衛(wèi)生檢驗(yàn)與檢疫專業(yè)食品理化檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)改革初探*

孫文星 ，徐廣飛 ，趙健亞 ，丁亦青 ，陸 穎 ，仇梁林 ，萬春華

（南通大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院1 營(yíng)養(yǎng)與食品衛(wèi)生系；2 中心實(shí)驗(yàn)室，江蘇 226019）

食品理化檢驗(yàn)是研究食品營(yíng)養(yǎng)成分、保健食品功效或標(biāo)志性成分及食品安全有關(guān)成分的理化檢驗(yàn)原理和方法的一門學(xué)科[1]，在食品安全和食品科學(xué)研究中占有重要地位[2]。食品理化檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是衛(wèi)生檢驗(yàn)與檢疫專業(yè)教學(xué)的重要組成部分，可規(guī)范學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作，提高動(dòng)手能力，加深對(duì)知識(shí)的理解，為培養(yǎng)高素質(zhì)的衛(wèi)生檢驗(yàn)與檢疫人才打下基礎(chǔ)[3]。我校自2015 年設(shè)立衛(wèi)生檢驗(yàn)與檢疫專業(yè)以來，非常重視食品理化檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)課，《食品理化檢驗(yàn)》在大三下學(xué)期開設(shè)，安排理論課21 課時(shí)，實(shí)驗(yàn)課33 課時(shí)，以實(shí)驗(yàn)課為主。教研室多年從事衛(wèi)生檢驗(yàn)與檢疫專業(yè)的食品理化檢驗(yàn)課程的教學(xué)工作，在教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)課程存在一些不足，為提高食品理化檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)質(zhì)量，我們采取了一系列改進(jìn)措施，本文將對(duì)此進(jìn)行闡述。

1 食品理化檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)課現(xiàn)存主要問題

1.1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有待完善 食品理化實(shí)驗(yàn)科目相對(duì)耗時(shí)較長(zhǎng)，33 個(gè)課時(shí)內(nèi)能夠開展的實(shí)驗(yàn)科目有限，如何能夠有效全面地涵蓋課程知識(shí)點(diǎn)對(duì)教師的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和方式提出了挑戰(zhàn)。從理解實(shí)驗(yàn)原理和培養(yǎng)學(xué)生的基本操作技能出發(fā)，目前所設(shè)實(shí)驗(yàn)科目包括食品營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)檢測(cè)和食品安全成分檢測(cè)兩部分。內(nèi)容偏重食品營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的檢測(cè)，包含對(duì)食品中蛋白質(zhì)、脂肪、灰分、水、鋅、銅、維生素C 等的檢測(cè)，而食品安全有關(guān)成分檢測(cè)的內(nèi)容較少，主要對(duì)食品中的有害金屬成分進(jìn)行檢測(cè)。而近年來發(fā)生的食品安全問題，要求我們?cè)趯?shí)踐課程中注重對(duì)食品安全有關(guān)成分的理化檢驗(yàn)，滿足社會(huì)對(duì)衛(wèi)生檢驗(yàn)與檢疫專業(yè)人才的需求。且目前所設(shè)實(shí)驗(yàn)科目大多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，缺乏綜合性、創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，不利于學(xué)生自主解決問題和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，并影響了學(xué)生對(duì)食品理化檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)課的全面認(rèn)知。

1.2 教學(xué)方式比較單一 以往實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要采用教師直觀演示法和學(xué)生練習(xí)兩種方式，能讓學(xué)生較快理解實(shí)驗(yàn)原理、掌握實(shí)驗(yàn)技能，但在教學(xué)中也發(fā)現(xiàn)了不少問題。首先，受實(shí)驗(yàn)器材和場(chǎng)地的影響，在分組實(shí)驗(yàn)時(shí)，每組6～7 人，學(xué)生儀器操作的人均時(shí)間較少，實(shí)驗(yàn)參與度較低。其次，由于學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的積極性存在較大差異，部分學(xué)生主動(dòng)性較差，不能獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。部分坐在后排或邊角的學(xué)生，上課及實(shí)驗(yàn)過程中注意力不集中，出現(xiàn)玩手機(jī)現(xiàn)象。這種相對(duì)單調(diào)的教學(xué)方式不能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，限制了學(xué)生分析能力和解決問題能力的發(fā)展，同時(shí)也不利于創(chuàng)造能力的培養(yǎng)。

