項目驅動教學法在“食品安全檢測技術”課程實踐教學中的應用研究

楊武英，杜 娟，黃 波，王文君，耿 響，熊建華，羅秋水

（1. 江西農業大學食品科學與工程學院，江西南昌 330045；2. 江西農業大學職業師范學院，江西南昌 330045）

0 引言

“食品安全檢測技術”是江西農業大學食品科學與工程學院食品質量與安全專業學生必修的專業主干課程，與食品加工生產、食品包裝、食品營養與安全學、儀器分析、食品分析、生物化學、食品化學、衛生學、毒理學等眾多學科知識密切相關，是一門多學科交叉的、實踐操作性極強的應用型課程，該課程要求學生既要扎實掌握相關理論知識，又要具備較強的實際操作能力，尤其是提高學生的實際動手能力。“食品安全檢測技術”課程實踐教學使學生初步涉足食品安全檢測領域，對于培養加強學生的實際操作和研究能力及提高綜合實驗素質起奠基作用，然而該課程實踐教學以往的教學方法和教學手段較單一，因循守舊，學生的學習主動性無法得到很好地發揮，實踐能力和創新能力非常欠缺，因此對“食品安全檢測技術”課程實踐教學的教學改革研究勢在必行[1-2]。

項目驅動教學法是德國職業教育教學法改革的新模式，把整個學習過程分解為一個個具體的項目，設計出項目教學方案，按行動導向設計教學思路，在教學過程中以項目為中心，通過完成一個完整項目的過程來學習相關的知識和技能，不僅傳授給學生理論知識和操作技能，而且培養學生的職業能力，是教、學、用三位一體的教學方法[3-5]。課程組在目前食品質量與安全專業建設以工程教育專業認證為導向的大環境下，立足于工程教育專業認證對學生的畢業要求，結合“食品安全檢測技術”課程實踐教學現狀，將項目驅動教學法引入學校“食品安全檢測技術”課程實踐教學中，對項目驅動教學法在“食品安全檢測技術”課程實踐教學中的應用進行了一些探索，以期更好地與食品質量與安全專業培養目標相契合，滿足國際大環境下我國食品行業對新型富有實踐能力和創新精神的緊跟學科發展前沿的高素質食品安全檢測工程人才的培養需求。

1 “食品安全檢測技術”課程實踐教學現狀分析

課程實踐教學的目的是使學生能依據理論課所學的各種食品安全檢測技術，按照國家制定的食品安全檢測標準，對食品生產與加工中的物料中可能存在的農藥、獸藥、重金屬、天然毒素、食品添加劑、持久有機污染物、食品加工過程產生的污染物、食品包裝過程的污染物等有毒有害物質殘留進行檢驗，進而科學評價被分析食品的安全性，加強學生對食品安全檢測技術理論知識的理解和相關檢測儀器操作的熟悉和掌握，提高學生分析和解決實際問題的能力，培養學生嚴謹的工作作風、實事求是的科學態度，提高學生綜合實驗素質和科學研究能力，為未來的科學研究及實際工作打下良好的基礎。然而，傳統的“食品安全檢測技術”實踐教學多是在一種封閉環境中進行的，嚴重束縛了學生創新意識的激發和創新能力的培養，通過對江西省幾個本科院校開設的“食品安全檢測技術”課程的實踐教學現狀進行調查研究，發現該課程傳統實踐教學中存在的問題和不足主要體現在以下幾個方面：①驗證性實驗所占課時比例較大，如液相色譜和氣相色譜等大型儀器設備一般都是通過教師演示完成，學生不能親自動手操作，驗證性實驗對培養學生對食品安全檢測技術理論知識的初步認知有一定的意義，但是過多的驗證性實驗不僅激發不了學生的學習興趣，而且也不利于培養學生開放、創新的思維；②綜合性設計性實驗較少，實驗準備主要由實驗員教師負責，學生主動性得不到發揮，尤其是創新能力的培養不足；③大型分析檢測儀器設備臺數有限，很難保證所有學生都獲得動手操作的機會；④實踐教學考核方法單一，不能真實客觀地評價學生的掌握情況；⑤實踐項目結合食品加工企業生產一線產品質量安全檢測實際少，無法使學生理論聯系實際。上述問題和不足說明該課程傳統實踐教學方法已經不能滿足食品質量與安全專業培養目標的良好實現。因此，如何改進“食品安全檢測技術”課程實踐教學方法和教學手段，使“食品安全檢測技術”課程實踐教學符合目前食品安全的新形勢，體現食品安全檢測技術的發展方向，激發學生學習興趣，尤其是提高學生的動手操作能力，從而取得良好的教學效果是該課程實踐教學改革中亟待解決的問題。

