卫生检验与检疫专业食品理化检验实验课教学改革初探*

孙文星 ，徐广飞 ，赵健亚 ，丁亦青 ，陆 颖 ，仇梁林 ，万春华

（南通大学公共卫生学院1 营养与食品卫生系；2 中心实验室，江苏 226019）

食品理化检验是研究食品营养成分、保健食品功效或标志性成分及食品安全有关成分的理化检验原理和方法的一门学科[1]，在食品安全和食品科学研究中占有重要地位[2]。食品理化检验实验教学是卫生检验与检疫专业教学的重要组成部分，可规范学生实验操作，提高动手能力，加深对知识的理解，为培养高素质的卫生检验与检疫人才打下基础[3]。我校自2015 年设立卫生检验与检疫专业以来，非常重视食品理化检验实验课，《食品理化检验》在大三下学期开设，安排理论课21 课时，实验课33 课时，以实验课为主。教研室多年从事卫生检验与检疫专业的食品理化检验课程的教学工作，在教学实践中发现实验课程存在一些不足，为提高食品理化检验实验课的教学质量，我们采取了一系列改进措施，本文将对此进行阐述。

1 食品理化检验实验课现存主要问题

1.1 实验内容有待完善 食品理化实验科目相对耗时较长，33 个课时内能够开展的实验科目有限，如何能够有效全面地涵盖课程知识点对教师的实验教学内容和方式提出了挑战。从理解实验原理和培养学生的基本操作技能出发，目前所设实验科目包括食品营养物质检测和食品安全成分检测两部分。内容偏重食品营养物质的检测，包含对食品中蛋白质、脂肪、灰分、水、锌、铜、维生素C 等的检测，而食品安全有关成分检测的内容较少，主要对食品中的有害金属成分进行检测。而近年来发生的食品安全问题，要求我们在实践课程中注重对食品安全有关成分的理化检验，满足社会对卫生检验与检疫专业人才的需求。且目前所设实验科目大多为验证性实验，缺乏综合性、创新性的实验内容，不利于学生自主解决问题和创新能力的培养，并影响了学生对食品理化检验实验课的全面认知。

1.2 教学方式比较单一 以往实验教学主要采用教师直观演示法和学生练习两种方式，能让学生较快理解实验原理、掌握实验技能，但在教学中也发现了不少问题。首先，受实验器材和场地的影响，在分组实验时，每组6～7 人，学生仪器操作的人均时间较少，实验参与度较低。其次，由于学生参与实验的积极性存在较大差异，部分学生主动性较差，不能独立进行实验操作。部分坐在后排或边角的学生，上课及实验过程中注意力不集中，出现玩手机现象。这种相对单调的教学方式不能充分调动学生的学习积极性，限制了学生分析能力和解决问题能力的发展，同时也不利于创造能力的培养。

1.3 考核方式有欠科学 目前实验课占食品理化检验总课时的60%，而实验课成绩仅占总成绩的30%，导致学生重理论轻实践，从而影响学生实验课学习的积极性。同时，期末考试成绩占课程总成绩的70%，导致学生不重视实验课的学习考核，从而影响实验课的教学质量。

2 教学改革措施

针对我校食品理化检验实验课程存在的问题，为培养具有创新意识和实践能力的高素质卫生检验和检疫专业人才，我们对实践教学进行了初步的改革探索。

2.1 增加实验内容，完善实验教材 以公共卫生学院实验中心现有仪器设备为依托，结合学生具体情况，编纂较为全面的实验教材。将实验内容分为食品营养物质检验、食品安全有关成分检验和综合性实验三部分，并增加食品安全有关成分理化检验的比重，让学生对食品理化检验实验课有较全面的认知。在实验教材编纂时结合实验所用仪器对实验内容进行相应调整，增加分光光度计、酸度计、高效液相色谱仪、原子吸收分光光度计、PCR 仪、电泳凝胶图像分析仪等常规仪器在实验中的应用，从而使学生掌握多种普通仪器的操作技能。由于食品理化检验对学生综合知识储备有较高的要求，在完善实验教材和课程讲解时，补充食品营养学、物理、化学、生物学等相关知识，帮助学生掌握实验和操作原理。同时，针对近年来食品行业中发生的食品安全问题，鼓励学生设计实验进行检测，提高学生解决实际问题的能力。

2.2 优化教学方式，提高教学质量 在以往实验教学中，教师在课前准备实验样品、试剂和仪器，课堂上讲解实验内容，然后指导学生进行实验操作，这对学生掌握专业知识和操作技能必不可少。但这种教学模式导致学生对实验的整体把控能力较弱，不利于实验综合能力的培养。教学改革后，我们对不同的实验内容采用不同的教学方法，采用互动式教学、线上线下相结合教学、项目教学法和小班化教学四种方式，尽可能调动学生的积极性，鼓励他们发现和解决问题，从而提高综合实践能力。

