基于食品检验岗位的“食品分析”课程实验教学改革研究
2022-07-25刘爱红汪浩明
刘爱红,何 平,汪浩明,陈 洁
(1. 湖北大学 知行学院,湖北 武汉 430010;2. 武汉食品化妆品检验所,湖北 武汉 430010)
大健康的战略背景下,健康已成为人们生活的主题,而营养、安全、可口的食品是健康的基石,无论是食品原料的种植、养殖,还是食品加工的品控、贮运、监管及新食品的研发,都离不开食品的检测,可见食品检测岗位之举足轻重。因此,高校食品类专业基本上都开设了食品分析及检验类课程,一些高校进行了相应的教学改革研究[1-3]。团队成员多次到食品企业、粮油检测中心、食品化妆品检验所、疾病预防控制中心等单位进行学习和指导学生实习,走访相关人员,了解社会对食品检测员的要求和对就业学生的评价,与学生交流,了解学生对课程教学的看法和学习的效果。团队针对食品检验岗位的需求,对“食品分析”课程中的实验教学进行了一些改革研究,以提升教学效果,使培养的学生能无缝对接生产实践中的食品检测岗位。
1 “食品分析”课程实验教学改革前的情况分析
学校“食品分析”课程共设置64 学时,理论和实验学时各占50%。改革前实验学时优化利用率低,实验项目少而简(具体安排见表2),内容不够充实;实验设备陈旧落后,绝大多数指标的检测只是滴定法教学,缺乏仪器检测教学,与生产实践脱节,跟不上时代发展;实验项目未能与其他课程实验项目形成体系,各自为阵,有重复性;教学过程是实验室课前做好准备,课中教师先讲,学生再做,课后撰写实验报告,学生处于被动学习,积极性低,效果差;成绩评定以理论课为主,实验成绩只是作为平时成绩计入。
2 对接食品检测岗位的应用型人才“食品分析”课程实验教学的改革
2.1 融入“课程思政”,全面实验教学目标
“食品分析实验”是一门技术性和实践性课程,重在训练学生动手能力,提高操作技能,达到技能目标要求。然而,在信息发达、物欲横溢的今天,毕业后的学生跳槽频繁、流动性强。大多数食品企业苦于招聘的毕业生不稳定,工作不能吃苦耐劳,缺乏社会责任感。食品营养与安全的保驾护航不仅仅需要过硬的技术本领,还涉及到道德和法律。因此,新时代立德树人的要求下,“食品分析”课程实验教学充分利用各种形式融入了各种思政元素,提高学生的职业素质。
“食品分析实验”课程思政教学部分案例见表1。
表1 “食品分析实验”课程思政教学部分案例
2.2 对接“岗位任务”,统筹安排实验内容
食品检验的对象包括一般营养成分、功能性成分、食品添加剂、重金属、农药、兽药、微生物等,检测范围越来越广泛。学校开设的“食品分析”课程实验教学通常32 学时,非常有限。各单位检验的食品成分有所不同,但一般营养成分的检测都是必需的,对于本科生要求能独立承担水分、灰分、蛋白质、碳水化合物、脂肪的检验,而对于维生素、矿物质、农残、食品添加剂等的检测,采用现代仪器进行分析,要求刚毕业的学生能独立承担样品的前处理。因此,教学团队将“食品分析”课程实验与食品检验相关的“仪器分析”“食品安全检测技术”“食品微生物”“综合实训”“专业实习”等课程的内容结合起来,统筹安排,课程实验以验证性实验为主,综合实训以设计性实验、综合性实验为主,专业实习以学校短板实验内容为重点,既避免课程实验的重复,又丰富实验内容,使学生尽可能掌握更多的食品成分检验。
实验教学改革前后的实验内容见表2。
表2 实验教学改革前后的实验内容
改革后的“食品分析”课程实验有诸多优点:一是以采用实践中应用的检测方法检测食品营养成分检验为重点内容,并在此基础之上,要求学生结合“食品营养学”课程,联系实际生活,制作出食品的营养标签,体现检测的实用性,激发学生的兴趣,增强学生的热情;二是不仅在有限的学时里增加了实验项目,使课堂实验内容充实,并且同时采用几种检测方法比对教学,使学生掌握不同检测方法使用范围和操作技能,提高了学习效果;三是增加了实验考核,占“食品分析”课程总评分的50%。对于维生素的检测,由于受仪器条件、试剂成本、实验课时等因素的限制,教学以样品前处理为主,掌握皂化、萃取等基本技能,后续检测过程可与专业实习结合,在有条件的企业中进行教学。