǎng)的原則，產(chǎn)品要求和原料特性設(shè)計(jì)出加工同一種產(chǎn)品的不同工藝流程，進(jìn)行產(chǎn)品質(zhì)量比較，得出最佳工藝流程中需要的化學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；確保食品的安全衛(wèi)生、合理制定產(chǎn)品的加工工藝參數(shù)（如加熱溫度、時(shí)間等）；采用最佳工藝、最佳配方、最佳工藝參數(shù)加工出相應(yīng)的產(chǎn)品，分別在0-4℃、常溫條件下測(cè)定理化和微生物指標(biāo)，確定肉制品保質(zhì)期，并和同類國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照。掌握了食品原輔料驗(yàn)收及處理方法和化學(xué)品質(zhì)分析方法。

3.2 把食品生物化學(xué)課程中開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)延伸到市場(chǎng)

為培養(yǎng)符合社會(huì)需要的高素質(zhì)的創(chuàng)新性人才，我們進(jìn)行了開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)面向市場(chǎng)發(fā)展需求的改革。其基本方案是：在開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)每個(gè)環(huán)節(jié)中，貫穿一切從提高學(xué)生適應(yīng)市場(chǎng)需要能力出發(fā)的全新理念，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容隨市場(chǎng)發(fā)展變化而不斷更新；制訂開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)方案，學(xué)生要深入社會(huì)，將理論與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合；以開(kāi)放型實(shí)驗(yàn)替代驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行成本核算，并與超市同類食品作比較。我們把實(shí)驗(yàn)室變成“生產(chǎn)、化學(xué)分析車間”，讓學(xué)生在專業(yè)老師的指導(dǎo)下，按照教學(xué)大綱的要求，動(dòng)手制作副食品。在具體操作中，由學(xué)生對(duì)“化學(xué)分析車間”進(jìn)行管理，從市場(chǎng)調(diào)查、成本核算、原料購(gòu)進(jìn)、檢驗(yàn)、加工生產(chǎn)、質(zhì)檢到產(chǎn)品銷售，完全按照企業(yè)的生產(chǎn)管理模式進(jìn)行，并使每種產(chǎn)品的化學(xué)分析有數(shù)據(jù)可查，只有控制成本、良性循環(huán)，才能持久開(kāi)放。

3.3 對(duì)食品生物化學(xué)課程中開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)嚴(yán)格管理

實(shí)驗(yàn)室的工作人員要具有高度的責(zé)任心，化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境保護(hù)應(yīng)當(dāng)規(guī)范化、制度化， 按照國(guó)家要求的排放標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行處理，對(duì)于實(shí)驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生大量有毒有害及腐蝕性氣體的實(shí)驗(yàn)，可在通風(fēng)櫥內(nèi)完成，并將氣體進(jìn)行集中收集，采用吸收、中和等方法集中處理；對(duì)于重金屬溶液一般采用回收的方法進(jìn)行處理。廢液經(jīng)處理后排放到指定的地點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)教師應(yīng)要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遵守實(shí)驗(yàn)室規(guī)則，將每次實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的廢水、廢氣、廢渣倒入指定的容器內(nèi)，認(rèn)真及時(shí)地收集好各種廢液，并做好記錄，必須做到自我保護(hù)，才能安全開(kāi)放。

3.4 對(duì)食品生物化學(xué)課程中開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、方法的重新設(shè)計(jì)

對(duì)一些不可避免會(huì)產(chǎn)生污染的食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)，千方百計(jì)地改用別的反應(yīng)方式或途徑食品使其不產(chǎn)生污染物。按照不用危害品的原則，在不改變實(shí)驗(yàn)要求的原則下，盡可能不用危害品?？筛倪M(jìn)實(shí)驗(yàn)方法，實(shí)驗(yàn)要用苯酚、四氯化碳作溶劑和稀釋劑，用量較大時(shí)因苯酚、四氯化碳混合液具有較強(qiáng)的腐蝕性外，苯酚、四氯化碳本身就是毒害品。苯酚被吸入人體后可損傷腎臟，四氯化碳對(duì)人體的心、肝、腎的毒性也比較強(qiáng)。這類物質(zhì)如果不經(jīng)處理就排入水體，必對(duì)環(huán)境造成污染。如果將實(shí)驗(yàn)改為以水為溶劑測(cè)定聚乙烯醇的分子量，同樣能達(dá)到教學(xué)的要求。 如果在實(shí)驗(yàn)中改變實(shí)驗(yàn)裝置，增加實(shí)驗(yàn)中廢氣吸收裝置，就避免了實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的有害氣體向大氣排放的弊端。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)中及實(shí)驗(yàn)后的有害產(chǎn)物應(yīng)進(jìn)行無(wú)害化處理，如實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生酸性氣體可用堿液吸收，堿性氣體可用酸液吸收，有機(jī)蒸氣要盡可能冷凝回收或通過(guò)燃燒氧化，使其轉(zhuǎn)化為無(wú)害或基本無(wú)害物質(zhì)。只有合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，才可加大開(kāi)放力度。

改革實(shí)踐證明， 在食品生物化學(xué)課程中加強(qiáng)開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)是適應(yīng)高校專業(yè)課教學(xué)改革的需要，在開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)的每個(gè)環(huán)節(jié)中貫穿了各種基本技能的提高，提高了學(xué)生開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品和設(shè)計(jì)食品配方的能力，增強(qiáng)了學(xué)生經(jīng)濟(jì)意識(shí)、市場(chǎng)意識(shí)和科研意識(shí)，達(dá)到滿足學(xué)生適應(yīng)市場(chǎng)發(fā)展的需求， 為畢業(yè)生就業(yè)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，顯著提高了在食品生物化學(xué)課程的教學(xué)效果。

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[責(zé)任編輯：楊玉潔]