《食品理化分析》課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)改革實(shí)踐與探索

崔麗偉，劉俊桃，舒友琴，胡 平

(河南牧業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)院，河南 鄭州 450046)

《食品理化分析》是一門(mén)實(shí)踐性較強(qiáng)的綜合性課程，該課程一般開(kāi)設(shè)于大二下學(xué)期，主要講授食品分析基本知識(shí)、樣品采集與處理、食品的物理檢驗(yàn)法、食品營(yíng)養(yǎng)成分的分析測(cè)定、有毒有害物質(zhì)的測(cè)定、添加劑的測(cè)定等內(nèi)容[1]。根據(jù)我校食品質(zhì)量與安全人才培養(yǎng)方案，該課程占據(jù)核心地位。在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，學(xué)面臨著滯后于實(shí)際需要、學(xué)生動(dòng)手能力差等問(wèn)題。本著以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的原則，有針對(duì)性地向?qū)W生講授食品分析知識(shí)和方法，為此，深化課程教學(xué)改革，不斷提高教學(xué)質(zhì)量，本文主要從教育內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)兩個(gè)方面進(jìn)行教學(xué)改革探索。

1 教學(xué)內(nèi)容方面

教學(xué)內(nèi)容決定了人才培養(yǎng)質(zhì)量的高低，學(xué)生所學(xué)知識(shí)的多少和技能的把握與其密切相關(guān)。食品成分復(fù)雜，且由于不規(guī)范使用食品添加劑、違法添加非食品原料，致使食品安全事故頻出，面對(duì)復(fù)雜的食品分析任務(wù)，為了處理好有限學(xué)時(shí)和內(nèi)容繁多之間的矛盾，提高學(xué)生相關(guān)知識(shí)和技能的掌握，對(duì)教學(xué)內(nèi)容的改革主要從以下幾方面進(jìn)行：

1.1 以人才培養(yǎng)目標(biāo)為依據(jù)，確定教學(xué)內(nèi)容改革方向

依據(jù)我校人才培養(yǎng)方案，要求學(xué)生能夠掌握食品分析相關(guān)知識(shí)和技能，為教學(xué)內(nèi)容改革指明方向。授課內(nèi)容要處理好基本、綜合和創(chuàng)新三個(gè)層面的關(guān)系，重點(diǎn)講解基本理論知識(shí)、適時(shí)引出綜合性知識(shí)，鼓勵(lì)自主學(xué)習(xí)創(chuàng)新知識(shí)。為此，教師應(yīng)本著“必需”、“夠用”的原則對(duì)相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行精簡(jiǎn)、融合和優(yōu)化。

1.2 突出教學(xué)重點(diǎn)，避免重復(fù)教學(xué)

食品理化分析開(kāi)設(shè)的前期課程有分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、無(wú)機(jī)化學(xué)、食品化學(xué)、儀器分析等，通過(guò)前期課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生對(duì)一些基本知識(shí)和技能有所掌握，例如分析方法的評(píng)價(jià)、有效數(shù)字的處理、蒸餾、提取、濃縮的操作、原子吸收光譜儀、色譜儀的使用。在進(jìn)行食品分析教學(xué)過(guò)程中，要注意與已學(xué)知識(shí)相聯(lián)系，對(duì)學(xué)生已掌握和了解的內(nèi)容不再重復(fù)講授或僅做簡(jiǎn)要回顧或要求課前復(fù)習(xí)相關(guān)章節(jié)以節(jié)省學(xué)時(shí)。例如學(xué)生在大一《有機(jī)化學(xué)》中已開(kāi)設(shè)《茶葉中咖啡因的提取》實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，采用索氏提取法提取，那么在講解食品中脂肪含量的測(cè)定時(shí)，采用GB 5009.6-2016 《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中脂肪的測(cè)定》中的第一法即索氏提取法對(duì)樣品中脂肪進(jìn)行提取時(shí)，可回顧性講解索式提取器的操作使用方法及提取原理。

1.3 教學(xué)內(nèi)容要體現(xiàn)前沿性

由于一些新技術(shù)、新方法的出現(xiàn)和不斷完善，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法也不斷更新變換，致使食品分析是一個(gè)動(dòng)態(tài)發(fā)展的學(xué)科，其所用教材不可避免地帶有滯后性。在教材選取方面，優(yōu)先選取最新出版的規(guī)劃系列教材。在教學(xué)內(nèi)容方面，除了要要向?qū)W生介紹經(jīng)典的、傳統(tǒng)的分析方法外，還要適時(shí)補(bǔ)充一些新的檢測(cè)方法和手段，這樣可以使學(xué)生及時(shí)全面地了解最前沿的檢測(cè)方法，擴(kuò)寬學(xué)生的視野，還可以培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性[2]。例如，由于燃燒法能夠快速準(zhǔn)確測(cè)定蛋白質(zhì)含量，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)于2010年將燃燒法作為蛋白質(zhì)測(cè)定的第三法。此外由于儀器性能的不斷提高、分析方法的不斷完善，在同一條件下，多種組分可以同時(shí)達(dá)到分離分析的目的，例如2018版國(guó)標(biāo)，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)食品中維生素A、D、E的測(cè)定。因此，在教學(xué)過(guò)程中，需及時(shí)地補(bǔ)充新方法、新技術(shù)，，以拓寬學(xué)生的知識(shí)面。

