食品分析實驗教學(xué)體系的改革與實踐*

汪少蕓， 付才力

（福州大學(xué)生物科學(xué)與工程學(xué)院，福建 福州 350108）

食品分析實驗教學(xué)體系的改革與實踐*

汪少蕓， 付才力

（福州大學(xué)生物科學(xué)與工程學(xué)院，福建 福州 350108）

食品分析是食品安全監(jiān)督、控制和管理的關(guān)鍵環(huán)節(jié), 食品分析課程是一門理論性、實踐性和技術(shù)性很強的課程, 是培養(yǎng)學(xué)生動手能力和科學(xué)研究能力的重要環(huán)節(jié)。為推進(jìn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才的培養(yǎng), 提高課程教學(xué)質(zhì)量, 提高學(xué)生實驗技能和創(chuàng)新能力, 從實踐課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、操作能力的培養(yǎng)及考核等方面對食品分析實驗教學(xué)進(jìn)行了改革與探索。

食品分析；實驗教學(xué)；改革與實踐

食品分析是一門理論與實踐緊密結(jié)合的學(xué)科，是培養(yǎng)學(xué)生動手能力和科學(xué)研究能力的重要環(huán)節(jié)，所以其實驗操作技術(shù)在學(xué)科發(fā)展中占據(jù)著重要的位置，如今這些技術(shù)已逐步應(yīng)用到食品科學(xué)各個領(lǐng)域的研究中，在推動食品科學(xué)的研究和應(yīng)用中正發(fā)揮著日益重要的作用。該課程具有很強的專業(yè)實踐性，教學(xué)中理論與實驗的內(nèi)容聯(lián)系緊密，它被稱作是從實踐中來到實踐中去，以解決實際問題為目的的學(xué)科。食品分析的實驗教學(xué)，是對課堂講授的理論知識的進(jìn)一步鞏固，同時可以加深學(xué)生對專業(yè)知識的理解。學(xué)生通過實際的操作，不僅可以提高實驗技能，還可以提高學(xué)生的觀察思考、分析問題和解決實際問題的能力，培養(yǎng)他們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和實事求是的工作作風(fēng)，為將來走上工作崗位打下良好的基礎(chǔ)。為此，課題組對 “食品分析 ”課程的實驗課教學(xué)進(jìn)行了以下的初步探索和改革。

1 精心選擇和更新實驗教學(xué)內(nèi)容，形成新的實驗教學(xué)體系

根據(jù)專業(yè)的課程設(shè)置，與該課程相關(guān)的課程有“無機及分析化學(xué)”、“儀器分析”和“食品理化檢驗”。由于都是分析類的課程，難免在實驗內(nèi)容的安排上存在交叉，實驗手段和實驗方法也會有所重復(fù) ，使有限的課時數(shù)不能被充分利用；其次實驗內(nèi)容較為零亂，每個實驗項目要么只能進(jìn)行簡單的操作 ，要么只能完成其中的幾個環(huán)節(jié)，甚至存在知識點的真空狀態(tài)。而且，傳統(tǒng)的實驗課教學(xué)，以驗證課堂教學(xué)的基本理論和掌握基本實驗方法為主要目的，但在有限的學(xué)時數(shù)內(nèi)，用大部分時間去驗證前人已成定論的東西，不利于學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)；更何況學(xué)科的發(fā)展日新月異，單憑為數(shù)不多的實驗課難以驗證不斷發(fā)展的新理論、新知識。因此，我們擬在有限的實驗學(xué)時中提高學(xué)生思考、分析、解決問題的綜合能力的培養(yǎng)，具體做法包括：重視實驗基本方法和基本技能的訓(xùn)練；調(diào)整實驗教學(xué)內(nèi)容，增強實驗的綜合性；增加研究設(shè)計性實驗內(nèi)容，加強學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

