食品專業(yè)“儀器分析”課程改革與實(shí)踐探索

張清安

（陜西師范大學(xué)食品工程與營養(yǎng)科學(xué)學(xué)院，陜西西安　710119）

食品專業(yè)“儀器分析”課程改革與實(shí)踐探索

張清安

（陜西師范大學(xué)食品工程與營養(yǎng)科學(xué)學(xué)院，陜西西安710119）

通過系統(tǒng)分析食品專業(yè)“儀器分析”課程在教學(xué)實(shí)踐中存在的問題，對存在的問題進(jìn)行了相應(yīng)改革與探索，取得了一定成效。

食品專業(yè)；儀器分析；教學(xué)改革；探索

“儀器分析”是基于物質(zhì)的組成、狀態(tài)和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)從而探究其存在、運(yùn)動規(guī)律的一門學(xué)科，也是一門理論和技術(shù)含量高、應(yīng)用性強(qiáng)的課程［1］。近年來，分析儀器已在化工產(chǎn)品行業(yè)、食品科學(xué)、生命科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、生物資源利用、農(nóng)副產(chǎn)品檢測檢驗(yàn)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用；而作為與大家息息相關(guān)的食品安全分析與檢測問題更是得到了前所未有的關(guān)注［2］。鑒于此，陜西師范大學(xué)已在食品專業(yè)本科生和研究生的課程培養(yǎng)體系中分別開設(shè)了“儀器分析概論”和“現(xiàn)代儀器分析”，即食品質(zhì)量與安全、食品科學(xué)與工程、食品工程專業(yè)碩士和食品科學(xué)與工程一級碩士點(diǎn)所有學(xué)生都必須學(xué)習(xí)“儀器分析”類課程。經(jīng)過幾年的教學(xué)實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)學(xué)生對各種分析儀器的基本原理有了一定程度的理解、動手使用大型分析儀器的操作能力有了一定程度的提高，但離培養(yǎng)目標(biāo)還有一定差距。

1　“儀器分析”課程存在的問題

目前，就食品專業(yè)研究生而言，“儀器分析”課程在教學(xué)實(shí)踐中存在的問題或難點(diǎn)主要有以下幾方面。

1.1學(xué)生專業(yè)知識差異

學(xué)生本科階段專業(yè)差異較大，導(dǎo)致研究生期間無法按統(tǒng)一內(nèi)容體系授課。研究生在本科時的專業(yè)主要有食品質(zhì)量與安全、食品科學(xué)與工程、生物工程、化學(xué)、農(nóng)業(yè)機(jī)械等，不僅專業(yè)差異大，而且來自不同學(xué)校（有農(nóng)業(yè)院校、理工院校、師范院校，還包括一些三本院校）其課程培養(yǎng)體系也有較大差異；有些專業(yè)的學(xué)生本科階段系統(tǒng)學(xué)習(xí)了“儀器分析”類課程（如來自化學(xué)專業(yè)的學(xué)生），有些專業(yè)只是作為選修課簡單介紹了“儀器分析”課程的部分內(nèi)容，而有些專業(yè)甚至根本沒有接觸過儀器分析方面的知識。

1.2理論與實(shí)際差異

由于儀器設(shè)備及分析方法發(fā)展日新月異，新儀器、新技術(shù)和新方法不斷開發(fā)應(yīng)用，致使課程講授內(nèi)容越來越多，教材也快速更新［3］。該不該把新的儀器和方法及時增加到教學(xué)中去，成了教師上課時面臨的尷尬抉擇；如果增加內(nèi)容勢必會擠占其他計劃課時、降低教學(xué)效果；如果不增加新儀器設(shè)備和新方法方面的內(nèi)容，待學(xué)生畢業(yè)走上工作崗位時，他們將會發(fā)現(xiàn)自己大學(xué)期間所學(xué)的知識已經(jīng)有部分落伍或淘汰了，從而一定程度上背離了培養(yǎng)目標(biāo)。