矿物质的检测基本采用原子吸收光谱法、等离子体发射光谱法,需要的学时多,纳入“专业实训”中进行教学,以Ca 元素的原子吸收光谱法为代表展开教学,掌握样品前处理(湿法消化法、干法灰化法、微波消解)、原子吸收仪器操作、实验数据的处理及结果的计算。功能性成分检测可以根据区域食品企业或大众化产品的需要应用于专业实训、课处兴趣小组、大学生创新等形式开展实验实训,如茶多酚的测定、酒酯的测定等。食品添加剂、重金属、生物性毒素等安全性指标纳入“食品安全检测”课程中进行教学。
2.3 模拟“检测流程”,完善实验教学过程
传统的实验教学过程通常是课前教师做好实验准备,包括样品、试剂、仪器,课堂中学生一步一步地完成实验操作,课后学生撰写实验报告。学生由于没有做过实验准备工作,导致课程实验结束后仍然不会配置试剂,检测某项目不知道需要哪些仪器,甚至连仪器的名称都叫不上来,课后实验报告相互抄袭或盲目抄书,没有责任意识,毕业后自然无法直接对接食品检测岗位。
生产实践中食品检验流程通常是样品采集→样品制备→检测准备工作→样品前处理→检测实施→填写检测报告单。目前,教学过程中主要欠缺的是样品采集、检测准备工作及填写检测报告单环节。如何实施样品采集环节教学?课堂时间有限,也难以进行。教学团队实行课外实施,如进行蛋白质的测定,确定奶粉为样品,将学生分成几组,要求学生课外市场上自主采集,用样品袋包装,并贴上采样标签,注明样品名称、采样地点、采样日期、采样方法、采样数量和采样人。检测工作的准备主要是试剂、仪器的准备,可以将一个班级分为几个小组,每次实验由一个组在教师的指导下为全班学生准备实验,轮流进行,或者每次实验由不同的组准备不同的试剂、仪器,这样可以使学生掌握试剂的性质、溶液的配制、仪器的认知等。实验完成之后,除常规要求学生完成实验报告之外,还要求学生模仿填写检测报告单,操作的过程尽量按照国标的方法进行。
2.4 联合“企业教学”,丰富实验教学手段
一种食品成分的检验有多种方法,同种食品成分存在于不同的食品往往需要用不同的方法处理样品,用不同的方法进行检测,开设一次实验,学生难以掌握。还有一些成分的检测需要用到高级仪器,有些学校没有配备,有些学校配置了,但由于运行经费不足(如色谱柱、色谱纯试剂、标准样品等),检测时间长等因素,导致仪器只讲不用。鉴于此,“食品分析”课程实验可以联合企业,充分利用现代科学技术如拍摄视频、制作虚拟仿真软件等,学生借助电脑、手机随时随地观看视频和反复模拟实验,从而实现课后巩固教学内容和弥补课堂实验有限的短板。例如,凯氏定氮法测定蛋白质,课堂采用微量凯氏定氮法教学,更有利于掌握消化、蒸馏、吸收、滴定过程,观察到有关的实验现象,从而完全消化吸收有关理论和知识,但有些检测单位已经采用全自动凯氏定氮仪进行测定,该仪器价格较高,多数高校没有,为对接企业,学校可以联合企业拍摄视频,制作模拟软件。调研表明,关于还原糖、脂肪、酸度、水分、蛋白质等一般成分检测,都开设了实验,拍摄视频或(和) 制作模拟软件的也较多,而关于维生素、矿物质的检测要用到原子吸收光谱仪、高效液相色谱仪等,开设的实验少之又少,有学校拍摄视频,但画面模糊,效果差,学生难有耐心观看下去。团队建议高校与食品企业、食品检测部门联合,重点建设食品成分的现代仪器检测法,拍摄高清晰度视频的同时,制作虚拟仿真软件,让学生能边观看边模拟操作,并进行检测数据的处理,结果的计算、报告和存档,还可以与后续的专业实习结合起来开展实验教学。
3 结语
新工科建设提出“培养理念之新,培养方式之新,培养目标之新,素质结构之新”。以培养学生零距离对接食品检测岗位为导向,重点对实验教学的教学目标、教学内容、教学过程、教学手段进行了研究,以培养专业技能扎实、实践能力强、职业道德水准高,毕业后能直接胜任工作岗位的新工科食品检测人才。课程实验教学的改革是一个长期的过程,其中最难的是真正与企行业联合教学,今后还会专门对此做进一步的研究,在此也呼吁各食品企业积极参与培养食品检测后备队伍中。