现代仪器分析实验教学改革在食品科学专业中的重要性

张馨如+黄漫青+王宗义

（北京农学院 食品科学与工程学院，北京 102206）

摘要：为进一步提高学生的实践应用能力和创新意识，培养高素质食品专业人才，我们为食品相关专业的学生开设了现代仪器分析实验教学，根据仪器分析实验的特点，针对实验教学中存在的问题，在实践过程中对现代仪器分析实验教学内容和方法进行了实验教学改革与探索。

关键词：仪器分析；实验；教学改革；食品科学

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）18-0118-02

实验教学是高等学校人才培养过程中不可缺少的重要组成部分，能巩固学生所学的理论知识，训练学生的实验技能，培养学生理论联系实际的能力和创新能力，有助于培养学生严谨的科学思维和科学作风，是高等学校教学活动中的重要环节。为进一步提高学生的实践应用能力和创新意识，培养高素质的食品专业人才，我们为食品科学相关专业的学生开设了现代仪器分析实验教学，根据仪器分析实践课程的目标和实验的特点，针对实验教学中存在的问题，在实践过程中对实验教学内容和方法进行了实验教学改革与探索。

一、食品科学相关专业学生开设仪器分析课程的重要性

国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）明确指出“树立科学的教育质量观，把促进人的全面发展、适应社会需要作为衡量教育质量的根本标准。坚持能力为重，优化知识结构，丰富社会实践，强化能力培养。着力提高学生的学习能力、实践能力、创新能力”[1]。高等学校必须重视大学生创新实践能力的培养，为学生创新意识和实践能力的培养提供舞台，为其后续的科研发展奠定良好的基础。现代仪器分析是一门具有多学科交叉性和前沿性的科学，是集化学、物理学、生物化学、数学和计算机科学等多学科为一体的综合性学科，可解决自然科学领域中的关键问题[2，3]。食品科学专业的学生在专业课程学习、毕业论文研究、研究生学习和科研活动以及将来的科研和工作中都可能接触到很多仪器。另外，食品相关检测技术的快速发展也对食品相关人才对大型精密仪器的掌握提出了更高的要求，所以有必要为食品科学相关专业的学生开设现代仪器分析课程。现代仪器分析实验教学是仪器分析课程非常重要的实践性教学环节，通过仪器分析实验教学，学生能够熟悉各种仪器的基本结构和操作方法，理解仪器分析方法的基本原理，使学生受到系统的实验技能训练，培养学生理论联系实际和动手的能力[4，5]，为将来从事与仪器分析专业有关的工作或科学研究打下坚实的基础。

二、明确现代仪器分析实验教学的目标

现代仪器分析实验教学要有明确的教学目标，有了目标才能设计完善的教学程序。这门实践课程的目标是通过仪器分析实验教学，使学生熟练掌握各种大型仪器操作的基本技能，同时突出该实践课程在食品科学专业中的应用，拓宽学生的知识面，激发学生对仪器分析实践课程的兴趣，提高学生运用综合知识能力和创新的能力[6]。

三、合理设计实验内容，培养学生学习兴趣，提高实践创新能力

精选仪器分析实验内容是上好实验课的先决条件，采用科学合理的方法和手段组织安排仪器分析实验教学是顺利完成实验课的关键环节，改革实验教学形式，增设科研型实验可以为学生提供个性发展、独立思考、科学创新以及提高综合实验技能的平台。为了培养学生的学习兴趣，提高学生的实践创新能力，提升学习效果，培养应用型人才，我们根据食品科学专业的学科特点，在实验课的实际教学过程中充分考虑将来学生参加工作或科研项目的实际应用需求，提出与实际生活或与食品安全、生活实际以及科学研究关系密切并有待解决的实际问题[7]，引导学生积极思考，带着问题进行实验。开设高效液相色谱、气相色谱、原子吸收光谱等一些代表性的仪器分析实验技术，设置了题为食用油中脂肪酸的构成、生活用水中钙镁等离子的检测、荞麦中芦丁含量的测定等实验项目。针对同一实验项目，还为学生提供不同的实验样品，供其自主选择，调动学生的积极性、自主性和探索性，能使學生怀着解决实际问题的心态投入实验，在实验中发现问题，通过研究解决问题，帮助学生掌握实验科学的研究方法，培养学生的实践能力和科研能力。

