工科院校食品专业分析化学教学改革与实践

叶泰+袁敏+曹慧+徐斐+于劲松

摘要：根据分析化学课程的特点，结合分析化学这门课在工科院校食品专业教学过程中的实际问题，对食品专业分析化学这门课进行教学改革探索。

关键词：分析化学；教学改革；教学方法

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）23-0099-02

分析化学作为化学学科中的一个分支，曾是研究化学的开路先锋，它对元素的发现、原子量的测定等化学基本定律的确定，矿产资源的勘察利用等，都做出重要的貢献。在食品工程、食品质量与安全等工科专业的课程设置中，分析化学同样是一门重要的专业基础课，旨在培养学生“定性”和“定量”分析的科学理念，并且通过分析化学中四大平衡理论和光、电、色等分析手段的学习，掌握分析化学中的基本实验技巧和实验设计方法。随着分析方法和技术的发展，分析化学已从单一的化学学科分支，逐渐与食品、材料、物理等学科交叉，呈现丰富的学科融合特点。尤其是在食品质量与安全问题日趋严重的今天，分析化学的实验技术和方法越来越多地渗透到食品危害因子的分析检测中。然而，食品专业的分析化学课程仍然停留于基本方法的讲授，无法和最新食品质量检测的新技术和新方法衔接，部分学生无法形成完备的分析检验理念。因此，在新时期抓好食品专业分析化学课程改革，提高教学质量，对于落实学校“做精品本科，打造一流学科”战略具有重要意义。

一、明确教学目标

上海理工大学的食品学科研究始于20世纪80年代开展的食品冷冻冷藏、冻干研究，迄今已有三十年的历史。由于创新性地提出并实施了多种食品的超快速冷却技术，在国内具有较大的影响力。深厚的工科背景积淀，使得我校是国内较早开始食品供应链质量控制系统研究和较早开始食品安全检测用生物传感器开发的高校。这十几年来，上海理工大学的食品质量与安全专业立足上海，根据本校的教学优势与特色，已形成了以“食品基础知识”、“分析检测技术”和“科学管理”为核心的三大专业课程体系，并分别从课程实验技能、专业综合实验、专业能力训练和专业实践大平台建设等4个方面入手设置了相应的实践环节，全面培养学生实际解决问题的能力。由于我们是理工科院校，工程的大背景较强；同时在专业研究方面，我们是国内较早开始冷链食品质量控制系统研究和较早开始食品安全检测用生物传感器开发的高校，并已经取得一些高水平的研究成果。另外，本专业所属学院——医疗器械与食品学院，是由国家食品药品监督管理局下属的唯一的一所高等学校衍生发展而来的，有着较深厚的行业优势。这些都为我校食品专业形成自己的特色与优势奠定了坚实的基础。正因为如此，在对食品质量与安全本科专业规划发展和定位时，我们以冷链食品生产流通中关键环节的控制、食品安全快速检测、食品安全信息化管理为重点和自己的特色。在此基础上如何优化我校食品专业的分析化学课程设计，如何使得分析化学这门专业基础课服务于食品等工科院校专业的应用型方向。我们认为需要从以下几个方面着眼：首先，针对学科现有的资源，在分析化学课程的教学设计上应结合食品质量与安全专业的技能需求，突出分析化学中仪器分析部分的原子吸收，气相、液相色谱，紫外—可见分光光度计等大型仪器的工作原理和操作技巧，淡化电化学等食品分析检测中使用受限的技术方法。其次，不断丰富分析化学课程的教学内容。随着分析技术的革新，分析仪器的换代升级，越来越多的新方法和新技术被采用到食品质量安全评价指标的检测中。给学生讲授新的分析方法，不仅是对已有知识的综合运用，更有助于工科学生了解行业的需求、明确专业的发展方向。

