食品分析和仪器分析课程教学融合改革

马小媛 王周平

食品分析和仪器分析是食品科学与工程、食品质量与安全两个专业本科生的核心课程。食品分析课程侧重理论和实验技能的培养，要求学生熟悉物理、化学、生物、化学等基本知识，掌握应用各种技术和方法，并能对原料、辅助材料、半成品及成品进行检验。仪器分析课程要求学生掌握分析仪器的基本原理、基本结构，了解定性与定量方法及数据的分析处理。通过学习这两门课程，学生能够根据食品样品基质的性质和待测物的特性，选择合理的分析方法和合适的检测仪器，并具备对检测结果进行有效分析的能力，能够为学生今后从事食品生产、科学研究、食品监控管理等工作打下坚实的基础。

随着分析仪器的飞速发展，以及互联网技术在线上教学中的广泛应用，如何让学生把食品分析和仪器分析两门课程的内容融会贯通，利用更先进的仪器分析方法解决食品分析中的实际问题，同时充分利用互联网的线上资源优势，实现线上线下资源互补，以更好地培养食品领域的应用型人才，成为教师关注的热点话题。本文首先分析了两门课程教学中存在的问题，然后提出了教学改革措施，以期提升教学效果，培养应用型人才。

一、食品分析和仪器分析

课程教学中存在的问题

1.教学内容脱节、剥离。基于培养复合型应用人才的需求，食品分析和仪器分析是两门相辅相成的课程，理论与实验总学时数有限，教学内容的深度和广度却持续加强，如何在有限的学时内对教学内容进行有机融合是亟需解决的关键问题。这就需要在食品分析课程的教学过程中更多地融入仪器分析的内容，以支撑培养食品工程人才的知识框架。

2.教学资源匮乏。传统教学以任课教师主讲课本知识、学生被动接受为主，随着互联网及数字媒体的发展，涌现出越来越多的优质课程资源及教学平台，如慕课平台、线上课程、微视频、虚拟仿真实验教学项目等，学习的模式和途径更加丰富。如何精选课程学习资源，创新课堂教学模式，从多维度、多角度激发学生的学习兴趣，强化学习效果，是需要任课教师进一步探究的主要问题。

3.学生缺乏与时俱进的实操训练。仪器是分析的手段，食品营养元素和有毒有害物质是分析的对象。现如今，相关质检部门大多采用先进的仪器分析方法，但学校的实验课程仍然采用传统的理化检测方法，实验操作训练与市场的监管技术手段脱节，学生在校时不能接受先进的仪器操作训练，难以满足市场工作岗位对人才的技能需求。

二、食品分析和仪器分析

课程教学的改革措施

1.教学内容的融合。在江南大学食品学院最新版的《食品专业人才培养方案》修订中，仪器分析和食品分析课程均要求学生具备“问题分析和使用现代工具”的能力，这就需要教师融合食品分析和仪器分析两门课程的相关内容。新仪器的开发是为分析问题服务的，能够使食品分析更加便捷；同时，在食品分析检测过程中出现的新问题也能促进仪器的不断更新。传统的食品分析课程介绍的理化检测方法（包括酸碱滴定、氧化还原显色等）老旧、耗时，检测结果的准确度和精密度均无法保证。现如今，包括色谱分析方法、光谱分析方法、质谱分析方法在内的仪器分析方法占据市场主导地位，在食品分析的各个领域均显示出强大的检测能力，检测结果的准确性、灵敏度、时效性均不断提升，这导致学校的课堂教学与检测市场现状脱节的问题日益突出。

为了改变这一现状，教师应整合两门课程的相关内容，更多地融入现代仪器分析的方法，通过实例对比突出仪器分析的方法的优势。比如，检测矿物质元素中钙离子的高锰酸钾滴定法、检测铁离子的硫氰酸盐比色法，检测耗时长且稳定性差。而现代化的电感耦合等离子体质谱法可以一次性检测食品样品中的多种离子，操作方便、结果准确度高。

随着科学技术的快速发展，分析仪器的基本原理和应用等内容不断更新，理论与实际需要更好地对接教学。为此，教师应建立仪器分析方法在食品分析中的应用案例库，从而让学生能够站在食品行业发展的最前沿，掌握最新的分析检测技术，同时将学生的发展与食品学科的发展紧密结合，进而培养具有实践应用型能力的食品专业人才。

