食品質量與安全專業“階梯遞進式”實驗教學模式研究

王 霞 張豐香 張莉莉 邵麗軍

濰坊醫學院公共衛生與管理學院 山東濰坊 261053

民以食為天，食以安為先。食品質量與安全是關系國計民生的重大公共衛生問題，尤其是近年來劣質奶粉、瘦肉精、塑化劑、瘋牛病等重大食品安全問題時有發生，舌尖上的安全已成為社會普遍關注的焦點，因此目前社會亟須一批從事食品質量控制和安全檢測的高素質專業人才[1]。

食品質量與安全學科是一個應用性強、多學科交叉的專業，以生命科學、食品科學和預防醫學為基礎，研究食品的營養、安全與健康的關系，通過對食品生產、加工的管理和控制，保證食品的營養品質和衛生質量，促進人體的健康[2]。

我國教育部2002年批準開設食品質量與安全專業以來，全國已有26所醫藥類高校設立該專業的本科教學[3]。濰坊醫學院于2010年開始在全國招收食品質量與安全專業本科生，我校以“知識、能力、素質”三位一體的綜合應用型人才培養為目標，根據食品質量與安全專業特點，以2013級學生(50人)為研究對象進行了教學改革，供各類院校參考。

1 本校傳統實驗教學存在的問題

1.1 實驗課分散 缺乏系統性和關聯性

傳統實驗教學中的各實驗項目獨立，尤其是多門課程之間缺乏關聯性，同時實驗員負責實驗設備和試劑的準備、收整，學生僅完成操作部分，缺乏完整性[4]。例如，有機化學中硝基苯的合成和蒸餾實驗，學生在課上僅學習了蒸餾和冷凝操作，卻不清楚6 mol/L的硫酸怎么配、含有強酸的廢液如何處理、圓底燒瓶如何清洗烘干；多門實驗課中都用到酸堿滴定管，但學生還是不清楚滴定管漏液如何調整、如何排氣泡、如何清洗。

1.2 實驗項目多為驗證性 缺乏思考和積極性

傳統的實驗項目多按實驗手冊進行，強調單一知識點的理解和練習[5]，學生實驗中僅是按照實驗步驟“木偶”式操作，“照葫蘆畫瓢”，缺乏思考和積極性。例如，脂肪的索氏抽提是非常重要的一個實驗項目，大多學生在實驗過程中僅是按照實驗步驟機械操作，對實驗原料的基本要求、有機試劑的回收率、抽提脂肪的主要成分等問題都不做思考，換一種樣品、換一種提取劑就不會操作了，這大大降低了該實驗的意義和有效性。

1.3 教學基礎設施薄弱 缺乏“實戰性場地”

食品質量與安全專業的招生時間短、規模小，實驗教學基礎和設備不足，尤其缺乏大型的食品工藝和檢測場地，實驗項目與實際崗位需要脫節[3,6]。教學基礎設施薄弱是許多小專業、新專業共同面臨的問題，僅靠學校的投入在短期內很難解決。食品質量與安全專業的實踐性很強，要求與實際生產、檢測接軌，該方面的問題更為突出，“校企聯合培養”模式是解決該問題的一種有效途徑。

2 實驗教學的改革措施

依托2013年山東省高等學校卓越工程師培養計劃，我校以2013級食品質量與安全班(50人)為研究對象進行了實驗教學改革。改變過去填鴨式教學方法，打破傳統的按科目各自組織實驗的教學模式，將各科目的實驗課程優化整合，分為基礎實驗、專業實驗、綜合性設計型實驗、獨立創新性實驗4個階段，階梯遞進式推進學生實驗技能的培養。

2.1 在“厚基礎”階段培養學生基本實驗素質—“抱著走”(大一、大二)

食品質量與安全專業需要較強的化學基礎，我校本科生在大一、大二階段共開設有機化學、無機化學、分析化學、物理化學4門基礎化學課程，共有實驗課90個學時。4門課程之間各自獨立，缺乏聯系并有一定的重復性。教學改革過程中將各門課程的實驗內容進行了整合，開展系統的專項實驗項目，重點掌握基本實驗規范和主要儀器設備的原理及操作(見表1)。教師在實驗過程中重點關注學生操作的規范性，并對實驗技能、實驗態度、實驗報告分別打分，提高學生的積極性和參與性。例如，《基本試劑使用》單元中，結合常用酸堿試劑、有機試劑、有毒有害試劑的種類和特點設計實驗內容，學生系統地完成試劑的稱量、配制、使用(滴定、蒸餾等)、回收、廢液處理等環節，培養學生嚴謹實驗素養的同時，建立安全意識、環保意識。