二、丰富教学手段

分析化学课程本身的知识点多，各知识点独立成章。尤其是仪器分析的部分，大量仪器的工作原理和信号产生方式，涉及量子力学、分子轨道理论等知识点，给食品专业的学生造成一定的理解障碍。此外，同类分析方法中存在同质性较高的知识点，容易造成知识点的混淆。因此，在教学中除了把握分析化学课程知识点的主线教学，利用动画和视频等手段，让学生对多学科交叉的知识点有更加感性的认识，提高课堂教学的有效性。对于同质性较高的知识点，则应采用“联想”、“类比”等方式，将知识点进行分类梳理，譬如原子吸收光谱和紫外吸收光谱、原子发射光谱和分子发射光谱、电化学中电流和电压的分析方法等。通过不同知识点间模块化的分类和交叉记忆，不仅能够加深学生对知识点的理解，更能够开阔学生眼界，激发其科研兴趣。分析化学也是一门实验和理论并重的课程，其实验部分的讲授是反应该课程应用性的一大特点。由于实验空间和设备的限制，大量的分析化学实验的内容均是经典实验，其结果和操作过程相对唯一。在讲授的过程中，学生以小组为单位进行实验操作，这些因素导致学生容易产生懈怠心理，在实验过程中“依葫芦画瓢”草草了事，上交的实验报告也基本雷同，无法反应真实的教学效果和教学质量。尤其是仪器分析的实验部分，由于实验设备造价昂贵，通常是以教师操作演示，学生记录的模式进行实验讲授，在一定程度上限制了教学的效果，并且削弱了学生对掌握知识技能的渴求。在实验课程的设计方面，应当以经典实验为主体，用于规范学生的实验操作技能；逐渐增大研究型实验、探索型实验的比例，增强学生综合运用所学知识点的能力，提高学生解决综合问题的能力。由于食品专业本身的特点，可以针对性地设置更加贴近食品分析的探究性实验，并且在实验课的教学上可以引入研讨的方式，学生提出方案，教师予以讨论修改后进行相关实验操作。在实验课程中，给予学生更大的空间和动手操作的机会，有助于夯实学生的分析技能和技巧，加深对分析化学课程理论知识点的理解。上海理工大学医疗器械与食品学院，是由国家食品药品监督管理局下属的唯一的一所高等学校衍生发展而来的，有着较深厚的行业优势，同时借助上海的区位优势，和一些分析检测方面的企事业单位联合建设分析化学的实验课程，依靠其优秀的实验平台给学生创造更好的实验条件，同时让学生尽早了解所学技能在工作生产中的应用途径。

三、优化考核方式

隨着教学内容和教学方式的更新，现有的对学生知识掌握情况的考核方式也需要进一步优化。目前，分析化学作为一门重要的专业基础课，书面考试仍是主要的考核方式和手段。但是，作为工科院校的分析化学课程不能局限于单一的考核模式，如何客观地反应学生综合能力和创新能力的提高，是优化考核方式的首要目标。首先是对学生平时的考核，包括学生课前对知识点的预习和理解，实验课程前实验方案的拟定，课堂讨论环节学生的参与度，以及在课后作业外布置相关知识点的文献阅读情况；其次，实验操作的规范性和实验技能的熟练度是作为食品学科分析化学课程的重要考核要点之一。其考核内容不仅要囊扩平时每次的实验报告，还要在学期中段或期末的时候进行设计性实验的考核，以综合评价学生对知识点的掌握和综合运用所学技能解决实际问题的能力；最后，期末考试试卷的题目设置方面，除了对基本概念和原理的考核外，压缩部分客观题的比重，采用更丰富和灵活的开放性试题对知识点的掌握进行评价。最终结合上述三类评价方式，给予合适的总分权重，取其加和的分值作为学生最后的评价结果，以期切实达到真实反应教学质量的效果。

四、结语

分析化学作为食品专业一门重要的专业基础课，在教学过程中要不断赋予其新的内容和教学方法。但是，正确评价该课程教学质量的好坏，仍旧需要以专业的市场需求为导向，坚持培养切实掌握坚实理论基础和具备熟练操作能力及良好职业素养的学生。为达到这个目标，仍然需要一步一个脚印地推进课程改革和建设的步伐，要在日常的教学实践中不断地发现和完善问题。

参考文献：

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[2]刘晓庚，马宁，邰佳，刘琴.食品类专业《分析化学》教学方法的改革与实践[J].广州化工，2015，（43）：188-190.

Reform and Practice of Teaching of Analytical Chemistry in Food Majors of Engineering College

YE Tai，YUAN Min，CAO Hui，XU Fei，YU Jin-song

（College of Medical Instrumental and Food Engineering，University of Shanghai Science and Technology，Shanghai 200093，China）

Abstract：According to the characteristic of analytical chemistryand the hurdle in the practical teaching process in food majors of en