李春颖, 李永春, 张添淇
(赤峰学院 化学与生命科学学院, 内蒙古 赤峰 024000)
在科学技术飞速发展、各项事业蒸蒸日上的现代社会里,随着经济水平、文化水平和物质生活水平的不断提高,绿色、健康的消费理念逐渐走进人们的生活,对食品的质量安全、营养均衡和科学搭配提出了更高的要求。 在“健康中国2030 规划纲要”和“食品安全2035 战略规划纲要”里,国家更是将食品营养、 食品安全和健康提到了国家战略高度,并成为推进“健康中国”宏伟目标的行动纲领。为实现“健康中国”对人才的需求,迫切要求培养大批道德品质高尚、思维活跃、理论基础扎实、创新意识强、操作技术娴熟、具有一定文化修养,“德、智、体、美、劳”全面发展的、一专多能的应用型高级技术人才。
《食品分析与检测》是专门研究食品物理特性、化学组成、含量测定、分析技术及相关理论,进而对食品质量进行科学评价的一门技术学科。它是食品科学与工程、食品质量与安全、食品营养等专业的专业核心课,其理论知识贯穿了食品生产、加工、储藏、运输及销售的全过程,是食品质量保证体系的一个重要组成部分。 《食品分析与检测》 的课程教学,既要传授陈述性理论知识,更要培养学生的程序性知识,应该以提高学生综合分析、解决问题的能力, 满足“厚基础”“宽口径”“强能力”“高素质”“善创新”的人才培养需求为目标。 由此可见,在食品安全战略实施的大背景下,更是对《食品分析与检测》这门课程在教学模式、教学内容等方面提出了新的要求和挑战,如何改进传统教学理念,弥补现有的不足,完善教学体系,提高教学质量,是亟待解决的关键问题。对几年来《食品分析与检测》课程教学的成与败、得与失进行分析,多层次、全方位的对教学效果进行考量,集思广益,收集来自于同行、学生的意见和建议, 本门课程从理论知识内容、实验技能内容、 考核体系等方面进行调整和改革,以期为食品相关专业学生的培养提供新的思路。
目前《食品分析与检测》课程主要讲授食品一般分析检测中所涉及的仪器分析基本知识和方法,以高向阳主编的《现代食品分析》第二版为例,教学内容见表1。 课程的学习需要在分析化学、有机化学、食品化学、仪器分析、食品微生物学、食品工程原理等课程基础上进一步系统地掌握食品成分及有毒有害物质的分析与检测,因此对学生专业基础要求较高。受课时限制,课堂教学信息量较大,内容复杂繁多,面面俱到,重点不突出,难点难以突破,导致学生在有限时间里难以快速掌握全部理论知识,甚者极易造成学生的厌烦心理,基于此,教学内容必须调整。
表1 《现代食品分析》参考教材的内容
《食品分析与检测》是一门融理论和实践于一体的课程,作为一门技术学科课程,在系统学习陈述性理论知识的基础上,应更加注重程序性技能知识的学习。 实验的内容安排应紧跟时代发展的步伐,与时俱进,着眼于培养能够解决实际工作中问题的应用型人才[1]。与传统的教育模式不同,此类人才的培养是面向市场,以市场需求为导向。 应用型本科教育应该以行业需求为宗旨,注重知识的综合性、时效性及应用性,以培养学生综合运用知识、方法, 解决实际问题的应用能力及实践能力为主,同时教育学生要有较强的科技创新能力[2]。 而传统的实验教学模式往往重理论、轻操作、欠创新,实验完全局限于课本内容,偏重基础性的实验,缺少与地方经济和企业实际相结合的实验项目,与现实的生产生活存在一定距离,使学生所学知识与工作脱节严重,很难激发学生的学习兴趣,长此以往学生就会产生厌恶情绪,对学生的创新能力和综合实践能力造成严重地影响[3]。另外,对大型高精尖仪器设备的使用是学生的必要工作技能,在常规基础实验中使用大型仪器设备进行分析检测的内容较少,这是导致学生在实际工作中动手能力弱、 适应环境慢、缺乏独立思考能力和创新精神的重要原因之一。
传统的考核方式主要是理论课的闭卷考试和实验课的实验报告亦即纸笔测验模式,学生应对常规闭卷考试的方法一般为考试前的机械记忆,多数为短期记忆,纸笔测验不能很好地反映出学生对知识的掌握程度,不能准确的展示教学效果,与实际情况往往偏差较大;而实验报告只能说明学生重复了实验内容,并简单计算了实验结果。 食品分析与检测技术重在实验操作技能和实验数据处理,要求对学生进行综合培训, 以加强学生实践动手能力,进而培养学生的创新意识和能力,在此过程中使学生养成严谨的科学作风。 此种考核方式,无法考核学生的学习能力和综合实践能力,不利于综合评估学生对所学知识的掌握情况,不能很好的达到教学目的,因此需要对课程考核体系进行改革。
