高職高專食品營養與檢測專業“儀器分析”課程的教學改革初探

蘇杰　胡煒東　楊俊峰

摘 要 理論性和實踐性都很強的“儀器分析”課程，是高職高專類食品營養與檢測專業的一門核心課程。本文從合理安排教學內容、優化教學方法、加強實踐教學和改革課程考核方式等方面對“儀器分析”課程的教學改革進行了初步的探討。

關鍵詞 儀器分析 教學改革 食品營養與檢測

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2016.02.049

1 “儀器分析”教學改革的重要性

1.1 食品安全問題備受關注

食品安全問題概括為以下幾個方面：農藥、獸藥殘留超標；工業污染導致的食品安全問題；違規使用食品添加劑和違法使用非食品添加劑；假冒偽劣食品等。近年來，我國食品安全事故頻發，如駭人聽聞的蘇丹紅事件、三聚氰胺事件、地溝油、瘦肉精、塑化劑等，引起了消費者對食品品質和食品安全的質疑，也引起了各級政府部門極大關注。在這種形勢下，培養具有專業素質和專業技能的食品營養與檢測專業人才顯得尤為重要。

1.2 “儀器分析”教學存在的問題

1.2.1 教材內容對食品營養與檢測專業的適用性不強

多年來多數教材的理論知識不能完全符合食品營養與檢測專業的培養要求，且針對高職高專層次的學生內容太過深奧和繁冗；對于操作性很強的數據處理軟件系統的知識尚未提及。教材的實驗內容涉及的儀器不能與實驗室現有的儀器相匹配，且涉及到的食品分析檢測實驗較少。

1.2.2 理論內容繁冗復雜和考核方式單一，使學生學習興趣不濃

儀器分析所涉及的基礎知識及基本原理是比較復雜的，有時涉及物理領域光學和電學的知識，有時用到化學反應的知識，有時甚至涉及到高等數學用微積分計算，這需要學生有較扎實的基礎。高職高專的學生的知識層次水平本來就較本科院校的學生低，遇到這些內容如有一點基礎知識的漏洞，就會感覺儀器分析內容抽象，無法搞懂，從而不愿意對本課程努力鉆研和學習。另外，傳統的期末閉卷筆試的考核方式，以知識體系作為主要的考查對象。這就導致學生對實踐教學沒有興趣，對于理論知識的學習也是等到期末考試前兩周死記硬背以應付考試。

1.2.3 實踐教學相對不足

“儀器分析”實踐教學中存在兩個問題。第一，儀器方面，雖然近幾年的實驗室建設取得了巨大的成就，但是大部分儀器比較昂貴，涉及到貴重儀器的實驗只能由老師演示，學生參觀。第二，驗證性實驗偏多，沒有完全調動學生的主觀能動性。學生只是機械地按照現成的實驗原理和操作步驟進行驗證性的實驗，很少對實驗過程進行思考。

2 解決方案

2.1 針對專業特點，合理安排教學內容和選擇教材

我院食品營養與檢測專業的“儀器分析技術”課程共48學時，包括32學時的理論課和16學時的實驗課。對于高職高專學生，這門課程是為食品檢測分析工作奠定理論和技能基礎的。我們本著“夠用、實用”的原則，調整了教學重點。突出了紫外—可見分光光度法、原子吸收光譜法、氣相色譜法、液相色譜法和電位分析法在食品營養檢測中的重要地位，①原因在于它們是對食品營養成分、金屬離子、農藥殘留、獸藥殘留、食品添加劑等進行分析的常用手段。對于紅外光譜、質譜、X射線熒光分析等內容要求學生一般了解。

我系儀器分析課程所選用的教材是由中國輕工業出版社出版的《現代儀器分析》，屬于高等職業教育“十二五”規劃教材。這本教材是教師們與同類教材相比較后精心選取的，這門教材所涉及的知識體系符合高職高專教育的“必須、夠用”的培養目標，內容上不繁允，基本知識條理清晰，層次分明。學生使用后反映該教材內容通俗易懂，涵蓋了他們在課堂上涉及的知識，且課后有習題，能夠進行隨堂練習和考查；每章后面還附有適合于食品專業學生操作的實驗，具有很強的實用性，是一本適合高職高專學生使用的教材。

2.2 運用多種教學方法，提高教學效果

“儀器分析”是一門理論性和實踐性都很強的學科，運用傳統的灌輸式的教學方法顯然不能收到良好的教學效果。這就要求我們不斷地發掘新的教學方法，應用多種教學手段實施教學。目前，我們主要采用現場教學法、四階段教學法和任務驅動法，期間結合多媒體、板書等多種教學手段。

理論課上，在講解每一種分析方法時，我們結合目前的食品安全現狀，舉一些實例。例如在講液相色譜法的時候，先以講故事的形式講述有關豬肉的“瘦肉精”事件、嬰兒奶粉的“三聚氰胺”事件以及臺飲料起云劑的“塑化劑”事件，再以提問的形式讓學生思考這些有害物質怎樣檢測，最后引入這些物質的檢測方法——液相色譜法。這樣就可極大地激發了學生的學習興趣，讓他們覺得學有所用。然后采取現場教學法，讓學生親眼目睹儀器的形狀，大致講授儀器的相應組成部件，使學生對儀器有一個直觀的認識。接著回到教室，以板書與多媒體相結合的形式系統地講解儀器的基本工作原理，多媒體教學可以將儀器的結構圖、圖譜和工作流程以圖片的形式直觀地展現出來，板書又可將所講內容條理清晰地列在黑板上，做到重點突出，層次分明。

