食品质量与安全专业仪器分析技术实验课程改革探索

许祯毅，范俐

（武夷学院 茶与食品学院，福建 武夷山 354300）

2018年，为服务和对接南平市支柱生态食品产业集群、南平市食品产业千亿产值行动计划、全国农副产品加工基地的建设需求，武夷学院以食品质量与安全专业（以下简称食安专业）为核心组建了“生态食品产业专业群”。专业群建设的目标之一是形成具有区域特色的创新型应用技术人才培养模式。2019年，食安专业入选福建省首批一流专业建设点。2020年，食安专业申报的“基于产业学院新生态的协同育人机制模式与实践”获批福建省2020年新工科研究与改革实践项目，新工科改革的目标也重在培养食品专业应用型人才。

仪器分析技术实验作为食安专业一门重要的实践必修课，不仅可以帮助学生巩固仪器分析技术相关的理论知识，还可以为学生毕业论文的实验操作或毕业后从事食品安全检测工作提供实践指导。在应用型人才培养和新工科教学实践改革的双背景下，需要对食安专业的仪器分析技术实验课程进行探索和改革，以期满足新时代对食品检测应用型人才的需求。

1 当前仪器分析技术实验教学的现状

目前，我国高等学校仪器分析技术实验教学大多采用教师演示，学生观摩的形式[1]，主要存在以下几点问题：一是仪器分析设备价格昂贵导致配套数量少，使用人员须经正规培训后才能进行操作，因此学生不能直接接触仪器设备，导致上课效果差[2]；二是仪器分析设备自动化程度越来越高，仪器的操作规程或操作步骤越来越简单，学生实验时很难真正掌握仪器各模块的结构和原理[3]；三是有些仪器设备的操作软件为英文版本，加大学生对软件使用的难度；四是受限于学校仪器设备配备的条件，学生实验项目安排存在不全面、不合理的现象；五是学生思想不重视，实验预习不充分，基本是按照实验指导书要求、按部就班进行实验操作，未对实验结果进行分析讨论等。

2 仪器分析技术实验改革与探索

在新工科改革的背景下，新型应用人才将成为高校人才培养的核心。食安专业仪器分析技术实验的教学内容应主要围绕企业或事业单位对食品质量安全分析检验岗位的实际需要，因此，在实验教学实施过程中，需要对原有的教学方法或方式进行反思和改革，以学生为中心、以教学效果为导向，通过增加综合性实验项目的训练，提高学生的自主学习能力和创新意识，培养符合社会要求的食品专业新型工科人才。

2.1 抓好思政育人切入点，激发学习兴趣

以专业技能知识为载体的大学生思想政治教育，比纯粹思政课更有说服力和感染力[4]，特别是指导教师抓好思政育人切入点，激发学生学习兴趣和自主学习的意识，达到事半功倍的效果。例如，可以通过标准物质的介绍和使用，树立节约意识，增加环保意识，融入绿色发展理念；通过对食品有毒有害物质的分析检测，认识食品安全检测的工作意义，并切入介绍我国食品安全的现状和国家对食品安全问题的关注，增加学生对本专业重要性和紧迫性的自豪感及认同感；通过对大型国产仪器设备的介绍，切入介绍国产大型仪器设备的发展趋势和存在的不足，增加学生对“中国智造”和“中国制造2035”的了解；通过对实验数据的处理，要求学生根据仪器检测结果实事求是地进行分析，不得随意改动实验数据，培养他们诚信守信的价值观[5]；实验课中要求学生严格遵守实验室的规章制度，帮助学生养成良好的职业素养，实验结束时，要求学生及时搞好卫生，帮助学生养成良好的卫生习惯。

2.2 更新实验内容，制定切合专业特色的教学项目

应用型大学或专业，必须建立一整套适应应用型人才培养的课程体系和模式，其中教材建设是推动和完善应用型人才培养的重要环节[6]。仪器分析实验课程内容繁多，涉及光学分析、电化学分析、色谱分析以及仪器联用等众多分析方法和手段，因此如何在有限的教学活动中突出适合食安专业的仪器分析重点，彰显地方特色的应用型人才培养目标，显得尤为重要[7]。为此，食安专业结合南平市千亿食品产业规划建设需要和食品安全检测人才培养需要，通过自编校本教材加强了光谱分析和色谱分析在实验中的比例，通过设计综合性实验，提高学生的创新能力和团队协作意识，实验设计与安排见表1。如在光学分析中设计开展可见光谱的验证性实验，之后在原子吸收实验中设计标准曲线法和标准加入法进行定量分析；色谱分析模块先按排气相色谱归一化法测定混合芳烃的验证实验，后面设计了需要进行程序升温的气相色谱测定茶叶中六六六含量和需要进行梯度洗脱的液相色谱法测定饮料中合成着色剂的含量，最后还还设计使用离子色谱法测定闽北地区风味肉制品中硝酸根和亚硝酸根离子含量的实验，帮助学生认识不同类型的液相色谱。同时，将当地特色食品如茶叶、牛奶、风味肉制品融入到实验项目中，增加实验的针对性。