1.4 以學(xué)生為主體，教學(xué)內(nèi)容要體現(xiàn)需求性

近年來(lái)，食品質(zhì)量與安全專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生就業(yè)去向主要有檢測(cè)機(jī)構(gòu)、生化制藥企業(yè)、食品企業(yè)等，從事常規(guī)理化分析檢測(cè)、食品添加劑測(cè)定以及質(zhì)量控制等工作，采用方法大多是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法[3]。每個(gè)檢測(cè)指標(biāo)一般都有多個(gè)國(guó)標(biāo)方法，且不同方法間在適用對(duì)象、原理、所用儀器設(shè)備等方面不盡相同。為此，在教學(xué)內(nèi)容選擇上要注意與學(xué)生將要進(jìn)行的工作實(shí)際緊密結(jié)合，以常用國(guó)標(biāo)方法為依據(jù)，進(jìn)行重點(diǎn)、細(xì)致地講授。對(duì)于那些適用范圍小、準(zhǔn)確度低、操作繁瑣等不常用的方法，只做簡(jiǎn)單介紹，例如巴布科克式法測(cè)定乳品中脂肪含量，以被國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)取消。另一方面，針對(duì)部分學(xué)生在創(chuàng)新研究與畢業(yè)論文反映出對(duì)組分測(cè)定原理不明確、儀器設(shè)備使用不熟練、數(shù)據(jù)處理不規(guī)范等問(wèn)題，在教學(xué)過(guò)程要注意對(duì)相關(guān)知識(shí)的重點(diǎn)講解。

2 教學(xué)目標(biāo)方面

細(xì)化教學(xué)目標(biāo)，要求學(xué)生掌握各分析方法的基本原理及相關(guān)技能，這樣能夠培養(yǎng)學(xué)生堅(jiān)固的基礎(chǔ)知識(shí)，在一定程度上避免出現(xiàn)"考前突擊，考后就忘"的局面，有利于培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)態(tài)度，適應(yīng)工作需求。

2.1 加深對(duì)分析方法原理的理解

學(xué)習(xí)食品分析方法，首先要掌握分析方法的原理，這是熟練掌握分析測(cè)定的基礎(chǔ)。食品分析方法的原理理論性、概括性較強(qiáng)，不易于學(xué)生理解。此時(shí)，可將原理分解為各個(gè)實(shí)驗(yàn)操作單元，再通過(guò)各個(gè)單元的講解，最后串聯(lián)總結(jié)整個(gè)過(guò)程，對(duì)照原理，便于學(xué)生理解[4]。例如醬油中氨基酸態(tài)氮的測(cè)定，由于醬油是個(gè)有色樣品，采用雙指示劑法不能滿足測(cè)定要求，故用電位滴定法，實(shí)驗(yàn)過(guò)程整體分為樣品總酸的測(cè)定、加入甲醛和氨基酸態(tài)氮的測(cè)定三部分。首先用標(biāo)準(zhǔn)堿液滴定至pH值為8.2是為了將樣品滴定至中性；其次，由于氨基酸是兩性物質(zhì)，以中性形式存在于樣品中，加入甲醛后，可以固定氨基酸氨基，從而使氨基酸顯示出酸性；最后用標(biāo)準(zhǔn)堿液滴定至pH值為9.2為終點(diǎn)。此外，通過(guò)不同分析方法的對(duì)比，掌握本質(zhì)的區(qū)別。例如水分含量的測(cè)定，不管是直接干燥法、減壓干燥法還是蒸餾法，都是利用水分的揮發(fā)性將水分與非水組分分離，從而進(jìn)行定量測(cè)定。

