現代食品檢測技術本科教學中科研與教學互動的探索與實踐

[摘要]食品檢測技術是食品質量與安全專業的專業課之一。隨著科學技術的日新月異，食品檢測技術的發展十分迅速，新的檢測技術和檢測手段不斷應用到食品檢測領域中來，在這方面的研究開發工作也變得異常活躍。現代食品檢測技術科研與本科教學的有效融合，對培養高素質的創新型人才將起到積極的作用。

[關鍵詞]食品;檢測;教學;科研

[中圖分類號]G642[文獻標識碼]A[文章編號]1005-4634(2010)02-0066-03

隨著科學的進步、社會的發展和生活水平的不斷提高，食品、食品科技及食品文化也在發生著巨大的變化，人們對食品的品質也提出了更高的要求。我們理解的食品品質應包含兩方面的內容，其一是食品的營養、美味可口、外觀顏色及形狀等;其二是安全衛生。食品品質的好壞，直接關系到食用者的健康、生活質量和安全，而安全問題，更是人命關天的事，有人甚至將食品質量安全列為繼人口、資源和環境之后的第四大社會問題。在大學里，食品質量與安全專業應運而生，很多院校已開始招生，發展勢頭迅猛。作為新設專業，急需適合本專業特點的統編教材[1]。2005年筆者按照《食品質量與安全》專業教材編寫委員會的要求，主持編寫了《現代食品檢測技術》一書。4年多來，我們對該課程教材、教學內容和課程體系不斷進行改革，特別在科研活動與本科教學的結合方面進行了較為深入的探索，有效地推進了課程的建設。

1最新的科研成果及時納入教材，豐富教材內涵

食品檢測的任務是運用物理、化學、生物等學科的基本理論及各種技術手段對食品工業生產中的物料包括食品原料、輔助材料、半成品、成品、副產品等的狀態和主要成分含量及微生物狀況進行分析檢測。在食品檢測過程中，由于檢測的目的不同以及檢測對象的性質和狀態的差異，所選擇的檢測方法也各不相同。傳統的食品檢測方法有感官檢驗法、化學分析法、儀器分析法、微生物分析法和酶分析法。科學技術的日新月異，促進了食品檢測技術的迅速發展，同時研究開發工作變得異常活躍，其他學科的先進技術不斷應用到食品檢測領域中來，內容和方法也在不斷的擴展和更新。由于新技術的引入，開發出許多自動化程度和精度都很高的食品檢測儀器。這不僅縮短了分析時間，減少了人為誤差，也大大提高了食品分析檢測的速度、靈敏度和準確度。筆者在編寫《現代食品檢測技術》的過程中，先進的檢測手段、新的檢測方法以及食品安全的快速檢測技術都做了重點反映，并將計算機視覺技術、光譜分析技術、食品物性的力學、聲學、電學檢測新技術、電子傳感檢測技術 、生物傳感技術、核酸探針檢測技術、PCR基因擴增技術、免疫學檢測技術等一些技術領域的前沿研究新成果納入本書的范圍。為了保證教材的質量，我們組織了一批國內食品院校中教學、科研一線的教授、專家進行編寫，發揮各自的科研優勢，將自身科學研究領域的最新成果寫入教材。這本書共分15章，主要由三部分的內容組成。除第一章緒論外，第一部分(第二章到第四章)介紹的是物理方法進行檢測的內容，大家習慣上也把這一類方法叫做無損檢測。第二部分(第五章到第十章)介紹的是儀器分析方法進行檢測的內容。第三部分(第十章到第十四章)介紹的是現代分子生物學方法進行檢測的內容。第十五章介紹了幾種食品微生物自動化檢測儀。參編教授們豐厚的教學和科研經驗，保證了這本教材內容新穎、豐富，并且淺顯易懂。該書一經出版，立刻受到學生和教師的歡迎，已連續再版多次，并被列為國家十一五規劃教材。該書作為專業課教材不但增進了學生對學科前沿新知識及學科發展動向的了解，而且拓寬了視野，培養了專業興趣，激發了創新的熱情。