1.3課程與教學(xué)差異

就“儀器分析”課程內(nèi)容來說，各種儀器設(shè)備及分析方法具有相對獨(dú)立的原理和理論基礎(chǔ)，即各章內(nèi)容之間聯(lián)系較少，因而課程顯得龐雜，不夠系統(tǒng)。同時，分析儀器理論涉及知識面廣（含物理學(xué)、化學(xué)、生物化學(xué)、高等數(shù)學(xué)和計算機(jī)科學(xué)等）；學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中普遍感覺課程內(nèi)容抽象、難于理解和掌握。更重要的是面對抽象的新儀器和新方法介紹，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣更是不高、教學(xué)效果也不佳，學(xué)生動手和應(yīng)用能力并不能真正得到有效提升。

1.4實(shí)踐差異

學(xué)生人數(shù)多（一般每個專業(yè)70人左右，就研究生而言也有50人左右）、儀器數(shù)量少（實(shí)驗(yàn)平臺上大部分儀器都只有1臺，甚至食品行業(yè)最常用的液相色譜、氣相色譜也僅有1臺），導(dǎo)致該課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容部分無法確保每人都有接觸或真正實(shí)際操作儀器的機(jī)會，降低了授課效果。

以上問題是在教學(xué)實(shí)踐中遇到的棘手問題，這也為“儀器分析”的教學(xué)帶來一定困難。因此，如何做好食品專業(yè)“儀器分析”類課程的教學(xué)改革、有效培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和動手實(shí)踐能力、提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，成為當(dāng)前該課程教學(xué)的一項(xiàng)重要而迫切任務(wù)。

2　“儀器分析”教學(xué)改革與實(shí)踐

結(jié)合近年來的教學(xué)實(shí)踐和學(xué)院實(shí)際情況在以下方面進(jìn)行了改革。

2.1改革教學(xué)內(nèi)容、優(yōu)化課程體系、突破教學(xué)難點(diǎn)

目前，雖然市面上有很多儀器分析方面的教材，但還沒有食品專業(yè)專用的儀器分析類教材。因此，在實(shí)施教學(xué)前根據(jù)食品專業(yè)特點(diǎn)和學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀選擇合適的教材，并且對教材內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)取舍，節(jié)選出與專業(yè)密切相關(guān)的基本理論、基本方法、基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)作為重點(diǎn)教學(xué)和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，從而進(jìn)行重點(diǎn)講解。而對于一些較新的儀器設(shè)備及方法，則與各大儀器公司合作，邀請其工程師到學(xué)校以專題講座形式授課，從而更生動、形象簡化學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的難度。同時，為了增加教師課堂講解的知識性和趣味性，上課時將教師在實(shí)際研究過程中最常用的儀器及所獲得到的結(jié)果、經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)融入課堂教育中。這也是本課程教改創(chuàng)新的思路之一，尤其對研究生教育至關(guān)重要。從當(dāng)前效果來說，還是令人滿意的。

2.2改革教學(xué)方法、運(yùn)用科技手段、提高教學(xué)效果

鑒于現(xiàn)代儀器分析內(nèi)容繁多、原理抽象、儀器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，傳統(tǒng)的教學(xué)手段缺乏具體深入的體驗(yàn)、感受認(rèn)識；同時，其承載信息的種類和能力都十分有限，滿足不了現(xiàn)代教學(xué)的需要。因此，在課程教學(xué)實(shí)踐中充分運(yùn)用了陜西師范大學(xué)在多媒體教學(xué)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)資源方面的優(yōu)勢開展虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)，把分析儀器的結(jié)構(gòu)圖、各部件內(nèi)部結(jié)構(gòu)、檢測原理、檢測步驟等制作成可視化圖片和動畫，既提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又可以讓學(xué)生高效率地學(xué)到知識。同時，還充分利用已報廢的陳舊儀器設(shè)備對其拆解和組裝演示進(jìn)行解剖式教學(xué)，以提高學(xué)生對各種儀器的認(rèn)知感。

2.3改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式、針對性設(shè)計實(shí)驗(yàn)、提高實(shí)驗(yàn)效果

