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粮油快速检测课程实验教学改革研究

2024-10-19周剑新覃金少

粮食科技与经济 2024年3期

摘要:粮油快速检测课程实验教学,尤其是课程中的黄曲霉毒素总量快速检测实验项目,在实施过程中一直存在比较多的问题。文章以黄曲霉毒素总量快速检测为例,采用灵活的教学改革措施,课程实验教学工作从实验准备、实验过程和实验评价等多方面入手,从有利于学生的角度出发进行改革,突出了学生的学习主导地位,顺利完成该项实验,达到显著的改革效果。

关键词:粮油快速检测课程;实验教学;改革

中图分类号:G712 文献标志码:A DOI:10.16465/j.gste.cn431252ts.20240316

基金项目:广西工商职业技术学院课题项目1+x专项(XY2022ZXYB11);广西工商职业技术学院教改课题(XY2020YB019)。

Exploration on experimental teaching reform of rapid detection of grain and oil

Zhou Jianxin, Qin Jinshao

( Guangxi Technology and Business Vocational College, Nanning, Guangxi 530003 )

Abstract: There are many problems in the experimental teaching of the course of rapid detection of grain and oil, especially in the experiment of rapid detection of total aflatoxins in the course.This article takes the rapid detection of total aflatoxins as an example, by adopting flexible teaching reform measures, the experimental teaching is reformed in many aspects, such as experimental preparation, experimental process and experimental evaluation. From the angle of favoring students, and the leading position of students is highlighted. The experiment is successfully completed, and the reform achieves remarkable results.

Key words: course of rapid detection of grain and oil; experimental teaching; reform

粮食作为重要的食品原料和战略物资,其质量好坏直接关系到人们身体健康和生命安全,以及经济发展和社会稳定,所以粮食是食品安全监管的重要组成部分,一直以来受到国家的高度重视。我国粮油食品质量抽检报告中最常见问题有:重金属污染,真菌毒素污染,农药污染,加工环节超范围、超限量使用食品添加剂,销售环节掺杂使假、以次充好等方面。食品检测是检验食品质量是否满足人体所需的营养要求以及食品中是否残留对人体造成任何急性、亚急性或者慢性危害的有毒有害物质的重要手段[1]。利用科技手段对食品进行一系列安全检查的技术,以防止存在食品安全问题的产品流入市场,为人们的身体和心理健康筑起一道坚固的防护屏障[2]。

随着人们生活水平的不断提高,近年来对食品安全的要求随之提高,粮油食品快速检测课程在高职院校粮油食品类专业实验教学中的地位也越来越重要。近10年来,粮油快速检测课程在广西工商职业技术学院粮食储运与质量安全专业中始终居于重要的位置,一直是专业的主干课程,课程实验在学生专业知识学习和实际动手能力培养中起到关键的作用。目前,课程已经申请广西自治区级精品课程。在多年的课程实践教学中,发现课程实验存在比较多的问题。通过采用比较多项灵活多样的改革措施,将学生在工作过程中需要应用的课程知识融入到课程项目中,提高学生课程学习兴趣,学以致用,知行合一[3],充分调动学生实验的积极性,最终得以顺利完成课程实验,达到较好的教学效果。文章以粮油快速检测课程最主要的实验项目——黄曲霉毒素总量的快速检测为例,介绍在粮油快速检测课程实践教学中采取的一些行之有效的改革措施。

1 实验准备

1.1 实验时间安排

课程实验项目的开展,通常需要根据实验授课计划有序开展,由于黄曲霉毒素总量检测实验使用试剂盒采购时间周期较长(一般在1~2个月),实验试剂盒及耗材申报审批和采购等环节存在不确定性,实验顺序和实验时间通常不能按照实验计划进行。加之黄曲霉毒素总量检测试剂盒较为特殊且对存放有较高的要求,故经过沟通协调,可以灵活处理,优先安排该实验。通常在试剂盒送货前准备好实验耗材,试剂盒送达后尽快安排实验。为此,在做实验教学计划时经充分考虑把黄曲霉毒素总量检测实验安排于最后(见表1),在实践中提前安排该实验后,其他实验项目依次后延,这样处理的好处是该实验提前后课程的其他实验开展和耗材的送达基本上不至受到严重干扰。

1.2 实验耗材准备

检测对象即耗材的准备适当与否,决定粮油快速检测课程实验成败与实验效果好坏。为进一步突出学生在课程理论学习和实验操作中的主体地位,提高学生学习积极性,把学校统一采购耗材,改为让学生参与部分实验项目耗材准备。具体做法是在平时的课程授课过程中,提醒学生关注后续的实验计划,提前研究试剂盒说明书,提醒学生了解下一个实验的具体内容,方便学生准备部分相应耗材。学生所准备的实验耗材,在上个学期的食品原料认知与应用课程中有过完整的介绍且材料较为容易获取,是学生平时经常接触的粮油食品,如花生米、花生油、玉米、奶茶饮料、馒头、油条和腐竹等,通过对这些材料的辨别、采购和品评,可进一步提高对食品原料的认知,也有效提高对食品安全检测课程的学习兴趣和实验需求。

