淺談食品分析實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)方式的改革與提升

劉 志 柳 薇 黎 瀅 李 彬 陳 飄

(湖南人文科技學(xué)院農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院 中國 婁底 4170000)

1.引言

食品分析實(shí)驗(yàn)是基于食品成分檢測(cè)技術(shù)及其理論知識(shí)進(jìn)行食品品質(zhì)研究及評(píng)價(jià)的一門課程，廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)生產(chǎn)中物料的分析與檢測(cè)，也將直接關(guān)系到人們的飲食安全[1]。食品分析實(shí)驗(yàn)課程主要內(nèi)容包含食品營養(yǎng)成分分析、食品中污染物的分析、食品輔助材料及添加劑的分析、感官鑒定等方面[2],注重培養(yǎng)學(xué)生理論應(yīng)用于實(shí)踐的能力。通過食品分析實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)，既能使學(xué)生切實(shí)掌握實(shí)驗(yàn)操作技能、分析檢測(cè)技術(shù)，又有助于學(xué)生認(rèn)知、使用分析檢測(cè)設(shè)備，是學(xué)生今后走上食品行業(yè)崗位必備的技能科目。

但以往的食品分析實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)上存在的問題不斷凸顯。如傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱的部分教學(xué)內(nèi)容是以食品基本成分分析為主的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生所掌握的分析檢測(cè)技術(shù)與食品行業(yè)就業(yè)崗位關(guān)聯(lián)度低[3]；同時(shí)，“教師包辦型”的課程教學(xué)方式下，學(xué)生處于被動(dòng)學(xué)習(xí)狀態(tài)，其創(chuàng)新能力和綜合應(yīng)用能力的培養(yǎng)受阻；其次，部分高校經(jīng)費(fèi)有限，目前的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備已難以滿足學(xué)生學(xué)習(xí)需求。因此，對(duì)食品分析課程教學(xué)進(jìn)行改革就顯得極為迫切了。

隨著人們對(duì)食品安全性問題日益重視，食品分析實(shí)驗(yàn)課程作為一門培養(yǎng)學(xué)生分析檢測(cè)技能的應(yīng)用型學(xué)科，對(duì)培養(yǎng)能夠熟練掌握食品檢測(cè)相關(guān)的理論知識(shí)與操作技能的應(yīng)用型人才起著十分重要的作用[4]。此外，近年來，教育部及國務(wù)院發(fā)布的《教育部關(guān)于開展國家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目建設(shè)工作的通知》[5]、《國務(wù)院關(guān)于印發(fā)國家職業(yè)教育改革實(shí)施方案的通知》[6]中均強(qiáng)調(diào)了實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革提升的重要性。同時(shí)，自2016年我國正式加入《華盛頓協(xié)議》，這就意味著通過我國工程教育認(rèn)證的專業(yè)畢業(yè)生，均會(huì)被其他簽約組織視為已獲得從事該專業(yè)領(lǐng)域工程工作的學(xué)術(shù)資格[7]，因此，更需要對(duì)食品分析實(shí)驗(yàn)課程做出改革，力求為食品行業(yè)培養(yǎng)出技能應(yīng)用型人才。

本文就食品分析實(shí)驗(yàn)課程存在的問題，從教學(xué)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、考核制度等方面進(jìn)行教學(xué)改革，為提升食品分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)貢獻(xiàn)力量。

2.食品分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀

2.1 教學(xué)內(nèi)容落后，與社會(huì)實(shí)際需求不符。近年來，全國各類食品企業(yè)不斷繁榮發(fā)展，食品檢測(cè)技術(shù)也在不斷更新，技術(shù)技能專業(yè)人才越來越成為企業(yè)的剛需。但是，高校學(xué)生技能與食品行業(yè)需求不符的問題也隨之暴露，學(xué)生在動(dòng)手能力、對(duì)實(shí)際生產(chǎn)操作流程等方面均存在不足[8]。而教學(xué)大綱是引導(dǎo)教師進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)的重要依據(jù)，對(duì)培養(yǎng)人才具有重要指導(dǎo)意義[9]。但是，教學(xué)大綱中部分教學(xué)內(nèi)容跟不上技術(shù)和食品企業(yè)的飛速發(fā)展，造成目前的食品分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)不能很好地貼合社會(huì)實(shí)際需求。另一方面，在同一專業(yè)各學(xué)科課程內(nèi)容的設(shè)置上，存在重復(fù)性，專業(yè)整體課程沒有構(gòu)成體系，理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)關(guān)聯(lián)度低。

