食品分析课程项目化教学探讨
2019-01-18沈红旗闫凤美裴青蓝
沈红旗,闫凤美,裴青蓝
(黄淮学院 化学与制药工程学院,河南 驻马店 463000)
一、食品分析课程开展项目化教学的必要性
食品分析是一门应用性、实践性较强的课程,教学内容涉及食品分析、环境分析、水质分析等课程。由于受学时的限制,该课程主要有以下三种模式:
(1) 单纯的理论教学。在这种模式下,教师在课堂上向学生强调食品分析的各种方法及其选择,告诉学生如何采集样品,如何处理样品,如何分析样品……但学生到行业实习时会发现自己只会纸上谈兵,不能正确使用仪器,不懂检测程序,不知道如何操作,根本无法完成分析检测工作。
(2) 单纯的实验教学。在这种模式下,教师根据教学大纲规定的实验项目,让学生按照规定的方法步骤完成实验操作。学生虽然完成了实验操作,但很多情况下不理解实验的原理。例如,对于用凯氏定氮法测蛋白质含量实验,学生通过实验未必清楚样品为什么要用湿法消化而不用干法灰化,样品经蒸馏后为什么要用硼酸吸收蒸馏液,等等。这种单纯的实验教学不利于提高学生的专业技能水平,更不利于培养学生的创新能力,培养出的学生只会生搬硬套,不能举一反三。
(3) 传统的“理论+实验”教学。这种理论与实践相结合的教学模式本身是科学合理的,但由于受学时的限制,教学效果往往达不到预期目标。实际教学过程存在的主要问题是理论教学和实验教学很难同步进行,往往理论还没讲到就要做相应的实验,或者理论知识讲过很长一段时间后才做相应的实验,或者是理论和实验内容根本就不相关,理论与实践难以紧密结合。
在食品分析课程中开展项目化教学,能够把食品分析的理论知识和复杂的实践操作有机结合起来,使学生在理论和实践两个方面同步提高,从而在有限的时间内掌握食品分析的理论知识,提高食品分析的实践能力。因此,在食品分析课程中开展项目化教学,是提高该课程教学质量的有效途径。在项目化教学中,教师把设计好的教学项目下达给学生,提出完成该项目每个阶段的教学任务和要求,然后指导各学习小组通过每位成员的分工协作共同完成教学任务,这有利于调动学生学习的积极性和主动性,充分提高学生分析问题、解决问题的能力。通过项目化教学,学生有机会了解食品行业的生产过程,有利于培养学生的环保意识和可持续发展能力[1]。
二、食品分析课程项目化教学的设计
(一)教学内容的选择
食品种类繁多,在分析检测时,往往不同类型的食品涉及同一个检测指标,而同一个检测指标又可以用不同的分析标准和检测方法进行检测。在规定的教学学时内,学完全部检测内容是不可能的[2],因此必须根据食品分析科学的性质、食品分析的标准方法和行业岗位需求,深度优化教学内容。
1.根据食品分析科学的特点优化教学内容
食品分析是研究食品成分检测方法和理论的一门技术性课程,其教学重点是让学生掌握并学会灵活运用常用的分析技术和手段。因此,教师在选择教学内容时应充分考虑实用性和全面性。例如食品水分的测定,一般情况下,对于固态、半固态食品常采用直接干燥法,液体食品常采用蒸馏法,气态食品常采用卡尔·费休法;但是,直接干燥法不能用于含挥发性物质多的食品,蒸馏法不能用于各组分沸点相差不大的食品,卡尔·费休法不能用于含有氧化性、还原性物质的食品。食品分析的各种测定方法都有各自的原理、适用条件和测定精度,在教学中应重点关注测定方法的原理和方法的选择,以便学生根据食品类型合理地选择实验方案,快速提高实验技能。
2.根据食品分析检测标准整合教学内容
食品分析检测的标准不一,既有国家标准,也有行业标准和地方标准;既有国内标准,也有国际标准;既有强制性标准,也有推荐性标准。对同一个检测指标,相关标准中都规定了具体的检测方法。在整合这些教学内容时,应以国家标准为重点,让学生明确分析原理、应用范围、各种方法的特点以及运用这些方法时应注意的事项等[3]。例如,对于还原糖的测定,国家标准GB 5009.7―2016 规定的方法有直接滴定法、高锰酸钾滴定法、铁氰化钾法、奥氏试剂滴定法四种,常用的方法还有萨氏法和碘量法。分析食品质量时,理论上这些测定方法都适用,但一般情况下以国标规定方法的测定结果为准,因此教学中应以国标测定方法为重点,在此基础上兼顾非国标方法以开阔学生的视野。
