《食品理化分析》课程教学内容和教学目标改革实践与探索

2019-02-16 09:57崔丽伟刘俊桃舒友琴
山东化工 2019年18期
关键词:分析方法教学内容食品

崔丽伟,刘俊桃,舒友琴,胡 平

(河南牧业经济学院,河南 郑州 450046)

《食品理化分析》是一门实践性较强的综合性课程,该课程一般开设于大二下学期,主要讲授食品分析基本知识、样品采集与处理、食品的物理检验法、食品营养成分的分析测定、有毒有害物质的测定、添加剂的测定等内容[1]。根据我校食品质量与安全人才培养方案,该课程占据核心地位。在实际教学过程中,学面临着滞后于实际需要、学生动手能力差等问题。本着以学生为主体、教师为主导的原则,有针对性地向学生讲授食品分析知识和方法,为此,深化课程教学改革,不断提高教学质量,本文主要从教育内容和教学目标两个方面进行教学改革探索。

1 教学内容方面

教学内容决定了人才培养质量的高低,学生所学知识的多少和技能的把握与其密切相关。食品成分复杂,且由于不规范使用食品添加剂、违法添加非食品原料,致使食品安全事故频出,面对复杂的食品分析任务,为了处理好有限学时和内容繁多之间的矛盾,提高学生相关知识和技能的掌握,对教学内容的改革主要从以下几方面进行:

1.1 以人才培养目标为依据,确定教学内容改革方向

依据我校人才培养方案,要求学生能够掌握食品分析相关知识和技能,为教学内容改革指明方向。授课内容要处理好基本、综合和创新三个层面的关系,重点讲解基本理论知识、适时引出综合性知识,鼓励自主学习创新知识。为此,教师应本着“必需”、“够用”的原则对相关内容进行精简、融合和优化。

1.2 突出教学重点,避免重复教学

食品理化分析开设的前期课程有分析化学、有机化学、无机化学、食品化学、仪器分析等,通过前期课程的学习,学生对一些基本知识和技能有所掌握,例如分析方法的评价、有效数字的处理、蒸馏、提取、浓缩的操作、原子吸收光谱仪、色谱仪的使用。在进行食品分析教学过程中,要注意与已学知识相联系,对学生已掌握和了解的内容不再重复讲授或仅做简要回顾或要求课前复习相关章节以节省学时。例如学生在大一《有机化学》中已开设《茶叶中咖啡因的提取》实验项目,采用索氏提取法提取,那么在讲解食品中脂肪含量的测定时,采用GB 5009.6-2016 《食品安全国家标准食品中脂肪的测定》中的第一法即索氏提取法对样品中脂肪进行提取时,可回顾性讲解索式提取器的操作使用方法及提取原理。

1.3 教学内容要体现前沿性

由于一些新技术、新方法的出现和不断完善,国家标准方法也不断更新变换,致使食品分析是一个动态发展的学科,其所用教材不可避免地带有滞后性。在教材选取方面,优先选取最新出版的规划系列教材。在教学内容方面,除了要要向学生介绍经典的、传统的分析方法外,还要适时补充一些新的检测方法和手段,这样可以使学生及时全面地了解最前沿的检测方法,扩宽学生的视野,还可以培养学生学习的主动性[2]。例如,由于燃烧法能够快速准确测定蛋白质含量,国家标准于2010年将燃烧法作为蛋白质测定的第三法。此外由于仪器性能的不断提高、分析方法的不断完善,在同一条件下,多种组分可以同时达到分离分析的目的,例如2018版国标,可以同时实现对食品中维生素A、D、E的测定。因此,在教学过程中,需及时地补充新方法、新技术,,以拓宽学生的知识面。

1.4 以学生为主体,教学内容要体现需求性

近年来,食品质量与安全专业毕业生就业去向主要有检测机构、生化制药企业、食品企业等,从事常规理化分析检测、食品添加剂测定以及质量控制等工作,采用方法大多是国家标准方法[3]。每个检测指标一般都有多个国标方法,且不同方法间在适用对象、原理、所用仪器设备等方面不尽相同。为此,在教学内容选择上要注意与学生将要进行的工作实际紧密结合,以常用国标方法为依据,进行重点、细致地讲授。对于那些适用范围小、准确度低、操作繁琐等不常用的方法,只做简单介绍,例如巴布科克式法测定乳品中脂肪含量,以被国家标准取消。另一方面,针对部分学生在创新研究与毕业论文反映出对组分测定原理不明确、仪器设备使用不熟练、数据处理不规范等问题,在教学过程要注意对相关知识的重点讲解。

