基于创新能力培养的食品质量安全检测技术实验教学改革

摘要    食品质量安全检测技术课程是高职高专食品营养与检测专业实践应用性很强的专业核心课程。为培养创新型食品检测专业人才，对食品质量安全检测技术实验课程进行教学改革，梳理实训项目，增加综合性实训内容，开展课外科研创新项目，提升学生的实验技能与创新能力，开发虚拟仿真软件，更新食品检测视频资源库，让学生能够真正了解食品检测行业。结果表明，该教学改革可以有效提高学生的实验技能和创新能力。

关键词    食品质量安全检测技术;创新能力;问题;教学改革

中图分类号    G642.0        文献标识码    A

文章编号   1007-5739（2020）16-0240-02

随着社会的发展与进步，食品安全越来越受到广大消费者的关注，企业对食品安全检测类人才的需求不断增加。如何培养创新型检测类人才是对高职院校的新挑战。

食品质量安全检测技术课程是高职高专食品营养与检测专业、农产品加工与安全检测必修的专业核心课程。通过课程学习，使学生了解食品及农产品质量安全检测技术的重要性，掌握典型的食品质量安全检测技术，能够对农产品中的重金属、农药残留、兽药残留及添加剂进行检测，为其从事农产品质量安全检测、控制、监督等方面的工作提供知识与技能支持，是一门实践性和应用性极强的课程。

据调查，大多数高职院校食品质量安全专业的食品质量安全检测技术课程都于第四学期开展教学，第五学期学生由学校安排进入食品生产企业或第三方检测机构进行顶岗实习，第六学期学生自主进行毕业实习。从前几年的情况来看，大多數学生虽然在学校进行食品课程实训项目训练，但在企业，一旦检测项目或对象不同，就会手足无措，无法胜任，工作的适应期较长;企业反馈学生的综合能力和创新能力较弱。为此，课程组开展食品质量安全检测技术课程实验教学改革，让学生在学校就真正学会弄懂检测技术，并具备一定的创新能力，真正实现与检测岗位的零缝隙对接。

1    当前食品质量安全检测技术实验教学存在的问题

1.1    学习机械化，缺乏综合能力和创新能力

食品质量安全检测技术课程实验以人们日常生活中常见食品为主要材料，大多采用国家标准或行业标准，对食品中常见有毒有害物质进行检测，包括农药残留、兽药残留、重金属以及添加剂等。这些实验一般只要按照标准的实验步骤和方法就能够完成，计算也是由标准的公式代入，无须花费太多时间和精力，造成学生知其然，而不知其所以然。这种做法极大地束缚了学生创新实践能力的发挥，很难激发学生的灵感与创造力。很多学生一学期学完以后，连最基本的标准溶液配置也不会计算，更不会独立开展实验设计[1]。

1.2    仪器学时数不足

食品质量安全检测技术实验课为48课时，为了让学生更快上手检测岗位工作，课程项目设置时一般都需要结合三类大型仪器，如气相色谱仪、高效液相色谱仪、原子吸收分光光度计，除去其他项目外，平均下来每类仪器为12课时。由于大型仪器价格昂贵，每类机器平均2台，按每班40人来算，每人每台仪器学时数为0.6，折合36 min。要想在短时间内扎实掌握每台仪器的性能与操作则非常困难。因此，提高实验室大型仪器的利用率，解决设备台套数不足的问题迫在眉睫。

同时，大型仪器更新换代很快，学校购置的仪器可能是十几年前的型号，而企业使用的却是最先进的型号，如何让学生快速转换这之间的差异，具备仪器使用的信息迁移能力也非常重要。

1.3    传统的教学与考核标准

当前食品质量安全检测技术的教学设计和课程设计仍沿用传统的4个项目，虽然项目大都来源于企事业的调研，但是从根源上看学生只是做了标准或操作规程上的步骤，缺乏综合实验设计能力。同时由于实验项目时间较长，实验考核很难逐个进行，一般以实验报告书写认真情况为主。在实验过程中，学生一般以小组形式展开，一些爱做实验的学生一直在做，另一些学生则出现“搭便车”行为，除了在旁边观看以外，还有抄袭实验报告的行为，没有真正利用课堂时间提高实践动手能力。这些学生一旦进入检测机构后，无法适应岗位，导致自信心受打击，对今后的就业产生不利的影响。

2    高职院校食品质量安全检测技术实验教学改革

2.1    创新实验内容，增加综合性设计实验

适当压缩传统实训项目，由以前4个项目精减为3个，保留农药残留、兽药残留、重金属的检测，将添加剂检测内容放到食品添加剂课程中完成。增加综合性设计实验“水产品中孔雀石绿的检测”。这个实验完全由学生以小组为单位自行设计方案，方案完成后，小组进行汇报，从标准溶液的配置方法到实验所加试剂的目的，以及用什么方法检测，用哪类检测器的原因都要进行详细阐述，在教师进行个性化指导修正后，开始实施实训项目[2]。