黄曲霉毒素总量检测实验项目的测试对象是粮食和饲料,在理论知识介绍中结合广西气候特点,讲解本地主要粮食品种如玉米和稻谷中的黄曲霉毒素检出率比较高,介绍鸡鸭等家禽对饲料中黄曲霉毒素比较敏感,这样家乡有使用饲料的同学就特别有兴趣去主动要求准备实验材料。实践证明,充分发挥学生学习的主导地位后,学生在课程大部分实验中始终有兴趣积极参与到实验耗材准备工作中,对理论知识也有较强的主动探索欲望。

2 实验过程

2.1 实验步骤和规范化要求

配液:配制样品提取液:70%甲醇,要求用去离子水稀释;配置工作洗涤液:将浓缩洗涤液用去离子水稀释20倍。

操作要求:为了规范实验操作、提高实验效率和减少试剂消耗,样品提取液的稀释,安排其中一个实验小组在老师的指导下做示范完成,并放置于安全的地方,其他小组按需分取即可。工作洗涤液安排各小组自己稀释使用。

样品处理(以谷物为例):称取2 g粉碎样品于50 mL离心管中,加5 mL样品提取液,振荡5 min,室温4 000 r/min离心10 min;取0.5 mL,加0.5 mL去离子水,混匀;取50 μL进行分析。

操作要求:称量使用1‰或1%的电子天平可以有效提高称量的速度和效率,注意称取量为约2 g而非精确称量,记录两个平行样的称量值。离心机的启停、运行耗时较长,各小组样品称量和振荡处理等前处理进度要尽量保持一致,以便统一进行离心机分离。离心设备启动前须检查离心管放置是否均衡。

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2.2 实验注意事项

室温低于25 ℃或试剂及样品没有回到室温,会导致所测量OD值偏低。在洗板过程中如果出现板孔干燥的情况,会出现标准曲线不呈线性,重复性不好的现象。洗板拍干后应立即进行下一步操作。混合要均匀,洗板要彻底,在ELISA分析中的再现性,很大程度上取决于洗板的一致性。在所有孵育过程中,应用盖板膜封住微孔板,避免光线照射。不要使用超过有效期的试剂盒,或交换使用不同批号试剂盒中的试剂。显色液若有任何颜色表明已变质,应当弃之。0标准的吸光度值小于0.5个单位(A450 nm<0.5)时,表示试剂可能变质。反应终止液有腐蚀性,应避免接触皮肤。

2.3 实验项目拆分

快速检测实验的基本要求之一是一个检测项目通常在十几分钟内完成,最慢也不应该超过2 h。但是黄曲霉毒素总量测试实验,由于使用试剂材料较多,实验步骤繁杂,所以实验总耗时比较长。按试剂盒要求,每个小组熟练后自主完成整个实验需要2~3 h(其中仅等待时间有:离心20 min,加样反应25 min,显色15 min,共计约60 min),由于学生都是第一次接触这个实验,对实验项目生疏,完成整个实验实际耗时为4 h左右,并且成功率很容易受到多重因素的影响而降低。

为了保证实验的规范进行和实验的教学质量,灵活应对实验困难,需要对实验项目进行适当的改革。将一次实验划分为两个部分,其中样品处理、显色处理、上机操作划为一个部分,实验结果的讲解、分析处理、实验报告的撰写划为另外一个部分,各部分单独设置为一个授课内容,从而保证学生有充足的时间完成黄曲霉毒素总量检测的全部实验内容。此外,因该实验使用的试剂盒比较贵且操作步骤比较复杂,为提高实验速度和成功率,实验操作中有针对性地全程安排专业指导老师实时跟进,做好实验的临场讲解和引导。以上的改革措施能保障课程黄曲霉毒素总量检测实验最终得以完美完成。

2.4 学生分组实验

党的二十大报告提出“以中国式现代化全面推进中华民族伟大复兴”的使命任务,这是新时代加快建设教育强国的战略擘画和行动指南[4]。现代人类社会已经进入全球化、信息化和科技化的时代,具有团队精神、合作精神的创新型人才,才是现代中国社会真正需要的人才。学生的自主学习、团结合作及沟通协调能力一直是广大学者关注的重点问题,随着互联网技术的发展,传统的教学与互联网技术相结合的“线上+线下”的混合式教学方法应运而生[5]。近年来,积极引进推广使用超星泛雅、雨课堂等平台为代表性的混合式教学平台,集资源分享、课程实施、双线交流、教学反馈等功能于一体,在高职院校教育体制改革实践中凸显良好价值,这些方法在方便教师管理的同时提高了学生的课堂参与度[6-7]。

