以提高学生综合能力为核心的“食品分析”实验课程教学改革与实践
2018-01-27甄润英尤玲玲何新益通信作者任小青刘翠翠
甄润英,尤玲玲,何新益,通信作者,任小青,刘翠翠
以提高学生综合能力为核心的“食品分析”实验课程教学改革与实践
甄润英1,2,尤玲玲1,2,何新益1,2,通信作者,任小青1,2,刘翠翠1,2
(1. 天津农学院 食品科学与生物工程学院,天津 300384;2. 天津市农副产品深加工技术工程中心,天津 300384)
“食品分析”是一门理论性和实践性紧密结合的专业实践课程。传统的“食品分析”教学过程,除了部分理论教学外,实验课部分主要以开设验证性实验为主,运行过程以教师为主导,学生只是验证实验方法。这种过程限制了学生独立思考的空间,忽视了学生学习的主动性和创造性。针对这些问题,本课程从培养目标定位、加强授课过程中的职业道德教育、调整课前准备工作、优化实验内容、学生成绩多元考核评价等几方面进行了探索与实践。通过实验过程的改革,学生对待实验课的态度由被动变主动,积极性大大提高。此外,学生的实践动手能力、科学思维能力、对待特殊行业的社会责任感等都有所提升,更能适应社会对人才的需求。
食品分析;核心能力;多元考核
“食品分析”是高校食品专业的一门专业必修课程。本课程是利用食品科学相关知识来研究和评定食品品质并保障食品安全的一门科学,是食品科学应用研究领域的基本技术和手段。“食品分析实验”是一门理论性、实践性和技术性都很强的课程,是一门从实践中来到实践中去,以解决实际问题为目的的学科,也是培养学生动手能力和科学研究能力的重要部分[1-2]。
1 教学现状及存在问题
传统的食品分析教学过程,除了部分理论教学外,实验课部分主要以开设验证性实验为主,运行过程以教师为主导,课前确定实验内容、并做好各项实验准备工作(配制试剂、调试仪器、处理分析样品及预处理),学生在实验室只是机械地、按部就班地验证实验方法。这种实验教学过程限制了学生独立思考的空间,忽视了学生学习的主动性和创造性,因此无论是学生的动手能力还是综合运用知识解决问题的能力都得不到很好的锻炼与提高,无法适应当今社会对人才的需求。现代教育环境要求实验教学必须要从“教师主导型”向“学生主导型”转变,以学生综合能力为核心的课程教学改革势在必行。
2 改革措施
师者,要以科学发展观指导自己的思想和工作,不断探索新形势下教育教学的特点和规律,修正教学方法和手段,提高教育教学水平。针对以往课程运行的弊端,作者在课程培养目标的定位、实验过程安排、优化教学环节等方面进行探索与实践。
2.1 课程培养目标的定位
在“食品分析”课程改革的过程中,应把培养目标定位为培养技术员,而非操作工。以往的食品分析实验过程,重点是通过验证性实验锻炼学生实践动手能力,实验课结束后学生更多的是熟悉、熟练操作技能。由于学生缺乏自主实验能力,实验效果差,很难应对过程中出现的问题,这种模式即操作工式培养,只是教会了学生“如何做”。在新形势下要求学生除了具有基本的操作技能,更应该具有一定的综合运用相关知识分析、解决实际问题的能力。
因此,在实验课运行过程中,应从过去的偏重操作技能训练转变为操作与原理、相关知识拓展训练并重,针对实验过程,提出相关问题,引导学生去思考,不仅要教会学生怎样规范操作,更重要的是教会他们为什么要这样设计,引导学生灵活运用现有知识,举一反三,对实验过程能更好地控制、对结果能合理评价,并针对实验过程出现的问题,指出解决和改进措施等,即实验教学从“授之以鱼”转变为“授之以渔”,使学生真正拥有动手和动脑能力。
2.2 对学生进行职业道德教育
教育需要教师教书与育人并行,教育不只是给学生传授知识,更重要的是要教会他们怎样做人,养成良好的职业道德,“有德有才”才是社会最需要的。食品不同于一般商品,其质量好坏直接影响到消费者的身体健康和生命安全,食品人的职业道德尤为重要。在食品分析教学过程中必须加强职业道德教育,使学生在校期间形成良好的职业道德修养[3]。
对于专业教师而言,对学生的思想教育是体现于知识的传授过程中。例如,凯氏定氮法是目前国内外测定食品中蛋白质含量的标准方法,它的缺点是只能定量不能定性,因此被一些不法商人或企业用来造假,课程进行过程中,通过三聚氰胺事件及其危害来强化食品人职业道德的重要性。此外,教师的职业特点决定了其行为在教育活动中具有的指导性、示范性等特点,教师对学生起着言传身教、潜移默化的影响。而食品检验人员的工作态度、作风,直接影响着检验的过程及结果,同时也就影响着企业的命运、老百姓的安危,检验过程中一个小的疏忽或不规范操作,都可能导致检验结果性质的变化,即合格与不合格、超标与不超标的变化。因此,专业教师要以良好的教风带动学风,以人格的力量影响学生做人、做事的态度。
