淺談食品分析實驗課程教學方式的改革與提升

劉 志 柳 薇 黎 瀅 李 彬 陳 飄

(湖南人文科技學院農業與生物技術學院 中國 婁底 4170000)

1.引言

食品分析實驗是基于食品成分檢測技術及其理論知識進行食品品質研究及評價的一門課程，廣泛應用于食品工業生產中物料的分析與檢測，也將直接關系到人們的飲食安全[1]。食品分析實驗課程主要內容包含食品營養成分分析、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],注重培養學生理論應用于實踐的能力。通過食品分析實驗課程的教學，既能使學生切實掌握實驗操作技能、分析檢測技術，又有助于學生認知、使用分析檢測設備，是學生今后走上食品行業崗位必備的技能科目。

但以往的食品分析實驗課程教學上存在的問題不斷凸顯。如傳統的實驗教學大綱的部分教學內容是以食品基本成分分析為主的驗證性實驗，學生所掌握的分析檢測技術與食品行業就業崗位關聯度低[3]；同時，“教師包辦型”的課程教學方式下，學生處于被動學習狀態，其創新能力和綜合應用能力的培養受阻；其次，部分高校經費有限，目前的實驗室設備已難以滿足學生學習需求。因此，對食品分析課程教學進行改革就顯得極為迫切了。

隨著人們對食品安全性問題日益重視，食品分析實驗課程作為一門培養學生分析檢測技能的應用型學科，對培養能夠熟練掌握食品檢測相關的理論知識與操作技能的應用型人才起著十分重要的作用[4]。此外，近年來，教育部及國務院發布的《教育部關于開展國家虛擬仿真實驗教學項目建設工作的通知》[5]、《國務院關于印發國家職業教育改革實施方案的通知》[6]中均強調了實驗課程教學改革提升的重要性。同時，自2016年我國正式加入《華盛頓協議》，這就意味著通過我國工程教育認證的專業畢業生，均會被其他簽約組織視為已獲得從事該專業領域工程工作的學術資格[7]，因此，更需要對食品分析實驗課程做出改革，力求為食品行業培養出技能應用型人才。

本文就食品分析實驗課程存在的問題，從教學內容、實驗教學、考核制度等方面進行教學改革，為提升食品分析實驗教學貢獻力量。

2.食品分析實驗教學現狀

2.1 教學內容落后，與社會實際需求不符。近年來，全國各類食品企業不斷繁榮發展，食品檢測技術也在不斷更新，技術技能專業人才越來越成為企業的剛需。但是，高校學生技能與食品行業需求不符的問題也隨之暴露，學生在動手能力、對實際生產操作流程等方面均存在不足[8]。而教學大綱是引導教師進行教學活動的重要依據，對培養人才具有重要指導意義[9]。但是，教學大綱中部分教學內容跟不上技術和食品企業的飛速發展，造成目前的食品分析實驗教學不能很好地貼合社會實際需求。另一方面，在同一專業各學科課程內容的設置上，存在重復性，專業整體課程沒有構成體系，理論教學與實驗教學關聯度低。

2.2 實驗室建設、管理存在缺陷。“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行”，食品分析實驗是一門強調學生實踐技能的課程，理論課程并不能達到培養學生實踐能力的要求。更為重要的是使學生通過進入實驗室深入了解儀器設備結構、工原理和實驗操作方法。但是，目前高校實驗室卻存在諸多不足。

一方面，各實驗室之間各行其是，儀器設備分配規劃不到位，實驗室間難以實現資源共享，同時，教師還有科研需求，因此部分儀器設備分散在不同科研室，導致學生設備利用機會少，對教學和科研都帶來不利影響[10]。

另一方面，多數高校由于經費有限，食品分析實驗的儀器設備種類和數量較少，儀器陳舊簡單，實驗條件嚴重欠缺。出現絕大多數學生共用一臺設備進行實驗，形成實驗課上人多儀器少的局面，加之受到教學時長的限制，部分學生沒有上機實踐的機會，難以培養學生實踐能力，導致教學質量下降。

而且以往的食品分析實驗課程多以在實驗室的集中授課為主，教師“一對多”模式的教學方式下，易造成教師與學生之間的交流少，不利于師生關系的發展。其次，教師也難以顧及到所有學生的情況，學生操作不當導致安全事故發生的可能性大。

2.3 考核制度單一，無法真實反映學生情況。考核制度僅僅以教師評價為主，主要依據學生的實驗報告書寫情況進行評價，這種單一的考核辦法使得部分學生通過抄襲實驗報告的做法也能夠在考核中獲取高分，具有片面性，忽視了學生多方面能力的考核，難以調動學生的學習積極性，存在極大弊端。

3.食品分析實驗教學改革措施

3.1 優化教學內容，貼合社會實際需求。高校與校外食品企業建立合作關系共同編著教學大綱是促進高校培養應用型專業人才的重要舉措[11]。一方面高校邀請多家優秀食品企業的專家進行交流合作，獲取食品企業當前的最新發展技術趨勢和行業現狀，同時教師親身深入企業崗位學習調研，將企業規范內化于教學內容中；另一方面借鑒其他食品分析實驗課程培養較好的高校的課程安排方式；最終并結合本專業學生的核心競爭力及本高校專業學生的實際情況不斷修訂教學大綱，對于滯后和領先的學科知識及技術適當刪減和補充，優化教學內容，避免專業學生與社會實際需求脫節。

