食品質量與安全專業分析化學教學改革初探

蔣緯　吳迪　胡穎　劉婉頤

摘要：分析化學是本科化學、藥學、生命科學、環境科學及食品科學等專業的一門重要的專業基礎課程，為了滿足社會對大學生人才技能的要求，對分析化學學科進行教學改革迫在眉睫。該文對食品質量與安全專業的分析化學課程在教材選擇、教學內容、教學模式等方面進行了教學改革探索，以期達到提高學生學習的主動性，培養學生的創新能力，貼合專業性及社會需求性的目的。

關鍵詞：分析化學；食品質量與安全；教學改革

隨著分析方法、分析技術、分析儀器的不斷創新，以及社會對人才需求的改變，分析化學的教學模式、教學內容及教學針對性等內容都需要進行教學改革，以適應當前高等教育的發展和社會的需求。分析化學是高等院校化學、藥學、生命科學、食品科學等相關專業的一門重要專的業基礎課程，開設分析化學課程，旨在培養學生掌握各種分析技術的基本操作技能，熟悉分析化學的平衡理論體系，樹立“定性”和“定量”的科學理念，使學生初步具備科研思路和科研方法。近年來，隨著食品安全問題越來越嚴重，食品質量與安全專業和分析化學課程的結合越發緊密，如何運用快速、簡單、精密的分析方法及分析儀器進行食品成分分析、添加劑含量限量檢測以及食品農藥殘留等問題，關系到分析化學課程內容的設置、課程教材的選擇等。而傳統的分析化學教學已然不能適合當前食品專業學生學習的需要，分析化學課程教學改革勢在必行。

1.分析化學課程教學中存在的問題

1.1課時少。課程安排不合理 分析化學分為化學分析和儀器分析兩大模塊，很多高校一學期就需要學完兩個模塊的內容，教學內容多，課時少，有些章節，如沉淀滴定和質量分析法，電位法和永停滴定，質譜法，核磁共振，毛細管電泳及色譜聯用等內容都被刪除。分析化學作為專業基礎課，應該安排在基礎課完結之后再進行學習，這樣學生有了一定的化學、物理學科基礎，能進行簡單的儀器操作，這樣才能較好地完成分析化學課程的學習。但是，有的專業學生還沒接觸基礎化學或者大學物理就開始學習分析化學，不能理解化學分析的平衡原理，溶液四大平衡體系，光學原理及原子結構等問題，為分析化學的學習帶來了很多的問題，學生基礎薄弱，學習效果差。

1.2滴定分析篇幅過多。儀器分析教學課程較少 四大滴定雖然反應類型不同，但是在原理和操作上有很多共性，且滴定原理在滴定分析概論中已經重點介紹，所以每個章節分別學習在教學內容上有很大重復，不利于學生的共性學習。儀器分析部分的教學中，很多新興的儀器方法和技術在教學過程中沒有得到體現，儀器的教材內容得不到及時的更新，例如核磁共振波譜法、質譜法、氣相色譜法及聯用技術分析等方法。由于科學技術的飛速發展，儀器的發展及更新日新月異，再加上學校經費和學科發展的限制，很多先進儀器在高校得不到較好的推廣和應用。

1.3“定性”和“定量”的概念薄弱 分析化學是使用化學、物理化學、計算機科學等學科方法來解決物質的組成及含量的一門學科，確定物質是什么，分析某一組分的具體含量是多少，這就是分析化學中的“定性”和“定量”。掌握“定性”和“定量”，需要扎實的理論基礎、規范的實驗技術操作、正確的計算方法、準確的實驗數據、嚴謹務實的學習科研態度，每一個環節缺一不可。這些繁瑣的環節使學生在學習中容易產生煩躁、隨意的情緒，進而影響“定性”和“定量”思維的塑造和強化。

2.食品質量與安全專業分析化學改革探索

2.1教材的選擇 分析化學教材多樣，各教材雖然在主要內容上基本一致，但又各有側重。我國高校眾多，各個學科的學習針對性不同，在選擇教材的時候，要根據專業的教學要求及教學重點對教材進行針對性的選擇。由于沒有針對食品質量與安全專業出版分析化學教材，所以我校選擇的是李發美主編的教材及其配套的實驗教材，因其內容覆蓋面廣，針對性強，應用性強。但是在實際教學過程中，會加入具體的食品安全問題進行講解，如毒奶粉分析事件，農藥殘留檢測等。實驗課程中，也會使用食品進行實驗教學，如大蒜中揮發油的提取及成分鑒定，洋蔥皮中總黃酮的提取與含量分析，牛奶中pH值的測定等等，以提高食品質量與安全專業學生的學習興趣，加深其對專業知識的理解和實驗儀器的應用。

