開放式研究與實踐性教學在食品分析課程中的探索與實踐

□ 福州大學 汪少蕓 洪 晶 饒平凡

食品分析課程是食品科學與工程專業中一門理論性、實踐性和技術性很強的專業基礎必修課，是培養學生思考能力、動手能力和科學研究能力的重要環節。食品科學與工程專業承擔著培養具備扎實的理論和實踐基礎并能夠很快適應食品加工與食品品質管理的高級專門人才，其中食品分析課程教學效果好壞占有重要的地位。如何讓食品分析課程的教學主動適應時代要求，滿足新世紀復合型、創新型人才培養的需要，是我們必須研究和探索的問題。

當前，國內高校的食品分析課程教學普遍存在的問題是內容多、課時少，如福州大學等校實行32學時的理論學時加上16學時的實踐課程，而理論教材內容包括“蛋白質的測定”、“脂肪的測定”、“糖類物質的測定”、“食品添加劑的測定”等13章內容，實踐課程包括對應于理論教學的13個實驗。理論和實踐教學的內容之多，學時之有限，往往無法保證高質量的教學效果和質量。目前的教學方式多采用“注入式”的教學方法，通常由教師在講臺上講授分析原理、目的、內容及測試實例，學生的能動性發揮不夠，對學科發展前沿了解不多，這對培養學生的綜合能力和創新思維不利。同時，目前的培養方案中，與食品分析課程相關的課程例如 “儀器分析”、“分析化學”和“食品分析檢驗”等，都屬于分析類的系列課程，教學內容上往往存在交叉、重復的問題，導致有限的學時數不能被高效利用；其次是實驗內容系統性不夠，單項實驗課題或者是進行簡單的操作，或者是只實驗其中的部分環節，甚至某些重要知識點被忽略。目前的實驗教學，多是以驗證理論教學的經典方法和掌握操作概要為主要目的，不利于學生創新思維的培養；而且，學科發展日新月異，驗證性為主的實驗課難以檢驗不斷更新的新理論、新方法。

我們在食品分析課程教學中，針對如何培養和加強學生的分析問題和解決問題的能力，進行了一些有益的改革和探索，在構建開放式理論性與實踐性教學的探索與實踐過程中，主要做了以下幾方面的工作。

一、構建開放式教學平臺

我們充分吸收國內外優質的食品分析資源，課題組精心收集了課程的英文教材、英文實驗教材；用于食品分析的各種標準方法如歐洲標準、美洲標準、中國標準和地方標準等，構建開放式的創新教學平臺；并把美國FDA，歐盟和日本食品分析網站鏈接入課程網站中，資源豐富，形象生動，實現師生互動的食品分析課程教學平臺，延展了教學空間。教學平臺的設計既注重學生對專業知識的掌握，又注重引導學生了解最新科研動態，更注重學生創新能力的培養。

“食品分析”教學網站融入新型的網絡框架設計，使網絡頁面更加飽滿和充實，色澤更加明快。內容包括“教學目標”、“教學內容”、“步進教程”、“實驗教學”、“學習園地”、“網站資源”、“教學錄像”、“教學資源”、“師生互動”等內容；教學網站內容包括主講教師介紹、教學隊伍、教學課程、教學課件、教學實驗、教學實例、教學習題、教學資源等內容，為學生提供了一個良好的學習與交流互動的環境，而且有效地節約授課時間。

二、教學與科研緊密結合

食品分析學科是發展最為迅速的學科之一，其更新發展的速度日新月異，有些研究進展甚至對傳統的理論假說和學術觀點提出了挑戰。授課教師不僅要扎實地掌握經典理論、基本知識，而且要站在學科發展的前沿，關注本領域科技發展的最新動態，并及時把這些國內外發展動態、最新研究成果以及備受關注的重大課題融入教學內容中。 項目組在課程教學中，堅持以“以科研為先導，以教學為基礎，以科研帶動教學，用教學促進科研，科研教學相互促進”為指導思想，在保證教學內容系統性的前提下，及時更新教學內容，不斷融入學科的最新研究進展，并通過教材基本內容延伸部分的“專題報告”和“名家報告”，對學科的發展趨勢和進展進行介紹，教學中注重融入學科的項目研究成果進展。例如及時引入課程發展前沿的二維電泳技術、原子吸收技術、液相－質譜技術、GC-MS、UPLC、NMR 和 MALDI－TOF質譜技術等。 這既活躍了課堂氣氛，又開闊了學生的知識眼界，激發了學生主動探求新知的熱情和動力。