2 “食品安全檢測技術”課程實踐教學項目驅動教學法的設計和實施

項目驅動教學法是教育領域中的一種比較新穎的教育教學方法，強調學生主觀能動性的發揮，能較好地解決理論和實踐相結合的問題，是解決傳統“食品安全檢測技術”課程實踐教學中存在的問題和不足的有效方法[6-8]。“食品安全檢測技術”課程實踐教學項目驅動式教學模式就是教師和學生一起設計一些研究性、綜合性和設計性的食品安全檢測前沿項目，讓學生自己組織團隊，以解決食品安全檢測問題為目標，設計實驗方案、組織實驗設備和實驗材料、配制實驗試劑、實施實驗、分析處理實驗數據、撰寫實驗總結報告等，自主地進行學習、研究，體驗科學探索發現過程，從而培養學生發現問題、分析問題和解決問題的興趣和能力[5-6]。

2.1 實踐教學項目驅動教學法的組織方式

“食品安全檢測技術”課程是學校食品質量與安全專業的一門專業主干課程，理論學時32 個，平時實驗學時32 個，教學實習2 周（32 個）。平時實驗時間學時最多3~4 個/次，只能安排一些相對簡單的驗證型實驗，沒辦法安排綜合性設計性實驗。由于項目驅動型實驗難度較大，與課題探究的連續性和完整性相配合，項目驅動型實驗教學過程應在連續幾天內集中完成，不宜采用每周1 次實驗、分散進行的傳統組織方式。因為平時實驗沒有辦法保證項目驅動型實踐教學的順利完成，所以依托2 周的教學實習周來開設項目驅動型實驗，進行“食品安全檢測技術”課程實踐教學的項目驅動教學法研究。

2.2 項目的設計

項目驅動教學能否成功的前提取決于良好的項目任務設計和選擇，課程組教師結合學校食品質量與安全專業人才培養目標、教學目標、學生的學習背景，帶領學生一起對“食品安全檢測技術”課程實踐教學的項目驅動教學項目進行了精心的設計和選擇，開設的都是綜合性設計性實驗項目。項目主要來源于4 個方面：①來源于課程組教師的科研課題。大多數高校教師既承擔教學任務，又承擔科研任務。經過多年的積累，每位教師對自己的研究領域都有深入的了解，從教師承擔的研究課題中凝練出一些適用于實踐教學的項目，不僅為項目驅動型實踐課程提供良好的素材，也實現了科研與教學的有機結合，并且讓學生參與到教師的項目中，激發學生對科學研究的興趣，鍛煉學生的科研能力。近年來課程組教師主持在研的與食品安全檢測技術相關的課題共17 項，其中國家級項目7 項、省部級項目5 項、廳局級項目5 項。②來源于食品生產企業的需求。江西農業大學食品學院和江西省南昌市陽光乳業公司、江西煌上煌集團食品股份有限公司、益海嘉里（南昌） 糧油食品有限公司等多家江西本土食品生產加工企業有長期的合作，這些企業和學院簽署了合作辦學協議，是食品質量與安全專業的校外實訓基地。可根據企業的需求來設計檢測項目，讓學生直接參與到食品加工企業生產一線產品質量安全檢測實際中去，提高了學生的興趣，為將來進入企業承擔產品分析檢測和品質控制工作打下基礎。③來源于學生自身的調查研究。學生通過在生活中發現食品安全問題或者查閱文獻進行項目的設計，如學生可以選取平常愛吃的各種加工食品中的食品添加劑的檢測，學校食堂飯菜中的農藥、獸藥和生物毒素殘留檢測，日常飲用水中重金屬元素的檢測等作為實踐教學項目。④往屆學生畢業論文設計。畢業論文設計是本科教學過程最后階段采用的一種總結性的實踐教學環節。通過畢業論文設計，能使學生綜合應用所學的各種理論知識和技能，進行全面、系統、嚴格的技術及基本能力的練習。同時，畢業論文具有一定的創新性和學術性，非常適合于拓展為項目驅動型實踐教學中的項目。近年來，課程組在“食品安全檢測技術”實踐教學項目驅動教學法教學實踐過程中精心設計和選擇了多個項目任務實例。

“食品安全檢測技術”實踐教學項目驅動教學法項目任務設計實例見表1。

表1 “食品安全檢測技術”實踐教學項目驅動教學法項目任務設計實例

2.3 項目實驗方案的制定

“食品安全檢測技術”課程項目驅動式實踐教學備選實驗項目設計確定后，首先由指導教師給出所有備選實驗項目名稱，指明項目來源、項目立項依據、項目研究目標、項目研究內容，要求學生在查閱大量相關文獻的基礎上進行實驗方案的制定。然后組織學生開展分組、選題工作，一般由3~6 人組成一個實驗小組，每個小組選擇一個項目。接下來以學生為主體，搜集并閱讀大量與本組所選食品安全檢測項目相關的資料，結合學院實驗室條件，設計實驗方案、確定實驗耗材、選擇實驗所需儀器設備。學生初步設計出個人的實驗方案后，在小組內講解，匯總成小組方案，以此類推，確定小組、大組或全班實驗方案。實驗方案完成以后，學生與指導教師共同探討，對實驗方案中不合理或實驗條件實在不具備的地方進行修改，教師應盡量提供學生設計食品安全檢測實驗所需的儀器、試劑、設備及相關材料。

