食品质量与安全专业“阶梯递进式”实验教学模式研究

王 霞 张丰香 张莉莉 邵丽军

潍坊医学院公共卫生与管理学院 山东潍坊 261053

民以食为天，食以安为先。食品质量与安全是关系国计民生的重大公共卫生问题，尤其是近年来劣质奶粉、瘦肉精、塑化剂、疯牛病等重大食品安全问题时有发生，舌尖上的安全已成为社会普遍关注的焦点，因此目前社会亟须一批从事食品质量控制和安全检测的高素质专业人才[1]。

食品质量与安全学科是一个应用性强、多学科交叉的专业，以生命科学、食品科学和预防医学为基础，研究食品的营养、安全与健康的关系，通过对食品生产、加工的管理和控制，保证食品的营养品质和卫生质量，促进人体的健康[2]。

我国教育部2002年批准开设食品质量与安全专业以来，全国已有26所医药类高校设立该专业的本科教学[3]。潍坊医学院于2010年开始在全国招收食品质量与安全专业本科生，我校以“知识、能力、素质”三位一体的综合应用型人才培养为目标，根据食品质量与安全专业特点，以2013级学生(50人)为研究对象进行了教学改革，供各类院校参考。

1 本校传统实验教学存在的问题

1.1 实验课分散 缺乏系统性和关联性

传统实验教学中的各实验项目独立，尤其是多门课程之间缺乏关联性，同时实验员负责实验设备和试剂的准备、收整，学生仅完成操作部分，缺乏完整性[4]。例如，有机化学中硝基苯的合成和蒸馏实验，学生在课上仅学习了蒸馏和冷凝操作，却不清楚6 mol/L的硫酸怎么配、含有强酸的废液如何处理、圆底烧瓶如何清洗烘干；多门实验课中都用到酸碱滴定管，但学生还是不清楚滴定管漏液如何调整、如何排气泡、如何清洗。

1.2 实验项目多为验证性 缺乏思考和积极性

传统的实验项目多按实验手册进行，强调单一知识点的理解和练习[5]，学生实验中仅是按照实验步骤“木偶”式操作，“照葫芦画瓢”，缺乏思考和积极性。例如，脂肪的索氏抽提是非常重要的一个实验项目，大多学生在实验过程中仅是按照实验步骤机械操作，对实验原料的基本要求、有机试剂的回收率、抽提脂肪的主要成分等问题都不做思考，换一种样品、换一种提取剂就不会操作了，这大大降低了该实验的意义和有效性。

1.3 教学基础设施薄弱 缺乏“实战性场地”

食品质量与安全专业的招生时间短、规模小，实验教学基础和设备不足，尤其缺乏大型的食品工艺和检测场地，实验项目与实际岗位需要脱节[3,6]。教学基础设施薄弱是许多小专业、新专业共同面临的问题，仅靠学校的投入在短期内很难解决。食品质量与安全专业的实践性很强，要求与实际生产、检测接轨，该方面的问题更为突出，“校企联合培养”模式是解决该问题的一种有效途径。

2 实验教学的改革措施

依托2013年山东省高等学校卓越工程师培养计划，我校以2013级食品质量与安全班(50人)为研究对象进行了实验教学改革。改变过去填鸭式教学方法，打破传统的按科目各自组织实验的教学模式，将各科目的实验课程优化整合，分为基础实验、专业实验、综合性设计型实验、独立创新性实验4个阶段，阶梯递进式推进学生实验技能的培养。

2.1 在“厚基础”阶段培养学生基本实验素质—“抱着走”(大一、大二)

食品质量与安全专业需要较强的化学基础，我校本科生在大一、大二阶段共开设有机化学、无机化学、分析化学、物理化学4门基础化学课程，共有实验课90个学时。4门课程之间各自独立，缺乏联系并有一定的重复性。教学改革过程中将各门课程的实验内容进行了整合，开展系统的专项实验项目，重点掌握基本实验规范和主要仪器设备的原理及操作(见表1)。教师在实验过程中重点关注学生操作的规范性，并对实验技能、实验态度、实验报告分别打分，提高学生的积极性和参与性。例如，《基本试剂使用》单元中，结合常用酸碱试剂、有机试剂、有毒有害试剂的种类和特点设计实验内容，学生系统地完成试剂的称量、配制、使用(滴定、蒸馏等)、回收、废液处理等环节，培养学生严谨实验素养的同时，建立安全意识、环保意识。