新的食品營養、食品安全問題和新的分析方法不斷涌現，項目組教師努力把握學科發展的脈搏，動態調整教學內容，及時引入最新科研成果，以科研促教學。課題組科研上承擔和參與了許多重要的課題，包括國家級，以及其他省部級項目和橫向合作項目多項，在中國糧油學報、中國食品學報、中國中醫雜志、色譜、Peptides、Protein Expression and Purification、Journal of Agricultural and food Chemistry，Journal of Peptide Science等國內外核心期刊上發表論文多篇，有近40篇被SCI、EI收錄；研究成果獲省科技進步獎和國家發明專利。通過食品分析科研的思路、過程與獲得的成果案例介紹，使學生慢慢領會學以致用，理論聯系實踐。學生通過參與教師的科研課題或本科生科研訓練，學會利用所學的基礎理論知識指導實踐，同時又在實踐中加深對課本知識的理解。

三、實施研究性教學

開展研究性教學，注重學生知識、能力和素質的綜合培養。增設專題講座和學生討論課，引導學生積極思維，提高學生自學能力和表達能力，培養創新思維。設計研究性的教學方案，采用融啟發、提問、研討、專題報告會等多種教學方法，密切聯系實際，激趣引思，喚起學生的學習熱情，讓學生真正實現由“學會”到“會學”的轉變。對教學中的某個知識點或熱點問題，如食品中三聚氰胺（Melamine）的檢測，蘇丹紅（Sudan）的檢測、水產品中農藥殘留的檢測等，引導學生通過查閱相關的文獻資料，寫出討論稿，在課堂上進行交流，鼓勵學生大膽提出自己的觀點和設想。這種教學形式既活躍了課堂氣氛，提高了學生的學習熱情和興趣，又增長了知識，開闊了視野。

專題報告會不僅讓學生學習查詢資料的方式、小論文的撰寫，而且有機會考核他們的科學思維和表達能力。學生的學期論文內容涉及聚氰胺的檢測，蘇丹紅的檢測、蔬菜水果和水產品中農藥殘留檢測、孔雀石綠（Malachite green）的分析等眾多現代食品分析領域的熱門話題，發言十分踴躍，學習態度由被動為主動，培養了學生分析問題和解決問題的能力。

四、改革實驗教學體系

我們把實踐教學的目標定位在以培養創新型、復合型人才為目標，以加強基本技能訓練為基礎，通過綜合性與設計性實驗、生產實習、畢業論文（設計）等一系列環節，培養學生的創新能力與動手實踐能力。具體做法包括：一是重視實驗基本方法和基本技能的訓練；二是調整實驗教學內容，增強實驗的綜合性；三是增加研究性實驗內容，加強學生創新能力的培養。食品分析實驗在達到基本操作訓練后，還設計與教師的科研課題相結合，如食品中三聚氰胺的檢測等，從簡單的驗證性實驗向大型研究設計性實驗發展，由學生自行設計安排實驗，從查閱資料→制定實驗方案→準備實驗器材→實驗操作→記錄實驗過程→分析討論，全部由學生在教師的指導下獨立完成。改革后的食品分析實驗，既避免了重復實驗，又控制了實驗時數，使實驗更為集中，學生可以在有限的實驗學時數內開展更多的實驗。學生普遍認為新的實驗體系由于需要自己思考，聯系前后實驗內容和結果，因而可以學到更多的知識，并激發創新性。實驗教學內容上，食品營養成分等基本技能訓練性實驗占35%；食品反式脂肪酸、山梨酸含量的檢測等綜合提高型實驗占45%；蘇丹紅的檢測，三聚氰胺的檢測等設計性實驗占20%；將課程的基本原理與方法概要滲透到生產實習、畢業實習、畢業論文等所有實踐性教學環節中，注重引導學生參與科學研究，加強學生科研能力的綜合訓練。

