食品化學(xué)分析實驗教改與實驗室安全教育回顧

◆黃漫青 綦菁華 王 芳 龐美霞 張馨如

(北京農(nóng)學(xué)院食品科學(xué)與工程學(xué)院)

為提高辦學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)滿足北京市食品行業(yè)需求的食品安全與食品加工應(yīng)用型復(fù)合性人才，北京農(nóng)學(xué)院食品科學(xué)與工程學(xué)院十幾年來多次修改并完善本科生培養(yǎng)方案，精煉理論教學(xué)環(huán)節(jié)、強(qiáng)化實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，將實驗課從與傳統(tǒng)的理論課一一對應(yīng)的教學(xué)模式中剝離出來，設(shè)置了獨(dú)立的實驗課，增加實驗實踐學(xué)時，增加設(shè)計性、綜合性、創(chuàng)新性實驗比例，側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力、創(chuàng)新能力和創(chuàng)業(yè)能力。

一、食品化學(xué)與分析檢驗實驗課教學(xué)改革

食品化學(xué)與分析是食品科學(xué)和食品質(zhì)量與安全專業(yè)學(xué)生的專業(yè)必修課，是食品安全與分析檢測的三大支柱之一。實驗操作是這門課程的主要部分。十幾年來，我們從教學(xué)內(nèi)容到教學(xué)方法和教學(xué)手段等多方面不斷地進(jìn)行著改革和嘗試，為了不斷適應(yīng)社會對各類人才的需求和高校教育教學(xué)水平的發(fā)展、以及學(xué)生的生源水平?，F(xiàn)在對此做個小結(jié)，以便從中吸取經(jīng)驗和教訓(xùn)，更好地開展今后的工作。

1．二十世紀(jì)末高校擴(kuò)招之前

十幾年前，專業(yè)課的教學(xué)計劃中食品化學(xué)和食品分析檢驗是作為一門課來講授，實驗課只有10學(xué)時。當(dāng)時實驗條件簡陋，食品化學(xué)實驗室常規(guī)儀器設(shè)備僅限于電爐和水浴鍋，恒溫干燥箱和可見光分光光度計是最貴重的儀器，也快到報廢的程度了，其它儀器設(shè)備都已無法使用。但當(dāng)時食品系只有一個專業(yè)，每年只有2個班，實驗課每次只上半個班，10到15個學(xué)生，能夠保證每人一套儀器，2個老師能夠很認(rèn)真很仔細(xì)地指導(dǎo)這十幾個學(xué)生，教學(xué)質(zhì)量很有保證。

2．新世紀(jì)高校擴(kuò)招之初

2000年，新世紀(jì)開始之初，全國高校開始了以“拉動內(nèi)需、刺激消費(fèi)、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長、緩解就業(yè)壓力”為目標(biāo)的大躍進(jìn)式的大規(guī)模擴(kuò)大招生，食品系從1個專業(yè)增加到2個專業(yè)，從秋季招生擴(kuò)大到春秋兩季招生，學(xué)生從每年2個班迅速擴(kuò)大到每年10個班。學(xué)生的素質(zhì)和對學(xué)習(xí)的熱情明顯下降，很多學(xué)生上大學(xué)的目的只是為了混個文憑，而不是為了學(xué)習(xí)知識和技能，因此沒有明確的學(xué)習(xí)目標(biāo)和學(xué)習(xí)動力。實驗室房間的基礎(chǔ)設(shè)施和儀器設(shè)備等硬件條件在短期內(nèi)無法解決，不能滿足學(xué)生實驗課的使用，使教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量受到了極大影響。教師不夠，實驗室安排不開，學(xué)生不愿意學(xué)習(xí)……一系列的問題急待解決。既要完成教學(xué)大綱規(guī)定的內(nèi)容，又不能偷工減料、降低教學(xué)質(zhì)量。巨大的壓力和挑戰(zhàn)與機(jī)遇并存，迫使我們不得不進(jìn)行課程教學(xué)改革，從實驗內(nèi)容和形式到實驗的方法和手段各方面都必須進(jìn)行改革，以適應(yīng)新形勢下的教學(xué)秩序和學(xué)生生源水平。