2針對學科特點，進行課程整合和課程群建設

《現代食品檢測技術》一書內容幾乎涉及到食品品質檢測的方方面面、各種技術手段。該書作為食品質量與安全專業和食品科學與工程專業的核心選修課程和新開課程，與本專業原來的一些課程存在內容重疊和后續課程的連接問題。為了發揮我校“大工程”的教育思想，保持“大工程”的培養特色，筆者在制定《現代食品檢測技術》課程計劃時，結合教材內容，進行了課程的整合和課程群的建設，將原來的“儀器分析”課并入“現代食品檢測技術”課，并將教學內容分為兩個部分，即“現代食品檢測技術之一——儀器分析方法檢測”及“現代食品檢測技術之二——食品檢測新技術”。總學時數為70小時，分兩個學期上。第一部分在三年級上學期開設，主要介紹教材中緒論和第五到第十章的內容，學時數40小時;第二部分主要介紹物理方法進行檢測(教材中第二章到第四章)和現代分子生物學方法進行檢測(教材中第十章到第十四章)，學時數為30小時，在三年級下學期開設。通過整合，《現代食品檢測技術》這門課程的內容變得集中，克服了不同課程中相同內容重疊的現象，有利于學生集中學習，形成全面、整體的概念，同時對食品檢測技術的發展趨勢也有了清晰的了解。針對每一章的內容，組織一批承擔過相關研究的教師進行分章講學，講授者結合親身經歷，講述一個科學問題是如何提出的，科學研究的思路是如何展開的，科學研究的方法又是如何形成的。通過實實在在的實例，加深對課本理論概念的理解，逐步培養科研能力。教師發表的與這些課程有關的研究論文作為課外閱讀資料，把最新的知識和信息傳遞給學生， 這不僅豐富了教學內容，滿足了學生求真求實的心理，促進了教學質量的不斷提高，而且使學生能夠掌握學科發展動態，激發學生的好奇心和學習興趣，逐步培養起學生的科學研究的能力。

在課程群建設方面，充分研究了與本專業其它課程(分析化學、有機化學、微生物學、生物化學、自動儀器及儀表、食品結構計算機圖象處理、計算機在食品工程中的應用、食品品質無損檢測等)的銜接，進行本專業食品品質與安全檢測類課程群的整體建設。我們將專業課程分為食品加工技術、食品科學、食品工程、食品品質與安全檢測、食品工業企業管理五個課程群，組織教學活動。食品品質與安全檢測課程群包括現代食品檢測技術、自動控制及儀表、食品結構計算機圖象處理、計算機在食品工程中的應用等課程。食品品質與安全檢測課程群的建設，有利于對檢測原理理解的加深及應用能力的加強，有利于全面深刻地掌握專業知識。正是得益于相關課程之間的交流、溝通和相互支撐，《現代食品檢測技術》已成為我校食品科學與工程和食品質量與安全本科專業最有特色的課程之一。

另一方面，為了滿足就業市場對學生工程動手能力的需求，江蘇大學將《現代食品檢測技術》作為食品工程專業學生動手能力培養的重要教程。從2003年課程設立以來，2007年和2009年兩次修訂教學大綱，增加實踐環節和實習實驗教學內容，編制了《現代食品檢測技術實驗指導書》。通過省重點學科建設、省部共建項目和學校重點實驗室建設專項等多種渠道，初步完成了學生工程化能力培養平臺的建設，先后建成多條檢測線、生產線及多個校外實習基地。借助學校工程訓練中心的平臺，開展學生課外實踐活動，提高學生對食品檢測儀器和檢測手段的認識水平。成果“高等工程教育開放型工程訓練體系的研究與實踐”2005年獲國家級教學成果獎二等獎。

3圍繞課程教學，開展科研活動，加強能力培養

江蘇大學是一個有著濃厚的機械和工程背景的學校，食品科學與工程學科是江蘇省重點學科，擁有一級學科博士點和國家博士后流動站，并設有江蘇省生物資源分離工程中心，其中農產品加工與貯藏工程是江蘇省國家重點學科培育點。承擔過多項國家863計劃、支撐計劃、國家自然基金以及多項部省級課題。2008年，成果《食品、農產品品質無損檢測新技術和融合技術的開發》獲國家技術發明二等獎。為充分利用學科的科研優勢、人才優勢和設備優勢，學院組織學習成績優秀、思想品德好、有較強的團結協作意識的全日制本科二、三年級學生和本碩連讀生組成科研小組，參與教師或研究生的科研項目，承擔一部分力所能及、與本團隊研究方向相關的課題，這些課題具有較高難度，同時有科學性、新穎性等特色，但一般沒有現成的實驗方案，實驗方法靠學生自己查文獻去摸索，實驗方案和技術路線也靠他們自己設計和確定。經過充分調研和討論，在教師的指導下，學生制訂出詳細的實驗計劃，包括詳細的實驗流程等并予以實施。這樣做的目的在于培養學生文獻的獲取、分析及綜合能力，獨立思維能力，獨立解決問題的能力和探索創新的能力。與此同時，在分工、協作、集體攻關的過程中，學生的組織能力、協作能力、交流能力和處理人際關系的能力也得到全面的鍛煉，每個人的風格和激情都得到了很好的展示及發揮。更重要的是通過向有經驗的教師的直接學習和私人接觸，學到了科學研究的方法。一般而言，參與過科研工作的本科生，就業形勢往往也比較樂觀[2-4]。