2.教学模式的整合。互联网技术的迅猛发展为学习资源的开发提供了强大的服务保障。为提高教学质量，激发食品专业学生对仪器分析和食品分析两门课程学习的积极性并保障学习效果，教师可以引入虚拟仿真实验平台和案例式教学等教学模式。

目前，江南大学食品学院的仪器分析和食品分析两门课程均采用慕课平台，任课教师在授课过程中，通过选择优质的校内外慕课资源，并结合学院教学中心新建的虚拟仿真实验平台，建立了“基础性-综合性-探索性”三大层次的“教学互进系统”，从而更好地衔接大一、大二基础课及大三、大四专业课程的内容，使学生能够适应从基础教育向专业教育的转变。

虚拟仿真实验项目则打破了时空局限，为学生提供了自主学习的空间和开放式的实验环境，学生在虚拟仿真平台上可以进行各种大型仪器的拆分，不仅能为实验室实景操作奠定基础，更有利于将来在工作中应用各种食品检测技术。这种教学方式既克服了仪器设备不足的问题，又延伸了教学的广度和深度，拓宽了学生视野，充分达到了教学实践相结合的目的，也有助于激发学生的学习兴趣，提高学习效果。

在教学过程中，教师改变了原来过多陈述性、单纯的原理和数据分析部分的内容，而是把仪器结构、检测原理等知识点融入一系列食品质量、食品安全检测的典型研究案例中。以典型范例或研究案例设计探究性课堂教学，这种方式有利于学生增强对课程内容的理解和掌握，使其更快更好地适应新环境，从而培养食品专业应用型工程人才。

3.教学方法的设计。在教学设计中，我们倡导将具体的教学任务置于循序渐进的实际问题解决情境中来完成，即先向学生抛出问题，然后针对各项具体任务展开教学，接着展示如何将学到的具体知识运用到解决问题或完成整体任务的过程中。具体包括：聚焦问题、激发兴趣；激活旧知、引导入门；论证新知、启发教学；应用新知、辅导练习；融会贯通、考察应用五个方面。

比如，在食品分析课堂中，首先应聚焦传统的检测方法有哪些弊端，在实际的样品检测中存在哪些问题，如何激发学生学习仪器分析方法的兴趣。其次，带领学生熟练掌握食品主要成分的物理化学性质，然后借助多媒体教学手段展示、论证新的仪器分析方法在食品分析中的应用。再次，通过实际样品分析，提高学生将所学的仪器分析方法应用于解决实际食品样品分析的能力。最后，将所学方法融会贯通，比较各种方法的优缺点和适用范围，进行有效的质疑、反思和辨析。同时，将课程思政融入课堂教学与实践中，让食品专业的学生真正明白“民以食为天，食以安为先”的道理，明白所学的专业知识对食品行业、人民群众生命安全的重要性，从而在遇到实际样品分析案例时，能够选择最优的仪器分析方法达成目标，并鼓励学生在实际情境中不断改进和探索新的分析方法。

4.教学评价的改进。教学评价是以教学目标为依据制定科学的标准，然后对教学活动的过程及结果进行评价。在教学中，我们开展的评价机制包括诊断性评价、形成性评价和总结性评价。在教学伊始，即对学生所掌握的食品分析的知识框架、实验技能等状况进行预测。在教学活动过程中，针对每一个知识点，通过课堂提问、小测验、课后作业等形式，随时动态地掌握学生的学习效果。在课程结束后，综合教学各个环节的设计和考核指标进行总结性评价。每种评价方式始终突出学生的主体地位，评价学生理解应用新知识的能力，关注他们的学习过程、成果及课程结束后的学习效果，最终通过学生的发展状况反映教学质量。

目前，食品行业对应用型专业技术人才有大量的需求，食品分析和仪器分析两门课程都重在培养学生的实践操作能力和实际应用技能，将两者的教学内容进行融合，并开展线上线下教学，能够提升教学效果，为食品行业培养更多优秀的应用型人才。

基金项目：江南大学2021年本科教育教学改革研究项目-教师卓越工程项目“以学生发展为核心的仪器分析与食品分析课程教学融合改革研究”（JG2021165）。

作者简介：马小媛（1983-），女，汉族，江苏南京人，副教授，博士，研究方向为食品科学与工程、食品安全。

王周平（1974-），男，汉族，陕西宝鸡人，教授，博士，研究方向為食品安全与控制。