全 文 ：小黑药中营养成分及有毒成分研究的综合设计性实验探讨
杨光红，张鸭关* ，汪 帆，刘品华 (曲靖师范学院化学化工学院，云南曲靖 655011)
摘要 以“小黑药中营养成分及有毒成分的研究”为例，进行综合设计性实验，并阐述了实验的教学设计、组织与实施。通过开设综合设
计性实验可以培养和提高学生的基本操作技能、创新意识以及综合实践能力，为造就高水平的科技人才奠定基础。
关键词 综合设计性实验;小黑药;营养成分;有毒成分
中图分类号 S567 文献标识码 A 文章编号 0517 －6611(2011)31 －19648 －02
Discussion on a Comprehensive and Designing Experiment on the Study of Nutrient Component and Deleterious Component in Inula
nervosa Wall． ex DC．
YANG Guang-hong et al (College of Chemistry and Chemical Engineering，Qujing Normal University，Qujing，Yunnan 655011)
Abstract Taking the case of“the study on nutrient component and deleterious component in Inula nervosa Wall． ex DC．”，comprehensive
design experiment was carried out，teaching design，organization and implement were elaborated． Through carrying out creative and compre-
hensive design experiment，to inspire students’creative consciousnesses，train student’s comprehensive practice abilities，realize the combi-
nation of the interest and knowledge． It was helpful to educate and increase the fundamental technical ability，creative consciousness and com-
prehensive practice ability，and educate high level technological talent．
Key words Comprehensive and designing experiment;Inula nervosa Wall． ex DC．;Nutrient component;Deleterious component
基金项目 曲靖师范学院 2010 ～ 2011 学年实验教学研究项目;上海师
范大学资源化学省部共建教育部重点实验室开放课题研究
项目。
作者简介 杨光红(1989 － ) ，男，云南曲靖人，本科生，专业:化学。
* 通讯作者，讲师，硕士，从事生物化学教学工作，E-mail:
zhangyaguan1978@ yahoo． com． cn。
收稿日期 2011-08-04
教育部在“新世纪教改工程”中将“新世纪人才培养要
注重提高学生综合素质，培养学生的创新能力”作为我国高
等教育的培养目标，要求首先要转变教育教学观念，根据自
己的实际情况调整学生的培养目标和课程内容，改革传统的
教学模式，更新教学方法和手段，以满足社会发展对培养创
新人才的需求［1 －3］。综合设计性实验是将基础理论知识与
多种实验技能、方法归纳、分析并相互渗透的一种有效的实
验形式［4］，开展综合设计性实验是目前高校化学实验改革的
一个重要趋势。通过综合性实验的开展可以使学生发现问
题、分析问题、解决问题的能力尤其是创新能力得到培养。
小黑药(Inula nervosa Wall． ex DC．) ，又名显脉旋复花，
为菊科旋覆花属多年生草本植物。是一种药食两用、纯天
然、无污染的保健食品［5］。近年来，因其具有“鲜、绿、野”的
