“食品分析”課程教學(xué)改革與實(shí)踐

朱 苗，李剛鳳，劉慶慶，謝 勇

（銅仁學(xué)院材料與化學(xué)工程學(xué)院，貴州 銅仁 554300）

“民以食為天，食以安為先”。食品安全關(guān)系到廣大人民群眾的身體健康和生命安全，是全社會(huì)廣泛關(guān)注的重要民生問題，同時(shí)也是關(guān)系到社會(huì)和諧穩(wěn)定的重要政治問題。黨中央十分重視人民群眾食品安全問題，并督促各地區(qū)及各部門要著力推進(jìn)實(shí)施食品安全的戰(zhàn)略策略，重點(diǎn)解決影響食品安全的各項(xiàng)突出問題，使國(guó)內(nèi)的食品安全形勢(shì)朝大好的形式發(fā)展[1]。

“食品分析”與生物、化學(xué)、化學(xué)等大類學(xué)科的基本知識(shí)交叉，同時(shí)運(yùn)用國(guó)家食品衛(wèi)生及安全標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)食品物料的主要成分及其含量，包括食品生產(chǎn)中的各種原料、輔料、成品、半成品及其副產(chǎn)品等進(jìn)行一定的檢測(cè)和分析，進(jìn)一步控制和管理安全生產(chǎn)，確保食品的品質(zhì)。同時(shí)，也可以為開發(fā)新的食品資源以及新產(chǎn)品、探索新的加工技術(shù)和生產(chǎn)工藝條件等提供較為可靠的依據(jù)[2]。課程實(shí)踐應(yīng)用性極強(qiáng)，但是在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)，該課程理論教材更新緩慢；課堂氛圍枯燥；課程考核方式單一等問題。銅仁學(xué)院作為貴州省地方性本科院校，其開設(shè)的食品科學(xué)與工程專業(yè)肩負(fù)著為確保當(dāng)?shù)氐氖称钒踩约皩?duì)中小型食品加工企業(yè)的產(chǎn)品進(jìn)行品質(zhì)控制等方面培養(yǎng)專業(yè)人才的使命。因此，能否改善當(dāng)?shù)厥称钒踩珕栴}，提高地方食品加工企業(yè)的產(chǎn)品品質(zhì)，對(duì)企業(yè)提供食品安全的技術(shù)支持就是其食品分析課程開設(shè)的宗旨之一[3]。同時(shí)“食品分析”也是大部分學(xué)校食品加工與安全專業(yè)研究生招生考試的重要內(nèi)容，為提高學(xué)生研究生考試通過率，為當(dāng)?shù)厥称沸袠I(yè)培養(yǎng)符合行業(yè)新趨勢(shì)的食品分析人才，結(jié)合所承擔(dān)的食品分析理論及實(shí)驗(yàn)課程，通過緊緊圍繞人才培養(yǎng)目標(biāo)，融入課程思政，改革課程體系，教學(xué)方法改進(jìn)等方面探索提高課堂教學(xué)質(zhì)量的有效途徑。

1 “食品分析”教學(xué)過程中存在的問題

目前，國(guó)內(nèi)地方本科院校的食品科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)有個(gè)共同缺點(diǎn)，就是“重理論、輕實(shí)踐”。同時(shí)，在平常授課的過程中還缺乏對(duì)食品的品質(zhì)進(jìn)行控制的實(shí)踐性。因此，需強(qiáng)化學(xué)生心中對(duì)食品的質(zhì)量安全進(jìn)行控制的理念，提升本專業(yè)學(xué)生產(chǎn)品安全控制的水平，適應(yīng)新工科人才培養(yǎng)模式下對(duì)產(chǎn)品過程管控能力的新要求，強(qiáng)化學(xué)生作為未來食品安全管控者的責(zé)任擔(dān)當(dāng)，運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)對(duì)食品安全品質(zhì)進(jìn)行控制是本課程探索解決的問題[4]?！笆称贩治觥闭n程是銅仁學(xué)院食品科學(xué)與工程專業(yè)的核心必修課程，理論36 學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)36 學(xué)時(shí)，教學(xué)過程中仍存在許多需要改進(jìn)的地方，具體問題如下：