表1 基础实验单元划分

2.2 结合专业特点开展专业基础实验—“扶着走”(大二、大三)

生物化学、食品化学和食品理化检验、食品工艺学是食品质量与安全专业的重要专业基础课，共有112个学时的实验课，在此阶段大力开展专业基础实验(如表2)。例如，食品理化检验单元中，食品基本成分测定环节将食品中水分、灰分、蛋白质、油脂、矿物质、维生素等成分的测定进行整合，学生分组提前查阅资料、预习实验内容，相对独立地开展并完成多个实验项目检测。教师对学生实验方案的合理性、实验操作的规范性和实验数据的分析等环节给予指导和评价，学生在实验过程中不断发现问题、改进实验环节、提高实验技能。

表2 专业实验单元划分

实验过程中，一组学生的选题为“蜂蜜中基本营养成分测定”，该组学生设计实验方案时选用直接干燥法测定水分含量、凯氏定氮法测蛋白、斐林试剂法测糖，实验过程中问题频发，烘干时样品会糊、消化时泡沫溢出、斐林试剂滴定时终点不明确等。查阅资料后发现，该实验设计存在严重问题，蜂蜜中糖分含量非常高，测定时需要特殊的实验方法和预处理。学生在“出现问题—查阅资料—分析问题—调整方案—再次尝试”过程中重温了理论、激发了兴趣、锻炼了技能、提高了素质。

2.3 校企联合培养 开展综合性设计型实验—“牵着走”(大三)

根据卓越工程师的培养方案，于第六学期暑假开展两周的企业见习培养，依托我校6家实习见习企业(得利斯集团、潍坊风筝面粉有限责任公司、潍坊瑞福油脂股份有限公司、山东坊子板桥酒业有限公司、潍坊倍利食品有限公司、山东天元盈康检测评价技术有限公司)，利用企业的场地、设备、技术人员等优势，充分发挥企业技术骨干的“导师”作用和专业教师的理论特长，开展综合性设计型实验教学(见表3)，让学生在实际生产实践中学习知识、明确需求、设计实验、解决问题[1,3]。

2013级有8名学生到潍坊瑞福油脂股份有限公司见习两周，实地学习芝麻油、芝麻酱的生产工艺。通过技术人员的解析，深入理解温度、湿度、氧气等对油脂氧化和风味形成的影响，并结合该企业实际问题—芝麻渣的废物利用，自行设计了综合设计性实验项目—芝麻渣的水解、脱色和除臭。5名学生以此为研究方向，完成了本科论文设计。

表3 综合设计性实验单元划分

2.4 以毕业论文为切入口开展创新探索性实验—“看着走”(大四)

本科毕业论文是检验理论知识运用、独立实验及写作能力的重要手段，我校从大学生科技创新、技能大赛、本科生导师制等几方面入手，由大三开始选题、设计实验方案，确保毕业论文的高质量完成。2013级食品班共有23人完成实验设计型毕业论文(其他为问卷调查型)，4名学生被评为校优秀毕业论文，1名学生选送省级优秀论文，数量和质量方面均高于往届毕业生。

“阶梯递进式”教学改革实践证明，通过实验课程整合优化、校企联合培养等途径能够显著改善学生的实验技能，培养学生独立思考、根据实际问题设计实验的能力。完成实验设计型毕业论文的23人中，有14人根据见习过程中企业的实际问题选题，6人以大学生科技创新项目为题，3人根据兴趣自主选题，在论文的整体设计、实验实施、结果分析等方面都比较合理、规范，较好地实现了本科实验培养目标。

3 结语

当代90后大学生思维活跃、善用网络资源、自我表现力强，对设计型实验的兴趣度和投入度高，通过合理的安排和引导可以较好地完成实验的设计和操作。另外，学生的基础参差不齐，习惯片段式学习、理论知识掌握零散、应用能力差，教师需要付出许多的时间和精力才能保证实验教学的顺利进行。