1.3 考核方式有欠科學(xué) 目前實(shí)驗(yàn)課占食品理化檢驗(yàn)總課時(shí)的60%，而實(shí)驗(yàn)課成績(jī)僅占總成績(jī)的30%，導(dǎo)致學(xué)生重理論輕實(shí)踐，從而影響學(xué)生實(shí)驗(yàn)課學(xué)習(xí)的積極性。同時(shí)，期末考試成績(jī)占課程總成績(jī)的70%，導(dǎo)致學(xué)生不重視實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)考核，從而影響實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)質(zhì)量。

2 教學(xué)改革措施

針對(duì)我校食品理化檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)課程存在的問題，為培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力的高素質(zhì)衛(wèi)生檢驗(yàn)和檢疫專業(yè)人才，我們對(duì)實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行了初步的改革探索。

2.1 增加實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，完善實(shí)驗(yàn)教材 以公共衛(wèi)生學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心現(xiàn)有儀器設(shè)備為依托，結(jié)合學(xué)生具體情況，編纂較為全面的實(shí)驗(yàn)教材。將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分為食品營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)檢驗(yàn)、食品安全有關(guān)成分檢驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)三部分，并增加食品安全有關(guān)成分理化檢驗(yàn)的比重，讓學(xué)生對(duì)食品理化檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)課有較全面的認(rèn)知。在實(shí)驗(yàn)教材編纂時(shí)結(jié)合實(shí)驗(yàn)所用儀器對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，增加分光光度計(jì)、酸度計(jì)、高效液相色譜儀、原子吸收分光光度計(jì)、PCR 儀、電泳凝膠圖像分析儀等常規(guī)儀器在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用，從而使學(xué)生掌握多種普通儀器的操作技能。由于食品理化檢驗(yàn)對(duì)學(xué)生綜合知識(shí)儲(chǔ)備有較高的要求，在完善實(shí)驗(yàn)教材和課程講解時(shí)，補(bǔ)充食品營(yíng)養(yǎng)學(xué)、物理、化學(xué)、生物學(xué)等相關(guān)知識(shí)，幫助學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)和操作原理。同時(shí)，針對(duì)近年來食品行業(yè)中發(fā)生的食品安全問題，鼓勵(lì)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行檢測(cè)，提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。

2.2 優(yōu)化教學(xué)方式，提高教學(xué)質(zhì)量 在以往實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師在課前準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)樣品、試劑和儀器，課堂上講解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，然后指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，這對(duì)學(xué)生掌握專業(yè)知識(shí)和操作技能必不可少。但這種教學(xué)模式導(dǎo)致學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的整體把控能力較弱，不利于實(shí)驗(yàn)綜合能力的培養(yǎng)。教學(xué)改革后，我們對(duì)不同的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容采用不同的教學(xué)方法，采用互動(dòng)式教學(xué)、線上線下相結(jié)合教學(xué)、項(xiàng)目教學(xué)法和小班化教學(xué)四種方式，盡可能調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，鼓勵(lì)他們發(fā)現(xiàn)和解決問題，從而提高綜合實(shí)踐能力。