2.4 項目的實施

“食品安全檢測技術”課程實踐教學以往的教學方法大都是采用傳統實踐教學方式，教師課前將一切準備完善，上課時先按教程講解、演示，學生則按部就班地做一遍。準備工作主要是由實驗員教師負責，學生基本沒有參與，如實驗試劑配制、實驗器材準備、樣品前處理等重要內容。此外，驗證性實驗所占課時比例比較大、大型現代分析檢測儀器設備臺數不足、實踐教學考核方法單一，對學生缺乏平時實驗操作過程性評價及各種能力的考核，這些弊端都影響學生平時學習和實驗操作的主動性和積極性。

此次引入項目驅動教學法的“食品安全檢測技術”課程實踐教學實施過程和以往教學實施過程相比有較大變動，在項目驅動教學法食品安全檢測實驗方案制定完成以后，學生按照各自的實驗方案，進行相關儀器設備的準備、試劑的配制、實驗材料的制備和前處理，可分工合作，每一組負責把本組選擇的那個項目實施所需的供全班使用的試劑及藥品配制出來，實驗前準備工作整個過程，全部由學生自己完成。實驗教師負責提供相關實驗材料，并提示與安全有關的事項，如強酸強堿和有機溶劑的安全使用、微波消解儀和易燃易爆氣體使用嚴格按照操作規程等。學生掌握和復習了之前在定量分析化學、食品分析實驗中所學的基本技能，如各種實驗試劑的配置、玻璃器皿的清洗、烘干、實驗材料的制備和前處理等技能，絕大多數學生都積極參與其中，參與度比傳統的教學法大大提高。

實驗準備工作結束以后，接下來的工作是進行食品安全檢測實驗操作。因為實驗方案是學生自行設計的，且液相色譜、氣相色譜、原子吸收、原子熒光、拉曼光譜、酶標儀等一些大型的現代分析檢測儀器的操作使用在平時實驗時已經介紹和演示過，所以學生在教學實習周引入項目驅動教學法的實踐教學過程中非常熟悉各個項目的實驗目的、實驗步驟及儀器操作，實驗通常進行得比較順利。教師只起安全監督和輔助的作用，除非會對學生造成人身傷害或對大型分析儀器設備造成重大損害的操作，其他錯誤操作均不當場指出或糾正，實驗結束后再指出。這樣可讓學生看到錯誤的操作會帶來的后果，今后會主動避免犯相同的錯誤。此階段，學生為主體，教師為主導，食品安全檢測項目實驗操作結束以后，學生清理現場，教師填寫相應教學文件。

食品安全檢測實驗操作結束后，組織學生小組對實驗過程和實驗結果進行討論總結，實驗過程正確無誤的，給出優秀成績，實驗結果與預期不符的，則小組討論找出導致數據錯誤或實驗失敗的原因。此階段，教師作為主導，要求學生如實填寫實驗數據，培養學生職業道德及操守；學生作為主體，主動自主查找原因，只要能夠找出實驗失敗或錯誤的原因和糾正措施，就同樣可以給高分，避免了學生為取得好的成績偽造實驗數據的現象，有利于培養學生尊重客觀事實、誠信的職業素養。

2.5 實驗教學考核方式的改革

課程組在教學實習周實踐教學項目驅動教學法教學實踐中，對實踐教學評價體系進行了改革和完善，考核方式除了以前的考勤和實習報告外，還增加了實習準備和實習過程等過程性考核方式。教師根據學生在教學實習周實踐教學實驗各過程（包括實驗設計階段、實驗過程、實驗結束及實驗數據分析處理等過程） 的表現分別給出分數，每個環節均有相應的評分標準，每個環節均在總成績中占一定的權重，教學實習周實踐教學考核評價方式如表2所示，得到的各項成績分項記入成績冊，教學實習周實踐教學結束后進行綜合考評得出最后成績。最后，還在表2 的各項成績基礎上，通過江西農業大學食品科學與工程學院制定的工程論證課程目標達成度評價方法來檢驗該課程教學實習周實踐教學項目驅動教學法的教學質量，得到該課程教學實習周實踐教學的課程目標達成度成績分析報告，在此基礎上提出今后的改進措施和建議。