1.1 教學(xué)內(nèi)容老化

“食品分析”是一門需實(shí)時(shí)更新的應(yīng)用型課程，因食品中營(yíng)養(yǎng)成分、添加劑、有害物質(zhì)等的檢測(cè)分析手段都在隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而逐漸更新，但目前在理論及實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中所用教材的內(nèi)容相對(duì)落后[5]。例如，在蛋白質(zhì)這一章節(jié)主要集中在常量、微量凱氏定氮法的具體操作及注意事項(xiàng)中，而目前大多數(shù)的食品企業(yè)及科研機(jī)構(gòu)已在使用耗時(shí)省事的凱式定氮儀。在氨基酸測(cè)定中主要講的是甲醛滴定及電位滴定法，而現(xiàn)代食品企業(yè)多用氨基酸自動(dòng)分析儀來測(cè)定食物中的氨基酸含量。隨著科學(xué)技術(shù)的日益更新及食品工業(yè)的不斷發(fā)展，應(yīng)用技術(shù)型人才正是當(dāng)下食品行業(yè)尋求的資源，唯有掌握當(dāng)前最先進(jìn)，應(yīng)用面最廣的檢測(cè)技術(shù)才能符合食品行業(yè)相關(guān)企事業(yè)發(fā)展的需要，不難看出，理論教材內(nèi)容的陳舊會(huì)直接影響對(duì)食品專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)，因此，教材內(nèi)容與實(shí)際應(yīng)用之間的良好對(duì)接對(duì)培養(yǎng)應(yīng)用型人才顯得格外重要[6]。

1.2 課堂氛圍枯燥

食品分析的重點(diǎn)內(nèi)容就是檢測(cè)食品中各種成分的檢測(cè)原理、操作步驟、注意事項(xiàng)及計(jì)算，為完成教學(xué)目標(biāo)，課堂仍然存在“滿堂灌”現(xiàn)象，教師通過傳統(tǒng)的課堂講授不能及時(shí)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況及對(duì)知識(shí)的理解掌握情況，學(xué)生一旦出現(xiàn)畏難情緒，課堂參與度也會(huì)隨之降低，進(jìn)而導(dǎo)致學(xué)習(xí)進(jìn)度跟不上、作業(yè)測(cè)試不理想等現(xiàn)象。因此，如何通過對(duì)教學(xué)內(nèi)容整合及教學(xué)環(huán)節(jié)的巧妙設(shè)計(jì)提高課堂的趣味性、提高學(xué)生課堂參與度及學(xué)生對(duì)重點(diǎn)知識(shí)掌握度，也是教學(xué)的努力方向。

1.3 課程考核方式單一

目前，學(xué)生的課程成績(jī)主要由平時(shí)成績(jī)和期末成績(jī)構(gòu)成，平時(shí)和期末各占50%，其中平時(shí)成績(jī)主要包括考勤和課后作業(yè)，課后作業(yè)設(shè)計(jì)也存在較機(jī)械的問題，學(xué)生相對(duì)較容易通過課程考核，而對(duì)于教學(xué)過程中如何考核學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度沒有體現(xiàn)，因此使得部分自覺性差的學(xué)生學(xué)勁不足，不利于專業(yè)人才整體素質(zhì)的提升。因此，怎樣優(yōu)化過程性考核，讓學(xué)生參與課堂，活躍課堂氣氛，也是今后教學(xué)努力的方向。

1.4 實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在不足

經(jīng)過幾年的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，發(fā)現(xiàn)食品分析實(shí)驗(yàn)教材的內(nèi)容較為陳舊，與分析化學(xué)、儀器分析等實(shí)驗(yàn)存在重復(fù)，且基本上均為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，很多實(shí)驗(yàn)無法進(jìn)行，因?yàn)槿狈ο鄳?yīng)的儀器設(shè)備，而且實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)并不完整，其中樣品的采集、藥品的配置、稱量瓶、接收瓶及坩堝前期的恒重都由實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備老師完成，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)根據(jù)實(shí)驗(yàn)教材，學(xué)生僅僅做了實(shí)驗(yàn)中的分析檢測(cè)和結(jié)果處理；而且儀器數(shù)量有限，分析天平、分光光度計(jì)、凱氏定氮儀等儀器較少，學(xué)生需要長(zhǎng)時(shí)間的排隊(duì)，分組較少又使學(xué)生缺乏充分的獨(dú)立操作機(jī)會(huì)；食品分析實(shí)驗(yàn)基本營(yíng)養(yǎng)成分的測(cè)定實(shí)驗(yàn)中好幾個(gè)實(shí)驗(yàn)流程長(zhǎng)（如直接干燥法測(cè)水分、馬弗爐測(cè)灰分、索氏提取法測(cè)脂肪、凱氏定氮法測(cè)蛋白質(zhì)），且直接操作少需要很長(zhǎng)的等待時(shí)間，學(xué)生印象不深。實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生缺乏主動(dòng)性，都是被動(dòng)地根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案或聽從安排，且由于實(shí)驗(yàn)時(shí)間長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果失敗的在課內(nèi)又無法重復(fù)實(shí)驗(yàn)，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)效果不佳[7]。