食品分析与检测课程内容繁多、复杂、零散,讲解时易导致学生思绪混乱, 降低学生学习的积极性[4]。 因此,理顺知识内容的逻辑关系,找到知识点之间的内在联系,科学合理的组织食品分析与检测课程的教学内容,对提高课程质量至关重要。
首先,《食品分析与检测》课程中,我们是以不同品类食品作为教学内容主线的,将不同品种食品进行归类讲解,如分为蔬菜水果类食品、肉类食品、蛋类食品、奶类食品及谷物类食品。 这样设置教学内容,逻辑关系清楚,教学脉络更清晰,学生也能对所学内容有一个系统地认识,便于学生对所学知识的理解掌握,也有助于实验课程的顺利进行。
此外, 教师在教学过程中还做了以下三点改进,一是与相关学科教师进行讨论,避免与分析化学、有机化学、食品化学、仪器分析等课程内容的重复;二是在讲授基本理论和方法的同时,注意与现代新技术和新方法的比较, 紧跟科技进步的步伐;三是考虑到进出口食品日益增加,食品流通更为广泛化和国际化,食品分析工作与国际接轨的要求越来越迫切,所以,教师也适当将部分国际标准方法引入食品分析与检测的课堂,以便迅速培养、提高学生的创新意识以及提出问题、分析问题、解决问题的能力。
最后,教学模式采用“线上+线下融合式”,线上的教学资料主要有PPT 课件、参考教材电子版、短视频等,囊括了《食品分析与检测》课程多个理论知识点和实验关键点,可以使学生更加清楚、明白这些食品的分析方法和检测技术。 在此基础上,深入挖掘关键的知识点,结合大学生的兴趣爱好及关注热点,制作一些教学短视频,利用这些动态化的短视频辅助教学,从而使学生对《食品分析与检测》教学内容的理解更加深入。教师在课堂上也会设计一些互动环节,如抢答、小竞赛、分组讨论,对分课堂,“学习通” 进行课上点名和抢答活动。 按每学时45min 划分,其中观看短视频约10min,学生互动环节约10min, 教师讲授约20min, 学生总结回顾约5min,每个环节的顺序并不固定,可以根据实际情况随机互换。 在复杂、枯燥的理论知识学习中穿插简单有趣的游戏环节, 发挥学生的主观能动性,增加学生学习的兴趣,使学生对知识更加渴望,学生通过参与、 合作来更好地理解和应用理论知识,更加喜欢学习,提高学生的学习积极性和学习效率。
目前食品分析与检测课程开设的实验教学内容一般都是传统的经典实验方法,如滴定法测定总酸度、凯氏定氮法测定蛋白质,直接滴定法测定总糖含量等[5]。针对传统实验教学内容的问题,培养能够适应现阶段食品专业技术人才的需求,进行教学改革如下:
(1)增加综合设计性实验。 结合学生的毕业设计及就业需求,依据教学大纲,由教师设计合适的实验项目,将单一、独立的基础性实验合并为比较系统的综合性实验项目, 学生自由分组 (3 人一组),自由选择实验内容,结合所学知识积极参与、共同完成对实验的细节设计。教师对学生的实验方案进行“一对一”指导,从而充分发挥学生们的主观能动性,激发他们的学习兴趣与热情。 为了培养学生综合运用理论知识解决实际问题的能力及创新意识,在设计实验项目时,一方面考虑将食品中的各种成分囊括进去,另一方面考虑将同类食品进行平行比较实验。 如分析畜禽类成分时,对几种同类的畜禽原料(猪肉、鸡肉、牛肉等)系统开展各种成分(水分、脂肪、蛋白质、氨基酸等)含量分析。 不同原料可由实验小组每个成员分别处理一次,将获得的实验结果放在一起分析比较,各个成员的实验结果将影响本小组最后的实验结果,同时,将各个小组最终的实验结果进行比较、互评,最终由教师评分,得出最后的成绩。
(2)拓展实践教学,《食品分析与检测》的拓展实践形式主要是开放性实验,是继课程教学实验之后的延续与拓展,同学们可结合自己的毕业论文要求完成, 实验材料可以选择各种类型常见的食品。在课程教学实验的基础上, 拓展整合有毒有害物质、农兽药残留、食品添加剂、食品掺杂掺假检测等检验项目,这些实验项目更贴近生活,更结合实际,使学生能够更多地了解和掌握某一类食品的全部品质检测。 例如,拓展实践项目可开展牛奶中掺杂掺假的测定、蜂蜜中掺杂掺假的测定、果蔬汁饮料的品质检测、植物油的品质检测等。
(3)优化实验课时,与实验实训课有机结合。本校食品质量与安全专业在第6 学期后的小学期设置有3 周的食品分析与检测综合实训课程,将其作为《食品分析与检测》课程的最后一环。 通常,高校都有专门的合作单位,而食品相关专业的学生以后的工作地点也往往是这些合作单位,如相关的食品加工企业、第三方食品检验检测机构、市场监督管理局等。在《食品分析与检测》课程的最后一环增加几个综合性学生自主实验, 该实验由学生自由选题, 在学校提供的范围内自由选择合作单位去完成,首先学生制定好实验项目研究方案,由指导教师审核完成之后再去开展。 这种模式的开展,能体现“教师常教常新,学生常学常新,实验常做常新”的理念,学生在学校有针对性地学习检测方法理论和实习、实训后,毕业即可快速上岗、高质量投入工作, 极大地缩短了参加工作后的适应期或磨合期,起到少走弯路、事半功倍的作用。