我們將食品化學(xué)與分析這門課的理論課和實驗課分離，實驗獨(dú)立設(shè)課，課時增加到18學(xué)時。實驗室從早到晚連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，提高了實驗室的利用率。但是，實驗課的人數(shù)從擴(kuò)招前的每次半個班增加到一個班，實驗用具從每人一套改為兩人一套，教學(xué)效果就因人而異了，好學(xué)的學(xué)生積極動手操作，不好學(xué)的就在邊上看著。學(xué)生人數(shù)太多，實驗室小，轉(zhuǎn)不開身，老師從早到晚連軸轉(zhuǎn)，從精力到體力上都很難保證最佳的教學(xué)效果。

3．?dāng)U招規(guī)模趨于穩(wěn)定

2004年以后不再大規(guī)模擴(kuò)招，學(xué)校也不再招收春季生，招生規(guī)模也逐漸穩(wěn)定在每年8個班。隨著學(xué)生人數(shù)的大規(guī)模增加，教師編制也開始增加，而且教師的文化層次也提高了。理論課教師的學(xué)歷要求從本科畢業(yè)生提高到博士畢業(yè)生;實驗技術(shù)人員的學(xué)歷要求從中專提高到碩士畢業(yè)生，并鼓勵在職教師參加進(jìn)修，以提高學(xué)歷。

2004年以后，我系先后獲得中央地方共建專項經(jīng)費(fèi)以及北京市教委專項經(jīng)費(fèi)的支持，購買了一批急需的基礎(chǔ)教學(xué)儀器設(shè)備，使實驗條件有所改善。我們將食品化學(xué)和食品分析檢驗分開，形成兩門獨(dú)立的課程，實驗內(nèi)容也做出相應(yīng)調(diào)整。食品化學(xué)實驗以食品中各類營養(yǎng)成分的定性實驗為主，課時10學(xué)時;食品分析實驗以食品中各類營養(yǎng)成分的定量實驗為主，課時20學(xué)時;檢測方法從簡單的重量法和滴定法，又增加了物理方法和光譜分析法。實驗內(nèi)容從水分、還原糖、蛋白質(zhì)和脂肪含量的測定增加到灰分、維生素、總酸、食品添加劑含量的測定，和物理方法測定食品中的相關(guān)成分。

4．改變教學(xué)理念和人才培養(yǎng)目標(biāo)，修訂2007級本科生培養(yǎng)方案

建校50多年后，北京農(nóng)學(xué)院也進(jìn)入了快速上升的發(fā)展階段。為了適應(yīng)學(xué)?！皠?chuàng)辦都市型農(nóng)林大學(xué)，服務(wù)首都經(jīng)濟(jì)建設(shè)，服務(wù)三農(nóng)”的辦學(xué)目標(biāo)，體現(xiàn)“以學(xué)生為主體，以教師為主導(dǎo)，以培養(yǎng)能力、提高素質(zhì)為目標(biāo)”的實驗教學(xué)理念，按照“寬口徑、厚基礎(chǔ)、重能力”的人才培養(yǎng)目標(biāo)，結(jié)合我系的學(xué)科特色，科學(xué)地構(gòu)建分模塊、分層次的實驗與實踐教學(xué)體系。2007級教學(xué)大綱修訂時，我們將食品化學(xué)實驗與理論課分離，實驗24學(xué)時獨(dú)立設(shè)課，單獨(dú)考核與評價學(xué)生的實驗技能。采用階梯式教學(xué)方法，在原來10學(xué)時實驗內(nèi)容的基礎(chǔ)上，又增加了綜合性和設(shè)計性實驗，由學(xué)生自主設(shè)計關(guān)于“食品化學(xué)成分在加工和貯藏過程中的變化”的實驗內(nèi)容。