2.2.1 互動(dòng)式教學(xué)：教師和學(xué)生之間的互動(dòng)是實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的重要形式[4]。在互動(dòng)式教學(xué)中，不僅注重師生間的交流，還關(guān)注實(shí)驗(yàn)小組學(xué)生間的互動(dòng)，通過互動(dòng)加強(qiáng)師生間的交流，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)思考。從準(zhǔn)備樣品和試劑、調(diào)試儀器到實(shí)驗(yàn)操作、結(jié)果分析，讓學(xué)生參與實(shí)踐教學(xué)全過程。以凱氏定氮法測(cè)定食品中蛋白含量為例：（1）實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備：學(xué)生采集自己感興趣的食品樣品，按照實(shí)驗(yàn)說明自行配置試劑，洗滌實(shí)驗(yàn)儀器，查閱資料自行解決，準(zhǔn)備階段遇到的問題。（2）實(shí)驗(yàn)操作：教師講解實(shí)驗(yàn)原理，演示組裝凱氏定氮儀，說明操作注意事項(xiàng)。然后，學(xué)生進(jìn)行樣品制備、儀器組裝及樣品測(cè)定，教師及時(shí)糾正學(xué)生不規(guī)范的操作。（3）實(shí)驗(yàn)總結(jié)：實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，教師與學(xué)生共同分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，集中討論實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題，教師為學(xué)生答疑解惑，并對(duì)實(shí)驗(yàn)課進(jìn)行總結(jié)。通過檢測(cè)食品蛋白質(zhì)含量，使學(xué)生掌握樣品濕法消化、凱氏定氮儀組裝、堿化蒸餾和樣品滴定的實(shí)驗(yàn)技能。通過互動(dòng)式教學(xué)，學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)全過程，掌握規(guī)范的操作手法，提高實(shí)踐技能。并且，在互動(dòng)式教學(xué)中，教師可以較好地把握學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)向，對(duì)開小差的同學(xué)進(jìn)行提醒，及時(shí)將注意力轉(zhuǎn)移到實(shí)驗(yàn)課堂上來，從而提高課堂的整體學(xué)習(xí)效率。

2.2.2 線上線下相結(jié)合教學(xué)：充分利用食品理化檢驗(yàn)精品課程以及其它共享網(wǎng)絡(luò)資源，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)視頻進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，對(duì)存在的疑問進(jìn)行匯總。同時(shí)，通過線下現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際操作加深學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解，提高動(dòng)手能力。線上線下相結(jié)合的教學(xué)方式可以充分做到實(shí)驗(yàn)前引導(dǎo)、實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證及實(shí)驗(yàn)后總結(jié)，使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)有更全面深刻的認(rèn)識(shí)。以蔬菜中有機(jī)磷和氨基甲酸酯類農(nóng)藥的快速篩檢為例：（1）構(gòu)建“課堂派”網(wǎng)絡(luò)課堂，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)課程管理。（2）向?qū)W生提供農(nóng)藥快速篩選的網(wǎng)絡(luò)課程，讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)，了解有機(jī)磷和氨基甲酸酯類農(nóng)藥膽堿酯酶抑制法的檢測(cè)原理以及實(shí)驗(yàn)流程。（3）學(xué)生將有關(guān)疑問通過課堂派反饋給教師，教師進(jìn)行匯總解答。（4）現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)：讓學(xué)生對(duì)蔬菜中有機(jī)磷和氨基甲酸酯類農(nóng)藥的快速篩檢進(jìn)行實(shí)際操作，教師對(duì)學(xué)生的疑問進(jìn)行解答。此法利用膽堿酯酶分解乙酰膽堿，其產(chǎn)物與顯色劑反應(yīng)在412 nm 處有吸收峰的特點(diǎn)，通過計(jì)算膽堿酯酶抑制率的改變（抑制率≤50%為安全蔬菜），確定食物中是否含有有機(jī)磷和氨基甲酸酯類農(nóng)藥[5]。我們通過此種方法對(duì)南通新港菜場(chǎng)中的小青菜進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)膽堿酯酶抑制率均≤50%，說明有機(jī)磷和氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留未超標(biāo)。線上線下相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，可讓學(xué)生接觸優(yōu)秀的教學(xué)資源，并通過線下實(shí)際操作加強(qiáng)對(duì)知識(shí)和試驗(yàn)技能的掌握。