2.3 课前准备工作的调整
食品分析实验课的课前准备工作包括学生预习工作和实验的相关准备工作。以往的做法是由老师提出方法,学生根据要求进行预习并写出预习报告,由实验教师做好一切准备工作。就学生而言,许多人只是按要求把资料抄写一遍,对原理和过程理解不透,在实际操作中加大了不必要的重复次数,同时对实验试剂也是一定的浪费;再者,在实验课前教师就已经完成了所有准备工作,使得学生对样品采集和保存、试剂配制、仪器调试等了解甚少,不利于实际工作能力的培养[4]。为了弥补这些不足,任课教师进行了如下的尝试。
(1)调整预习方式:在实验课前,首先根据所选定的方法,针对性地提出一些问题,例如采用比色法测定亚硝酸盐,原理中要求要去除蛋白质和脂肪,实验中哪一步是为了去除蛋白质、脂肪,使用的是什么试剂;直接滴定法测定还原糖,所列试剂中哪一种是对提取液进行澄清的,如何消除氧化亚铜红色沉淀对滴定终点的干扰,热源强度、滴定速度如何影响滴定结果等等,让学生带着问题去预习。要明白这些问题,学生可以通过课本、期刊、网络等途径去寻找答案,这样的环节也利于培养学生对知识的筛选和总结能力。
(2)培养学生助教:实验课的改革应以学生为中心,尽量让学生参与实验全过程,提供给学生更多的动手机会。根据实际情况,轮流让部分学生参与到课前准备过程中。即每个实验选定几个同学负责实验前的准备工作,如按需购买并前处理实验样品、准确配置试剂、调试仪器设备等,并进行整个实验的预实验。这样既可以检验试剂和设备,又可以让这部分同学提前熟悉整个实验过程,锻炼实验技能,在后期实验课实际运行过程中,让他们充当助教的角色,辅助老师指导其他学生操作。此外,让学生上讲台讲授实验过程,可以进一步提升他们对知识的归纳总结能力。这种方式的实施可以达到“课前重点培养、课中以点带面、课后集中凝练”的效果。
2.4 实验内容的优化
以往“食品分析”实验内容主要以验证性实验为主。如食品中水分、蛋白质、还原糖、亚硝酸盐等指标的测定,虽然均采用国家规定的标准方法进行,但缺乏对学生综合及创新能力的培养,学生在实验课上独立思考和自主动手操作的锻炼机会不多[5]。
在新的历史条件下,高等教育人才的培养模式发生了深刻的变化,更加注重素质教育,特别是综合知识能力、创新精神和实践能力的培养。因此,根据实验课时安排,增加了25%的综合与创新性实验环节。综合实验就是教会学生进行知识的整合,把相关知识串联起来,灵活运用知识,架起理论和实践的桥梁。
食品分析与检验是为食品的生产加工、质量控制和科研等服务,因此在试验内容的安排上,力求与食品工艺学及相关专业课程知识和科学研究结合起来。
(1)将综合实验与食品工艺学实验以及新产品研发结合起来。学生在食品工艺实验课上加工产品或通过大创等项目研究的新产品,依据相关产品的国家标准进行检测分析;此外,还安排如加工处理过程食品营养素含量和安全性的变化、不同杀菌工艺条件下(热杀菌、超高压杀菌、辐照杀菌等)食品品质的比较分析等综合实验内容。学生要根据产品检测指标的综合分析,评价产品质量,并依据产品质量来评价工艺配方及加工、处理过程,找出存在问题的原因,进一步提出改进措施。
(2)将综合实验与食品添加剂课程知识进行结合。例如,目前在食品加工中,食品抗氧化剂使用越来越广泛,但一定要控制剂量,超量使用不仅会影响食品安全性,增加成本,其使用效果也可能下降。在综合实验中,让学生根据相关要求,设计不同剂量抗氧化剂对食品进行氧化控制实验,根据食品脂肪氧化值的比较分析等,观察抗氧化剂使用量与抗氧化效果之间的关系。通过这样的试验过程,既验证了理论知识,也纠正人们对食品添加剂使用的认识误区(随意添加,多多益善等),让学生更清醒地认识到今后工作中添加剂规范使用的重要性。
