食品質(zhì)量與安全專業(yè)分析化學(xué)教學(xué)改革初探

蔣緯　吳迪　胡穎　劉婉頤

摘要：分析化學(xué)是本科化學(xué)、藥學(xué)、生命科學(xué)、環(huán)境科學(xué)及食品科學(xué)等專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，為了滿足社會對大學(xué)生人才技能的要求，對分析化學(xué)學(xué)科進行教學(xué)改革迫在眉睫。該文對食品質(zhì)量與安全專業(yè)的分析化學(xué)課程在教材選擇、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式等方面進行了教學(xué)改革探索，以期達(dá)到提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，貼合專業(yè)性及社會需求性的目的。

關(guān)鍵詞：分析化學(xué)；食品質(zhì)量與安全；教學(xué)改革

隨著分析方法、分析技術(shù)、分析儀器的不斷創(chuàng)新，以及社會對人才需求的改變，分析化學(xué)的教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)針對性等內(nèi)容都需要進行教學(xué)改革，以適應(yīng)當(dāng)前高等教育的發(fā)展和社會的需求。分析化學(xué)是高等院校化學(xué)、藥學(xué)、生命科學(xué)、食品科學(xué)等相關(guān)專業(yè)的一門重要專的業(yè)基礎(chǔ)課程，開設(shè)分析化學(xué)課程，旨在培養(yǎng)學(xué)生掌握各種分析技術(shù)的基本操作技能，熟悉分析化學(xué)的平衡理論體系，樹立“定性”和“定量”的科學(xué)理念，使學(xué)生初步具備科研思路和科研方法。近年來，隨著食品安全問題越來越嚴(yán)重，食品質(zhì)量與安全專業(yè)和分析化學(xué)課程的結(jié)合越發(fā)緊密，如何運用快速、簡單、精密的分析方法及分析儀器進行食品成分分析、添加劑含量限量檢測以及食品農(nóng)藥殘留等問題，關(guān)系到分析化學(xué)課程內(nèi)容的設(shè)置、課程教材的選擇等。而傳統(tǒng)的分析化學(xué)教學(xué)已然不能適合當(dāng)前食品專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)的需要，分析化學(xué)課程教學(xué)改革勢在必行。

1.分析化學(xué)課程教學(xué)中存在的問題

1.1課時少。課程安排不合理 分析化學(xué)分為化學(xué)分析和儀器分析兩大模塊，很多高校一學(xué)期就需要學(xué)完兩個模塊的內(nèi)容，教學(xué)內(nèi)容多，課時少，有些章節(jié)，如沉淀滴定和質(zhì)量分析法，電位法和永停滴定，質(zhì)譜法，核磁共振，毛細(xì)管電泳及色譜聯(lián)用等內(nèi)容都被刪除。分析化學(xué)作為專業(yè)基礎(chǔ)課，應(yīng)該安排在基礎(chǔ)課完結(jié)之后再進行學(xué)習(xí)，這樣學(xué)生有了一定的化學(xué)、物理學(xué)科基礎(chǔ)，能進行簡單的儀器操作，這樣才能較好地完成分析化學(xué)課程的學(xué)習(xí)。但是，有的專業(yè)學(xué)生還沒接觸基礎(chǔ)化學(xué)或者大學(xué)物理就開始學(xué)習(xí)分析化學(xué)，不能理解化學(xué)分析的平衡原理，溶液四大平衡體系，光學(xué)原理及原子結(jié)構(gòu)等問題，為分析化學(xué)的學(xué)習(xí)帶來了很多的問題，學(xué)生基礎(chǔ)薄弱，學(xué)習(xí)效果差。

1.2滴定分析篇幅過多。儀器分析教學(xué)課程較少 四大滴定雖然反應(yīng)類型不同，但是在原理和操作上有很多共性，且滴定原理在滴定分析概論中已經(jīng)重點介紹，所以每個章節(jié)分別學(xué)習(xí)在教學(xué)內(nèi)容上有很大重復(fù)，不利于學(xué)生的共性學(xué)習(xí)。儀器分析部分的教學(xué)中，很多新興的儀器方法和技術(shù)在教學(xué)過程中沒有得到體現(xiàn)，儀器的教材內(nèi)容得不到及時的更新，例如核磁共振波譜法、質(zhì)譜法、氣相色譜法及聯(lián)用技術(shù)分析等方法。由于科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，儀器的發(fā)展及更新日新月異，再加上學(xué)校經(jīng)費和學(xué)科發(fā)展的限制，很多先進儀器在高校得不到較好的推廣和應(yīng)用。

