以科研能力提升為導向的食品分析實驗教學改革

程沙沙 紀超凡 畢景然 王慧慧 譚明乾

摘?要：通過對食品分析實驗教學內容的優化更新、虛擬仿真平臺的利用、考核體系的完善和鼓勵學生參與科研課題，構建出一種以學生為主體的新型教學模式，激發學生對食品分析實驗的興趣，提升對學生科研能力和創新能力的培養，為食品專業研究生的人才輸送打好堅實的基礎。

關鍵詞：科研能力;實驗教學;分析技術

食品分析實驗課是食品類專業本科生的專業必修課程，是食品分析與檢驗理論課程的重要實踐環節。這門課程實際上是綜合應用分析化學、儀器分析和生物統計學等方法，對食品基本營養成分（水分、蛋白、脂肪等）、新鮮度（揮發性鹽基氮）、限量添加劑和有害殘留成分等進行分析檢測，為食品安全和品質提供保障。

和理論教學比較，實驗教學具有直觀性、實踐性、綜合性和設計性等特點，對培養學生的科研創新能力具有不可替代的作用。大連工業大學食品學院在“食品分析實驗”實驗內容的設置上充分考慮了專業的特點及特色，但在教學中尚存在實驗項目類型單一，以操作性實驗為主;實驗教學以教師為主，學生處于被動狀態，實驗往往只有少數同學做，多數同學看的現象;實驗考核方式單一等諸多問題。這些問題極大地降低了學生的學習興趣，不利于學生創新和科研能力的培養。

因此，我們采取以下措施來克服上述弊端，以激發學生對食品分析實驗的興趣，提升對學生科研能力和創新能力的培養，為食品專業研究生的人才輸送打好堅實的基礎。

一、 引入新興現代分析技術，優化更新教學內容

在教學過程中，充分利用大連工業大學國家海洋食品工程技術研究中心的現代分析儀器，提升綜合提高性和設計創新性實驗的比例，優化更新教學內容。例如之前的“魚鮮度檢驗-揮發性鹽基氮的測定”“水產品水分的測定”和“水產品脂肪含量測定”為驗證性或操作性實驗，僅利用國家標準規定的微量擴散法、干燥恒重法和索氏提取法對水產品中揮發性鹽基氮、水分和脂肪含量進行測定。在教學過程中通過引入新興的近紅外光譜、高光譜、離子遷移譜以及低場核磁共振等快速無損分析檢測技術，激發學生對實驗的熱情，增加學生對科研的興趣，提升學生科研能力的培養。

二、 鼓勵學生參與實驗的前期準備工作

在實驗準備工作時，將學生以分組的形式分配給實驗員，由實驗員帶領學生進行一些實驗的前期準備，例如實驗所用試劑藥品的配制，實驗裝置的搭建、實驗儀器的調試及校準等。通過參與實驗前期準備工作，增加里學生對實驗內容和流程的了解，提高學生的實驗技能，鍛煉提升學生的科研能力。

三、 利用虛擬仿真課程平臺完善教學任務

大連工業大學食品學院構建的《特色海珍品加工及質量控制》虛擬仿真課程中包含有水分含量測定、蛋白質含量測定、氨基酸含量測定、藥物殘留測定和重金屬測定等課程單元，和食品分析實驗教學部分內容相一致。因此，在實驗教學環節中，充分利用虛擬仿真學習平臺，在相應的實驗課前給學生下達學習任務，學生可以自主選擇時間在虛擬仿真平臺進行學習和操作。通過虛擬仿真平臺學習，可以讓每個學生獨立完成整個實驗的操作，包括試劑的配置，儀器的操作以及后續的數據分析，讓學生在實驗前熟悉實驗的流程和操作，激發學生的動手和創新能力。同時，通過虛擬仿真平臺學習，能夠完善真實實驗中不具備或難以完成的教學任務。例如原子吸收法測定食品中的重金屬含量，在測量時無法觀測到儀器內部的測量過程，結合虛擬仿真技術，以視覺和圖像的雙重方式能夠更形象地展示儀器的基本原理和檢測過程。

四、 完善考核手段，建立實驗課程考查評價體系

將虛擬仿真平臺的學習效果納入最終成績，通過課前提問對學生的預習效果進行考察，在教學過程中從操作技能的掌握和理論知識的應用等多方面進行評價，并且對不同類型的實驗在考核時各有側重。對于操作性實驗，重點考核學生對實驗流程的掌握和實驗動手能力;對于綜合提高性實驗，重點考核學生綜合分析和解決問題的能力以及對實驗理論知識的掌握;對于設計創新性實驗，重點考核學生實驗方案的設計和科技論文的撰寫。同時結合實驗素養（是否按時出勤、是否維護實驗室環境等）、書寫實驗報告的水平（是否按時提交、如實記錄、合理分析等）等對實驗課成績進行綜合評定。通過多種手段的考核，建立更完善更公正的食品分析實驗課程評價體系，增強學生對未來科研的信心。

五、 鼓勵學生參與教師的課題研究

積極鼓勵學有余力的學生參與教研室教師承擔的科研項目中，讓學生有機會真正接觸科學研究工作，協助教師進行科研工作，甚至獨立完成某些簡單的實驗操作。這既鍛煉了學生的實驗動手能力，又讓學生潛移默化地感受到科研的意義，能夠不斷激發學生的科研積極性，提高學生的科研創新能力。

六、 結語

通過以上改革措施的實施，有效提高了食品分析實驗課程的教學質量，增強了學生對實驗技能的掌握的，激發了學生的學習熱情與興趣，培養了學生發現和解決問題的能力與科研思維，提高了實驗設計能力和科研論文的寫作能力。科研思維和能力的培養，對學生進行畢業設計、研究生深造以及從事科研工作都有極大的幫助。

參考文獻：

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作者簡介：

程沙沙，紀超凡，畢景然，王慧慧，譚明乾，遼寧省大連市，大連工業大學食品學院。