高等院校“食品分析与检验”课程教学体会与思考

2018-01-29 17:34王妍入
科教导刊 2017年36期
关键词:教学体会高等院校

王妍入

摘 要 “食品分析与检验”是高等院校食品专业学生的专业基础课之一,具有很强的理论与实践性。文章结合笔者的教学经验,提出了该课程教学中存在的问题,并对如何提高其教学质量进行了分析与总结。

关键词 食品分析与检验 教学体会 高等院校

中图分类号:G424 文献标识码:A DOI:10.16400/j.cnki.kjdkx.2017.12.043

Abstract “Food Analysis” is one of the core courses in the major of food science in colleges and universities, which has strong theoretical and practical application. Based on the authors teaching experience, the article puts forward the problems in the course teaching and analyzes and summarizes how to improve the teaching quality.

Keywords Food Analysis; teaching experience; colleges and universities

0 前言

随着我国经济的不断发展,人民的生活水平不断提高,对食品的要求也由“吃得饱”上升到“吃得安全、健康”的层面。现阶段的人们比任何时候都更加关注食品的安全、营养以及对健康的利弊等问题,食品分析技术无疑是保障消费者饮食安全、健康的重要抓手。食品的检测工作贯穿于食品开发、生产和销售整个过程,在食品产业中起着举足轻重的作用。“食品分析与检验”是研究各类食品组成成分的检测方法以及有关理论,进而评定食品品质的一门技术性科学。[1]它是高等院校食品专业的专业基础课之一,具有很强的理论性和实践性,理论教学与实验教学并重,最终使学生達到根据所学知识和技能,能够对食品中的不同成分及特性进行分析和操作的目的,同时提高学生分析问题和解决问题的能力,培养学生的创新思维和科研能力。学好“食品分析与检验”这门课程对学习和掌握食品专业其他专业课程如食品化学、食品工艺学、食品营养等具有重要的作用。[2]因此,通过教学设计,调动学生的学习积极性,提高本课程的教学质量就显得尤为重要。文章根据笔者近几年从事“食品分析与检验”教学的经验,总结了该课程教学中存在的问题,并提出了改进的建议和意见,以期对学科建设与发展起到推动作用。

1 “食品分析与检验”教学中存在的主要问题

1.1 教学内容陈旧,跟不上现代食品分析技术的发展[3]

我校的“食品分析与检验”课程采用了郑州大学出版社的食品分析教材(ISBN978-7-5645-0304-8),[4]该教材中的检测方法以国家标准检测方法为主,近几年来,我国国家标准检测方法进行了大量的改进。近年来,我国修改更新了一大批国家标准,在国家卫计委印发的《食品安全标准与监测评估“十三五”规划(2016-2020年)》中提出,在“十三五”期间进一步完善食品安全标准与监测评估工作体系,制定、修订300项食品安全国家标准,这就存在教材的更新速度赶不上国家标准的改进速度的矛盾。例如,食品中抗坏血酸的测定这一部分内容中,书中列举的是2003年实施的国家标准(GB5009.86-2003蔬菜、水果及其制品中总抗坏血酸的测定),采用荧光法和2,4-二硝基苯肼法测定食品中的抗坏血酸;然而,该国标已于2017年3月作废,取而代之的是2016年制定的新标准(GB5009.86-2016食品中抗坏血酸的测定),在新国标中,废除了2,4-二硝基苯肼法,增加了高效液相色谱法及相关方法的定量限,同时增加了2,6-二氯靛酚滴定法。诸如此类的国标更新还有很多,如果照本宣科,就会导致学生所学得知识陈旧,与实际生产实践脱节。

其次,在食品检测领域,除了国家标准检测方法,快速检测技术也得到了飞速发展和广泛的应用,学生不仅需要掌握国标的检测方法,还应了解先进的快速检测技术。例如,国家标准方法中,重金属元素的检测主要采用原子吸收光谱、原子荧光光谱法等仪器检测方法,然而,基于免疫反应的快速检测方法、基于纳米材料的传感器检测方法等快速筛查方法都得到了广泛的应用。

最后,“食品分析与检验”的教学内容与其他课程存在一定交叉。“食品分析与检验”主要介绍食品中化学成分、有毒有害物质的检测方法,涉及到化学检测方法(如酸碱滴定)、仪器检测方法(如高效液相色谱、荧光分光光度法等)。一些理论和实验内容与其他课程存在交叉与重复,例如“仪器分析”课程中会主要涉及大型仪器的检测原理、方法以及相关实验。重复的学习内容与实验造成学时的浪费,也使得学生丧失学习的兴趣与动力。