綜上所述，基于以上問題，旨在培養(yǎng)適應(yīng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要，專業(yè)基礎(chǔ)堅(jiān)實(shí)、實(shí)踐能力較強(qiáng)、人格品質(zhì)健全、富有創(chuàng)新精神和社會(huì)責(zé)任感的高素質(zhì)應(yīng)用型專業(yè)人才的目標(biāo)下，對(duì)“食品分析”的課程理論和實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行相應(yīng)的改革與探索，切實(shí)提高新建本科院校學(xué)生的創(chuàng)新能力與實(shí)踐動(dòng)手能力。

2 課堂教學(xué)改革的思路

2.1 課程內(nèi)容體系優(yōu)化

根據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案上課程的設(shè)置，整合“食品分析”“儀器分析”“食品添加劑”“食品感官分析”“食品試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)分析”“食品包裝技術(shù)”等課程之間的知識(shí)體系，將“食品分析”的課程體系調(diào)整為緒論、樣品的采集與預(yù)處理、食品的物理檢測(cè)法、水分和水分活度的測(cè)定、灰分的測(cè)定、酸度的測(cè)定、蛋白質(zhì)和氨基酸的測(cè)定、糖類的測(cè)定、脂肪的測(cè)定、維生素的測(cè)定、重金屬含量的測(cè)定，避免各課程知識(shí)點(diǎn)的重復(fù)，同時(shí)“食品分析”是一門需實(shí)時(shí)更新的應(yīng)用型課程，因食品中營(yíng)養(yǎng)成分、添加劑、有害物質(zhì)等的檢測(cè)分析手段都在隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而逐漸更新，在教學(xué)的過程中需不斷更新國(guó)內(nèi)外食品分析領(lǐng)域研究動(dòng)態(tài)及食品分析標(biāo)準(zhǔn)。因此，在課程教學(xué)的最后設(shè)置了一章食品分析中的高新技術(shù)。

設(shè)置食品分析課程內(nèi)容需求調(diào)查問卷，向在食品企業(yè)工作的學(xué)生及歷屆考研的學(xué)生調(diào)查在工作及考研的過程中涉及到的食品分析內(nèi)容。

水分測(cè)定方法見圖1，蛋白質(zhì)測(cè)定方法見圖2。

圖1 水分測(cè)定方法

圖2 蛋白質(zhì)測(cè)定方法

根據(jù)調(diào)查結(jié)果，學(xué)生不論是在工作中還是在考研中涉及到的營(yíng)養(yǎng)成分檢測(cè)最多的為蛋白質(zhì)的定量分析。而在各個(gè)知識(shí)點(diǎn)中，測(cè)定水分含量時(shí)采用直接干燥法最多，占83.58%，測(cè)定蛋白質(zhì)含量時(shí)采用凱氏定氮法最多，占92.54%，測(cè)定碳水化合物含量時(shí)采用直接滴定法居多，占67.16%，測(cè)定脂肪含量時(shí)采用索氏提取法居多，占86.57%，測(cè)定酸含量時(shí)采用pH 計(jì)居多，占82.09%。在礦物質(zhì)含量測(cè)定中有74.63%涉及到鐵含量的測(cè)定，在添加劑測(cè)定中有79.1%涉及到防腐劑含量的測(cè)定，因此，在教學(xué)的過程中對(duì)這些占比較多的內(nèi)容進(jìn)行了重點(diǎn)講解。

