基于產(chǎn)教融合的食品分析教學(xué)實(shí)踐研究

通過火腿亞硝酸鹽的檢測綜合實(shí)訓(xùn)任務(wù)驅(qū)動(dòng)貫穿全程，從課前探學(xué)、以學(xué)促知；課中做學(xué)、以知踐行；課后拓學(xué)、以行致用三個(gè)方面探索構(gòu)建食品分析產(chǎn)教融合的教學(xué)改革，反思整個(gè)教學(xué)。

黨的二十大強(qiáng)調(diào)，人民健康是民族昌盛和國家強(qiáng)盛的重要標(biāo)志，要強(qiáng)化食品藥品安全監(jiān)管。因此，探索構(gòu)建食品分析產(chǎn)教融合的教學(xué)改革，培養(yǎng)現(xiàn)階段企業(yè)需求的專業(yè)應(yīng)用型人才，對促進(jìn)本專業(yè)的發(fā)展和保障我市的食品安全都有重要的意義。

本研究在產(chǎn)教融合背景下，以高職食品藥品監(jiān)督與管理專業(yè)的食品分析教學(xué)實(shí)踐為例，通過火腿亞硝酸鹽的檢測綜合實(shí)訓(xùn)任務(wù)驅(qū)動(dòng)貫穿全程，依據(jù)企業(yè)里火腿質(zhì)量檢測的工作流程，結(jié)合虛擬仿真練習(xí)、小組討論方案設(shè)計(jì)、教師投屏演示等教學(xué)手段，讓學(xué)生快速高效掌握紫外可見分光光度計(jì)的儀器分析，提高檢測的效率和效果，提升檢測技能。

1.課前探學(xué) 以學(xué)促知

1.1 發(fā)布任務(wù) 自主預(yù)習(xí)

教師結(jié)合學(xué)習(xí)平臺數(shù)據(jù)，重點(diǎn)揀選學(xué)生在溶液配制操作中存在的薄弱環(huán)節(jié)，發(fā)布預(yù)學(xué)任務(wù)資源包。學(xué)生自主預(yù)習(xí)、查閱亞硝酸鹽相關(guān)知識：①什么是亞硝酸鹽？亞硝酸鹽對人體有哪些危害？②火腿中為什么要添加亞硝酸鹽？③亞硝酸鹽測定方法有哪些？

學(xué)生自己查閱文獻(xiàn)和國家標(biāo)準(zhǔn)，小組合作討論，設(shè)計(jì)個(gè)性化實(shí)驗(yàn)方案，探究不同反應(yīng)時(shí)間或試劑用量對亞硝酸鹽吸光度的影響。觀看“亞硝酸鹽的測定”的操作微課視頻。熟悉亞硝酸鹽測定各個(gè)步驟。

通過課前預(yù)習(xí)，翻轉(zhuǎn)課堂，讓學(xué)生熟悉亞硝酸鹽作為食品添加劑的作用與危害，為后續(xù)檢測工作做知識儲備。參考國標(biāo)，設(shè)計(jì)火腿中亞硝酸鹽測定的實(shí)驗(yàn)方案，為課堂方案優(yōu)化做準(zhǔn)備。

1.2 課前檢測 調(diào)整教學(xué)

發(fā)布小測驗(yàn)：亞硝酸鹽的相關(guān)知識、測定方法，標(biāo)準(zhǔn)溶液配制和樣品預(yù)處理的技能操作檢測表。學(xué)生在以前的分析化學(xué)等課程中學(xué)習(xí)過了相關(guān)預(yù)處理操作，通過測試檢驗(yàn)舊知掌握情況。了解學(xué)生對檢測相關(guān)知識的掌握情況，適當(dāng)調(diào)整教學(xué)側(cè)重點(diǎn)和學(xué)習(xí)任務(wù)。學(xué)生也能直觀了解自身不足和學(xué)習(xí)程度。

2.課中做學(xué) 以知踐行

2.1 任務(wù)導(dǎo)入 引思導(dǎo)學(xué)

教師播放企業(yè)亞硝酸鹽檢測視頻，引入企業(yè)火腿亞硝酸鹽檢測項(xiàng)目，引導(dǎo)學(xué)生思考食品添加劑的使用規(guī)范，思考檢測目的和意義，強(qiáng)化學(xué)生食品安全意識。學(xué)生通過課前預(yù)學(xué)總結(jié)火腿中亞硝酸鹽的來源，啟發(fā)學(xué)生辯證思考亞硝酸鹽的利與弊。