2.2.1 互动式教学：教师和学生之间的互动是实验课教学的重要形式[4]。在互动式教学中，不仅注重师生间的交流，还关注实验小组学生间的互动，通过互动加强师生间的交流，提高学生的学习热情，促进学生主动思考。从准备样品和试剂、调试仪器到实验操作、结果分析，让学生参与实践教学全过程。以凯氏定氮法测定食品中蛋白含量为例：（1）实验准备：学生采集自己感兴趣的食品样品，按照实验说明自行配置试剂，洗涤实验仪器，查阅资料自行解决，准备阶段遇到的问题。（2）实验操作：教师讲解实验原理，演示组装凯氏定氮仪，说明操作注意事项。然后，学生进行样品制备、仪器组装及样品测定，教师及时纠正学生不规范的操作。（3）实验总结：实验结束后，教师与学生共同分析实验结果，集中讨论实验过程中出现的问题，教师为学生答疑解惑，并对实验课进行总结。通过检测食品蛋白质含量，使学生掌握样品湿法消化、凯氏定氮仪组装、碱化蒸馏和样品滴定的实验技能。通过互动式教学，学生参与实验全过程，掌握规范的操作手法，提高实践技能。并且，在互动式教学中，教师可以较好地把握学生的学习动向，对开小差的同学进行提醒，及时将注意力转移到实验课堂上来，从而提高课堂的整体学习效率。

2.2.2 线上线下相结合教学：充分利用食品理化检验精品课程以及其它共享网络资源，引导学生对相关实验视频进行自主学习，对存在的疑问进行汇总。同时，通过线下现场实际操作加深学生对实验原理的理解，提高动手能力。线上线下相结合的教学方式可以充分做到实验前引导、实验中验证及实验后总结，使学生对实验有更全面深刻的认识。以蔬菜中有机磷和氨基甲酸酯类农药的快速筛检为例：（1）构建“课堂派”网络课堂，进行网络课程管理。（2）向学生提供农药快速筛选的网络课程，让学生自主学习，了解有机磷和氨基甲酸酯类农药胆碱酯酶抑制法的检测原理以及实验流程。（3）学生将有关疑问通过课堂派反馈给教师，教师进行汇总解答。（4）现场教学：让学生对蔬菜中有机磷和氨基甲酸酯类农药的快速筛检进行实际操作，教师对学生的疑问进行解答。此法利用胆碱酯酶分解乙酰胆碱，其产物与显色剂反应在412 nm 处有吸收峰的特点，通过计算胆碱酯酶抑制率的改变（抑制率≤50%为安全蔬菜），确定食物中是否含有有机磷和氨基甲酸酯类农药[5]。我们通过此种方法对南通新港菜场中的小青菜进行检测，发现胆碱酯酶抑制率均≤50%，说明有机磷和氨基甲酸酯类农药残留未超标。线上线下相结合的实验教学方式，可让学生接触优秀的教学资源，并通过线下实际操作加强对知识和试验技能的掌握。

2.2.3 项目式教学法：项目式教学以任务为驱动，理论知识贯穿其中。教师根据教学大纲结合学生的实际操作水平、实验平台的实际情况，设立不同的项目主题。学生自主选择实验内容，查询国家标准检测方法并鼓励尝试新的实验方法，经过小组讨论后形成实验方案，开展实验操作，最终形成实验报告，教师对全过程中发生的问题进行更正指导。这种教学方式能增强学生对实验的整体把握能力、设计能力和创新能力。以测定蔬菜、水果中总抗坏血酸为例：（1）学生自由组合形成实验小组，通过查阅GB 5009.86-2016 及实验教材熟悉抗坏血酸检测方法，了解高效液相色谱法、荧光法、2，6 二氯靛酚法以及2，4-二硝基苯肼法的使用范围，结合实际情况设计实验方案。（2）师生共同论证和确定可行的实验方案。（3）小组成员分工合作，学生自主完成样品采集、样品预处理和试剂配制工作，共同参与样品中维生素C 的分析测定环节，结合食物营养成分表，对实验结果进行分析，最终形成实验报告。对实验中出现的问题，教师提出建议，学生查阅资料讨论后自主解决。（4）师生共同对实验实施情况进行评价，评价内容包括实验操作规范性、组内成员配合能力、实验结果分析的准确性等。在项目式实验教学中，以学生为主导，教师为辅助，通过自主设计和开展实验来调动学习的积极性，激发学生的创造力，同时培养学生的团队协作能力，为走向工作岗位打下良好的基础。

2.2.4 小班化教学：大班实验教学，学生可相对快速地掌握知识，但缺乏主动性和积极性[6]。大班教学中教师难以兼顾每位学生，同时实验场地和仪器有限，为了提高教学质量，我们开展小班化教学。将学生分成3～4 人/组，分到两个实验室，由3 名教师负责在不同实验室讲授不同科目的实验内容，学生在两个实验室间进行轮转。通过小班教学，增加了学生接触仪器的平均时间，解决了场地、仪器相对不足与学生仪器操作得不到满足的矛盾。同时，教师对学生的指导更具有针对性，能够及时发现并纠正学生在操作中的问题。在教学过程中增加讨论环节，对实验关键点及出现的问题进行交流学习，在吸引学生的注意力的同时培养了学生解决实践问题能力。

2.3 改进考核方式，调整分值占比 将实验课成绩占食品理化检验课程总成绩的比重提高至55%，实验课成绩由平日成绩、实验报告和期末考核成绩三方面组成。平日成绩占实验课成绩20%，考核实验操作规范程度和出勤率。实验报告占总实验课成绩20%，考核实验报告规范度、数据分析能力以及对突发状况的分析和解决能力。期末考核成绩占实验课成绩60%，考核实验原理及实验操作注意事项。

综上所述，通过食品理化检验实验课的教学改革，调动了学生实验课学习的热情，学生能较全面、系统地了解和掌握食品理化检验方法和技能，培养了独立思考和解决问题的能力，获得了学生的认同，提高了教学质量。