外形和“营养、保健、药用、美味”的内在特质，在市场上开始
走俏，备受食客的青睐。但迄今为止，较为完整的有关小黑
药中营养成分及有毒成分含量的分析尚未见报道。笔者以
“小黑药中营养成分及有毒成分的研究”综合设计性实验为
例，以应用实践性人才培养模式为目标，设计综合实验项目，
使其成为培养学生综合化学实验能力和应用能力的重要手
段和有力工具，提高综合素质。
1 材料与方法
1． 1 材料 小黑药来源于云南省曲靖市师宗县。
1． 2 仪器 高温炉、索氏提取器、电热恒温水浴锅、电子分
析天平、凯氏定氮仪、原子吸收、高效液相色谱、紫外分光光
度计等。
1． 3 试剂 H2SO4、NaOH、酸洗石棉、95%的乙醇、乙醚、正
辛醇、CuSO4、K2SO4、硼 酸、甲 基 红、溴 甲 酚 绿 蔗 糖、
(NH4 )2SO4、HCl、HNO3、硝 酸 镧、CaCO3、Mg (NO3 )2、
Fe(NO3)2、MnSO4、ZnSO4、CuSO4、Pb(NO3)2、Cd(NO3)2、4-甲
基戊酮-2、溴百里酚蓝、柠檬铵、二乙基二硫代氨基甲酸钠、
氨水、偏钒酸铵、钼酸铵、2，6-二氯酚靛酚、草酸、硫脲、活性
炭、纯抗坏血酸。
1． 4 测定方法
1． 4． 1 小黑药中营养成分的测定与分析［6］。水分含量采用
GB /T 5009． 3—2003《食品中水分含量的测定》法测定;灰分
含量采用 GB /T 6438—2007《饲料中粗灰分的测定》法测定;
粗纤维含量采用 GB /T 6434—2006《饲料中粗纤维的含量测
定过滤法》法测定;粗蛋白含量采用 GB /T5009． 5—2010《食
品中蛋白质的测定》法测定;粗脂肪含量采用索氏抽提法测
定;矿物质元素(Ca、P、K、Na、Fe、Mg、Mn、Zn)采用原子吸收
分光光度法测定;胡萝卜素含量采用 GB /T 5009． 83—2003
《食品中胡萝卜素的测定》测定;VC 含量采用 2，6-二氯酚靛
酚滴定法测定;水溶性维生素(VB1、VB2、V6)含量采用
HPLC法测定。
1． 4． 2 小黑药中有毒成分的测定与分析。
1． 4． 2． 1 亚硝酸盐含量的测定［7］。取各种野菜的可食部
分，用自来水洗净后用吸水纸吸干表面的水。称取一定量样
品捣碎成匀浆，经定容、浸提、过滤(如含色素需用活性炭脱
色)后，采用格里斯试剂比色法测定亚硝酸盐含量。每份样
品重复测定 3次，取平均值。
1． 4． 2． 2 硝酸盐含量的测定［4］。利用亚硝酸盐提取液，采
用镉柱还原法测定。每份样品重复测定 3次，取平均值。
1． 4． 2． 3 重金属(Cu、Pb、Cd)含量的测定［5］。采用原子吸
收分光光度法。依据国家标准中食品污染物限量(GB2762
－2005)的限量标准判断。
2 综合设计性实验组织与实施
2． 1 引导学生正确地查阅并整理文献资料 要求学生在
实验前查阅资料，熟悉与实验有关的知识，对将要进行的实
验内容与方法等有一定的感性认识。在查阅文献过程中，教
师指导学生对文献进行整理，筛选对自己实验有用的信息，
并在文献整理的基础上，对文献资料进行综述。通过引导学
生正确地查阅并整理文献资料，有利于激发学生的学习热
责任编辑 陈秀晨 责任校对 傅真治安徽农业科学，Journal of Anhui Agri． Sci． 2011，39(31):19648 － 19649
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2011.31.158
情，并且学到了书本以外的知识，从而开阔了眼界，培养了学
生对获取的知识信息进行综合、归纳、分析的能力。
2． 2 组织学生设计实验方案 学生在综述文献的基础上，
围绕实验内容，各自设计自己的实验方案、理论依据及具体
实验步骤。根据学生的实验设计方案内容，教师分别与各实
验组的学生进行交流，论证可行性，并对实验细节及注意事
项进行补充，集思广益，使实验方案更加完善。以保证设计
性实验达到预期的效果。通过学生对实验方案的设计，培养
了学生运用所学知识综合分析和解决实际问题的能力，同时
也是提高学生创新能力的重要方式。
2． 3 实验过程 学生根据自己设计的实验方案，领取所需
的实验材料后进行实验。每一步实验学生都必需认真独立
操作，始终处于主体地位，对实验中遇到的问题先自己解决，
解决不了的与教师沟通，共同讨论解决。每一步实验都要求