表2 “食品安全檢測技術”教學實習周實踐教學考核評價方式

“食品安全檢測技術”教學實習周實踐教學考核評價方式見表2。

3 “食品安全檢測技術”課程實踐教學項目驅動教學法的實施效果

通過學校食品質量與安全專業2018—2021 年度共計9 個班級的“食品安全檢測技術”課程實踐教學項目驅動教學法的教學改革及實踐應用，取得了比較好的實施應用效果。具體表現如下。

（1） 提高了實踐教學效果。“食品安全檢測技術”課程實踐教學采用項目驅動教學法，項目任務和學習目標明確，學生在協作完成項目任務這個過程中會不斷地獲得成就感，因此能增強學生的學習信心，激發他們的求知欲望，極大地調動了他們的學習積極性和主動性，同時在整個實踐教學過程中，既發揮了教師的主導作用，又體現了學生的主體作用，充分地展示了現代教育以人為本，以學生為中心的教育理念，使實踐教學的質量和效果得到了更大幅度的提高。同時，在項目教學法實施的整個過程中，對教師的要求很高，教師為了隨時解決可能在“食品安全檢測技術”課程實踐教學過程中發生或學生提出的各種問題，必須組成教學研究小組，對各種食品安全檢測技術相關問題進行深層次的探索，提出解決方案及措施，鍛煉了教師的能力，提高了教師的專業素養，有助于年輕教師的快速成長。

（2） 提升了學生綜合實驗素質。以項目為中心組織“食品安全檢測技術”課程實踐教學內容時，學生會意識到這些內容與項目是緊密相關的，只掌握理論知識是不夠的，最終的目的是將理論與實踐相結合并有效地完成項目中的任務。項目教學法中學生更多地面對食品安全檢測的實際問題，發現問題，通過查找資料，小組討論互動解決問題，增加了學生的學習信心和樂趣，學生的動手能力、分析問題和解決實際問題的能力有很大的提高，能充分培養和發揮學生的創造才能，并且通過小組共同協作完成項目，能培養學生的團隊精神和協作學習的品質，使學生綜合實驗素質得到明顯提升。

（3） 完善了教學實習周實踐教學評價體系。課程組在該課程教學實習周實踐教學項目驅動教學法教學實踐中，對實踐教學評價體系進行了改革和完善，考核方式除了過去的考勤和實習報告外，還增加了實習準備和實習過程等過程性考核方式。實習準備主要考核內容包括實驗方案設計是否合理和是否有創新性，實驗方案撰寫是否規范；實習過程主要考核內容包括實驗態度是否積極認真，儀器準備是否恰當和充分，試劑配制和實驗操作是否規范，實驗數據記錄是否詳細完整，實驗結束后是否清理打掃好現場，是否有良好的團隊精神。以上每個環節均有相應的評分標準，教師根據制定的評分標準給出每個環節分數。近年來，“食品安全檢測技術”課程教學實習周實踐教學通過率都是100%，在教學實習周實踐教學的工程論證課程目標達成度分析中，發現采用項目驅動教學法后教學實習周實踐教學的課程目標達成度都在0.8 以上，大大超過了設定值0.7，也就是說教學實習周實踐教學的工程論證課程目標很好地達成了。

（4） 加強了校企合作。為了進一步推動項目驅動式教學法在實踐教學中的應用，課程組走訪了江西省部分與江西農業大學食品科學與工程學院有長期合作的食品企業，了解食品企業對安全檢測技術的需求，可根據企業的需求來設計項目驅動式實踐教學的檢測項目，使得項目的選取更有針對性，讓學生直接參與到食品加工企業生產一線產品質量安全檢測實際中去，提高了學生的學習興趣，為將來進入食品企業承擔產品分析檢測和品質控制工作打下了基礎。

4 結語

該課程組教師在“食品安全檢測技術”課程教學實習周實踐教學中引入了項目驅動教學法，讓學生參與了項目的設計及實施全過程，體驗了實踐的艱辛與樂趣，培養了分析問題和解決問題的思想和方法，激發了學生探索的積極性和內在的學習興趣，使學生積極主動地去解決食品安全檢測項目實施過程中遇到的問題，真正提高了學生的實際食品安全檢測動手能力。這種模式從根本上將“食品安全檢測技術”課程傳統實踐教學課堂中教師滿堂灌轉變為“學生為主體，教師為主導”的教學模式。同時，還在課程教學實習周實踐教學的整個項目驅動教學過程中強調學生與學生在自主學習的基礎上，積極開展小組討論、協商，制定合理可行的解決方案，培養學生的團隊合作與協調能力，為培育卓越食品安全檢測人才奠定了基礎，也為項目驅動教學法在食品質量與安全專業其他專業主干課程的實踐教學中的廣泛應用提供了參考。