一个完整的快检课程实验教学的基本安排包括3个内容,首先用30 min介绍该实验的相关理论知识、实验要点和实验要求,接着安排学生完成分组实验,最后要在超星学习通平台上提交实验报告。在黄曲霉毒素总量检测实验的分组操作中,安排4~5个学生为一组,大家一起阅读试剂盒说明书,讨论研究实验操作步骤,安排各组员具体分工及相互协作。分组实验可以充分发挥每一位学生主观能动性,培养学生的合作精神,提高学生的参与意识,达到了较好的教学效果[8]。由于该实验有较多的特殊性,尤其要强调组内各成员间的有效协作。实践证明,适当分组能增进成员之间的互相了解、互相关照,有利于培养大家团结协作的能力和良好的工作习惯。

3 实验报告及评价

3.1 实验报告

实验报告也是课程实验非常重要的一环。以往的课程实验报告都是采用学校统一打印好的实验报告册,仅限于手写完成,实验报告内容和形式十分单一。随着电子设备的普及和便捷应用,随之而来的是学生提交各类材料逐渐电子化。为增加实验内容的趣味性,增进学生对实验内容的理解,激励创新,课程实验报告改为仅限内容,不限格式。强调实验报告内容包括实验项目、实验目的、实验准备、实验过程和实验结果讨论等,鼓励学生在线提交包含word、图片、视频等多种形式的电子版实验报告。电子化的实验报告,同时也能提醒学生需随时关注并记录实验操作和实验现象,让学生更加专心地投入实验过程中。

3.2 成绩评价

课程实验成绩的评价包括学生评价和老师评价两个部分,以学生的评价为主。学生评价包括学生自评、组内成员互评和组间互评3个方面,在实验评价中各占比20%。自评、组内互评可以提高每一个学生在小组内参与实验的主动性、积极性。组间互评可以扩大团结协作和互相学习的范围,对于实验操作表现优秀的小组,实验指导老师在培优的基础上,让该小组有机会在班级实验中多做示范实验。在学生的示范操作中,对粮食检验的基本技能如移液、定容等操作多加展示、严格要求,从多方面推广执行检验操作的标准化。

教师的评价在实验评价中占比40%。授课老师主要根据各小组在实验过程中的表现及实验报告的完美程度给予评分,并通过留言栏对该实验过程进行点评,指出实验报告中的不足之处,有针对性地督促该小组学生及时更正不断进步,认真做好后续的实验。从而达到优化实验教学内容、试行全实验教学方法、实行多元化的考核评价的目的,帮助学生成长成才[9]。

4 结 论

随着我国教育改革的不断深入,高职院校教育不仅要重视学生的理论素质,还需关注学生的综合素质,促进学生理论知识和实践技能的共同发展。粮油快速检测实验项目在实验准备、实验过程和实验评价等方面,从学生的角度出发进行循序渐进的改革,提高专业课程在培养学生动手能力方面的地位。通过鼓励学生准备耗材,学生有机会提出新实验项目的需求,学院根据实际情况充分论证,检验其可行性,考虑适当增加实验课题;通过凸显学生在实验过程中的主导地位,提高了实验教学效果;通过实验报告和评价方式的改革,提高了学生学习兴趣。经多年的实验教学改革,粮油快速检测课程取得了良好的实践教学效果,学习通软件课程平时成绩统计结果和学生期末综合评定成绩结果显示,学生理论学习和课程实验的积极性均得到有效发挥,课程的实验教学改革取得明显效果。为了顺应企业的要求和时代的进步,计划今后针对实验课程中存在实验相对独立、彼此联系不足,忽视培养学生的科研思维以及与前沿科研融合等问题,基于科教融合的理念,重新修订实验教学大纲优化实验教学、并明确科教融合对实验教学的要求[10]。同时继续推行专业课程实验方式方法的改革,逐步实现“以学生为中心”的高职院校实验教学模式。

参 考8PBV8c8lAUW5fLuX17RmdQ== 文 献

[1]付琳,马云,王海根.食品检测实验室质量管理措施[J].粮食科技与经济,2020,45(3):97-98.

[2]韩滢霏.食品安全现状及食品安全检测技术应用浅析[J].现代食品,2023,29(4):102-103.

[3]钟小荣,李建涛,韦传璞.“食品营养与卫生”课程思政教学改革研究[J].粮食科技与经济, 2023, 48(2):70-73.

[4] 冯用军,赵丹,高杨杰,等.加快建设教育强国 为中华民族伟大复兴提供有力支撑(笔谈)[J].现代教育管理,2023(10):24-45.

[5] 赵瑞超.基于培养学生“三种能力”的混合式教学方法研究[J].科技视界,2022(4):102-103.

[6] 胡会娟.基于泛雅平台的混合式教学模式在高职《电工基础》课程中的实践探究[J].电脑知识与技术,2021,17(33):175-176+199.

[7] 白利慧.基于“超星学习通”的信息化教学模式在电工基础课程中的应用[J].数字通信世界,2019(7):260.

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[9]唐莹莹,杨慧萍,袁建.具有粮油特色的食品分析全实验教学改革与实践[J].粮食科技与经济,2021,46(1):60-61+77.

[10] 徐刚,杨国庆.基于科教融合的农科高年级实验教学创新与实践:以昆虫生态学课程为例[J].粮食科技与经济,2023, 48(1):55-57+66.