1.2 实验教学设计刻板,缺乏对学生创新能力的培养

“食品分析与检验”课程是理论与教学并重的一门科学,课堂讲授检测原理与方法步骤,通过实验对学生理论学习进行巩固,并使学生掌握实验操作。目前的实验设计大多简单刻板,任课教师给学生发实验指导书或相应的国家标准,实验操作完全按照实验指导中一步一步的完成即可,不需要学生思考,无法培养学生的创新能力与思考能力,学生完成试验后的收获也不大。

其次,由于一些实验具有一定的危险性,直接由实验员代为完成,将剩余的简单易做的步骤留给学生完成。例如,凯氏定氮法测定食品中的蛋白质含量,由于消煮实验使用浓硫酸和高温加热,这一步骤往往由实验员完成,学生只进行蒸馏和滴定。一些任课教师甚至直接取消了凯氏定氮法的实验内容,采用分光光度法进行代替。然而,笔者认为,凯氏定氮法是最为经典的蛋白质测定方法,不能因为实验操作繁琐、具有一定的危险性而从学生实验中删除。endprint

随着食品分析技术自动化发展,很多操作复杂、时间长的实验被操作简便、快速的检测仪器所取代,这些仪器在食品分析中可以一键给出测定结果,操作人员不需要有过多的专业知识和技能,然而在实验教学中,这类仪器的使用会造成学生懒于思考的毛病。例如,食品中水分活度的测定,传统的测定方法采用康威氏扩散皿,在密封和恒温条件下,分别在水分活度较高和较低的标准饱和溶液中扩散平衡后,根据样品质量的增加和减少量,通过作图,求出样品的水分活度。此方法一般需要若干小时才能够得到结果,但是操作过程可以让学生清晰的理解什么是水分活度以及水分活度的測定原理;而目前常规使用的水分活度仪,仅需要操作人员称取少量样品,放入传感器里便可直接得到结果,虽然减少了学生的操作步骤,提高了实验效率,但是学生无法通过实验加深对水分活度的理解。因此,在制定实验方案时,可以采用多种方法对同一指标进行检测,不仅可以让学生理解检测原理,还能了解当今的检测技术的智能化发展。

1.3 考核方式单一,无法真实体现学生对课程的掌握情况

考核与成绩评定是评价学生学习水平和教师教学效果的重要手段,考核方法、成绩的评定比例以及试卷质量都会影响成绩评定的科学性与公正性。我校“食品分析与检验”课程的考试方式为闭卷考试,按百分制,其中,实验成绩(以实验报告完成情况打分)占30%,期末考试成绩占70%。“食品分析与检验”是一门实践性很强的课程,在课时分配上,理论和实验课时各占32学时,然而,在考核中,实验成绩所占比例过少,使得通过总评成绩无法反映学生对课程的实际掌握情况。

其次,期末考试试卷内容单一,主要包括名词解释、填空题、选择题、简答题和论述题,考察学生对食品成分检测方法的原理、主要步骤、结果计算等方面的掌握情况,这些理论考察和实际应用相去甚远。例如,简答题中,“请简述索氏提取法法测食品中油脂的主要步骤”,考察学生对索氏提取的掌握情况,然而在实际生产中,做油脂分析需要更多考虑的是什么样的食品对应的处理方法会有所不同。因此,我们考察的内容和实际生产中所需要的技能不相符,造成高分学生毕业后,进入食品工厂完全不会食品分析的现象。

最后,实验报告千篇一律,不能真实反映学生的实验能力。学生完成的实验报告大多抄写实验指导书中的步骤,最后加上实验的结果。由于实验时多人一组,很多学生没有得到独立操作和实验的锻炼,仅为完成任务而结束实验,最后抄袭他人的结果,达不到“食品分析与检验”实验教学的目标。任课教师批阅实验报告也大多根据实验结果是否在合理范围内给成绩,而对学生的实验操作等重要环节无法考量,造成实验报告往往成为提高学生总评成绩的手段。例如,在蛋白质的测定这一实验中,国家标准(GB50095-2010)凯氏定氮法中出现了一处笔误,在滴定环节,国标中写“以硫酸或盐酸标准滴定溶液滴定至终点,其中 2份甲基红乙醇溶液与 1 份亚甲基蓝乙醇溶液指示剂,颜色由紫红色变成灰色,pH 5.4;1份甲基红乙醇溶液与 5 份溴甲酚绿乙醇溶液指示剂,颜色由酒红色变成绿色, pH 5.1。同时作试剂空白。”这里的颜色变化是错误的,在食品安全国家标准《食品中蛋白质的测定》(GB 5009.5-2010)第1号修改单中进行了纠正。然而一些学生在实验报告中照抄国家标准中的步骤,没有观察蒸馏和滴定过程中,硼酸溶液发生的颜色变化,最后仍能给出一个正确的实验结果。因此,通过实验报告无法反应学生对实验的真实掌握情况,也使得平时成绩无法真实反映学生的学习效果。