實驗教學采用任務驅動法。首先讓學生確定做哪方面的實驗，應該如何準備實驗，讓學生提出在實驗實施過程會出現什么樣的問題，如何根據實際情況解決這些問題。接著教師演示儀器的基本操作，期間講清楚“做什么？”“怎樣做？”但要以啟發提問的方式使他們明白“為什么要這樣做”，再由學生操作，教師觀察學生的操作過程，對于錯誤的操作給予糾正，對于得到的數據引導學生能夠正確處理。最后教師予以評價和總結。

2.3 注重基礎性實驗的開展，使學生具備基本的操作技能

高職高專基礎性實驗開展的目的主要是讓學生們掌握基本的儀器實驗技能，包括樣品的前處理、儀器的基本操作、數據的分析和處理以及簡單故障的排除能力。②根據我們的理論教學內容，有目的性地開展了六個實驗項目：“茶飲料中茶多酚含量的測定”、“飲用水中硝酸鹽氮的測定”、“蔬菜中鈣含量的測定”、“面包中BHA和BHT的測定”、“牛乳中三聚氰胺的測定”“畜產品酸度的測定”。

每個實驗項目任務不同，例如前兩個項目雖然都屬于紫外-可見分光光度法的實驗，但是“茶飲料中茶多酚含量的測定”的目的是培養學生使用722可見分光光度計，能夠根據現有的經驗公式進行定量，同時通過此項實驗讓學生直觀地觀察到理論課上提到過的“顯色反應”；而“飲用水中硝酸鹽氮的測定”則使用TU-1901型雙光束紫外可見分光光度計，因儀器與計算機相聯，需要學生會使用工作站，培養學生通過標準曲線法來進行定量的能力。

2.4 與實訓相結合，培養學生的創新精神

根據“儀器分析”實驗學時少的特點，我們又增加了72學時的“儀器分析實訓”課程。實訓教學的實施是在理論教學和實驗教學的基礎上進行的，進一步引入多個綜合性項目測。通過選定實訓目標，使學生進行探索性的研究，這樣便加強了學生的創新能力的培養，提高了學生的自學能力和綜合素質。

如在實訓課上，指定一種實訓材料如黃瓜，讓學生測定黃瓜的多項指標如葉綠素、金屬離子以及農藥殘留含量。這樣學生首先自己查閱資料，設計出適合本實驗室現有條件的實驗方法，自己準備實驗（包括配試劑、樣品前處理），自己操作儀器，從而測定出黃瓜的多項指標。這樣一來，實驗室涉及光譜法和色譜法的儀器幾乎都得到了充分的利用，學生的動手能力有了極大的提高。

2.5 改革考核方式

期末考試“一考定乾坤”的傳統考核方式顯然已經不能全面考查學生學習本課程的學習效果，為了對學生的綜合能力進行客觀評價，我們改革了本課程的考核方式。

我們采取三方面的考核形式，分值分配比例是筆試成績占50%，實驗成績占30%，平時成績占20%。筆試通過閉卷考試的形式進行，內容涉及儀器的工作原理、基本構造、應用范圍和特點等。實驗考核兩方面內容，一是實驗操作技能，教師根據學生在操作動作是否規范、操作過程是完整、合理進行打分；二是實驗報告，主要看學生是否按照規定的格式（實驗目的、實驗原理、實驗儀器與試劑、實驗結果與討論）書寫，重點是“實驗結果”的數據是否可靠，在“討論”中是否能合理分析實驗結果，且是否能夠全面總結實驗的注意事項。平時成績包括三方面的內容，一是考勤成績，通過嚴抓考勤，減少了學生曠課、遲到和早退的情況；二是學生對上課提問的表現成績，通過上課提問，增加了教師與學生之間的互動，提高了學生的主觀能動性；三是專題論文成績，這一任務在本課程的第一節課布置，要求在期末上交，論文內容要涉及當今最先進的儀器分析方法，且這一方法是所用教材中沒有提及的，這樣就使學生積極查閱前沿的儀器分析的新方法和新技術，使他們在掌握基礎知識的同時掌握了科研發展的新動態。

3 結語

通過師生們的共同努力，我系“儀器分析”課程的教學改革取得了階段性成績，使學生在掌握基礎理論知識的基礎上鍛煉了實踐動手能力，同時激發了其創新精神。“儀器分析”學科本身就有著發展迅速、應用廣泛的特點，這就要求我們教師在今后的教學中仍要不斷地探索和鉆研，力求使所傳授的知識能夠與時俱進。

*通訊作者：蘇杰

基金項目：內蒙古農業大學職業技術學院精品課程建設項目（201511YJPKC03）

注釋

① 劉梅.食品科學專業儀器分析課程教學改革的研究.農產品加工，2015（5）：65-66.

② 鐘金鋒，覃小麗，張甫生等.食品儀器分析課程“應用型實驗技能”教學體系改革探討.廣東化工，2015（18）：187-205.