學生通過參與教師的科研課題或本科生科研訓練，學會利用所學的基礎理論知識指導實踐，同時又在實踐中加深對課本知識的理解。針對實踐環節偏少的問題而不斷進行改革，增加了三性實驗；制作了實驗課教學多媒體課件，包括實驗室注意事項、實驗的方法、原理和主要步驟、思考題以及實驗報告和實驗小論文規范格式等，下一步將上載于“食品分析網絡課程在線”上，學生可以下載或直接瀏覽，方便學生對實驗課進行預習，提高實驗課堂效率。采用實驗錄像、模擬實驗室等現代教育手段輔助教學；調整教學內容，增強實驗綜合性，編寫綜合性實驗指導講義《食品分析實驗》作為實驗指導書，提高實驗教學質量，并通過實踐效果和傾聽學生反饋加以不斷調整與改進的實踐模式。近5年來，參與本課程組SRTP課題立項訓練的有100多人，其中有13位學生獲得福州大學本科生科研訓練計劃優秀項目，8位學生獲得福州大學優秀畢業論文，學生參加課題與發表的科研論文達20多篇。

努力改善實驗條件，開放實驗室，為學生提供一個寬松的理論聯系實踐的空間，鼓勵學生開展小型多樣的課題研究，或與教師的科研課題相結合，或與學生的科研實訓SRTP（大三，大二學生自主主持的項目）結合，將實驗內容和他們感興趣的課題結合起來，讓學生充分發揮想像力和創造力，有目的、有步驟地去設計與完成實驗任務。他們利用假期到課程實驗室進行課題活動，通過訓練，實踐操作能力都有了較大的提高，這為他們進入大四后完成畢業論文打下了良好的基礎，達到培養學生實驗技能、動手能力和創新能力的目標。

五、建立配套的考核體系

采取課堂平時成績、專題報告成績、實驗課成績與期末考成績相結合的綜合評定，讓學生在平時注重基礎知識的積累，并通過寫專題報告和實驗報告和小論文幫助學生對相關知識真正理解和記憶，從而避免過多的死記硬背；對學生的創新思維和探索性學習成果給予適當加分鼓勵。實現教考分離，從2003年開始，食品分析課程的考試已實現教考分離。

考試內容方面，食品分析系列課程考核分為理論考試和實驗考試。理論考試測試學生的基本概念、基本理論知識掌握的程度以及對綜合性知識的運用能力。理論考試的重點側重定義概念、方法原理、方法概要、分析計算、方案設計。在理論考試的試題中不斷增加主觀分析題的比例，以充分考查學生學習的主觀能動性和應用理論來分析問題、解決問題的綜合能力。考試方式方面上，理論考試采用閉卷方式，實驗考試采用抽簽取號的方式。實驗考試學生抽取實驗題號，到指定的操作臺進行實際操作，這就要求學生在考前對每一個實驗都必須掌握。老師根據實驗操作、實驗報告及回答問題情況給出得分。

成績評定方面，建立平時作業、課堂討論及期末考試相結合的評定方法，注重學生運用知識能力的考核。食品分析成績根據學生的期末閉卷考試成績 （占總分65%）、實驗成績（占總分25%，其中平時實驗態度、紀律、實驗報告占50%，實驗操作測試占50%）、小課題設計（占10%）進行綜合評定。實踐證明，這種考核方法可以客觀體現一個學生對知識的掌握情況，實際操作能力和創新能力，提高了學生對研究性、實踐性學習的重視程度和學習主觀能動性，對學生創新能力的培養和綜合素質的提高有很好的促進作用。

六、結束語

新世紀對人才提出了更高的素質要求，食品分析課程作為食品工程專業的一門重要的專業基礎課程，其教學將面臨著新的挑戰與機遇。對課程體系改革以提高教學質量，自覺運用研究型、啟發式教學方法，變灌輸為啟發，變被動為主動，引導學生在學習過程中主動地提出問題，主動地思考問題，主動去發現、去探索，培養學生創新能力，以適應新世紀對人才的需求。

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