2.2 教學(xué)中融入思政元素，提升專業(yè)課的育人功能

近年來，食品行業(yè)發(fā)展迅猛，但相關(guān)食品的質(zhì)量安全問題也不斷出現(xiàn)，包括2022 年“3·15”晚會(huì)曝光的“土坑”酸菜、木薯粉條事件，各種違規(guī)添加劑、假冒偽劣事件等依舊發(fā)生在日常生活中，影響了行業(yè)的健康發(fā)展。而這些問題，主要是因?yàn)槭称沸袠I(yè)相關(guān)從業(yè)人員道德的缺失[8]。而“食品分析”是對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量保證的最后一道防線，起著至關(guān)重要的作用。因此，應(yīng)當(dāng)將食品分析課程的特點(diǎn)充分剖析，充分發(fā)掘與其有關(guān)的典型思政元素，并將其自然地融入到課程教學(xué)中，盡可能地調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，使其家國(guó)情懷、責(zé)任擔(dān)當(dāng)、世界觀和價(jià)值觀得到加強(qiáng)。同時(shí)在課堂教學(xué)中突出重點(diǎn)，結(jié)合學(xué)科和專業(yè)的特點(diǎn)有機(jī)地將思政元素融入到授課內(nèi)容中，實(shí)現(xiàn)課程目標(biāo)和思政目標(biāo)，從而達(dá)到教書育人的目的。

例如，在緒論的教學(xué)中，可引入食品安全事故案例三聚氰胺事件，由于食品工業(yè)中蛋白質(zhì)含量測(cè)試方法凱氏定氮法的缺陷，許多不法商人將三聚氰胺用作食品添加劑，用來提升食品檢測(cè)分析出來的蛋白質(zhì)含量指標(biāo)，最終導(dǎo)致30 萬的嬰幼兒造成了不同程度的身體損傷。給學(xué)生樹立正確職業(yè)道德觀以及強(qiáng)烈社會(huì)責(zé)任感的同時(shí)激發(fā)學(xué)生對(duì)食品分析課程的興趣。在脂肪測(cè)定的教學(xué)中，根據(jù)乙醚易燃易爆有毒的特性，引入2005 年首都師范大學(xué)化學(xué)系的乙醚火災(zāi)事故，對(duì)此類事故給予足夠的重視。讓學(xué)生充分認(rèn)識(shí)危險(xiǎn)化學(xué)品使用過程中可能造成的危害，并警惕以下易燃易爆品：爆炸性藥品，液氮，易燃易爆氣體等，以及一些本身容易爆炸的化合物，樹立強(qiáng)烈的實(shí)驗(yàn)室安全意識(shí)。

2.3 教學(xué)模式的探索：利用信息化手段，引入多種教學(xué)模式相結(jié)合

目前，大多采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式即單一的“以課程教學(xué)為中心”，對(duì)于單純的知識(shí)傳遞比較重視、忽略了學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，同時(shí)缺乏信息化手段與課堂教學(xué)的融合，使學(xué)生的學(xué)習(xí)處于被動(dòng)狀態(tài)，且學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主觀積極性不能充分地激發(fā)。因此，利用信息化手段，引入多種教學(xué)模式相結(jié)合。隨著信息技術(shù)手段的不斷發(fā)展，新的混合式教學(xué)模式隨著出現(xiàn)。在研究食品分析課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)環(huán)境等因素時(shí)，設(shè)計(jì)較優(yōu)的教學(xué)過程，將課堂教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)充分結(jié)合，達(dá)到資源最大化利用，從而將教學(xué)效果達(dá)到最優(yōu)化。

2.3.1 采用智慧教學(xué)平臺(tái)，推進(jìn)課程建設(shè)進(jìn)度

利用學(xué)習(xí)通的線上教學(xué)平臺(tái)，課前進(jìn)行隨堂練習(xí)復(fù)習(xí)上節(jié)課講的內(nèi)容，加深對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握；課中進(jìn)行討論、PBL 分組任務(wù)、隨機(jī)抽人等活動(dòng)與學(xué)生互動(dòng)，改變枯燥的教學(xué)氛圍；課后布置作業(yè)或測(cè)試題檢測(cè)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度。

2.3.2 理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合

食品分析主要是測(cè)定各種成分的原理、步驟、注意事項(xiàng)及計(jì)算等，單純每周一次的理論課很難使學(xué)生印象深刻。因此，在理論課上將實(shí)驗(yàn)適當(dāng)滲透十分必要，比如可以在課上增加一些相對(duì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)室無法實(shí)際操作的實(shí)驗(yàn)可以制作操作的Flash 動(dòng)畫，如直接滴定法測(cè)定還原糖含量、砷斑法測(cè)定砷含量等。實(shí)驗(yàn)課的考核以抽簽實(shí)驗(yàn)、制作視頻的方式進(jìn)行，視頻的內(nèi)容包括實(shí)驗(yàn)過程、數(shù)據(jù)處理及實(shí)驗(yàn)器材的善后，考核總分100 分，實(shí)驗(yàn)過程占70%，數(shù)據(jù)處理占20%，實(shí)驗(yàn)器材善后占10%。以此考核學(xué)生對(duì)該實(shí)驗(yàn)理論及操作的掌握程度，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境的愛護(hù)程度，同時(shí)也能和拍攝、視頻的相關(guān)制作方法等相結(jié)合，拓寬學(xué)生的興趣。在下一屆上理論課的同時(shí)可以播放學(xué)長(zhǎng)學(xué)姐操作的視頻，讓學(xué)生觀察有沒有操作不當(dāng)?shù)牡胤剑源颂岣邔W(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，同時(shí)也能現(xiàn)身說法，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度。