2 教学目标方面

细化教学目标,要求学生掌握各分析方法的基本原理及相关技能,这样能够培养学生坚固的基础知识,在一定程度上避免出现"考前突击,考后就忘"的局面,有利于培养学生良好的学习态度,适应工作需求。

2.1 加深对分析方法原理的理解

学习食品分析方法,首先要掌握分析方法的原理,这是熟练掌握分析测定的基础。食品分析方法的原理理论性、概括性较强,不易于学生理解。此时,可将原理分解为各个实验操作单元,再通过各个单元的讲解,最后串联总结整个过程,对照原理,便于学生理解[4]。例如酱油中氨基酸态氮的测定,由于酱油是个有色样品,采用双指示剂法不能满足测定要求,故用电位滴定法,实验过程整体分为样品总酸的测定、加入甲醛和氨基酸态氮的测定三部分。首先用标准碱液滴定至pH值为8.2是为了将样品滴定至中性;其次,由于氨基酸是两性物质,以中性形式存在于样品中,加入甲醛后,可以固定氨基酸氨基,从而使氨基酸显示出酸性;最后用标准碱液滴定至pH值为9.2为终点。此外,通过不同分析方法的对比,掌握本质的区别。例如水分含量的测定,不管是直接干燥法、减压干燥法还是蒸馏法,都是利用水分的挥发性将水分与非水组分分离,从而进行定量测定。

2.2 强调分析方法选择的重要性

在理解各种分析方法原理的基础上,依据分析对象的性质、样品的复杂程度、分析工作的目的、实验室条件、分析速度、各种分析方法的灵敏度和准确度等客观因素选择分析方法。方法的选择是分析工作的第一步,若选择不恰当,将对整个分析工作造成重大影响。[5]例如对食品中脂肪含量的测定,国家标准方法有四个方法。若给定样品是乳制品,则只能选用碱水解法或盖勃式法,而选用索氏提取法、酸水解法则会得到错误的结果。此外,对于没有测定对象区分的国标方法,在拿到样品后,有些就一味地追求使用昂贵仪器的分析方法,认为这样就能实现简便、快速、准确的测定;有时不考虑实际需要而使分析过程复杂化,增加测定成本。例如选用离子色谱法测定亚硝酸盐含量。以上例子说明,通过教师的帮助,学生可以真正学会怎样将课堂上学到的理论知识应用到实际工作中,通过实际应用,切实提高学生的专业技术水平。

2.3 强调提高分析结果准确性的途径

准确度和精密度是评判分析方法的重要指标。选择合适的分析方法后,为了提高测定结果的准确度,应注意每一步操作的正确性,分析测定的过程是由一系列操作步骤完成的,每个步骤的误差经过传递,最终反映到测定结果中去。因此在教学过程中,要注重过程操作,培养学生严谨的科学态度。教师应该在学生上实验课前作出提示,在实验课后做归纳总结。如还原糖的测定,对实验操作过程中加热的强度、加热时间、滴定速度、沸腾时间等都有严格要求,否则会影响结果的准确度和精密度。

2.4 强化分析意识的培养与渗透

分析化学和仪器分析是与本课程相关最为密切的两门的课程,对于分析类课程要注重学生分析能力的培养,主要体现在数据的记录的正确性。实验操作的规范性、结果计算的灵活性。例如用分光光度法测定火腿肠中亚硝酸盐含量,配制亚硝酸盐储备液时应用分析天平准确称取亚硝酸盐然后进行溶解,配制梯度浓度溶液时,应用移液管准确吸收标液量,在进行样品前处理时,为了促进亚硝酸的溶解加入适量溶剂时,可以粗略计入一定量体积,最后定容。做分析测定时,要正确操作滴定管、酸度计、电位滴定仪等仪器和设备。通过数个实验过程的操作,逐步培养和渗透分析意识。

2.5 注重学生数据处理能力的提升

通过实验操作,得到一组组实验数据,正确处理数据是分析检验的关键环节之一,例如可疑数字的取舍。在实际教学过程中,把数据处理作为操作技能的重要组成部分加以训练。通过训练使学生能够掌握基本的数据处理和分析相关知识,能够运用Excel、SAS、SPSS统计软件对数据的相关性、显著性等进行分析处理。

3 结论

由于我校将实验与理论单列,此次对于教学改革的思考与建议只限于食品理化分析理论课。教学是为培养人才服务的,要适应形势的变化。只有掌握较强的理论知识,具备熟练的操作技能、扎实的基本功和认真的工作态度,才是在社会上具有竞争能力的人才。在教学中,还需要做更多的工作,教学方法、教学手段、考核方式等都在不断地变化中,为此,我们将做出更多努力,学习同行经验,在今后的实践中不断改进和完善。

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