2.2 強(qiáng)調(diào)分析方法選擇的重要性

在理解各種分析方法原理的基礎(chǔ)上，依據(jù)分析對(duì)象的性質(zhì)、樣品的復(fù)雜程度、分析工作的目的、實(shí)驗(yàn)室條件、分析速度、各種分析方法的靈敏度和準(zhǔn)確度等客觀因素選擇分析方法。方法的選擇是分析工作的第一步，若選擇不恰當(dāng)，將對(duì)整個(gè)分析工作造成重大影響。[5]例如對(duì)食品中脂肪含量的測(cè)定，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法有四個(gè)方法。若給定樣品是乳制品，則只能選用堿水解法或蓋勃式法，而選用索氏提取法、酸水解法則會(huì)得到錯(cuò)誤的結(jié)果。此外，對(duì)于沒(méi)有測(cè)定對(duì)象區(qū)分的國(guó)標(biāo)方法，在拿到樣品后，有些就一味地追求使用昂貴儀器的分析方法，認(rèn)為這樣就能實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)便、快速、準(zhǔn)確的測(cè)定；有時(shí)不考慮實(shí)際需要而使分析過(guò)程復(fù)雜化，增加測(cè)定成本。例如選用離子色譜法測(cè)定亞硝酸鹽含量。以上例子說(shuō)明，通過(guò)教師的幫助，學(xué)生可以真正學(xué)會(huì)怎樣將課堂上學(xué)到的理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際工作中，通過(guò)實(shí)際應(yīng)用，切實(shí)提高學(xué)生的專(zhuān)業(yè)技術(shù)水平。

2.3 強(qiáng)調(diào)提高分析結(jié)果準(zhǔn)確性的途徑

準(zhǔn)確度和精密度是評(píng)判分析方法的重要指標(biāo)。選擇合適的分析方法后，為了提高測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確度，應(yīng)注意每一步操作的正確性，分析測(cè)定的過(guò)程是由一系列操作步驟完成的，每個(gè)步驟的誤差經(jīng)過(guò)傳遞，最終反映到測(cè)定結(jié)果中去。因此在教學(xué)過(guò)程中，要注重過(guò)程操作，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。教師應(yīng)該在學(xué)生上實(shí)驗(yàn)課前作出提示，在實(shí)驗(yàn)課后做歸納總結(jié)。如還原糖的測(cè)定，對(duì)實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中加熱的強(qiáng)度、加熱時(shí)間、滴定速度、沸騰時(shí)間等都有嚴(yán)格要求，否則會(huì)影響結(jié)果的準(zhǔn)確度和精密度。

2.4 強(qiáng)化分析意識(shí)的培養(yǎng)與滲透

分析化學(xué)和儀器分析是與本課程相關(guān)最為密切的兩門(mén)的課程，對(duì)于分析類(lèi)課程要注重學(xué)生分析能力的培養(yǎng)，主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)的記錄的正確性。實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性、結(jié)果計(jì)算的靈活性。例如用分光光度法測(cè)定火腿腸中亞硝酸鹽含量，配制亞硝酸鹽儲(chǔ)備液時(shí)應(yīng)用分析天平準(zhǔn)確稱取亞硝酸鹽然后進(jìn)行溶解，配制梯度濃度溶液時(shí)，應(yīng)用移液管準(zhǔn)確吸收標(biāo)液量，在進(jìn)行樣品前處理時(shí)，為了促進(jìn)亞硝酸的溶解加入適量溶劑時(shí)，可以粗略計(jì)入一定量體積，最后定容。做分析測(cè)定時(shí)，要正確操作滴定管、酸度計(jì)、電位滴定儀等儀器和設(shè)備。通過(guò)數(shù)個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的操作，逐步培養(yǎng)和滲透分析意識(shí)。

2.5 注重學(xué)生數(shù)據(jù)處理能力的提升

通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作，得到一組組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，正確處理數(shù)據(jù)是分析檢驗(yàn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，例如可疑數(shù)字的取舍。在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，把數(shù)據(jù)處理作為操作技能的重要組成部分加以訓(xùn)練。通過(guò)訓(xùn)練使學(xué)生能夠掌握基本的數(shù)據(jù)處理和分析相關(guān)知識(shí)，能夠運(yùn)用Excel、SAS、SPSS統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)數(shù)據(jù)的相關(guān)性、顯著性等進(jìn)行分析處理。

3 結(jié)論

由于我校將實(shí)驗(yàn)與理論單列，此次對(duì)于教學(xué)改革的思考與建議只限于食品理化分析理論課。教學(xué)是為培養(yǎng)人才服務(wù)的，要適應(yīng)形勢(shì)的變化。只有掌握較強(qiáng)的理論知識(shí)，具備熟練的操作技能、扎實(shí)的基本功和認(rèn)真的工作態(tài)度，才是在社會(huì)上具有競(jìng)爭(zhēng)能力的人才。在教學(xué)中，還需要做更多的工作，教學(xué)方法、教學(xué)手段、考核方式等都在不斷地變化中，為此，我們將做出更多努力，學(xué)習(xí)同行經(jīng)驗(yàn)，在今后的實(shí)踐中不斷改進(jìn)和完善。