高职高专食品营养与检测专业“仪器分析”课程的教学改革初探

苏杰　胡炜东　杨俊峰

摘 要 理论性和实践性都很强的“仪器分析”课程，是高职高专类食品营养与检测专业的一门核心课程。本文从合理安排教学内容、优化教学方法、加强实践教学和改革课程考核方式等方面对“仪器分析”课程的教学改革进行了初步的探讨。

关键词 仪器分析 教学改革 食品营养与检测

中图分类号：G424 文献标识码：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2016.02.049

1 “仪器分析”教学改革的重要性

1.1 食品安全问题备受关注

食品安全问题概括为以下几个方面：农药、兽药残留超标；工业污染导致的食品安全问题；违规使用食品添加剂和违法使用非食品添加剂；假冒伪劣食品等。近年来，我国食品安全事故频发，如骇人听闻的苏丹红事件、三聚氰胺事件、地沟油、瘦肉精、塑化剂等，引起了消费者对食品品质和食品安全的质疑，也引起了各级政府部门极大关注。在这种形势下，培养具有专业素质和专业技能的食品营养与检测专业人才显得尤为重要。

1.2 “仪器分析”教学存在的问题

1.2.1 教材内容对食品营养与检测专业的适用性不强

多年来多数教材的理论知识不能完全符合食品营养与检测专业的培养要求，且针对高职高专层次的学生内容太过深奥和繁冗；对于操作性很强的数据处理软件系统的知识尚未提及。教材的实验内容涉及的仪器不能与实验室现有的仪器相匹配，且涉及到的食品分析检测实验较少。

1.2.2 理论内容繁冗复杂和考核方式单一，使学生学习兴趣不浓

仪器分析所涉及的基础知识及基本原理是比较复杂的，有时涉及物理领域光学和电学的知识，有时用到化学反应的知识，有时甚至涉及到高等数学用微积分计算，这需要学生有较扎实的基础。高职高专的学生的知识层次水平本来就较本科院校的学生低，遇到这些内容如有一点基础知识的漏洞，就会感觉仪器分析内容抽象，无法搞懂，从而不愿意对本课程努力钻研和学习。另外，传统的期末闭卷笔试的考核方式，以知识体系作为主要的考查对象。这就导致学生对实践教学没有兴趣，对于理论知识的学习也是等到期末考试前两周死记硬背以应付考试。

1.2.3 实践教学相对不足

“仪器分析”实践教学中存在两个问题。第一，仪器方面，虽然近几年的实验室建设取得了巨大的成就，但是大部分仪器比较昂贵，涉及到贵重仪器的实验只能由老师演示，学生参观。第二，验证性实验偏多，没有完全调动学生的主观能动性。学生只是机械地按照现成的实验原理和操作步骤进行验证性的实验，很少对实验过程进行思考。

2 解决方案

2.1 针对专业特点，合理安排教学内容和选择教材

我院食品营养与检测专业的“仪器分析技术”课程共48学时，包括32学时的理论课和16学时的实验课。对于高职高专学生，这门课程是为食品检测分析工作奠定理论和技能基础的。我们本着“够用、实用”的原则，调整了教学重点。突出了紫外—可见分光光度法、原子吸收光谱法、气相色谱法、液相色谱法和电位分析法在食品营养检测中的重要地位，①原因在于它们是对食品营养成分、金属离子、农药残留、兽药残留、食品添加剂等进行分析的常用手段。对于红外光谱、质谱、X射线荧光分析等内容要求学生一般了解。

我系仪器分析课程所选用的教材是由中国轻工业出版社出版的《现代仪器分析》，属于高等职业教育“十二五”规划教材。这本教材是教师们与同类教材相比较后精心选取的，这门教材所涉及的知识体系符合高职高专教育的“必须、够用”的培养目标，内容上不繁允，基本知识条理清晰，层次分明。学生使用后反映该教材内容通俗易懂，涵盖了他们在课堂上涉及的知识，且课后有习题，能够进行随堂练习和考查；每章后面还附有适合于食品专业学生操作的实验，具有很强的实用性，是一本适合高职高专学生使用的教材。

2.2 运用多种教学方法，提高教学效果

“仪器分析”是一门理论性和实践性都很强的学科，运用传统的灌输式的教学方法显然不能收到良好的教学效果。这就要求我们不断地发掘新的教学方法，应用多种教学手段实施教学。目前，我们主要采用现场教学法、四阶段教学法和任务驱动法，期间结合多媒体、板书等多种教学手段。

理论课上，在讲解每一种分析方法时，我们结合目前的食品安全现状，举一些实例。例如在讲液相色谱法的时候，先以讲故事的形式讲述有关猪肉的“瘦肉精”事件、婴儿奶粉的“三聚氰胺”事件以及台饮料起云剂的“塑化剂”事件，再以提问的形式让学生思考这些有害物质怎样检测，最后引入这些物质的检测方法——液相色谱法。这样就可极大地激发了学生的学习兴趣，让他们觉得学有所用。然后采取现场教学法，让学生亲眼目睹仪器的形状，大致讲授仪器的相应组成部件，使学生对仪器有一个直观的认识。接着回到教室，以板书与多媒体相结合的形式系统地讲解仪器的基本工作原理，多媒体教学可以将仪器的结构图、图谱和工作流程以图片的形式直观地展现出来，板书又可将所讲内容条理清晰地列在黑板上，做到重点突出，层次分明。