1.3“定性”和“定量”的概念薄弱 分析化學(xué)是使用化學(xué)、物理化學(xué)、計算機科學(xué)等學(xué)科方法來解決物質(zhì)的組成及含量的一門學(xué)科，確定物質(zhì)是什么，分析某一組分的具體含量是多少，這就是分析化學(xué)中的“定性”和“定量”。掌握“定性”和“定量”，需要扎實的理論基礎(chǔ)、規(guī)范的實驗技術(shù)操作、正確的計算方法、準(zhǔn)確的實驗數(shù)據(jù)、嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實的學(xué)習(xí)科研態(tài)度，每一個環(huán)節(jié)缺一不可。這些繁瑣的環(huán)節(jié)使學(xué)生在學(xué)習(xí)中容易產(chǎn)生煩躁、隨意的情緒，進而影響“定性”和“定量”思維的塑造和強化。

2.食品質(zhì)量與安全專業(yè)分析化學(xué)改革探索

2.1教材的選擇 分析化學(xué)教材多樣，各教材雖然在主要內(nèi)容上基本一致，但又各有側(cè)重。我國高校眾多，各個學(xué)科的學(xué)習(xí)針對性不同，在選擇教材的時候，要根據(jù)專業(yè)的教學(xué)要求及教學(xué)重點對教材進行針對性的選擇。由于沒有針對食品質(zhì)量與安全專業(yè)出版分析化學(xué)教材，所以我校選擇的是李發(fā)美主編的教材及其配套的實驗教材，因其內(nèi)容覆蓋面廣，針對性強，應(yīng)用性強。但是在實際教學(xué)過程中，會加入具體的食品安全問題進行講解，如毒奶粉分析事件，農(nóng)藥殘留檢測等。實驗課程中，也會使用食品進行實驗教學(xué)，如大蒜中揮發(fā)油的提取及成分鑒定，洋蔥皮中總黃酮的提取與含量分析，牛奶中pH值的測定等等，以提高食品質(zhì)量與安全專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加深其對專業(yè)知識的理解和實驗儀器的應(yīng)用。

2.2教學(xué)內(nèi)容的改革 分析化學(xué)內(nèi)容豐富，知識點多，包括方法原理、儀器組成、數(shù)據(jù)計算、誤差計算等方面的內(nèi)容，同時還涉及化學(xué)、物理、數(shù)學(xué)、物理化學(xué)等學(xué)科知識，若按部就班的學(xué)習(xí)中，學(xué)生無法掌握各種分析方法的共通性、學(xué)科間交叉內(nèi)容的互補性、科學(xué)技術(shù)發(fā)展的前沿性，所以在教學(xué)內(nèi)容中要進行教學(xué)內(nèi)容的改革。在對食品質(zhì)量與安全專業(yè)的分析化學(xué)教學(xué)中，筆者壓縮了化學(xué)分析的內(nèi)容，將四大滴定放在一起講，壓縮相同或相近內(nèi)容，有效減小同一理論不同方法的重復(fù)現(xiàn)象。由于該專業(yè)已經(jīng)學(xué)習(xí)過無機化學(xué)，無機化學(xué)教學(xué)中已對溶液的四大平衡理論進行了重點介紹，分析化學(xué)課程中就可將四大平衡進行統(tǒng)一介紹，即保證了教學(xué)內(nèi)容的系統(tǒng)性，又具對比性，還可以加強學(xué)科間的聯(lián)系，便于學(xué)生對知識的掌握及梳理。食品質(zhì)量與安全專業(yè)重視學(xué)生對檢驗儀器的掌握情況，所以在教學(xué)過程中增加儀器分析教學(xué)課時，引入儀器分析新方法。在理論講解過程中，增加新興、熱門的儀器分析方法，分析技術(shù)和前沿性的發(fā)展現(xiàn)狀；在實驗過程中，分析時下熱門的食品安全問題，如使用凱氏定氮法分析奶粉中氮的含量，紅外分析方法鑒定奶粉的優(yōu)劣，高校液相色譜法分離咖啡中咖啡因的含量等。加強理論和實踐教學(xué)的創(chuàng)新性和前沿性，加深學(xué)生學(xué)習(xí)的積極主動性及探索性。此外，還鼓勵學(xué)生關(guān)注社會食品質(zhì)量與安全熱點問題，與分析化學(xué)學(xué)科相聯(lián)系，積極探討如何高效、快速地使用儀器檢測相關(guān)的食品安全問題。根據(jù)就業(yè)形式，加強與用人單位的聯(lián)系，及時調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生能夠?qū)W以致用，解決工作的一些實際問題，培養(yǎng)社會需要的食品安全專業(yè)人才。