(3)综合与创新性实验与食品科学、营养学研究热点结合起来。目前,食品科学和营养学的研究热点之一是植物活性成分的提取、功效研究以及新产品研发,其中活性成分功能评价方法显得尤为重要。在综合与创新性实验中增加活性成分的提取及抑菌、抗氧化活性、免疫活性测定评价等实验。目前,对于活性成分的体外功效测定,标准性方法较少,同一项功能测定,如抗氧化,不同学者设计发明了不同方法,即使是同一种方法,不同研究者的实际操作条件也不完全一致,当然就会影响实验结果的重复性和一致性。因此,选择适当方法、筛选完善试验条件非常重要。在利用羟自由基清除实验来测定果蔬汁和VC的抗氧化活性时,在果蔬汁的处理上(澄清方法、是否加保护剂)、不同浓度VC配制上(采用蒸馏水、草酸溶液配置)等均进行比较,再结合前人的研究结果,分析实验条件的可行性和可靠性,来确定相对理想的分析条件。这样的实验环节,既激励学生不断去探索、实践,又巩固了相关课程知识与技能,也锻炼了学生科学研究能力。
2.5 学生成绩的多元考核评价
考核是全面评定学生学习态度、技能及综合能力的一种手段,也是对实验教学效果的一种检验[6]。本课程的学生成绩考核贯穿于整个实验过程中,每一次的实验过程均单独考核。课程考核包括三部分。
(1)预习效果评价:占总成绩的20%,主要考核学生在实验前对实验项目内容的准备情况、预习效果及预习报告的书写是否全面规范等。此外,在预习效果检测时,随堂增加一些纸笔检测内容,强化理论知识和方法原理。检查学生相关理论知识的学习掌握及灵活运用情况(如根据凯氏定氮法的缺点,如何排除非蛋白氮的干扰等)。
(2)实验过程评价:占总成绩的50%,这部分内容为课程考核的主要部分,既要考核学生的实际操作技能,也要考核其对相关知识的灵活运用情况,如学生参加实验的情况、实验过程中操作的主动性和规范性、分析和解决问题的能力、以及实验数据的合理性、团队协作性等。
(3)实验报告质量评价:占课程总成绩的30%。主要考核学生实验报告书写的规范性、对实验数据分析处理与评价能力。除了包括实验方法和原理(20%)、操作步骤(20%)、数据处理(20%)等内容,实验报告还要求学生对实验结果进行讨论分析,除了依据相关标准,对检测指标或产品进行评价外,学生还要站在一个高度纵观该实验方法与同类分析方法的优缺点,并全面深入分析实验方法自身对测定结果造成影响的关键因素及改善措施[7]。因此,在实验报告中,结果的讨论部分是最能反映学生对知识的掌握程度,因此这部分占实验报告成绩的40%。
3 取得的成效
3.1 强化了职业道德意识
“勿以善小而不为”,每一件小事都需要一份责任。由于食品这种特殊商品直接关乎老百姓的健康甚至生命,在食品的质量控制上,每一位从业者都应该严谨、认真。通过授课过程中的职业道德教育,增强了学生的责任意识和使命感。通过回访近几年就业的学生,大部分从事了与食品品控相关的工作,用人单位反馈他们在工作中态度认真,踏实肯干,能够实事求是地反映产品检测结果,并能针对存在的食品质量问题提出合理的解决方案,促进了产品品质的提高。
3.2 提升了综合实践能力
实验内容的优化既保证了学生对于食品成分检测分析国家标准方法的掌握,又教会了学生对相关知识的整合与运用。学生进入工作单位以后,适应期短,对于食品相关检测工作上手更快,实现了课堂与职业岗位的“零对接”。
预习方式的改变使学生更能了解整个实验设计的来龙去脉,能够更好地自主解决实施过程中出现的问题,提升了其综合实践能力;通过学生助教的培养,使这部分学生加深了对知识的理解与掌握,巩固了操作技能,也解决了一名教师同时应对多名学生需要指导的问题。
相对于验证性实验,综合与创新性实验探索性内容多,结果也可能是未知的,不理想的,甚至由于实验中出现的各种问题而导致实验失败。这种过程可能会使学生有一定的挫败感,但更磨炼了学生的意志,也激发了他们的创新潜能,促使他们不断去探索、实践,提高了科学研究能力。同时,实验的全过程以学生小组为单位,完成试验样品选择、优化实验设计方案、完成试验内容,更能充分调动学生学习的主动性,还培养了团队协作能力及严谨认真的科学态度。
从近几年食品学院“大创”项目及毕业论文的实施情况看,以提升学生综合实践能力为核心的食品分析课程改革为这些研究内容的设计和实施奠定了基础,并提供了保障。
3.3 完善了课程评价体系
每一次实验即是一个考核单元,单元式考核有效地督促了学生对知识的及时学习与巩固,也有利于实践技能的强化。全面的考核制度,将学生的一般实验操作能力与综合运用知识能力,以及创新能力进行综合评定,更加公正、客观,更能激发学生学习的积极性。
4 结语
通过食品分析课程的改革,不仅完善了原有实验课程的考察方式,更进一步促进了以食品从业道德、综合实践能力及科学探索精神为特征的核心实践能力的培养。