2.2教學內容的改革 分析化學內容豐富，知識點多，包括方法原理、儀器組成、數據計算、誤差計算等方面的內容，同時還涉及化學、物理、數學、物理化學等學科知識，若按部就班的學習中，學生無法掌握各種分析方法的共通性、學科間交叉內容的互補性、科學技術發展的前沿性，所以在教學內容中要進行教學內容的改革。在對食品質量與安全專業的分析化學教學中，筆者壓縮了化學分析的內容，將四大滴定放在一起講，壓縮相同或相近內容，有效減小同一理論不同方法的重復現象。由于該專業已經學習過無機化學，無機化學教學中已對溶液的四大平衡理論進行了重點介紹，分析化學課程中就可將四大平衡進行統一介紹，即保證了教學內容的系統性，又具對比性，還可以加強學科間的聯系，便于學生對知識的掌握及梳理。食品質量與安全專業重視學生對檢驗儀器的掌握情況，所以在教學過程中增加儀器分析教學課時，引入儀器分析新方法。在理論講解過程中，增加新興、熱門的儀器分析方法，分析技術和前沿性的發展現狀；在實驗過程中，分析時下熱門的食品安全問題，如使用凱氏定氮法分析奶粉中氮的含量，紅外分析方法鑒定奶粉的優劣，高校液相色譜法分離咖啡中咖啡因的含量等。加強理論和實踐教學的創新性和前沿性，加深學生學習的積極主動性及探索性。此外，還鼓勵學生關注社會食品質量與安全熱點問題，與分析化學學科相聯系，積極探討如何高效、快速地使用儀器檢測相關的食品安全問題。根據就業形式，加強與用人單位的聯系，及時調整教學內容，使學生能夠學以致用，解決工作的一些實際問題，培養社會需要的食品安全專業人才。

2.3教學模式的改革

2.3.1多種教學方法相結合，建立新型教學模式 傳統的教學方法是單純的講授法，這種方法很難激發學生學習的主動性和積極性，長期以往，課堂氛圍差，學生易形成依賴思維。討論式教學模式可以在一定程度上改善傳統授課法的缺點，但是該模式耗時長，年輕教師對課堂節奏與討論重點的把握度不高，討論問題的針對性不強。問題的選擇中，要考慮到學生能夠接受的廣度和深度，否則容易出現冷場的局面。角色互換模式可以使學生體驗教學過程中的問題與困難，要求學生對所講解內容有較好掌握，例如講解酸堿滴定的基本原理，因為學生已經掌握了四大平衡體系理論，酸堿反應也接觸較多，能夠較好的掌握，但是pH計算等問題，學生仍達不到講解的要求。TBL教學模式將討論模式及角色互換模式結合起來，一方面可以調動學生準備的積極性，另一方面給學生一個展現個人能力與團隊合作的平臺，在體驗教學的過程中學習團隊合作的重要性。慕課模式打破了學習的地域性與片面性，根據學習要求，可以在互聯網上找到相關的公開課程進行學習，這種模式的興起，促進了高校教師提高自我教學能力的同時，也加快了校間資源共享。各類精品課程的上傳，反映了學校的教學水平與教學公開，校內校外、國內國外的資源皆可以在慕課模式的推廣中不斷傳播。在教學過程中，不能使用單一的教學模式，可以將多種模式相結合，建立新型的教學方法，提高學生的學習興趣，最大限度地提高教學質量。

2.3.2重視實驗教學，理論聯系實踐，強化知識體系 本科教育強調學生自身學習能力的培養，在教學過程中，可以通過一系列的強化訓練加深其對重要知識的理解和應用。重視實驗教學，讓學生參與實驗選題中來，培養實驗過程中的創新能力。根據學生的專業特點和學科要求，有針對性地選擇課堂習題及實驗內容，讓學生在課堂中能夠積極思考，課后能夠主動查閱文獻資料，對于知識的掌握起到事半功倍的效果。例如，設計一個設計性實驗，如蔬菜或水果中農藥殘留的檢查和含量測定，要求學生課后查閱相關文獻，設計出科學合理的實驗方案，然后根據學校的實驗條件選擇可行的實驗方法進行實驗。這樣，學生能夠運用所學的分析方法解決日常生活中遇到的食品安全問題，促進創新思維的培養、使理論與實踐相結合，提高學習的自主性。

2.3.3改進課程考核方式，全面提高學生綜合能力 分析化學課程內容多、課時少，涉及的學科多，學生完全掌握講授重點有一定困難。對食品專業分析化學的考核采用考試成績（60%）+實踐（30%）+平時成績（10%）形式，可以降低學生考試的緊張度，從平時課堂表現、實驗表現及最后的考試中綜合評價學生的學習成績，考察學生在學習過程中的分析和解決問題能力、創新能力等綜合素質，避免“一考定成績”方式引起的考試作弊等問題。

3.結語

分析化學課程的改革是為了提高教學質量，提升學生社會競爭力，通過構建合理化的教學體系，激發學生學習的主動性和創新性，努力培養符合社會需求、嚴謹務實的創新性人才。隨著社會科技的不斷發展，分析化學學科的理論及技術也會不斷更新，課程的改革不僅是適應社會的發展，更是適應科學進步的需要。