2.3教學(xué)模式的改革

2.3.1多種教學(xué)方法相結(jié)合，建立新型教學(xué)模式 傳統(tǒng)的教學(xué)方法是單純的講授法，這種方法很難激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性，長期以往，課堂氛圍差，學(xué)生易形成依賴思維。討論式教學(xué)模式可以在一定程度上改善傳統(tǒng)授課法的缺點，但是該模式耗時長，年輕教師對課堂節(jié)奏與討論重點的把握度不高，討論問題的針對性不強。問題的選擇中，要考慮到學(xué)生能夠接受的廣度和深度，否則容易出現(xiàn)冷場的局面。角色互換模式可以使學(xué)生體驗教學(xué)過程中的問題與困難，要求學(xué)生對所講解內(nèi)容有較好掌握，例如講解酸堿滴定的基本原理，因為學(xué)生已經(jīng)掌握了四大平衡體系理論，酸堿反應(yīng)也接觸較多，能夠較好的掌握，但是pH計算等問題，學(xué)生仍達(dá)不到講解的要求。TBL教學(xué)模式將討論模式及角色互換模式結(jié)合起來，一方面可以調(diào)動學(xué)生準(zhǔn)備的積極性，另一方面給學(xué)生一個展現(xiàn)個人能力與團隊合作的平臺，在體驗教學(xué)的過程中學(xué)習(xí)團隊合作的重要性。慕課模式打破了學(xué)習(xí)的地域性與片面性，根據(jù)學(xué)習(xí)要求，可以在互聯(lián)網(wǎng)上找到相關(guān)的公開課程進行學(xué)習(xí)，這種模式的興起，促進了高校教師提高自我教學(xué)能力的同時，也加快了校間資源共享。各類精品課程的上傳，反映了學(xué)校的教學(xué)水平與教學(xué)公開，校內(nèi)校外、國內(nèi)國外的資源皆可以在慕課模式的推廣中不斷傳播。在教學(xué)過程中，不能使用單一的教學(xué)模式，可以將多種模式相結(jié)合，建立新型的教學(xué)方法，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，最大限度地提高教學(xué)質(zhì)量。

2.3.2重視實驗教學(xué)，理論聯(lián)系實踐，強化知識體系 本科教育強調(diào)學(xué)生自身學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)，在教學(xué)過程中，可以通過一系列的強化訓(xùn)練加深其對重要知識的理解和應(yīng)用。重視實驗教學(xué)，讓學(xué)生參與實驗選題中來，培養(yǎng)實驗過程中的創(chuàng)新能力。根據(jù)學(xué)生的專業(yè)特點和學(xué)科要求，有針對性地選擇課堂習(xí)題及實驗內(nèi)容，讓學(xué)生在課堂中能夠積極思考，課后能夠主動查閱文獻資料，對于知識的掌握起到事半功倍的效果。例如，設(shè)計一個設(shè)計性實驗，如蔬菜或水果中農(nóng)藥殘留的檢查和含量測定，要求學(xué)生課后查閱相關(guān)文獻，設(shè)計出科學(xué)合理的實驗方案，然后根據(jù)學(xué)校的實驗條件選擇可行的實驗方法進行實驗。這樣，學(xué)生能夠運用所學(xué)的分析方法解決日常生活中遇到的食品安全問題，促進創(chuàng)新思維的培養(yǎng)、使理論與實踐相結(jié)合，提高學(xué)習(xí)的自主性。

2.3.3改進課程考核方式，全面提高學(xué)生綜合能力 分析化學(xué)課程內(nèi)容多、課時少，涉及的學(xué)科多，學(xué)生完全掌握講授重點有一定困難。對食品專業(yè)分析化學(xué)的考核采用考試成績（60%）+實踐（30%）+平時成績（10%）形式，可以降低學(xué)生考試的緊張度，從平時課堂表現(xiàn)、實驗表現(xiàn)及最后的考試中綜合評價學(xué)生的學(xué)習(xí)成績，考察學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的分析和解決問題能力、創(chuàng)新能力等綜合素質(zhì)，避免“一考定成績”方式引起的考試作弊等問題。

3.結(jié)語

分析化學(xué)課程的改革是為了提高教學(xué)質(zhì)量，提升學(xué)生社會競爭力，通過構(gòu)建合理化的教學(xué)體系，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和創(chuàng)新性，努力培養(yǎng)符合社會需求、嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實的創(chuàng)新性人才。隨著社會科技的不斷發(fā)展，分析化學(xué)學(xué)科的理論及技術(shù)也會不斷更新，課程的改革不僅是適應(yīng)社會的發(fā)展，更是適應(yīng)科學(xué)進步的需要。