通過課外科技活動，本專業學生運用所學的知識，研制了一些食品檢測及加工專用設備，培養了學生的工程素質和運用所學知識解決工程與技術問題的能力。近年來，共有27名學生申請獲得學校大學生科研立項，5名學生在學校“星光杯”大學生課外科技作品競賽中獲獎，3名學生參加中國大學生創業計劃競賽獲獎，3名學生參加“挑戰杯”全國大學生課外科技作品競賽獲獎。通過畢業設計，本課程組老師讓學生從事一些食品質量與安全檢測設備的研制設計以及一些食品質量或安全食品機械的選型、布置的設計課題，近年來有4名學生獲江蘇大學優秀畢業論文，1名學生獲江蘇省優秀畢業論文，鄒小波博士在本科畢業后又在本學科連續攻讀碩士、博士學位，他的博士論文《計算機視覺、電子鼻、近紅外光譜三技術融合的蘋果品質檢測研究》被評為2008全國百篇優秀博士論文。

4建設高水平的師資隊伍，保證科研與教學的相互促進

國內外相關經驗證明，一所大學沒有高質量的科學研究，就不可能建立一支高水平的師資隊伍，沒有高水平的師資隊伍同樣也不可能有高水平的教育質量和科學研究[5，6]。

筆者鼓勵教師提高學歷層次，目前擔任該課程的所有主講教師，均具有博士學歷;我們鼓勵并安排他們出國深造，開闊視野，了解國外食品品質與安全檢測的最新發展動態;企業和市場永遠引領著技術發展的方向，食品檢測儀器展覽是本課程的教師知識更新、掌握市場需求及產品信息的重要陣地，任課教師們積極參加食品品質與安全檢測儀器的展示活動，一方面宣傳了自己，另一方面了解了市場最新的產品及最需要的檢測儀器種類、規格。這既可豐富自己的教學內容，又可向學生提供最新的信息。

筆者鼓勵本課程青年教師參與食品檢測裝備的研制和其他相關科研課題，通過提高業務水平，豐富其講課的內容和深度等措施來加強師資隊伍建設。如主講教師孫宗保老師，2003年留校任教，并攻讀碩士和博士學位，從開始開設現代食品檢測技術這門課開始，一直承擔著該課程的主要教學任務。他自行編制了一套與該課程配套的多媒體課件，取得良好的上課效果。作為一名高校教師，從事科研，不僅能有效提高自身的業務水平，而且也能明顯地提高教學質量。從上世紀80年代末期開始，食品科學與工程教研室承擔了大量食品、農產品品質無損檢測的課題，故90%以上的青年教師從進科室的第1年即在高年資教師的指導下參加課題的申報、技術路線的制定、論文的撰寫等各個環節的工作，得到了非常好的鍛煉。調動了每一位教師的科研積極性，不斷推出科研成果，借助科研成果的載體，形成“科研水平提高-教師教學能力提高-教學質量提高-學生質量提高”的良性循環。

綜上所述，現代食品檢測技術課程的改革與科研活動是緊密相連的。科研和教學相輔相成互相推動，互相促進。優秀的科研成果可以融入教學，推動教學水平的提高，同時高水平的教學又可以促進高素質創新性人才的培養。我們在本科教學中要繼續發揮科研活動的推動作用，不斷提升現代食品檢測技術本科教學的水平。

參考文獻

[1]趙杰文，孫永海.現代食品檢測技術[M].北京:中國輕工業出版社，2002.

[2]王鐵行.科研促進本科教學之淺議[J].西安建筑科技大學學報(社會科學版)，2006，25(3):30-31.

[3]呂福源.在高等學校有關科類教學指導委員會工作會議上的講話:為建設世界規模最大質量最高的高等教育而努力[R].合肥:合肥工業大學，2001.

[4]張琦，萬君康，莊越.國家重點實驗室創新能力及其運行績效的內涵研究[J]，科技與經濟，2005，18(1):15-18.

[5]鄭書深，馮曉勇.以科研促教學——提高本科人才培養質量[J].醫學教育探索，2007，6(2):128-129.

[6]程靜.地方工科院校教育教學改革探索[M].北京:北京工業大學出版社，2002.