3.根据行业岗位需求重构教学内容
不同类型的食品,分析检测的指标也不同。食品检测指标中,有的是必检指标,有的是抽检指标;有的是重点检测指标,有的是一般检测指标;有的准确度要求较高,有的则较低。因此,在重构教学内容时,应深入企业行业一线调查了解,结合行业岗位需求,以典型的检测工作任务为教学内容[4]244。例如,对于白酒的检测,原质量标准要求重点检测总酸总酯含量,新质量标准要求重点检测甲醛含量,而总酸总酯含量变成了抽检项目。因此,在设计相关教学内容时,应以甲醛含量的检测为重点,并兼顾总酸总酯含量的检测。
(二)教学项目设计
1.根据行业工作过程设计教学项目
项目化教学的最终目标是培养适合行业岗位需求的应用型人才,因此,教师应深入分析检测行业调查研究,充分了解行业岗位对毕业生综合素质、专业技能的要求,以及岗位工作的主要过程,进而把某些食品主要检测指标的检测设计为教学项目。食品分析行业的工作过程大致为样品采集与预处理、样品分析、数据处理与评价等。含糖的食品都要测定还原糖的含量,因为食品中还原糖的含量超标,食品就容易吸潮、变质。因此可以把不同类型食品的还原糖测定设计为一个教学项目。为了便于学生学习,可根据食品的状态,把该教学项目设计为三个教学情境,即葡萄酒等液态食品中还原糖含量的测定、蜂蜜等半固态食品还原糖含量的测定、面粉等固态食品还原糖含量的测定。该教学项目的教学目标,是让学生了解液态、半固态、固态食品采样的要求、方法和注意事项,掌握三类样品预处理的原理和方法,以及测定三类样品还原糖的方法、原理和注意事项。
2.根据教学目标和学生水平调整教学项目
食品分析课程的教学目标是使学生掌握食品主要指标的分析原理和方法,能够独立操作并获得准确的分析结果。在项目化教学中,如果教学项目的难度不当,必定影响学生的学习热情和学习效果。因此,实际教学中,在保证达到教学目标的前提下,应根据学生的学习水平,适当调整教学项目的难度,以激发学生学习的积极性、主动性[5]138。
3.根据企业发展情况完善教学项目
前几年发生的苏丹红、瘦肉精、三聚氰胺等事件表明,食品分析检测的重点指标也会随着形势的发展不断变化。因此,在食品分析课程教学中,必须根据企业行业发展状况、发展趋势和发展要求,不断调整教学内容和教学项目。例如,涉及乳制品检测的教学项目,应在蛋白质等成分含量测定的基础上,增加三聚氰胺含量测定的内容。
(三)项目教学的实施与教学评价
在食品分析课程项目化教学中,根据分析检测的工作流程,可以把每个教学项目分解为样品采集与处理、样品制备、仪器试剂准备、分析检测、数据处理和填写检测报告等若干教学任务。在每个任务阶段,可采用“教–学–做”一体化的教学方法,即教师先讲授基础知识、基本理论,让学生明白应该怎么做、为什么这么做,学习掌握基本操作技能,然后动手实践。在项目实施过程中,一般以3~4 人为一小组,相互协助,共同完成项目任务,这样有利于培养学生的团队意识和合作精神[6]。
项目化教学是学生以小组成员身份参与的教学活动,项目任务是小组成员共同努力完成的,建立科学的评价体系,全方位、多元化地评定学生的学习效果和学期成绩,可以促进学生端正学习态度,提高学习的积极性和主动性,增强学习效果。基于项目化教学的食品分析课程,学生的课程综合成绩应由平时成绩和期末考核成绩组成,其中平时成绩取各教学项目成绩的平均值,占综合成绩的60%左右。教学项目成绩的评定应由项目各个阶段的任务完成情况决定,可采用学生自我评价、小组同学评价、教师评价相结合的方式进行,其中学生自我评价的依据主要是学习效果、在小组中的作用与贡献大小等,小组同学评价的依据主要是团队精神、协调能力、操作水平等,教师评价的依据主要是学习态度、组织能力、动手能力等。期末考核可以模拟分析的形式进行,即要求学生按照行业分析标准、分析方法检测指定食品的某个检测指标,根据操作水平和测定结果的误差大小评定考核成绩。