傳統(tǒng)的實驗教學(xué)是采用“注入式”教學(xué)方法，由教師講授實驗?zāi)康?、原理、?nèi)容及操作步驟，然后由學(xué)生操作。實驗教學(xué)效果的好壞，主要表現(xiàn)在學(xué)生從事食品分析的實際操作水平上。針對此課程要求，課題組把實踐教學(xué)的目標(biāo)定位在以培養(yǎng)創(chuàng)新型、復(fù)合型人才為目標(biāo)，以加強基本技能訓(xùn)練為基礎(chǔ)，因此我們采用了多種途徑，強化學(xué)生的操作技能。強化以“自主性、創(chuàng)新性”為原則的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，提高學(xué)生的實際應(yīng)用能力。建立了“基本技能訓(xùn)練→綜合性實驗→設(shè)計性實驗→在生產(chǎn)實習(xí)中加深對‘食品分析’知識的理解與認(rèn)識→在畢業(yè)論文中加強食品分析知識的應(yīng)用與綜合訓(xùn)練”這樣一個循序漸進(jìn)的實踐教學(xué)模式。如實驗教學(xué)內(nèi)容上，食品基本成分如水分、灰分、酸度、還原糖、脂肪測定等基本技能訓(xùn)練性實驗占40%；食品反式脂肪酸的測定，電位滴定法測定氯化鈉含量，食品中糖精含量的檢測等綜合提高型實驗占45%；蘇丹紅的檢測，白酒中乙酸乙酯的檢測等設(shè)計性實驗占15%；將課程的基本原理與知識滲透到生產(chǎn)實習(xí)、畢業(yè)論文等所有實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)中去，特別注重引導(dǎo)學(xué)生參與科學(xué)研究，加強學(xué)生科研能力的綜合訓(xùn)練，這是本課程的特色。

食品分析實驗在達(dá)到基本操作訓(xùn)練后，還設(shè)計與教師的科研課題相結(jié)合，如食品中三聚氰胺的檢測等，從簡單的驗證性實驗向大型研究設(shè)計性實驗發(fā)展，由學(xué)生自行設(shè)計安排實驗，從查閱資料→制定實驗方案→準(zhǔn)備實驗器材→實驗操作→記錄實驗現(xiàn)象→分析討論，全部由學(xué)生在教師的指導(dǎo)下獨立完成。改革后的食品分析實驗，既避免了重復(fù)實驗，又控制了實驗時數(shù)，使實驗更為集中，學(xué)生可以在有限的實驗學(xué)時數(shù)內(nèi)開展更多的實驗。學(xué)生普遍認(rèn)為新的實驗體系由于需要自己思考，聯(lián)系前后實驗內(nèi)容和結(jié)果，因而可以學(xué)到更多的知識，并激發(fā)創(chuàng)新性。

2 改革實驗教學(xué)方法，促進(jìn)學(xué)生能力的全面提高

實驗教學(xué)采用多媒體課件，通過形象生動的彩色圖譜、動畫演示，引導(dǎo)學(xué)生正確操作，增強了實驗教學(xué)的直觀性，提高了實驗課教學(xué)效果。重視預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)，每個實驗開設(shè)之前,教師先出好預(yù)習(xí)思考題，讓學(xué)生帶著問題去進(jìn)行預(yù)習(xí)、思考、制定實驗方案，學(xué)生進(jìn)入實驗室，由教師檢查學(xué)生的預(yù)習(xí)情況并計入成績評定之中，從而提高學(xué)生對實驗課的重視程度，變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)；其次，是重視指導(dǎo)環(huán)節(jié)，實驗教學(xué)是通過學(xué)生親身體驗實踐激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造欲望的過程,在這一過程中，教師要始終和學(xué)生在一起，隨時糾正、解決學(xué)生實驗中出現(xiàn)的問題，檢查學(xué)生的操作方法和實驗記錄，對學(xué)生操作過程中的普遍性問題或需要給予啟發(fā)的問題，及時指點講授，讓學(xué)生自己解決，遇到實驗結(jié)果異常時，及時指導(dǎo)學(xué)生分析并找出產(chǎn)生異常的原因解決問題，使學(xué)生的分析問題能力得到訓(xùn)練和提高；再次，重視交流環(huán)節(jié)，每次實驗結(jié)束，我們都要組織學(xué)生對實驗現(xiàn)象、結(jié)果進(jìn)行交流，互相啟發(fā)、補充、討論，并把實驗結(jié)果分析和實驗討論作為實驗報告的重要內(nèi)容，通過不斷訓(xùn)練，提高學(xué)生的思維能力和分析總結(jié)能力。