2 “食品分析与检验”教学改革的建议

2.1 关于理论教学的改进建议

随着科技发展速度的加快,迫切需要编纂出能符合当前科技前沿的优秀教材,然而,并非一朝一夕之事。在原有的教材基础上,需要任课教师解放思想、与时俱进,不能完全依托于教材,而应该着眼于当前检测技术的发展方向,大量阅读文献,设计出适应时代的教学方案。例如,在水分检测这一章中,教材中主要介绍了重量法和蒸馏法,然而在实际应用中,对于水分含量低、热稳定性差的食品(例如巧克力),往往采用卡尔费休法进行分析。卡尔费休法也是国家标准方法(GB5009.3-2016食品中水分的测定)中的第四法,但在教材中并未涉及,因此,在讲课中,任课教师应该加入卡尔费休法的原理和方法的介绍。

在食品污染物检测方面,快速检测方法作为一种快速筛查方法,是国家标准确证性检测方法的重要补充,对于保障食品安全和消费者健康起着重要的作用。对于目前广泛应用的快速检测方法,如酶联免疫吸附法、胶体金试纸条法、生物传感器等科技前沿,也应该在课堂上作为重点知识加以补充,拓宽学生的视野,为学生展示食品分析领域的全貌。有条件的学校还可在实验课程中加入快速检测方法的操作,与确证性检测方法进行比较评价。

“食品分析与检验”课程在设计上容易与“仪器分析”等课程发生交叉和重复,这就需要教研组共同商讨每门课程的讲授侧重点,例如食品分析和检验可以只侧重化学检验方法,对于仪器检测方法不做过多介绍,仪器分析课程主要介绍各类仪器的检测原理与方法,并加入食品中相关成分的检测实验,从而避免课程重复与资源浪费。

2.2 关于实验教学的改进建议

首先,实验内容应包括食品主要成分的经典检测方法,如蛋白质测定中的凯氏定氮法、油脂测定的索氏提取法、水分测定的烘箱干燥法等,同时加入先进的快速检测方法进行比较,例如,采用弗马斯燃烧法测定蛋白质含量,盖博氏法测定脂肪含量,快速水分测定仪检测食品中水分含量等。通过比较,让学生了解如何选择适合的食品分析方法。

其次,开展开放性实验。食品分析是一门复杂的科学,从样品的采集、处理、分析到结果处理都有相应的要求与标准。例如,同样是采样,袋装的颗粒状食品和罐装的液体食品的采样方法完全不同,分布均匀的食品与不规则排布的食品样品的采样方法也不同。这些技能在我们传统的实验设计中学生是无法学到的。因此,任课教师应根据实验性质选择灵活多样的实验方式,开展开放式实验教学,以学生为主体,充分调动学生的主动性,自行设计和安排实验。首先将学生分组,每组制定一个实验内容,例如,分别测定牛奶、巧克力、香辛料中的水分含量,学生根据自己的实验材料,查阅资料,合理选择采样、前处理以及分析方法,并通过计算给出合理的结果。这对培养学生独立思考能力和科研能力具有重要的作用。

2.3 关于考核方式的改进建议

“食品分析与检验”是理论与教学并重的一门课程,而目前的课程考核侧重理论知识,对于学生的实验技能鲜有甚至没有体现。因此,应加大对学生实验能力的考评,并提高实验成绩所占比例。例如,将实验成绩所占课程分值比例提升至50%,其中,实验室安全意识占10%,操作技能占20%,数据分析占10%,实验报告的完成占10%。并通过开展开放式实验教学,加大对学生独立思考能力、动手能力和解决问题的能力考核,促使学生认真完成实验环节。

其次,避免死记硬背式的考试方式。在考核学生对基础理论掌握情况的同时,应加大开放性试题的分值比例,考察学生在实际生产中选择检测方法、数据分析以及解决问题的能力,真正实现学以致用,学而有用。

3 结论

总之,在“食品分析与检验”的教学过程中,任课教师应不断总结经验、创新和改革教学方法,拓宽自己的知识水平,提高学生的学习积极性与实践能力,培养学生的分析与解决问题能力、实验操作能力以及发散性思维能力,为食品科学领域的研究输送全方位人才。

参考文献

[1] 王永华.食品分析[M].北京:中国轻工业出版社,2011.

[2] 徐振林,沈玉栋,吴青,肖治理.本科院校《食品分析》课程的教学体会与思考[J].科技创新导报,2013(17):140-143.

[3] 李升福,闻海波.食品分析教学模式改革初探[J].科技创新导报,2013(7):194-195.

[4] 侯玉泽,丁晓雯.食品分析[M].郑州大学出版社,2011.endprint

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