综合设计实验在食品安全与检测实验教学中的探索与实践

2017-01-18张炎梁琪师希雄宗元元

中国食品工业 2017年12期

张炎，梁琪，师希雄，宗元元

甘肃农业大学食品科学与工程学院，兰州，730070

前言

《食品安全与检测综合实验》课程是为本校食品质量与安全专业学生开设的一门重要的专业必修课，主要任务是对食品中污染的各种有毒有害物质进行检测，通过对《食品安全与检测综合实验》的学习，使学生掌握、熟悉和了解食品安全及食品安全检测的含义、引起食品不安全主要因素的类型、最新的食品安全检测的原理与技术和前沿的、快速的、在线的检测原理与技术等主要内容。然而，以往的食品安全与检测综合实验课程存在一些问题，如实验内容以强调基础知识和基本技能学习的验证性实验为主，各个实验是孤立无联系的，且比较简单，另外，也有实验教学过程中普遍存在的问题，如不预习实验，实验过程中做一步问一步，学生的实验能力、积极性、参与性不高等。

然而，实验是高等学校研究学问的主要优势所在，也是高等学校培养高素质创新创业人才的重要途径。食品安全与检测综合实验的教学对象为食品质量与安全本科专业大三学生，将食品安全与检测综合实验安排在基础化学、食品微生物和食品分析等基础实验之后，其目的也是希望学生能充分掌握并应用这些知识，切实培养学生独立思考、独立操作、初步设计实验的能力以及严谨和科学态度。因此，本文通过综合设计性实验探索，从教学方式、教学内容以及考核方式等方面进行改革探索。

一、教学方式的改革

传统的实验教学过分注重对基本理论知识的学习与理解，忽略了对学生动手能力和科研兴趣的培养，学生的实验能力、积极性、参与性不高等。从综合实验教学目的出发，摒弃以往的验证型实验项目，重新探索实验教学方式，改以综合设计型实验为主。在教学过程中全面摒弃以往灌输式的教学方式，取而代之的是师生互动的模式，对部分实验只给出实验范围和相应的实验目的，并不给出具体的操作方法和步骤，希望学生自己查阅文献资料，根据现有的仪器器材制定合适的实验方案和实验内容，并独立完成实验，以此充分调动学生主观能动性，从根本上激发学生的求知欲和创新力，培养学生的科研思维能力，发展独立获取科学知识的能力。

二、实验项目及内容的调整与更新

食品质量与安全学科发展迅速，知识更新比较快。首先，要结合当前现实生活中典型食品安全的实例来选择实验内容，并对实验内容进行精心选择、删除陈旧的实验项目，在一些经典的验证性实验基础上，增设综合性和设计性实验项目，以此增强学生的学习兴趣。比如，结合食品加工工艺学实验和食品微生物实验，对引起泡菜中亚硝酸盐含量的因素进行分析，分别选用不同种类的新鲜蔬菜自制泡菜，并在泡制过程中取样、称量、测定其中亚硝酸盐的含量，同时，配制培养基、灭菌、无菌操作检测不同时期泡菜中微生物的种类及含量，最后进行数据分析。使学生既巩固了基础实验操作技能，又能学会灵活运用这些技能完成一个综合性实验。同时，对于具体的实验操作步骤，学生以小组为单位，自主进行文献查阅、综合比较分析，选择合理的实验方法和合适的步骤，这样，可有效提高学生学习兴趣的同时高效完成实验教学任务，并且能增加学生的创新能力和团队合作意识。

三、实验学时的调整

与其他实验课程安排相似，传统食品安全与检测综合实验课需固定在某个较短的学时内完成，学生为了赶下一堂课或者为了能及时吃饭，无法细致准确的完成实验，而只是草草了事，一旦遇到问题不能独立思考，首先想到找老师直接解决问题，甚至没有时间去重复实验，实验失败也只能记录失败的结果，最终的实验教学效果不理想。所以食品安全与检测综合实验需要调整教学学时数，每个综合实验安排16～24学时，至少安排两天，每天8～12个学时。每个实验有充足的时间去准备、实施、重复以及思考问题，并且学生可以根据自己的实际情况自主安排实验时间。如果学生在实验过程中遇到问题，也有充足的时间查阅相关文献，独立思考并寻找原因、解决问题，这不仅有助于学生培养自己独立思考并解决问题的能力，亦有助于学生加深对实验操作的印象。另外，学生在实验过程中如果出现误操作，有足够的时间进行第二次操作，即使没有误操作，学生亦可进行平行实验，提高实验结果的准确性，这样有助于提升本科生的科研素养，保证实验结果的严谨性。当然，实验学时数的调整不是简单的时间、学时的增减问题，需要根据整个综合实验的设计去调整，如引起泡菜中亚硝酸盐含量的因素分析综合实验，就是三个模块（新鲜蔬菜的选择及泡制，不同泡制时间泡菜中微生物种类及数量的测量，不同泡制时间泡菜中亚硝酸盐含量的测定）整合在一起的一个综合性的实验，每一个小的模块实验对应5～8个学时，学生再根据自己的实验方法设计，实验步骤进行安排合理的学时。

四、实验考核及报告内容的调整

传统的食品安全与检测综合实验考核方式为考查，平时成绩和实验报告成绩各占50%，而平时成绩主要依据的是学生实验课的考勤情况。对于实验课来说，其开设的目的不是为了考核，而是为了让学生进一步加深对理论知识的理解，通过自己动手，增强其发现问题、解决问题的能力。因此，食品安全与检测综合实验需要调整考核的内容，一方面更加重视学生在实验课上的各种表现，实验过程中对每位学生实验操作的积极性、规范性、熟练性以及实验过程中发现问题、解决问题的能力给予综合评定；另一方面着重考察学生的实验设计，对学生实验设计的合理性、可行性及完整性给予评价；另外，对实验报告进行评价也是必不可少的，且考察的重点是实验数据的分析与实验结果的思考，学生对于实验的分析和实验结果应该有自己的见解，以此培养独立思考的能力，而对于实验报告中常见的内容如实验目的、操作要点等可以简化，从而避免学生之间互相抄袭。

五、实验教学改革效果

食品安全与检测综合实验改革后，学生须在实验理论教学课的基础上，根据指定的实验目的，写出实验预习报告，包括实验原理、实验方法和实验操作步骤等。学生自己预习并设计实验，能使学生熟练但又带着问题去做实验，争取在实验过程中解决问题。

食品安全与检测综合实验课程改革之后，实验教学取得了一定效果。首先，学生学习积极性明显提高。学生非常熟习自己的实验内容，实验过程中遇到问题会积极讨论并发表自己的看法，有时还会出现比较新颖的构思和想法。其次，学生在实验之前查阅了文献并制订了详细的实验方案，实验过程中分析问题、解决问题的能力明显提高。实验报告的内容与以往相比也有了很大改善，绝大多数学生对自己的实验内容以及实验结果有深入的分析并能够提出自己的见解，实验报告质量明显提高，不再是简单的抄写实验目的、实验原理及实验步骤等。再次，绝大多数学生都能主动参与实验中，小组成员分工合作、相互配合，积极主动完成每个综合设计实验中的模块实验。这与之前实验教学过程中大多数同学看着少数同学动手有了本质区别。最后，通过该课程的实践与锻炼，学生可以了解到食品行业最新的动态，掌握食品企业的信息技术，为自己将来择业指明了方向。