2.2 實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、管理存在缺陷?！凹埳系脕斫K覺淺，絕知此事要躬行”，食品分析實(shí)驗(yàn)是一門強(qiáng)調(diào)學(xué)生實(shí)踐技能的課程，理論課程并不能達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的要求。更為重要的是使學(xué)生通過進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室深入了解儀器設(shè)備結(jié)構(gòu)、工原理和實(shí)驗(yàn)操作方法。但是，目前高校實(shí)驗(yàn)室卻存在諸多不足。

一方面，各實(shí)驗(yàn)室之間各行其是，儀器設(shè)備分配規(guī)劃不到位，實(shí)驗(yàn)室間難以實(shí)現(xiàn)資源共享，同時(shí)，教師還有科研需求，因此部分儀器設(shè)備分散在不同科研室，導(dǎo)致學(xué)生設(shè)備利用機(jī)會(huì)少，對(duì)教學(xué)和科研都帶來不利影響[10]。

另一方面，多數(shù)高校由于經(jīng)費(fèi)有限，食品分析實(shí)驗(yàn)的儀器設(shè)備種類和數(shù)量較少，儀器陳舊簡單，實(shí)驗(yàn)條件嚴(yán)重欠缺。出現(xiàn)絕大多數(shù)學(xué)生共用一臺(tái)設(shè)備進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，形成實(shí)驗(yàn)課上人多儀器少的局面，加之受到教學(xué)時(shí)長的限制，部分學(xué)生沒有上機(jī)實(shí)踐的機(jī)會(huì)，難以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力，導(dǎo)致教學(xué)質(zhì)量下降。

而且以往的食品分析實(shí)驗(yàn)課程多以在實(shí)驗(yàn)室的集中授課為主，教師“一對(duì)多”模式的教學(xué)方式下，易造成教師與學(xué)生之間的交流少，不利于師生關(guān)系的發(fā)展。其次，教師也難以顧及到所有學(xué)生的情況，學(xué)生操作不當(dāng)導(dǎo)致安全事故發(fā)生的可能性大。

2.3 考核制度單一，無法真實(shí)反映學(xué)生情況。考核制度僅僅以教師評(píng)價(jià)為主，主要依據(jù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告書寫情況進(jìn)行評(píng)價(jià)，這種單一的考核辦法使得部分學(xué)生通過抄襲實(shí)驗(yàn)報(bào)告的做法也能夠在考核中獲取高分，具有片面性，忽視了學(xué)生多方面能力的考核，難以調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，存在極大弊端。

3.食品分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革措施

3.1 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，貼合社會(huì)實(shí)際需求。高校與校外食品企業(yè)建立合作關(guān)系共同編著教學(xué)大綱是促進(jìn)高校培養(yǎng)應(yīng)用型專業(yè)人才的重要舉措[11]。一方面高校邀請(qǐng)多家優(yōu)秀食品企業(yè)的專家進(jìn)行交流合作，獲取食品企業(yè)當(dāng)前的最新發(fā)展技術(shù)趨勢(shì)和行業(yè)現(xiàn)狀，同時(shí)教師親身深入企業(yè)崗位學(xué)習(xí)調(diào)研，將企業(yè)規(guī)范內(nèi)化于教學(xué)內(nèi)容中；另一方面借鑒其他食品分析實(shí)驗(yàn)課程培養(yǎng)較好的高校的課程安排方式；最終并結(jié)合本專業(yè)學(xué)生的核心競(jìng)爭力及本高校專業(yè)學(xué)生的實(shí)際情況不斷修訂教學(xué)大綱，對(duì)于滯后和領(lǐng)先的學(xué)科知識(shí)及技術(shù)適當(dāng)刪減和補(bǔ)充，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，避免專業(yè)學(xué)生與社會(huì)實(shí)際需求脫節(jié)。