有計劃地讓學(xué)生參與實驗的準(zhǔn)備。食品分析課程中，所用到的試劑往往很多，而有些試劑在用前還需要經(jīng)過特殊的處理，如雙硫腙法測定食品中鉛含量，所用到的試劑鹽酸羥胺、檸檬酸和雙硫腙都需要進(jìn)行凈化處理；另外所用儀器有時要利用現(xiàn)有條件進(jìn)行組裝，所以試驗準(zhǔn)備也需要一定的技能，組織學(xué)生參與實驗的準(zhǔn)備也是提高他們實踐能力的基礎(chǔ)。

分組進(jìn)行實驗，提高實驗時效。食品分析中樣品種類繁多，而不同樣品即使在測定同一項目時，預(yù)處理方法也不同。預(yù)處理過程繁瑣費時，但又直接影響分析結(jié)果的準(zhǔn)確度。為此我們把學(xué)生分成若干小組，讓他們用不同的樣品進(jìn)行實驗，如進(jìn)行維生素C含量測定時，一些學(xué)生用果蔬樣品，一些學(xué)生用動物性食品，通過學(xué)生間的相互交流，增加他們對樣品處理的感性認(rèn)識，提高實驗時效。

對于因?qū)嶒灄l件限制而難以開展的實驗項目，以及本學(xué)科的最新實驗技術(shù)，如原子吸收技術(shù)、NMR技術(shù)、GC-MS技術(shù)等通過“模擬實驗室”的形式，演示給學(xué)生看，以開闊學(xué)生的視野，為將來開展創(chuàng)新性研究工作奠定牢固的理論知識和實踐操作技術(shù)基礎(chǔ)。

3 改革實驗考核方法，重視能力考核

目前食品分析實驗課程的考試由學(xué)生抽取實驗題號，到指定的操作臺進(jìn)行實際操作，這就要求學(xué)生在考前對每一個實驗都必須掌握。消化、灰份測定等需要長時間處理的，要求學(xué)生演示每一步驟，其它實驗都是真實實驗材料，考試過程中學(xué)生還要回答監(jiān)考老師的提問，每個學(xué)生考試時間是30-40 分鐘。最終，監(jiān)考老師根據(jù)實驗操作、實驗報告及回答問題情況給出得分。

對實驗課成績進(jìn)行綜合評定，加強了對學(xué)生基本操作技能和學(xué)習(xí)態(tài)度的考核；在理論課考試中，增加對學(xué)生實驗設(shè)計能力的考核試題。為了使考核能充分體現(xiàn)出學(xué)生對理論、操作技能的掌握情況,我們采取了綜合評價的考核方式。理論成績和實驗操作成績獨立計算，并分別計入總成績。通過全面考核學(xué)生，評定學(xué)生綜合能力，給他們較客觀公正的成績，達(dá)到教書育人、提高教學(xué)質(zhì)量的目的。實踐證明這種考核方式有助于培養(yǎng)學(xué)生勤奮、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)和科學(xué)的工作態(tài)度。

4 加強實驗室建設(shè)，開放實驗室，加強學(xué)生綜合運用能力和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)