2.2    考核标准改进

为了督促每一位学生进行标准化实验操作，不定期进行实验考核，考核穿插在4个项目的任何一个环节。教师不需要单独设置实验考试时间，在实验课过程中，对每一项目的某一环节可以随时就一名学生的操作给予评分。实验考核标准将之前的实验报告扩展为实验报告完成情况、实验结果、实验操作熟练度、实验室安全操守、课外实验创新性等。除第1项由实验报告书写情况而定，其余4项在教学实施过程中进行考核，力求通过各方面来激发学生的动手积极性，也使真正参与实验的小组成员们能够在考核结果上得以体现，而那些“搭便车”的学生则也能积极配合，完成实验，提高动手能力。

2.3    采用导师制开展创新研究

为了培养学生的创新能力和科研能力，课程组开展导师制培养模式。在学生掌握了基本的实验能力以后，学生们自由组队成立科研小组，可根据兴趣爱好自拟科研课题，或在创新项目库里自行选择开展导师拟定的创新科研项目。该项目方案由学生组自行设计，完成论证，在规定的每周综合实验开放日开展。整个实验一般要进行6～10周，对实验过程中遇到的问题及解决的办法，都需要学生组进行资料查询和设计改进，导师给予一定的指导。在这种模式下，学生的思考、实践和创新能力都能得到一定程度的提高，教师主要起到引领作用，更多地将课堂上的一些技能引入到解决实际问题中去，以培养学生综合思维能力，同时也能为将来毕业论文实验打下扎实基础[3]。

2.4    仿真软件的开发与更新

仪器发展的速度日新月异，每年都有大量新仪器上市。如何保证学生在学校学习的检测技术能够在企业真正用得上，是考验每一个教师的难题。同时，设备台套数的不足，造成实验课时少于一半人在操作，其他学生都在观望的情况。课程组为了解决这一问题，与北京一家仿真公司联合开发制作了一套大型虚拟仪器仿真软件。该仿真软件模拟最前沿的仪器设备，如Aiglent的气相色谱仪、Waters的高效液相色谱仪、北京普析通用的原子吸收分光光度计，同时还涵盖了气质联用和液质联用，将实验室无法购置的仪器也一并开发完成。其操作界面、操作过程高度仿真，实验项目也与检测机构的常用项目一致，并设置了建模和建库功能，将方法与结果正相关，真正还原了仪器的实际操作情况。同时，学生在操作时不仅可以给出步骤提示，还能实现在线打分，通过分数，可以反查自己的扣分点，再进行纠正。这套软件开发后，学生可以在实验上机检测之前，先在计算机房电脑上反复练习，熟悉检测步骤，然后在课堂上轻松上手，解决了实验设备不足和实验设备落后的问题。通过1年的观察，学生对仿真软件上手很快，由于软件与游戏非常相似，极大地激发了学生的积极性，连一些不爱学习的学生也喜欢上仿真操作，大多数学生都能达到97分以上。

同时，仿真软件增加了实验室与安全、火灾、逃生等综合训练，通过反复演练，学生对于实验室安全有了更好的了解，在真正遇到紧急情况时也能正确处理突发事件。

2.5    丰富食品检测操作教学资源

由于课时和实验室限制，只能开展3个项目和1个综合实训项目，但是检测机构每天面临几百个项目。工作后经常一个人进行产品质量控制。针对这种情况，我们也与第三方检测机构合作，协商拍摄了多个常见的食品检测项目，从溶液配置到样品预处理，直至最后上机检测，后期进行剪辑配音，丰富了教学素材，学生可以在课后观看视频中的规范操作与讲解[4-5]。

2.6    课程和省赛国赛相融通

针对一年一度的省级和全国职业院校农产品检测技能比赛，课程组专门成立大赛预备组成员，通过学生课堂上的表现，选拔操作技能突出的学生反复训练，从预处理、上机到最后数据处理，每个小环节都进行指点，同时也将学生常犯的错误在全班进行纠正，让不能参赛的学生也能够学习进步。

3    结语

为提高专业学生检测技能和创新能力，课程组进行了食品质量安全检测技术课程实验教学改革，通过开发仿真软件，开展课外科研研究，加强综合实训训练，改革实验考核模式，学生的创新技能得到了长足的进步。课程组随访了近3年顶岗实习企业满意度调研，从最初的82.9%满意度上升为近2年的94.7%和95.2%。该模式能够使学生真正做到自主学、用心学、反复练、上手快，同时能够早参与课题和科研项目，为后续毕业论文以及胜任检测岗提供支撑和帮助。

4    参考文献

[1] 刘永吉，钟瑞敏，郭红辉，等. 提升食品专业学生实验技能和创新能力的教学模式探索[J].安徽农业科学，2018，46（11）：232-234.

[2] 李思宁，唐善虎.食品安全检测技术实验课程改革初探[J].广东化工，2018，45（8）：254.

[3] 牛改改.应用型高校改革背景下食品分析实验的教学改革[J].大众科技，2018，20（221）：94-96.

[4] 杨建荣，贺红军，孙承锋，等.食品分析实验改革与高级应用型食品检测人才的培养研究[J].安徽农业科学，2018，46（3）：214-215.

[5] 邰佳，沈飛.寓教于研的仪器分析实验教学改革探讨[J].广州化工，2017，45（3）：109-111.

作者简介   赵粼（1980-），女，浙江杭州人，硕士，副教授。研究方向：农产品食品检测。

收稿日期   2020-04-29