表1 仪器分析技术实验项目表Tab.1 The project table of instrumental analysis technology experiment

2.3 构建以学生为主的教学模式，培养学生自主学习能力

改变传统的“教师讲、学生记”“教师演示、学生观看”“个别动手、多数围观”的教学模式，建立以学生为中心的探索式学习模式。具体做法如下：以5～6个同学为一小组，每个小组负责一个实验项目，即为这个实验的指导小组，实验分组表见表2，并要求每小组成员在组长的带领下完成以下工作：（1）要求和鼓励学生通过查阅资料和学习相关理论，结合实验指导书对所负责的实验项目“学懂、弄通”，并与指导老师一起完成预实验和实验准备工作，指导教师重点指导小组成员掌握仪器的基本操作；（2）负责讲解所负责实验项目的实验目的、实验原理、实验步骤、数据处理、仪器操作等内容，并回答其他组同学的疑问，最后指导教师进行归纳总结和补漏；（3）指导和监督其他组同学完成实验内容，重点在于仪器操作指导；（4）配合指导教师完成实验数据处理工作，并指导其他组同学进行数据分析；（5）实验结束后负责做好善后工作，包括实验室卫生、药品整理、仪器的简单维护等。

表2 仪器分析技术实验分组安排表Tal 2 The experimental grouping table of instrumental analysis technology experiment

在这种教学模式下，指导小组的学生在预实验时是学习者、操作者；在实验课堂时，指导小组的学生是指导者、监督者，通过这种学生与指导教师之间的角色转变，既能加深学生对所负责实验项目的实验原理、仪器构造及仪器操作方面知识的掌握；又可以适当给学生肩上加点“担子”和“责任”，通过查找资料和团队配合，共同完成挑战，为后续毕业设计的完成或毕业后从事食品检测工作提供一定的分析问题、解决问题的经验；还可以克服传统课堂的“一对多”“粗而泛”的教学模式，提高课堂效果。

2.4 推进考核评价方式改革，加强对实验过程的评价

考核是检验课程教学的必要手段和重要形式，它贯穿于整个教学全过程，对教学活动起着调控和指引的作用[8]。在传统方式的教学中，常将考核评价分为4个模块：出勤占10%，课堂表现占20%，实验报告占50%，期末考核评价点20%。但由于仪器分析技术实验课的特点，常出现课堂表现评价不客观；实验数据处理部分雷同率高；期末考核方式以理论考核为主等情况，较难真正体现学生的实验成绩。

因此，结合仪器分析技术实验教学模式的改革，将仪器分析实验课程评价调整为：出勤占10%；课堂表现占20%；实验报告（实验报告内容包括：实验预习、实验操作、实验数据记录、实验数据处理、思考题等5个模块，各个模块的分值占比分别为20%、10%、10%、50%和10%）占40%；实验讲解和指导占30%，具体如表2所示。其中：（1）课堂表现由指导小组根据其他组同学在实验过程中参与情况或完成情况进行的评分和指导老师的评分按一定比例进行相加得到，其中指导小组评分占70%，教师评分点30%。（2）改变传统的期末考核方式，由指导老师和其他组为指导小组中各成员在实验讲解和指导中的表现从实验准备、实验原理讲解、实验步骤讲解、实验指导、实验卫生整理等5个方面进行评分，其中学生评分占40%，指导教师评分占60%，将此两部分成绩相加，作为学生在实验讲解和指导中的总得分。

表3 改革前后考核评价方式对比表Tal.3 The correlation table of appraisal before and after the reform

3 结语

仪器分析技术实验教学具有专业理论知识点深、原理复杂、实践操作难度大、要求高等特点，因此通过对“仪器分析技术实验”课程教学的改革，不仅在一定程度上提升了学生专业理论知识的系统化和实验操作技能，也可以提升学生分析问题和解决问题的创新精神和科学素养，同时将当地企业对食品安全检测的需求融入到实验项目中，培养出具有地方特色的应用型食品检测人才。