食品分析實驗分析檢測技術遵循的標準多為依據國家食品檢測標準制定，但是國家食品檢測標準仍在不斷增加、提高中[12]。教師在實驗教學時要與時俱進，及時向學生更新國家食品檢測標準的新要求，并內化于平時的食品分析實驗中。另外，食品分析檢測不能局限于國內，更要放眼國際。在食品檢測標準的教學內容上可以引進ISO質量認證體系，將我國和國際食品檢測標準形成對比，保證教學內容緊跟時代發展。

3.2 借助虛擬仿真實驗室軟件補充實驗教學。隨著信息化技術不斷發展，虛擬仿真技術也越來越受到高校實驗教學的青睞，上百所入選國家級一流本科課程的高校多數都設置有虛擬仿真實驗教學一流課程。2019年，教育部發布關于一流本科課程建設的實施意見，目標經過三年左右時間，建成萬門左右國家級和萬門左右省級一流本科課程(“雙萬計劃”)，其中就包括1500門左右國家虛擬仿真實驗教學一流課程[13]。

虛擬仿真實驗室包含儀器設備的結構、工作原理介紹、樣品預處理、儀器使用方法、數據處理方法等模塊在內。在實驗過程中，提供實驗操作演示、自主探索實驗等多種方式，給予提供學生自己動手進行實驗準備、實驗操作、實驗數據處理等機會。一方面，虛擬仿真實驗室加載理論知識虛擬仿真模塊，將實驗原理、化學藥劑反應過程等理論知識立體化，通過將所有實驗設計為游戲通關模式，每一節實驗最后設置知識點答題，將其對應的題目解析設計為游戲趣味模式，促使學生自覺通過虛擬仿真平臺反復操作，使學生在“游戲”中預習或鞏固實驗知識點、注意事項、實驗操作步驟等，另一方面，虛擬仿真實驗室包含精密儀器模塊，使學生能夠接觸及學習儀器的檢測流程及日常儀器故障的維修。然后再結合線下實驗室進行實際操作，通過線上線下的教學結合，最大程度培養學生實踐能力。

因此，針對食品分析的實驗教學，虛擬仿真實驗教學不用受到時間和空間的限制，對于某些在線下實驗教學中無法開展的高耗能、高成本、高危的實驗項目，學生可以通過虛擬仿真實驗室進行，無需考慮安全性、成本高低等問題。學生還可以根據實驗教學速度結合自身的實際情況，自主選擇實驗內容，極大程度的豐富了實驗項目，不僅能夠加深學生對知識的理解鞏固，同時還大大拓寬學生的知識面。

3.3 轉變教學模式，強化學生能力培養。“授之以魚不如授之以漁”，教師在線上教學的過程中，要避免傳統的灌輸式教育為主，做到“以教師為主導，以學生為主體”。要求學生成立實驗小組，根據小組實際情況，每次實驗推舉一名成員成為學生助教，并且要盡量保證每位學生均有至少一次的擔任助教的機會。一方面，每次實驗的學生助教組成“助教團”，并在實驗前熟悉實驗內容，理解實驗步驟的設計理由，在實驗課前負責基本溶液的配制、熟悉實驗儀器的基本使用方法、分配實驗藥品及器材等。在實驗課上由“助教團”承擔“小老師”的角色，講授實驗過程，教師適時補充，進一步提升學生的團隊意識和對知識的歸納總結能力；另一方面，每個學生助教需督促實驗小組成員完成預習工作，并充當師生之間的溝通橋梁，及時向老師反映小組的學習問題及輔助、督促小組成員的實驗學習。從而，形成高效的協作式學習模式，培養學生學習、實踐、協作等多方面能力，促進學生多方面能力的提升。

針對各類食品企業安全問題頻頻出現的現象，如三鹿毒奶粉、酒鬼酒塑化劑超標、立頓紅茶農藥超標、大米鎘超標等等事件，教師要針對性地和學生探討分析檢測方法，教會學生利用現代儀器設備如何快速檢測有毒有害物質，培養學生不斷更新和豐富對最新檢測技術的認識，并依托校內實驗室和校外食品企業檢測室帶領學生掌握最前沿的檢測技術。同時，為了讓學生能更好地將理論應用于實踐，避免學生所學與社會需求脫節，高校與食品企業聯合成立食品分析檢驗專項實驗室，充分利用食品企業中的實驗室、檢測室等，將學生作為專項試驗項目的主要管理與實施者，教師適時給予指導與幫助，培養學生自主實踐能力及創新思維。

3.4 考核制度多樣化。在傳統的考核項目如簽到、作業完成度、課堂回答問題、實驗報告、實驗操作能力等的基礎上，推行理論考試和實驗操作考試并行的綜合性考試，實驗操作考試基于理論考試知識出題，考查學生對理論知識的綜合運用能力和動手實踐能力。

其次，評價體系不再以教師為唯一考核主體，利用校內外實驗室及檢測室的檢測設備，結合課程內容讓學生自行設計探索性實驗，并邀請校外專家作為學生考核的主力。同時，鼓勵和校內選撥學生參加大學生技能大賽、創新創業大賽、食品檢驗資格證考核等，并將此作為考核的重點加分項，以考促學，培養學生實踐能力和創新能力。

4.結語

本文在以往的食品分析實驗教學的教學內容、教學模式、實踐模式和考核方式的基礎上，從進一步優化教學內容、轉變教學主體、推行虛擬仿真實驗室等方面進行嘗試，努力培養學生的實踐能力和創新思維。但是，隨著時代的發展和人才培養的需要，食品分析實驗教學的改革與提升應該在平時線下教學的基礎上更多地引入信息教學資源，不斷提高食品分析實驗課程的教學質量。