考核并不是教学的最终目的,而是为了让学生更好地掌握所学的知识。对于《食品分析与检测》课程在改进考核体系过程中,将理论课的考核方式分为平时成绩和过程化考核两种评价方式,借助学习通平台开展线上线下混合式教学活动,为加强综合性教学评价,从多环节对学生课内课外、线上线下的学习进行评价。而实验课的考核除实验报告外更注重于过程,即实作评价。
理论课的学生总成绩由平时成绩(20%)和过程化考核成绩(80%)两部分组成。 其中,平时成绩由思想品德(25%)、签到(10%)、课堂活动(25%)、主题讨论(25%)、课堂笔记(15%)综合评定。 其中,(1)如果思想品德不端,取消本课程平时成绩;(2)签到:缺勤扣1 分/次,事假或者病假扣0.5 分/次,迟到扣0.5 分/次,迟到3 次以上(含3 次),无故旷课2 次以上(含2 次),或请假5 次以上(含5 次),取消该门课程成绩;(3) 课堂活动: 学习通上的抢答、讨论、投票、随堂练习等活动可以获得相应的分数,上限为10 分;(4)主题讨论:在学习通上回复教师发布的主题讨论答案正确的情况下,会得到相应的分数,回复的越多得分越高,满分为5 分;(5)课堂笔记:教师不定期检查学生的课堂笔记,根据笔记记录情况给出分数。过程化考核成绩包括:(1)阶段性考核成绩(40%),其中,平时作业(10%):教师会根据知识的重难点酌情留作业,供学生课后巩固所学知识,最后取学生作业平均分,未交作业按0分计算, 作业有线上线下两种形式; 章节测试(20%):在学习通上作为任务点的章节会有相应的小测验,取学生章节测验的平均分,未交章节测验的按0 分计算;章节学习情况(10%):学生必须完成所有学习通上的任务点才能够得到此项分数,否则, 酌情减分, 任务点完成低于50%的计为0 分。(2)期末考试成绩(40%),期末考试以闭卷考试的形式进行,根据《食品分析与检测》课程的教学内容和学习要求,设计相应类型和数量的题目,总成绩为100 分,在规定时间内完成,并根据参考答案和评分标准给出相应的成绩。 通过对考核体系的改进,促进学生学习的主动性,也提高了学生的综合素质与应用能力。
《食品分析与检测》实验课的分数由实验报告分数(30%)及实作评价分数(70%)构成。 其中,实作评价包括实验方案设计评价(30%)、实验探究过程评价(40%)和实验结果与反思评价(30%)三部分。实验方案设计评价分数是通过每个小组对实验方案的汇报展示(40%)、教师对学生的评价(30%)及同学之间的互评(30%)而得出的,主要评分点有探究问题明确、能灵活运用所学知识、能积极参与小组讨论活动、 小组合作交流能力、 解决问题思路清晰、能制定出实施可行的实验方案;实验探究过程主要从实验步骤及现象(40%)、实验结论(30%)、实验反思(30%)三个方面进行评价,重点考查学生每一环节实验操作的规范性,为能够准确评价学生的表现, 教师可用手机将学生的实验操作过程录像,以便于仔细观察学生在实验操作过程中的表现,从而发现所存在的问题;实验结果及反思的评价指标有实验内容完整(10%)、实验现象描述准确(20%)、实验结论正确(20%)、能运用专业术语及原理解释实验现象(20%)、能及时总结实验过程中存在的问题(10%)、能够反思在实验活动中的表现(10%)、能够总结学习的收获(10%),此项评价能够促进教师和学生之间的交流,有助于教师了解学生的学习兴趣及能力,及时发现学生在学习中遇到的问题。
现代科学技术的快速发展及人们对食品安全要求的不断提高, 要求检验方法的检出限越来越低,新的检测方法和技术不断涌现,新型检测仪器不断问世。如何用最快速、最简便、最经济、最灵敏、最准确的方法进行分析检验,是食品检验的一项重要内容[6]。所以,要求食品分析工作者必须经过严格的专业训练,拥有扎实的分析基础知识、娴熟的实践操作技能,同时具有优秀的自身素质和高尚的职业道德,具有求实的工作作风和高度责任心。 这使得食品质量与安全专业的学生面临着更大的挑战,如何使同学们成为符合时代发展的优秀食品人才,是食品分析与检测课程的首要任务,也是教学改革的努力方向。