[1] 吴杰. 食品分析与检测课程创新型实验教学模式探索[J].黑龙江畜牧兽医,2016(6下):197-198.
[2] 魏海香,梁宝东,李湘利,等. 食品分析大实验的教学改革与实践—以食物中三大能量营养素测定为例[J]. 安徽农业科学,2015,43(8):369-370.
[3] 郭丽,王鹏,关海宁,等. 食品分析与检验应用型人才培养的教育教学改革实践[J]. 中国校外教育,2012(9):67-68.
[4] 周玲,汪学荣,谢爱英. 食品分析实验教学存在的问题及改革对策[J]. 现代农业科技,2013(19):338-339.
[5] 曹湛慧,黄和,周浓,等. 食品分析课程综合设计性实验教学的改革与实践[J]. 安徽农业科学,2016,44(13):308-309.
[6] 杨萍芳,杨兆艳. 食品分析实验中开设设计性实验的探索与实践[J]. 运城学院学报,2012,30(2):58-60.
[7] 林华娟,蒋志红,曹湛慧,等. 食品分析实验教学改革与教学效果分析[J]. 实验科学与技术,2015,13(3):95-98.
责任编辑:张爱婷
Reform and practice of the course ofexperiment to improve students’ comprehensive abilities
ZHEN Run-ying1,2, YOU Ling-ling1,2, HE Xin-yi1,2,Corresponding Author,REN Xiao-qing1,2, LIU Cui-cui1,2
(1. College of Food Science and Bioengineering,Tianjin Agricultural University, Tianjin 300384, China; 2. Tianjin Engineering Research Center of Agricultural Products Processing, Tianjin 300384, China)
is an integrated professional coursecombining theory with practice. Teachers dominated the experimental class in traditional education while students just confirmed the experiments. The progress limited students’ independent thoughts and ignored initiative and creativity. The education reforms were carried out in training objective, strengthening professional ethics education and preparation before class, optimizating experiment content, and multiple assessment systems. After the reform, students did experiment more actively. In addition, their practical and thinking ability, sense of social responsibility were improved obviously.
; core competency; multiple assessments
1008-5394(2018)04-0109-04
10.19640/j.cnki.jtau.2018.04.024
G424.31
B
2017-05-02
天津市“农产品加工工艺”教学团队(无编号);天津农学院高校教师教育改革创新引导发展项目(20170833,20170206)
甄润英(1962-),女,教授,硕士,主要从事食品营养、卫生及检测分析的教学及科研工作。E-mail:593283104@qq.com。
何新益(1974-),男,教授,博士,主要从事农副产品加工、检测分析及产品开发工作。E-mail:1401376359@qq.com。