2.2.3 項(xiàng)目式教學(xué)法：項(xiàng)目式教學(xué)以任務(wù)為驅(qū)動(dòng)，理論知識(shí)貫穿其中。教師根據(jù)教學(xué)大綱結(jié)合學(xué)生的實(shí)際操作水平、實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的實(shí)際情況，設(shè)立不同的項(xiàng)目主題。學(xué)生自主選擇實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，查詢國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法并鼓勵(lì)嘗試新的實(shí)驗(yàn)方法，經(jīng)過小組討論后形成實(shí)驗(yàn)方案，開展實(shí)驗(yàn)操作，最終形成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，教師對(duì)全過程中發(fā)生的問題進(jìn)行更正指導(dǎo)。這種教學(xué)方式能增強(qiáng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的整體把握能力、設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力。以測(cè)定蔬菜、水果中總抗壞血酸為例：（1）學(xué)生自由組合形成實(shí)驗(yàn)小組，通過查閱GB 5009.86-2016 及實(shí)驗(yàn)教材熟悉抗壞血酸檢測(cè)方法，了解高效液相色譜法、熒光法、2，6 二氯靛酚法以及2，4-二硝基苯肼法的使用范圍，結(jié)合實(shí)際情況設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。（2）師生共同論證和確定可行的實(shí)驗(yàn)方案。（3）小組成員分工合作，學(xué)生自主完成樣品采集、樣品預(yù)處理和試劑配制工作，共同參與樣品中維生素C 的分析測(cè)定環(huán)節(jié)，結(jié)合食物營(yíng)養(yǎng)成分表，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，最終形成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。對(duì)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題，教師提出建議，學(xué)生查閱資料討論后自主解決。（4）師生共同對(duì)實(shí)驗(yàn)實(shí)施情況進(jìn)行評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)內(nèi)容包括實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范性、組內(nèi)成員配合能力、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析的準(zhǔn)確性等。在項(xiàng)目式實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，以學(xué)生為主導(dǎo)，教師為輔助，通過自主設(shè)計(jì)和開展實(shí)驗(yàn)來調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，為走向工作崗位打下良好的基礎(chǔ)。

2.2.4 小班化教學(xué)：大班實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生可相對(duì)快速地掌握知識(shí)，但缺乏主動(dòng)性和積極性[6]。大班教學(xué)中教師難以兼顧每位學(xué)生，同時(shí)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地和儀器有限，為了提高教學(xué)質(zhì)量，我們開展小班化教學(xué)。將學(xué)生分成3～4 人/組，分到兩個(gè)實(shí)驗(yàn)室，由3 名教師負(fù)責(zé)在不同實(shí)驗(yàn)室講授不同科目的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，學(xué)生在兩個(gè)實(shí)驗(yàn)室間進(jìn)行輪轉(zhuǎn)。通過小班教學(xué)，增加了學(xué)生接觸儀器的平均時(shí)間，解決了場(chǎng)地、儀器相對(duì)不足與學(xué)生儀器操作得不到滿足的矛盾。同時(shí)，教師對(duì)學(xué)生的指導(dǎo)更具有針對(duì)性，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并糾正學(xué)生在操作中的問題。在教學(xué)過程中增加討論環(huán)節(jié)，對(duì)實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵點(diǎn)及出現(xiàn)的問題進(jìn)行交流學(xué)習(xí)，在吸引學(xué)生的注意力的同時(shí)培養(yǎng)了學(xué)生解決實(shí)踐問題能力。

2.3 改進(jìn)考核方式，調(diào)整分值占比 將實(shí)驗(yàn)課成績(jī)占食品理化檢驗(yàn)課程總成績(jī)的比重提高至55%，實(shí)驗(yàn)課成績(jī)由平日成績(jī)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告和期末考核成績(jī)?nèi)矫娼M成。平日成績(jī)占實(shí)驗(yàn)課成績(jī)20%，考核實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范程度和出勤率。實(shí)驗(yàn)報(bào)告占總實(shí)驗(yàn)課成績(jī)20%，考核實(shí)驗(yàn)報(bào)告規(guī)范度、數(shù)據(jù)分析能力以及對(duì)突發(fā)狀況的分析和解決能力。期末考核成績(jī)占實(shí)驗(yàn)課成績(jī)60%，考核實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)操作注意事項(xiàng)。

綜上所述，通過食品理化檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)改革，調(diào)動(dòng)了學(xué)生實(shí)驗(yàn)課學(xué)習(xí)的熱情，學(xué)生能較全面、系統(tǒng)地了解和掌握食品理化檢驗(yàn)方法和技能，培養(yǎng)了獨(dú)立思考和解決問題的能力，獲得了學(xué)生的認(rèn)同，提高了教學(xué)質(zhì)量。