食品分析與檢驗實驗課時增加到30學(xué)時，采用分層遞進(jìn)式教學(xué)模式，將實驗內(nèi)容分為基礎(chǔ)性實驗，提高性實驗和綜合性實驗?；A(chǔ)性實驗為水分、灰分、總酸、還原糖、粗脂肪、粗蛋白質(zhì)、還原型維生素c等幾大類營養(yǎng)元素的國家標(biāo)準(zhǔn)檢測方法。提高性實驗則采用多種方法測定某一類營養(yǎng)成分，例如，測定碳水化合物含量，采用了硫酸-苯酚比色法、硫酸-蒽酮比色法、3，5-二硝基水楊酸比色法、間苯二酚比色法，和碘量滴定法以及鐵氰化鉀滴定法等;測定蛋白質(zhì)含量，采用了乙酰丙酮比色法、考馬斯亮藍(lán)比色法、水楊酸比色法、福林-酚比色法等;測定抗壞血酸含量，采用了2，4-二硝基苯肼比色法、熒光比色法、固藍(lán)鹽比色法、紫外分光光度法、二甲苯-二氯靛酚比色法、和碘量法(返滴定法)等;測定脂肪含量，采用酸水解法、羅茲-哥特里法等;測定水分含量，采用減壓干燥法、水蒸氣蒸餾法、水分活度擴(kuò)散法等;并且讓學(xué)生比較幾種方法之間的優(yōu)劣和適用范圍等。綜合性實驗則是根據(jù)實驗原料的特性，測定相應(yīng)的營養(yǎng)成分，選擇適合于此種原料的測定方法。我們選取了糧油制品、奶制品、肉制品、果蔬制品、調(diào)味品等幾大類。

5．創(chuàng)新人才培養(yǎng)體制機(jī)制，完善協(xié)同育人機(jī)制按，按照“3+1”人才培養(yǎng)模式修訂2011級本科培養(yǎng)方案

學(xué)校要培養(yǎng)的是高素質(zhì)、應(yīng)用型、復(fù)合型的人才，目前實踐育人是人才培養(yǎng)過程中的薄弱環(huán)節(jié)，也是提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的切入點和突破口。解決這個問題，首先要強(qiáng)化實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，增加實踐教學(xué)比重，確保各類專業(yè)實踐教學(xué)學(xué)時學(xué)分;還要加強(qiáng)社會實踐，推動大學(xué)生廣泛參加社會調(diào)查、生產(chǎn)勞動、志愿服務(wù)、公益活動、科技發(fā)明和勤工助學(xué)等活動。因此，在修訂2011級本科教學(xué)大綱時，學(xué)校提出了“3+1”人才培養(yǎng)模式，即四年制的專業(yè)，理論課課時占總學(xué)時的四分之三，實驗、實習(xí)和社會實踐的學(xué)時占四分之一。這種培養(yǎng)模式可以適應(yīng)人才對社會的需求，加強(qiáng)培養(yǎng)學(xué)生動手能力和實踐能力，有利于學(xué)生綜合運(yùn)用知識去分析與解決實踐中的具體問題，有效提高學(xué)生綜合素質(zhì)，為學(xué)生就業(yè)創(chuàng)造有利條件。

“立足首都、服務(wù)三農(nóng)、輻射全國”是我校的辦學(xué)定位。我校是市屬院校，以前，學(xué)生以北京生源為主，最近幾年學(xué)校逐年增加全國各省區(qū)的招生比例，尤其是西部地區(qū)的生源。在多年的實驗教學(xué)和指導(dǎo)學(xué)生做畢業(yè)論文的過程中，我們發(fā)現(xiàn)許多學(xué)生的實驗基礎(chǔ)技能比較差，如不會配試劑，不會正確地使用實驗室的基礎(chǔ)儀器設(shè)備等。為了適應(yīng)“3+1”人才培養(yǎng)模式，我們又將食品分析與檢驗課程的理論課和實驗課分離，實驗獨(dú)立設(shè)課，課時增加到了36學(xué)時。采用模塊化教學(xué)方式，分為重量法、滴定法和儀器法三大模塊，各個模塊中又細(xì)分為幾種方法。例如，滴定法模塊中包括酸堿滴定法、氧化還原滴定法和沉淀滴定法等，這樣有助于學(xué)生對每一模塊的實驗方法的融會貫通和舉一反三。

