案例教学在食品专业《仪器分析》课程中的应用与启示

蔡铭+杨开+孙培龙

摘要：将案例教学引入食品专业《仪器分析》课程的教学中，以食品安全问题“除草剂草甘膦在食品中的检测方法”为例，提出了案例教学的意义、构建和实施、成效。案例教学在食品专业中的开展具有一定的优势，具有较好的成效。同时，提出了案例教学在食品专业等工科类课程中的应用注意点，以提高案例教学使用过程中的有效性和课程内容的严谨性。

关键词：案例教学；食品专业；仪器分析

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）12-0171-02

近年来，案例教学法在高校教学过程中逐渐被教师和学生所认可和接受，尤其是在工商管理、公共管理、法律等专业的课程教学领域[1]。案例教学是通过事实案例提供教学内容与实际经验之间的内在关联性，将现实生活中曾经发生过的事件冲突作为案例引入教学课堂，激发学生的分析和思考能力，积极自觉地探究有效信息，挖掘实施真相，获得相应结论[2]。案例教学的关键是要准备内容适合、精辟的案例。目前，美国等一些发达国家的高等学府已经建立了较为完善和丰富的案例库，特别是一些商学院在教学中主要应用案例教学。中国的一些高校及教学指导委员会也已逐步建立了相应学科的案例教学案例库，为广大教学工作者在各自的教学工作中采纳应用，推广案例教学。

案例教学的应用主要开始于管理、法律等专业的课程教学，即通常所说的“软学科”。很多教师都会产生疑问，对于内容相对严谨、形式单一的工科类课程是否合适？当然，某些课程的教学的确不太适合采用案例教学，比如高等数学、大学物理等。但是一些课程，虽然为工科课程，也是可以尝试使用案例教学的。目前，很多教学研究报道了案例教学在一些工科类课程教学中的应用实践，取得了很好的效果。譬如，在食品专业的相关专业课程中，相继报道了食品法规与标准、食品质量管理、食品安全学、食品微生物学、食品营养与卫生等课程应用案例教学进行教学改革。本文将主要介绍案例教学在食品专业仪器分析课程中的教学应用。

一、案例教學在食品专业《仪器分析》教学中的意义

《仪器分析》是一门集化学、物理学、生物化学、数学和计算机科学等多学科交叉的综合性和前沿性的科学，是化学、化学工程、食品科学、生物工程等相关专业本专科学生的必选课程[3]。该课程主要介绍一些分析仪器的原理、结构组成及其使用方法。经过课程的学习使相关专业的学生能够在今后的科学实验和毕业论文环节中正确使用这些分析仪器。因此，该课程是一门实用性、实践性、针对性较强的专业课程。

传统的教学模式，或称“填鸭式”教学方法，是基于一本教材以老师的讲解传授为主，学生基本上只要专注地听讲，做好笔记以及考试前认真复习即能较好地完成课程的学习，缺乏对课程内容的思考及进一步理解的过程。而且，以经典教材为主的知识讲授，缺少对前沿技术和实际情况的分析，让学生不容易理解和掌握相应的知识和技术，缺乏解决实际问题的能力。对于《仪器分析》这门实践性较强的课程，除了相应的实验配套外，势必要在理论教学的过程中有所改革与突破。

因此，对于食品专业的《仪器分析》课程，特别是食品质量与安全专业，我们可以将当前关注的食品安全、食品检测等社会问题提供给学生，进行相应的案例分析。让学生针对提供的现实问题进行讨论和分析，提出解决方案，从而获得相应的理论知识。这样，学生就可以在案例分析的过程中获得与传统教授一样的基础知识，而且还培养了分析问题、解决问题的能力，对理论知识有更好的把握。

二、食品专业《仪器分析》课程案例的构建和实施

在食品专业《仪器分析》课程的讲授内容中，主要以色谱技术和光谱技术为主。因此，我们将以“除草剂草甘膦在食品中的检测方法”设计教学案例，教授高效液相色谱法和气相色谱两种色谱方法。