2.3.3 融入虛擬仿真技術(shù)

在當(dāng)前的精密儀器實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目中，由于儀器設(shè)備成本高，占用空間大，因此儀器數(shù)量有限，學(xué)生根本無法做到人手一臺(tái)儀器，導(dǎo)致部分學(xué)生無法掌握儀器結(jié)構(gòu)和操作步驟，實(shí)驗(yàn)效果較差。因此使用虛擬仿真軟件，使學(xué)生能隨時(shí)隨地進(jìn)入虛擬的仿真環(huán)境中開展實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)動(dòng)手能力。同時(shí)，可以彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)室中精密儀器的不足，提高實(shí)驗(yàn)的效果，讓學(xué)生在一個(gè)高仿真模擬的，全程參與的，虛擬的操作平臺(tái)，熟悉專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，了解精密儀器的實(shí)際工作環(huán)境，培訓(xùn)基本動(dòng)手能力，為進(jìn)行實(shí)際工作奠定良好基礎(chǔ)。通過仿真實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目也可以突出學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性、體驗(yàn)性和探究性。通過引入仿真軟件系統(tǒng)，在理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)之間搭建起一座橋，充分解決理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)操作難融合的問題，提升儀器分析相關(guān)知識(shí)與實(shí)訓(xùn)操作的效率和效果。學(xué)生通過2 種教學(xué)方式的結(jié)合能夠更好地掌握和鞏固儀器的操作技術(shù)，同時(shí)培養(yǎng)自主獲取知識(shí)、自主發(fā)展的能力，優(yōu)化了學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，使教學(xué)資源更生動(dòng)、教學(xué)活動(dòng)更豐富，充分體現(xiàn)出教育信息化的發(fā)展方向。

2.4 加強(qiáng)過程考核，注重學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)

改變以往課程作業(yè)+期末考試的課程考核方式，注重過程考核，在考核中加入課堂互動(dòng)（隨堂練習(xí)、搶答、選人、討論、分組任務(wù)等）、章節(jié)測(cè)驗(yàn)、PPT匯報(bào)等方式，加強(qiáng)學(xué)生參與課堂的意識(shí)感。過程考核中，課堂討論及匯報(bào)環(huán)節(jié)可以增進(jìn)學(xué)生之間的學(xué)習(xí)交流，為學(xué)生提供展示自己的機(jī)會(huì)，鍛煉學(xué)生的語言組織能力、表達(dá)能力和臨場(chǎng)發(fā)揮能力，并培養(yǎng)鍛煉學(xué)生良好的心理素質(zhì)，注重學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。

3 結(jié)語

通過培養(yǎng)方案及問卷對(duì)食品分析的課程內(nèi)容體系進(jìn)行優(yōu)化，使課程之間內(nèi)容不再重復(fù)，與學(xué)生就業(yè)緊密聯(lián)系，提高對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的掌握程度；利用信息化手段，引入學(xué)習(xí)通、flash 動(dòng)畫、視頻、虛擬仿真等多種教學(xué)模式提高課堂趣味性，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、探索知識(shí)和解決實(shí)際問題的能力。通過不斷地改革課堂教學(xué)模式，參與課堂教學(xué)PK，課程于2020 年被評(píng)為銅仁學(xué)院“銀課”，并獲校級(jí)教學(xué)技能大賽二等獎(jiǎng)和課程思政優(yōu)秀獎(jiǎng)。同時(shí)，還利用課程優(yōu)勢(shì)指導(dǎo)學(xué)生分析類的項(xiàng)目課程和畢業(yè)論文，學(xué)生以第二作者發(fā)表核心論文5篇，學(xué)生對(duì)知識(shí)的綜合利用能力得到了很大的提升。