二、實驗室安全教育

實驗室安全是平安校園建設(shè)的重要方面。高校實驗室是培養(yǎng)大學(xué)生動手實踐能力的重要場所，實驗室使用率高、人員流動性大，探索性實驗多、風(fēng)險難以遇測，加之食品化學(xué)實驗室使用大量易燃易爆和有毒的化學(xué)藥品以及大量的儀器設(shè)備等，使得實驗室安全問題變得越來越重要。近年來實驗室安全事故頻發(fā)，造成了財產(chǎn)損失和人員傷亡的同時也造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染。據(jù)相關(guān)調(diào)查結(jié)果顯示，有近80%的大學(xué)實驗室安全事故由人為因素引起，因此，我們認(rèn)為提高師生的安全意識和掌握實驗室安全知識是大學(xué)生應(yīng)該具備的一項技能。

多年來，食品學(xué)院的實驗室安全教育都是放在各門實驗課中，比較零散，也不成系統(tǒng)，效果不太好。因此，在修訂2011級本科培養(yǎng)方案時，根據(jù)食品學(xué)院實驗室的特點，我們從消防安全、用電安全、危險化學(xué)品使用安全、特殊儀器設(shè)備使用安全、實驗室事故人員急救等方面系統(tǒng)地進(jìn)行實驗室安全基本知識的培訓(xùn)，希望通過培訓(xùn)提高學(xué)生的安全意識、初步掌握安全技能，保障教學(xué)和科研工作安全有序的進(jìn)行。

十幾年的教學(xué)改革經(jīng)歷表明，實驗課時的逐年增加和實驗內(nèi)容的不斷調(diào)整與更新，是為了強(qiáng)化學(xué)生實踐動手能力的培養(yǎng)，以適應(yīng)社會對人才的需求。各種教學(xué)模式都有各自的優(yōu)劣，沒有絕對的好與不好，我們要汲取各自的優(yōu)勢。要辦好特色鮮明、多科學(xué)融合的都市型現(xiàn)代農(nóng)林大學(xué)，只有不斷轉(zhuǎn)變觀念、更新思路、創(chuàng)新模式，才能跟上時代的步伐。目前，新的人才培養(yǎng)方案更加注重課程體系的整體優(yōu)化和模塊教學(xué)的合理性，更加注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力。堅持“以農(nóng)為本、唯實求新”的辦學(xué)理念和“立足首都、服務(wù)三農(nóng)、輻射全國”的辦學(xué)定位，立足于首都城鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展一體化和都市型現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展對人才和科技的實際需要，完善和創(chuàng)新都市型現(xiàn)代農(nóng)業(yè)高等教育體系，為加快建設(shè)都市型現(xiàn)代農(nóng)林大學(xué)奠定堅實的基礎(chǔ)和提供牢固的保障。

［1］王芳，綦菁華，龐美霞，黃漫青．食品化學(xué)課程建設(shè)的探索與實踐．教育教學(xué)論壇，2013，3(11):221-222．

［2］黃漫青，綦菁華，王芳，龐美霞．食品化學(xué)階梯式教學(xué)體系的建立與實踐．2013．

［3］王芳，黃漫青，龐美霞，綦菁華．《食品分析與檢驗》實驗教學(xué)改革初探．教育教學(xué)論壇，2013，2(8):109-110．

［4］張馨如，黃漫青，王芳，龐美霞．食品理化檢測基礎(chǔ)實驗技能訓(xùn)練的探索．教育教學(xué)論壇，2013，11(46):217-218

［5］張馨如，黃漫青，王芳，龐美霞．食品分析實驗教學(xué)改革對學(xué)生職業(yè)技能和科研能力提高的探討．教育教學(xué)論壇，2014，3(11):25-26．

［6］趙華絨，方文軍，王國平．化學(xué)實驗室安全與環(huán)保手冊．北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2013．1．