學(xué)校和學(xué)院十分重視實驗室的建設(shè)，目前，新校區(qū)的食品分析實驗室在原有設(shè)備的基礎(chǔ)上，補充了多臺新式pH計、電子天平、細(xì)胞破碎機、分光光度計、電泳儀、超凈工作臺、色譜工作站、培養(yǎng)箱、干燥箱、滅菌鍋、搖床、離心機等設(shè)備，以滿足學(xué)生的實驗技能訓(xùn)煉。此外，在新校區(qū)的實驗室建設(shè)中，為開展“三性”實驗，還新添置了質(zhì)構(gòu)儀、原子吸收儀、生物安全柜、厭氧工作站、高速冷凍離心機、酶標(biāo)儀、超低溫冰箱、超純水器、高效液相色譜、紫外分光光度計、CO2培養(yǎng)箱、NMR核磁共振儀等高端精密實驗儀器設(shè)備。對于因?qū)嶒灄l件限制而難以開展的實驗項目，以及本學(xué)科的最新實驗技術(shù)，如GC-MS、UPLC等利用網(wǎng)絡(luò)資源，通過動畫模擬的形式，演示給學(xué)生看，以開闊學(xué)生的視野，為將來開展創(chuàng)新性研究工作奠定牢固的理論知識和實踐操作技術(shù)基礎(chǔ)。

努力改善實驗條件，加強實驗室開放。在實驗教學(xué)過程中，既要培養(yǎng)學(xué)生的實驗技能和動手能力，又要達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，僅靠課堂內(nèi)的訓(xùn)練，是難以達(dá)到好的教學(xué)目標(biāo)。實驗室的開放，給學(xué)生創(chuàng)造了選作其他實驗的條件，學(xué)生可以根據(jù)自己的實際情況參與一些科研項目，了解研究的過程，熟悉科研的環(huán)境，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生實驗技能、動手能力和創(chuàng)新能力的目標(biāo)。開放實驗室，為學(xué)生提供一個寬松的理論聯(lián)系實踐的空間，鼓勵學(xué)生開展小型多樣的課題研究，或與教師的科研課題相結(jié)合，或與學(xué)生的科研實訓(xùn)SRTP（大三，大二學(xué)生自主主持的項目）結(jié)合，將實驗內(nèi)容和他們感興趣的課題結(jié)合起來，讓學(xué)生充分發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力，有目的、有步驟地去設(shè)計與完成實驗任務(wù)。他們利用假期到課程實驗室進(jìn)行課題活動，通過訓(xùn)練，實踐操作能力都有較大的提高，這為他們進(jìn)入大四完成畢業(yè)論文打下了良好的基礎(chǔ)。

5 結(jié)語

食品分析是一門理論與實踐緊密結(jié)合的學(xué)科，是培養(yǎng)學(xué)生動手能力和科學(xué)研究能力的重要環(huán)節(jié)，它被稱作是從實踐中來到實踐中去，以解決實際問題為目的的學(xué)科。所以其實驗操作技術(shù)在學(xué)科發(fā)展中占據(jù)著重要的位置，如今這些技術(shù)已逐步應(yīng)用到食品科學(xué)各個領(lǐng)域的研究中，在推動食品科學(xué)的研究和應(yīng)用中正發(fā)揮著日益重要的作用。

[1]李升福.基于食品分析實驗教學(xué)改革的探索與實踐[J].考試周刊,2010(37):13-14.

[2]張水華.食品分析[M].北京:中國輕工業(yè)出版社,2013，7.

[3]李霽昕，蔣玉梅.食品分析課程教學(xué)改革探討[J].高校實驗室工作研究,?2014(2):17-18

G642.0

A

1007-550X（2016）01-0048-03

10.3969/j.isn.1007-550X.2016.01.002

*資助項目：福建省精品課程項目（項目編號：0360-036834）；福州大學(xué)視頻公開項目（項目編號：0360-036838）。

2015-12-20

汪少蕓，博士，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事食品生物技術(shù)的教學(xué)科研工作。