学生作详细的实验记录并观察结果。
2． 4 撰写实验报告 实验结束后，要求学生撰写出论文式
的实验报告，教师进行公平公正的评价。实验报告要模仿科
技论文的写作要求，应包括对实验结果和存在问题进行分析
与讨论，以及进一步改进实验方案，训练学生从事科研工作
的基本功。
3 综合设计性实验的特点及意义
3． 1 实验原理与实验内容呈综合性 综合性实验一般是
将分立的单项实验有机地联系在一起，实验内容是 2个或 2
个以上学科知识点的结合［8］。该实验之间有平行、递进、互
补关系。通过实验，将原相互独立的实验联系起来，综合应
用了生物学、有机化学、生物化学、分析化学、统计学等多门
课程内容来完成。如:(1)野生植物资源的采集、保存及分析
前的样品处理涉及到生物学的实验技能;(2)脂肪、蛋白质含
量的测定、糖的定量测定及维生素含量的测定等涉及到有机
化学及生物化学课程的实验技能;(3)利用火焰原子吸收分
光光度法测定矿物质、硝酸盐和亚硝酸盐含量的分析等涉及
分析化学课程的实验技能;(4)利用 EXCEL及 SAS等软件进
行数据的处理与统计分析涉及到统计学的课程。
3． 2 整个实验过程实施全方位开放 该综合设计性实验
为指导教师的实际科研项目，整个过程需要的时间较长。因
此，该实验整个实验过程实施全方位开放。首先，在实验时
间上实行开放，让学生有足够的时间去理解并完成实验方案
的设计;其次，在实验室、实验器材及设备上向学生实行开
放;最后，在教学方式上开放，学生在教师指导下自己查阅
文献，自己设计实验方案，自己准备仪器，完全独立地来完成
实验，形成以学生为主的交互式教学，教学气氛基本上是讨
论性的，学生与学生之间、学生与教师之间互相探讨，平等交
流，从而培养学生的创造性思维和动手能力。
3． 3 采用教师实际科研项目开展综合设计性实验课培养学
生的科研能力 小黑药作为一种“鲜、绿、野”和“营养、保
健、药用、美味”的药食两用的新资源食品，具有重要的开发
价值，但目前关于小黑药营养成分及有毒成分尚未见到报
道，该试验主要对小黑药的营养价值、食用安全性进行研究，
旨在为小黑药的深入研究与及其开发利用提供理论依据，具
有重要的经济价值和社会意义。让学生参与指导教师的科
研项目，采用实际科研项目开展《生物化学基础》实验课程的
工作，使学生综合运用所学理论知识和实践能力进行实验设
计工作，有助于提高学生的动手能力、分析问题和解决问题
的能力，培养学生的创新能力和创造能力。实验课程题目和
科研方向相结合，可以使学生提早找到从事科学研究的感
觉，有利于激发学生对理论知识学习的兴趣，激发和培养他
们的科研思路和创新意识，从而达到更好的学习和应用效
果，有利于提高学生的综合素质。该实验的开展，能够提高
学生通过查阅资料获取信息的能力，养成严谨的科研和工作
态度以及独立思考的能力。使学生了解科学研究的一般程
序，提高对科学研究的认识和兴趣，可以培养他们的科研素
质和能力。
3． 4 多方位判定实验成绩，制定实验考核评价体系 实验
成绩由查阅文献资料、实验方案设计、实验药品和仪器的准
备、实验操作过程能力体现、实验数据的记录与分析、实验报
告等成绩进行综合评定，给出各实验环节占总成绩的权重。
具体为查阅文献资料 10 分，实验方案设计 10 分，实验药品
和仪器的准备 10 分，实验操作过程能力体现 45 分，实验报
告 25分。实验考核评价体系加强了对学生实验全过程的管
理考核，确定实验操作考核的具体方法，制定了实验操作考
核的评分标准。多方位实验操作考核加强了学生实验的规
范性，对教与学都制定了具体的要求，体现了系统的管理体
制，遵循了统一的操作规程，检验了学生的实际动手能力。
4 结语
实验教学内容的改革是是高等教育改革的一个重要内
容。综合设计性实验的开设是培养研究型和应用型人才的
基本需要。开设综合设计性实验在创新教育中发挥着重要
作用，已经成为人们广泛共识［9 －11］。在生物化学实验教学中
开设“小黑药营养成分及有毒成分的研究”这一综合设计性
实验，符合生物化学实验教学大纲的要求，同时能提高学生
通过查阅资料获取信息的能力，养成严谨的科研和工作态度
以及独立思考的能力，真正提高学生素质，培养合格人才。
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