食品專業(yè)“儀器分析”課程由理論教學(xué)課和實(shí)驗(yàn)2部分組成，而實(shí)驗(yàn)是實(shí)踐中非常重要的環(huán)節(jié)，也是當(dāng)前比較薄弱的環(huán)節(jié)。一是儀器設(shè)備資源不足，有些大型儀器設(shè)備價格昂貴、維護(hù)費(fèi)用高，為防止學(xué)生損壞儀器，對學(xué)生開設(shè)的儀器分析實(shí)驗(yàn)多為教師演示、學(xué)生觀看的走過場模式；二是實(shí)驗(yàn)內(nèi)容針對性不強(qiáng)，有些可能與部分專業(yè)研究生（多為食品工程碩士）的論文研究方向相關(guān)性不強(qiáng)，而且其中驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)偏多，導(dǎo)致內(nèi)容較滯后，學(xué)生積極性不高。

為解決這些問題，我們在實(shí)踐中的做法是在開設(shè)實(shí)驗(yàn)前由學(xué)院負(fù)責(zé)儀器設(shè)備的教師提供大型分析儀器設(shè)備清單，并由研究生、本科生結(jié)合自己以后的研究方向或其所在實(shí)驗(yàn)室使用頻率較高的大型儀器進(jìn)行選擇，然后帶著問題進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，這樣在一定程度上就可以避開同時圍著一臺儀器，無目地隨意觀看的局面，調(diào)動了學(xué)生的積極性，從而確保了開設(shè)實(shí)驗(yàn)的針對性和有效性。這也是本課程改革的創(chuàng)新思路之二。

2.4改革考核方式、理論與實(shí)驗(yàn)并重、注重實(shí)際應(yīng)用

食品專業(yè)“儀器分析”課程考核過去常采用理論考試，實(shí)驗(yàn)課基本不作考核，往往導(dǎo)致學(xué)生曠課或忽視實(shí)驗(yàn)課的重要性。為此，教師將“儀器分析”的考核分為理論考核和實(shí)踐考核，將實(shí)驗(yàn)課和理論課擺到同等重要位置，而且理論課不再以寫論文的形式考核，從而提高學(xué)生對實(shí)驗(yàn)課重要性的認(rèn)識以及實(shí)際動手操作能力，達(dá)到課程培養(yǎng)目標(biāo)。

3　結(jié)語

經(jīng)過以上對該課程在教學(xué)內(nèi)容、方式和考核方面的改革與實(shí)踐探索，初步取得了一定成效。但在實(shí)踐中也遇到了一些新的問題，這也是下一步將要改革和探索的內(nèi)容。

［1］張曉莉，張清安，申遠(yuǎn).校企合作培養(yǎng)食品工程碩士的實(shí)踐與探索 ［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015（20）：387-388.

［2］牛春艷，張傳軍，李延輝.食品專業(yè)儀器分析課程教學(xué)改革探討 ［J］.遼寧化工，2009（12）：927-929.

［3］徐斌，董英，姜松.食品專業(yè)“儀器分析”課程教學(xué)改革初探 ［J］.現(xiàn)代食品科技，2007（9）：98-100.◇

Practical Exploration and Teaching Reform of Instrumental Analysis for Food Specialty

ZHANG Qing'an
（School of Food Engineering and Nutrition Sciences，Shaanxi Normal University，Xi'an，Shaanxi 710119，China）

In this paper，some problems existed in the practical teaching are systematically discussed about the course of Instrumental Analysis.Thereafter，the corresponding measures are taken to reform and explore the suitable ways so as to promote the teaching effect，hence obtained good achievements.

food specialty；Instrumental Analysis；teaching reform；exploration

G640

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2016.01.051

2015-10-11

2015年度陜西師范大學(xué)高等教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目（15JG22）。

張清安（1976— ），男，博士后，副教授，碩士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)槭称贩治鰴z驗(yàn)和食品開發(fā)方面的教學(xué)與研究。