四、开展现代仪器分析专题实验，提高学生的科研能力

实验教学的最终目的是使学生能够利用所掌握的仪器分析理论和实验技能解决实际问题。在以前的实验中，实验教师会在实验前选择好测试体系和仪器测试条件，配置好标准溶液，学生需要做的就是简单操作并得到实验数据，这会造成学生对实验的样品前处理过程完全不了解。为克服这种实验教学的缺点，充分利用实践教学提高学生的科研能力，现代仪器分析实践教学采取了分次专题研究的实验课程模式。在每次专题实践中，安排学生体验模拟科研实验研究设计的一系列科研活动，包括从实验原理讲解、实验设计、溶液的配置、样品的前处理、仪器设备的参观讲解以及仪器设备的实际操作、撰写实验报告等，并对同一专题实行连续化教学，让学生在每个专题中都能感受到一次小的科研培训机会，使学生不但参与了实验，而且通过实验提高了科研实践能力，为以后的工作和科研活动打下坚实的基础。通过这种科研专题实验模式，学生可以很好地理解实验原理，深化科研能力的培养，其优点在于：（1）将较为抽象、难以理解的仪器分析课程理论知识和实际应用、实际操作很好地结合起来，使理论知识学习和实践操作有连贯性，加强学习效果。（2）学生能在前处理过程中熟悉实验室常用仪器，如各种离心机、固相萃取装置、漩涡混合器、抽滤装置、旋转蒸发仪和冷凝水循环机等，增加学生参与实验过程的机会，是培养学生综合利用所学知识分析问题、解决问题的实践动手能力的有效途径。

五、将现代仪器分析与其他课程相结合，增加各种仪器的使用

在仪器分析实践教学及改革过程中，我们发现仅仅利用仪器分析的实验学时对于培养学生的实践能力来说还远远不够，所以我们在实际教学过程中将仪器分析的实践内容跟其他的一些实践课程联系起来，比如将仪器分析与我院的科研型食品理化检测综合大实验结合起来，在科研型食品理化检测综合大实验的实验题目中融入仪器分析的实验内容，比如我们在食品理化检测大实验中设置了实验题目，分别为食品中三聚氰胺检测、食品中兽药残留的检测、食品中有机磷农药残留的检测以及食品中重金属元素的检测，这些实验中不但包括了取样、样品的预处理和样品中有害物质的提取等，还包括了高效液相色谱法、气相色谱法、质谱的方法检测样品中有害物质等多个实验内容，将仪器分析的实验内容延伸到其他相关的实验课程，帮助学生进一步熟悉仪器分析的实验内容，还能让学生感受各种仪器在不同课程和不同科研项目中的应用，适应不同的科学实验方法和思维方法。

六、小结

现代仪器分析是一门实践性很强的课程，为了充分培养和调动学生的学习兴趣，提高学生的实践创新能力，结合食品科学相关专业学生的专业基础和专业特点，我们将食品安全等相关领域的前沿研究、热点关注和发展趋势与现代仪器分析实践课程内容相结合，开拓了学生的视野，极大地激发了学生的学习和科研兴趣，取得了良好的教学效果。

参考文献：

[1]马金成，王海洪，王声斌.生命科学研究性实验教学探讨[J].生物学杂志，2013，30（2）：95-97，107.

[2]裴亚梅.食品检验专业仪器分析课程教学改革探析[J].课程教育研究，2015，（20）：104-105.

[3]杜甫佑，阮贵华，李建平，等.以《仪器分析》食教学改革为契机，培养学生创新能力[J].广州化工，2011，39（3）：177-178，189.

[4]于专妮，王强.仪器分析实验教学的探索与研究[J].实验室科学，2013，16（1）：69-70，73.

[5]王强，于专妮，师进生.仪器分析实验教学改革的探讨[J].化工高等教育，2013（3）：56-58，75.

[6]王焕锋.高校仪器分析教学改革探索与研究[J].科教导刊，2014：65-67.

[7]李然家，余长春，史权等.仪器分析与实验课程教学改革的探索[J].中国石油大学学报（社会科学版），2011，（12）：86-88.

收稿日期：2016-11-23

作者简介：张馨如（1979-），女（汉族），硕士，实验师，从事食品安全实验教学和实验室管理工作。

通讯作者：黄漫青（1969-），女，硕士，高级实验师，从事食品化学实验教学和实验室管理工作。