食品分析實(shí)驗(yàn)分析檢測(cè)技術(shù)遵循的標(biāo)準(zhǔn)多為依據(jù)國家食品檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)制定，但是國家食品檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)仍在不斷增加、提高中[12]。教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)要與時(shí)俱進(jìn)，及時(shí)向?qū)W生更新國家食品檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的新要求，并內(nèi)化于平時(shí)的食品分析實(shí)驗(yàn)中。另外，食品分析檢測(cè)不能局限于國內(nèi)，更要放眼國際。在食品檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的教學(xué)內(nèi)容上可以引進(jìn)ISO質(zhì)量認(rèn)證體系，將我國和國際食品檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)形成對(duì)比，保證教學(xué)內(nèi)容緊跟時(shí)代發(fā)展。

3.2 借助虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室軟件補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)教學(xué)。隨著信息化技術(shù)不斷發(fā)展，虛擬仿真技術(shù)也越來越受到高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)的青睞，上百所入選國家級(jí)一流本科課程的高校多數(shù)都設(shè)置有虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)一流課程。2019年，教育部發(fā)布關(guān)于一流本科課程建設(shè)的實(shí)施意見，目標(biāo)經(jīng)過三年左右時(shí)間，建成萬門左右國家級(jí)和萬門左右省級(jí)一流本科課程(“雙萬計(jì)劃”)，其中就包括1500門左右國家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)一流課程[13]。

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室包含儀器設(shè)備的結(jié)構(gòu)、工作原理介紹、樣品預(yù)處理、儀器使用方法、數(shù)據(jù)處理方法等模塊在內(nèi)。在實(shí)驗(yàn)過程中，提供實(shí)驗(yàn)操作演示、自主探索實(shí)驗(yàn)等多種方式，給予提供學(xué)生自己動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理等機(jī)會(huì)。一方面，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室加載理論知識(shí)虛擬仿真模塊，將實(shí)驗(yàn)原理、化學(xué)藥劑反應(yīng)過程等理論知識(shí)立體化，通過將所有實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)為游戲通關(guān)模式，每一節(jié)實(shí)驗(yàn)最后設(shè)置知識(shí)點(diǎn)答題，將其對(duì)應(yīng)的題目解析設(shè)計(jì)為游戲趣味模式，促使學(xué)生自覺通過虛擬仿真平臺(tái)反復(fù)操作，使學(xué)生在“游戲”中預(yù)習(xí)或鞏固實(shí)驗(yàn)知識(shí)點(diǎn)、注意事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)操作步驟等，另一方面，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室包含精密儀器模塊，使學(xué)生能夠接觸及學(xué)習(xí)儀器的檢測(cè)流程及日常儀器故障的維修。然后再結(jié)合線下實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)際操作，通過線上線下的教學(xué)結(jié)合，最大程度培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力。

因此，針對(duì)食品分析的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)不用受到時(shí)間和空間的限制，對(duì)于某些在線下實(shí)驗(yàn)教學(xué)中無法開展的高耗能、高成本、高危的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，學(xué)生可以通過虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，無需考慮安全性、成本高低等問題。學(xué)生還可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)速度結(jié)合自身的實(shí)際情況，自主選擇實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，極大程度的豐富了實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，不僅能夠加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解鞏固，同時(shí)還大大拓寬學(xué)生的知識(shí)面。