1.案例的准备。对于食品专业来说，有很多热门的食品安全问题的资料通过整合准备之后可以作为合适的教学案例，这也是很具有专业特色的。在介绍高效液相色谱和气相色谱技术时，就可以引入一些关于食品中物质检测的案例，比如食品添加剂、食品农药残留问题等。这里我们将以草甘膦农药残留作为一例。2016年2月25日，德国《焦点》周刊称，位于慕尼黑的环境研究所当天公布一份测试报告显示，德国最畅销的14种啤酒品牌都含有农药草甘膦。草甘膦是一种非选择性、灭生性除草剂，对多年生根杂草非常有效，广泛应用于橡胶、桑、茶、果园及甘蔗地。根据我国食品安全标准GB 2763-2014食品中农药最大残留限量，草甘膦的最大残留限量在谷物中为0.1—5mg/kg，水果中为0.1—0.5mg/kg，饮料中为1mg/kg，糖料中为2mg/kg[4]。这则案例即被作为高效液相色谱和气相色谱的教学案例。

2.案例的讨论。对案例进行讨论也是案例教学的关键。与传统教学的角色分配不同，案例教学应该积极调动学生的主动地位，教师则做好引导工作，让学生围绕案例展开讨论。在草甘膦案例的讨论中，教师首先引导学生，从这则案例说能够反映出什么问题。要确定产品中草甘膦是否达到标准，第一步是要确定草甘膦的含量。使用分析仪器确定物质含量的方法，我们可以查阅相关的国家标准和研究报道。学生通过课前的查阅资料，在课堂上发表自己的看法和建议。一般检测草甘膦的分析方法有两种，一种为高效液相法，一种是气相色谱法。将学生分为两组，分别代表愿意使用两种检测方法的一种。两组分别对草甘膦的测试仪器组成、操作步骤、注意事项、分析方法建立等各方面进行讨论，也可大组内再分成小组进行讨论，由各小组选代表发言。

在讨论的过程中，教师要准备一些教学道具，譬如关于液相色谱和气相色谱的设备图片和操作视频，液相色谱柱和气相色谱分析柱，分析获得的液相和气相色谱图等。这些材料可以帮助学生讨论，并加深他们的印象。在讨论的过程中，可以让学生将自己不明白的问题提出来，由其他学生或者教师回答。同时，教师也可以引导性地提出一些问题，比如：（1）为什么要选择这种分析方法？（2）让学生介绍一些样品经过的路径及各个组成部件。（3）如何计算获得草甘膦的含量？

3.案例总结。经过学生的分析、讨论、得出结论之后，教师要对案例做一定程度的总结。这时，可以对高效液相色谱和气相色谱的知识点做一下归纳，也可以将之前准备的课件给学生浏览，让学生对整个知识体系有清晰的认识和理解。对在讨论中没有提到的知识点，可以多花一些时间进行介绍。这一点也是工科课程与管理类课程在应用案例教学中的差异，一些较为复杂的理论仍然需要通过传统的讲授或者学生的自学进行补充。

三、案例教学在《仪器分析》教学中的成效

经过案例教学的实践，学生对于《仪器分析》中各种分析仪器的基本理论、基本结构有了很好的掌握，特别是对于分析仪器的选择和使用步骤有了深刻的印象，加深了他们对各种分析仪器及方法的了解和应用。课堂的气氛也较为活跃，因为学生没有受到大篇理论文字的讲解而变得轻松，老师也相比传统的教学模式轻松。

四、案例教学过程中的注意点

虽然案例教学是一种很好的教学方法，但是在教学过程中教师也要注意以下几点：（1）充分准备教学资料。虽然没有传统的教学课件，但是对于案例的要求较高，对于整个教学过程中的引导要有很好的思路，引导学生朝某一方向展开讨论。（2）利用各种教学手段调动学生的积极性。案例教学可能存在某些学生一直很活跃，讨论分析很积极，而另一些学生很沉默，似乎不关他们的事。教师在教学的过程中也要特别注意这些角落的学生，采用一定的方法使他们积极参与。（3）适当适度使用案例教学。对于工科类课程，由于其课程的特点，案例教学不太适合全面应用，选择一两个代表性内容进行案例教学即可。这样，既能够达到案例教学的效果，也能够满足课程教学内容严谨性的要求。

参考文献：

[1]王华荣.以案例教学推动大学课堂教学模式改革的实践与探索[J].中国大学教学，2011，（4）：62-64.

[2]朱丽琴，陈金印，沈勇根，杜华英，吴少福.案例教学法在果蔬贮藏加工学中的应用及效果评价[J].教育教学论坛，2014，（32）：79-81.

[3]李迎春，冯荣，吴冰冰，李乐，唐辉，刘媛.现代仪器分析课程教学实践[J].现代医药卫生，2014，（30）：1405-1407.

[4]GB2763-2014食品安全国家标准食品中农药最大残留限量[S].