2.2 合作探究 優(yōu)化方案

學(xué)生以四人為小組，根據(jù)課前查閱的國標(biāo)《GB5009.33-2016食品中亞硝酸鹽與硝酸鹽的測定》和預(yù)學(xué)內(nèi)容、課前測試、活頁教材，學(xué)生分組討論總結(jié)分光光度法測定亞硝酸鹽所需試劑、用量、反應(yīng)時(shí)間等因素。學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)變量對結(jié)果的影響，更改檢驗(yàn)所需試劑用量或反應(yīng)時(shí)間等，設(shè)計(jì)對照實(shí)驗(yàn)，反向驗(yàn)證國標(biāo)測定方法的可靠性，并完善實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

學(xué)生通過討論優(yōu)化火腿亞硝酸鹽測定的實(shí)驗(yàn)方案，鍛煉方案設(shè)計(jì)能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。方案中數(shù)據(jù)的細(xì)微差異都會影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果科學(xué)可靠，感悟嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的專業(yè)素養(yǎng)要求。通過設(shè)置小組差異，增加學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)獨(dú)特性和趣味性。

2.3 實(shí)驗(yàn)操作 技術(shù)精練

2.3.1 仿真操作 熟悉儀器

學(xué)生根據(jù)虛擬仿真軟件的引導(dǎo)，一邊觀看仿真操作視頻，一邊練習(xí)操作，小組之間討論操作要點(diǎn)，互助式完成亞硝酸鹽測定。利用虛擬仿真軟件，學(xué)生在仿真實(shí)訓(xùn)室可反復(fù)練習(xí)火腿樣品中亞硝酸鹽的含量測定和標(biāo)準(zhǔn)工作曲線的繪制。學(xué)生測試完畢，教師打開仿真軟件的質(zhì)量評分系統(tǒng)，查看全班的測試結(jié)果統(tǒng)計(jì)，點(diǎn)評分析。讓出現(xiàn)典型錯(cuò)誤的學(xué)生分享總結(jié)操作中遇到的問題，然后讓優(yōu)秀學(xué)生示范正確操作，實(shí)現(xiàn)合作學(xué)習(xí)。

通過分光光度計(jì)仿真操作訓(xùn)練，學(xué)生熟悉分光光度計(jì)的正確操作，為接下來實(shí)訓(xùn)做準(zhǔn)備。虛擬仿真軟件的應(yīng)用可以大大提高學(xué)生練習(xí)的效率，減少試劑和儀器的損耗，加速學(xué)生對實(shí)驗(yàn)操作步驟的熟悉程度。通過學(xué)生互相分享困難和演示操作解決教學(xué)難點(diǎn)。結(jié)合虛擬仿真軟件的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，完成以學(xué)生為主體的互幫互助，互教互學(xué)。

2.3.2 教師講演 示范操作

根據(jù)成績采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)和仿真軟件結(jié)果統(tǒng)計(jì)，教師對先前實(shí)驗(yàn)操作中學(xué)生出現(xiàn)錯(cuò)誤次數(shù)最多的幾個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行投屏操作演示，再次強(qiáng)調(diào)操作注意事項(xiàng)和基本要求。彌補(bǔ)學(xué)生仿真環(huán)節(jié)中無法學(xué)到的細(xì)節(jié)操作和原理。在學(xué)生實(shí)操前進(jìn)一步加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室安全教育，提升嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、安全規(guī)范操作的職業(yè)素養(yǎng)。

2.3.3 樣品處理 溶液配制

兩名同學(xué)一組，每小組根據(jù)優(yōu)化后的實(shí)驗(yàn)方案，結(jié)合實(shí)驗(yàn)報(bào)告、微課、仿真模擬結(jié)果等完成自己小組的樣品處理和標(biāo)準(zhǔn)溶液配制工作，進(jìn)行實(shí)戰(zhàn)演練。每小組方案中的亞硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液的對照組所用試劑、用量等因素均相同。理論上測定結(jié)果也應(yīng)相同，具有組間比較意義，學(xué)生可以直觀對比自身操作與其他同學(xué)差異，從實(shí)驗(yàn)測定結(jié)果反思自身操作不足。學(xué)生在操作過程中提升檢驗(yàn)專業(yè)嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、精益求精的職業(yè)素養(yǎng)要求。

2.3.4 儀器操作 鞏固練習(xí)

為使每位學(xué)生都能進(jìn)行分光光度計(jì)的實(shí)物操作，該環(huán)節(jié)實(shí)施分組教學(xué)。分組依據(jù)仿真實(shí)訓(xùn)時(shí)的評分，將出錯(cuò)情況相同或類似的學(xué)生分為一大組，集中講解、演示實(shí)物操作。學(xué)生兩人一小組，進(jìn)行原始數(shù)據(jù)測定，輪流完成一遍完整的儀器操作。過程中一名學(xué)生操作時(shí)，另一名同學(xué)對其進(jìn)行打分，并將測量數(shù)據(jù)上傳平臺。學(xué)生通過仿真練習(xí)，已經(jīng)學(xué)會儀器操作規(guī)程。教師再有側(cè)重的分組講演后，讓每位同學(xué)能獨(dú)立完成樣品上機(jī)測定。測定全過程多元評價(jià)，小組成員打分、教師指導(dǎo)點(diǎn)評、數(shù)據(jù)對比自我反思。