3.3 轉(zhuǎn)變教學(xué)模式，強(qiáng)化學(xué)生能力培養(yǎng)?！笆谥贼~不如授之以漁”，教師在線上教學(xué)的過程中，要避免傳統(tǒng)的灌輸式教育為主，做到“以教師為主導(dǎo)，以學(xué)生為主體”。要求學(xué)生成立實(shí)驗(yàn)小組，根據(jù)小組實(shí)際情況，每次實(shí)驗(yàn)推舉一名成員成為學(xué)生助教，并且要盡量保證每位學(xué)生均有至少一次的擔(dān)任助教的機(jī)會(huì)。一方面，每次實(shí)驗(yàn)的學(xué)生助教組成“助教團(tuán)”，并在實(shí)驗(yàn)前熟悉實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，理解實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)計(jì)理由，在實(shí)驗(yàn)課前負(fù)責(zé)基本溶液的配制、熟悉實(shí)驗(yàn)儀器的基本使用方法、分配實(shí)驗(yàn)藥品及器材等。在實(shí)驗(yàn)課上由“助教團(tuán)”承擔(dān)“小老師”的角色，講授實(shí)驗(yàn)過程，教師適時(shí)補(bǔ)充，進(jìn)一步提升學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí)和對(duì)知識(shí)的歸納總結(jié)能力；另一方面，每個(gè)學(xué)生助教需督促實(shí)驗(yàn)小組成員完成預(yù)習(xí)工作，并充當(dāng)師生之間的溝通橋梁，及時(shí)向老師反映小組的學(xué)習(xí)問題及輔助、督促小組成員的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)。從而，形成高效的協(xié)作式學(xué)習(xí)模式，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)、實(shí)踐、協(xié)作等多方面能力，促進(jìn)學(xué)生多方面能力的提升。

針對(duì)各類食品企業(yè)安全問題頻頻出現(xiàn)的現(xiàn)象，如三鹿毒奶粉、酒鬼酒塑化劑超標(biāo)、立頓紅茶農(nóng)藥超標(biāo)、大米鎘超標(biāo)等等事件，教師要針對(duì)性地和學(xué)生探討分析檢測(cè)方法，教會(huì)學(xué)生利用現(xiàn)代儀器設(shè)備如何快速檢測(cè)有毒有害物質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生不斷更新和豐富對(duì)最新檢測(cè)技術(shù)的認(rèn)識(shí)，并依托校內(nèi)實(shí)驗(yàn)室和校外食品企業(yè)檢測(cè)室?guī)ьI(lǐng)學(xué)生掌握最前沿的檢測(cè)技術(shù)。同時(shí)，為了讓學(xué)生能更好地將理論應(yīng)用于實(shí)踐，避免學(xué)生所學(xué)與社會(huì)需求脫節(jié)，高校與食品企業(yè)聯(lián)合成立食品分析檢驗(yàn)專項(xiàng)實(shí)驗(yàn)室，充分利用食品企業(yè)中的實(shí)驗(yàn)室、檢測(cè)室等，將學(xué)生作為專項(xiàng)試驗(yàn)項(xiàng)目的主要管理與實(shí)施者，教師適時(shí)給予指導(dǎo)與幫助，培養(yǎng)學(xué)生自主實(shí)踐能力及創(chuàng)新思維。

3.4 考核制度多樣化。在傳統(tǒng)的考核項(xiàng)目如簽到、作業(yè)完成度、課堂回答問題、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)操作能力等的基礎(chǔ)上，推行理論考試和實(shí)驗(yàn)操作考試并行的綜合性考試，實(shí)驗(yàn)操作考試基于理論考試知識(shí)出題，考查學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的綜合運(yùn)用能力和動(dòng)手實(shí)踐能力。

其次，評(píng)價(jià)體系不再以教師為唯一考核主體，利用校內(nèi)外實(shí)驗(yàn)室及檢測(cè)室的檢測(cè)設(shè)備，結(jié)合課程內(nèi)容讓學(xué)生自行設(shè)計(jì)探索性實(shí)驗(yàn)，并邀請(qǐng)校外專家作為學(xué)生考核的主力。同時(shí)，鼓勵(lì)和校內(nèi)選撥學(xué)生參加大學(xué)生技能大賽、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、食品檢驗(yàn)資格證考核等，并將此作為考核的重點(diǎn)加分項(xiàng)，以考促學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

4.結(jié)語

本文在以往的食品分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、實(shí)踐模式和考核方式的基礎(chǔ)上，從進(jìn)一步優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、轉(zhuǎn)變教學(xué)主體、推行虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室等方面進(jìn)行嘗試，努力培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維。但是，隨著時(shí)代的發(fā)展和人才培養(yǎng)的需要，食品分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革與提升應(yīng)該在平時(shí)線下教學(xué)的基礎(chǔ)上更多地引入信息教學(xué)資源，不斷提高食品分析實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)質(zhì)量。