实验教学采用任务驱动法。首先让学生确定做哪方面的实验，应该如何准备实验，让学生提出在实验实施过程会出现什么样的问题，如何根据实际情况解决这些问题。接着教师演示仪器的基本操作，期间讲清楚“做什么？”“怎样做？”但要以启发提问的方式使他们明白“为什么要这样做”，再由学生操作，教师观察学生的操作过程，对于错误的操作给予纠正，对于得到的数据引导学生能够正确处理。最后教师予以评价和总结。

2.3 注重基础性实验的开展，使学生具备基本的操作技能

高职高专基础性实验开展的目的主要是让学生们掌握基本的儀器实验技能，包括样品的前处理、仪器的基本操作、数据的分析和处理以及简单故障的排除能力。②根据我们的理论教学内容，有目的性地开展了六个实验项目：“茶饮料中茶多酚含量的测定”、“饮用水中硝酸盐氮的测定”、“蔬菜中钙含量的测定”、“面包中BHA和BHT的测定”、“牛乳中三聚氰胺的测定”“畜产品酸度的测定”。

每个实验项目任务不同，例如前两个项目虽然都属于紫外-可见分光光度法的实验，但是“茶饮料中茶多酚含量的测定”的目的是培养学生使用722可见分光光度计，能够根据现有的经验公式进行定量，同时通过此项实验让学生直观地观察到理论课上提到过的“显色反应”；而“饮用水中硝酸盐氮的测定”则使用TU-1901型双光束紫外可見分光光度计，因仪器与计算机相联，需要学生会使用工作站，培养学生通过标准曲线法来进行定量的能力。

2.4 与实训相结合，培养学生的创新精神

根据“仪器分析”实验学时少的特点，我们又增加了72学时的“仪器分析实训”课程。实训教学的实施是在理论教学和实验教学的基础上进行的，进一步引入多个综合性项目测。通过选定实训目标，使学生进行探索性的研究，这样便加强了学生的创新能力的培养，提高了学生的自学能力和综合素质。

如在实训课上，指定一种实训材料如黄瓜，让学生测定黄瓜的多项指标如叶绿素、金属离子以及农药残留含量。这样学生首先自己查阅资料，设计出适合本实验室现有条件的实验方法，自己准备实验（包括配试剂、样品前处理），自己操作仪器，从而测定出黄瓜的多项指标。这样一来，实验室涉及光谱法和色谱法的仪器几乎都得到了充分的利用，学生的动手能力有了极大的提高。

2.5 改革考核方式

期末考试“一考定乾坤”的传统考核方式显然已经不能全面考查学生学习本课程的学习效果，为了对学生的综合能力进行客观评价，我们改革了本课程的考核方式。

我们采取三方面的考核形式，分值分配比例是笔试成绩占50%，实验成绩占30%，平时成绩占20%。笔试通过闭卷考试的形式进行，内容涉及仪器的工作原理、基本构造、应用范围和特点等。实验考核两方面内容，一是实验操作技能，教师根据学生在操作动作是否规范、操作过程是完整、合理进行打分；二是实验报告，主要看学生是否按照规定的格式（实验目的、实验原理、实验仪器与试剂、实验结果与讨论）书写，重点是“实验结果”的数据是否可靠，在“讨论”中是否能合理分析实验结果，且是否能够全面总结实验的注意事项。平时成绩包括三方面的内容，一是考勤成绩，通过严抓考勤，减少了学生旷课、迟到和早退的情况；二是学生对上课提问的表现成绩，通过上课提问，增加了教师与学生之间的互动，提高了学生的主观能动性；三是专题论文成绩，这一任务在本课程的第一节课布置，要求在期末上交，论文内容要涉及当今最先进的仪器分析方法，且这一方法是所用教材中没有提及的，这样就使学生积极查阅前沿的仪器分析的新方法和新技术，使他们在掌握基础知识的同时掌握了科研发展的新动态。

3 结语

通过师生们的共同努力，我系“仪器分析”课程的教学改革取得了阶段性成绩，使学生在掌握基础理论知识的基础上锻炼了实践动手能力，同时激发了其创新精神。“仪器分析”学科本身就有着发展迅速、应用广泛的特点，这就要求我们教师在今后的教学中仍要不断地探索和钻研，力求使所传授的知识能够与时俱进。

*通讯作者：苏杰

基金项目：内蒙古农业大学职业技术学院精品课程建设项目（201511YJPKC03）

注释

① 刘梅.食品科学专业仪器分析课程教学改革的研究.农产品加工，2015（5）：65-66.

② 钟金锋，覃小丽，张甫生等.食品仪器分析课程“应用型实验技能”教学体系改革探讨.广东化工，2015（18）：187-205.