2.4 評價(jià)總結(jié) 多元評價(jià)

學(xué)生在仿真軟件中觀看計(jì)算機(jī)模擬的制圖流程，分析和對應(yīng)出任務(wù)工單中各項(xiàng)數(shù)值與自己實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)的關(guān)系，模仿標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制，攻克教學(xué)難點(diǎn)。

企業(yè)導(dǎo)師講解火腿中亞硝酸鹽含量的要求，并對學(xué)生測出的結(jié)果、繪制的標(biāo)準(zhǔn)曲線圖、計(jì)算的數(shù)據(jù)進(jìn)行評價(jià)。同時(shí)結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)與檢驗(yàn)崗位的工作要求，介紹測定完成的后續(xù)工作。

教師引導(dǎo)學(xué)生自己反思整個(gè)實(shí)驗(yàn)操作過程，總結(jié)操作要點(diǎn)。從仿真實(shí)訓(xùn)到上機(jī)實(shí)操，帶領(lǐng)學(xué)生總結(jié)各自環(huán)節(jié)中的進(jìn)步與仍然存在的問題。對火腿中其他實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目一并進(jìn)行總結(jié)，完成火腿質(zhì)量檢驗(yàn)報(bào)告。

通過多元評價(jià)提升學(xué)生對實(shí)際操作的理解及對職業(yè)崗位的認(rèn)識，有助于培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)。同時(shí)，將校企協(xié)同育人引入課堂。通過自評、互評、師評、平臺數(shù)據(jù)等全面總結(jié)檢驗(yàn)項(xiàng)目的完成質(zhì)量。

3.課后拓學(xué) 以行致用

根據(jù)學(xué)生成績采集分析系統(tǒng)的各環(huán)節(jié)操作評價(jià)和測定結(jié)果的各項(xiàng)指標(biāo)，設(shè)置三種課后作業(yè)，讓不同程度學(xué)生針對性提高。通過布置分層分類作業(yè)，實(shí)現(xiàn)因材施教理念。

聯(lián)系儀器分析、儀器使用與維護(hù)等課程，對分光光度計(jì)的維護(hù)保養(yǎng)知識加以應(yīng)用。讓學(xué)生了解分光光度計(jì)常見的維護(hù)知識，拓寬學(xué)生知識面和實(shí)用技能。

4.教學(xué)反思

（1）“理虛實(shí)用”結(jié)合，虛擬仿真實(shí)訓(xùn)室的使用避免了傳統(tǒng)教學(xué)中耗時(shí)耗資源的教師一人演示，學(xué)生沒時(shí)間練習(xí)就上機(jī)操作等問題。極大提高課堂效率的同時(shí)，讓學(xué)生能個(gè)性化、專向性突破自身操作不足。同時(shí)仿真軟件中的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)能直觀了解學(xué)生環(huán)節(jié)耗時(shí)、各步驟錯(cuò)誤率、平均操作時(shí)間等，為教學(xué)評價(jià)提高重要參考依據(jù)。

（2）實(shí)驗(yàn)方案學(xué)生自己設(shè)計(jì)，區(qū)別于傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課所有學(xué)生參照教師給定的實(shí)驗(yàn)報(bào)告做同一實(shí)驗(yàn)。通過每小組自設(shè)不同實(shí)驗(yàn)變量，反向驗(yàn)證國標(biāo)的科學(xué)性和合理性，對照組的同與實(shí)驗(yàn)組的異，既可對比數(shù)據(jù)的精確度和操作的標(biāo)準(zhǔn)度，又增設(shè)了組間差異提高了學(xué)習(xí)趣味，讓學(xué)生更深刻認(rèn)知檢驗(yàn)員每環(huán)節(jié)每步驟細(xì)致、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)穆殬I(yè)素養(yǎng)要求。

（3）所用分光光度計(jì)的工作原理相同，但不同品牌的儀器使用過程操作略有不同，學(xué)生容易出現(xiàn)只記憶操作步驟，忽略儀器使用原理的問題。措施：仿真軟件中加入更多不同型號和品牌的儀器，讓學(xué)生深入體會儀器分析的原理，而非單一的機(jī)器操作。

基金項(xiàng)目

浙江開放大學(xué)2023年高等教育課堂教學(xué)改革項(xiàng)目“基于產(chǎn)教融合的食品分析教學(xué)改革實(shí)踐研究”（XKG202310）;金華市現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育學(xué)會2023年度立項(xiàng)課題“基于產(chǎn)教融合的食品分析教學(xué)實(shí)踐研究”（JYJ2307）。