表1 基礎實驗單元劃分

2.2 結合專業特點開展專業基礎實驗—“扶著走”(大二、大三)

生物化學、食品化學和食品理化檢驗、食品工藝學是食品質量與安全專業的重要專業基礎課，共有112個學時的實驗課，在此階段大力開展專業基礎實驗(如表2)。例如，食品理化檢驗單元中，食品基本成分測定環節將食品中水分、灰分、蛋白質、油脂、礦物質、維生素等成分的測定進行整合，學生分組提前查閱資料、預習實驗內容，相對獨立地開展并完成多個實驗項目檢測。教師對學生實驗方案的合理性、實驗操作的規范性和實驗數據的分析等環節給予指導和評價，學生在實驗過程中不斷發現問題、改進實驗環節、提高實驗技能。

表2 專業實驗單元劃分

實驗過程中，一組學生的選題為“蜂蜜中基本營養成分測定”，該組學生設計實驗方案時選用直接干燥法測定水分含量、凱氏定氮法測蛋白、斐林試劑法測糖，實驗過程中問題頻發，烘干時樣品會糊、消化時泡沫溢出、斐林試劑滴定時終點不明確等。查閱資料后發現，該實驗設計存在嚴重問題，蜂蜜中糖分含量非常高，測定時需要特殊的實驗方法和預處理。學生在“出現問題—查閱資料—分析問題—調整方案—再次嘗試”過程中重溫了理論、激發了興趣、鍛煉了技能、提高了素質。

2.3 校企聯合培養 開展綜合性設計型實驗—“牽著走”(大三)

根據卓越工程師的培養方案，于第六學期暑假開展兩周的企業見習培養，依托我校6家實習見習企業(得利斯集團、濰坊風箏面粉有限責任公司、濰坊瑞福油脂股份有限公司、山東坊子板橋酒業有限公司、濰坊倍利食品有限公司、山東天元盈康檢測評價技術有限公司)，利用企業的場地、設備、技術人員等優勢，充分發揮企業技術骨干的“導師”作用和專業教師的理論特長，開展綜合性設計型實驗教學(見表3)，讓學生在實際生產實踐中學習知識、明確需求、設計實驗、解決問題[1,3]。

2013級有8名學生到濰坊瑞福油脂股份有限公司見習兩周，實地學習芝麻油、芝麻醬的生產工藝。通過技術人員的解析，深入理解溫度、濕度、氧氣等對油脂氧化和風味形成的影響，并結合該企業實際問題—芝麻渣的廢物利用，自行設計了綜合設計性實驗項目—芝麻渣的水解、脫色和除臭。5名學生以此為研究方向，完成了本科論文設計。

表3 綜合設計性實驗單元劃分

2.4 以畢業論文為切入口開展創新探索性實驗—“看著走”(大四)

本科畢業論文是檢驗理論知識運用、獨立實驗及寫作能力的重要手段，我校從大學生科技創新、技能大賽、本科生導師制等幾方面入手，由大三開始選題、設計實驗方案，確保畢業論文的高質量完成。2013級食品班共有23人完成實驗設計型畢業論文(其他為問卷調查型)，4名學生被評為校優秀畢業論文，1名學生選送省級優秀論文，數量和質量方面均高于往屆畢業生。

“階梯遞進式”教學改革實踐證明，通過實驗課程整合優化、校企聯合培養等途徑能夠顯著改善學生的實驗技能，培養學生獨立思考、根據實際問題設計實驗的能力。完成實驗設計型畢業論文的23人中，有14人根據見習過程中企業的實際問題選題，6人以大學生科技創新項目為題，3人根據興趣自主選題，在論文的整體設計、實驗實施、結果分析等方面都比較合理、規范，較好地實現了本科實驗培養目標。

3 結語

當代90后大學生思維活躍、善用網絡資源、自我表現力強，對設計型實驗的興趣度和投入度高，通過合理的安排和引導可以較好地完成實驗的設計和操作。另外，學生的基礎參差不齊，習慣片段式學習、理論知識掌握零散、應用能力差，教師需要付出許多的時間和精力才能保證實驗教學的順利進行。