食品专业仪器分析课程改革与实践

食品专业仪器分析课程改革与实践

　　“仪器分析”是基于物质的组成、状态和结构特点从而探究其存在、运动规律的一门学科，也是一门理论和技术含量高、应用性强的课程[1]。近年来，分析仪器已在化工产品行业、食品科学、生命科学、环境科学、生物资源利用、农副产品检测检验等领域得到广泛应用；而作为与大家息息相关的食品安全分析与检测问题更是得到了前所未有的关注[2]。鉴于此，陕西师范大学已在食品专业本科生和研究生的课程培养体系中分别开设了“仪器分析概论”和“现代仪器分析”，即食品质量与安全、食品科学与工程、食品工程专业硕士和食品科学与工程一级硕士点所有学生都必须学习“仪器分析”类课程。经过几年的教学实践，发现学生对各种分析仪器的基本原理有了一定程度的理解、动手使用大型分析仪器的操作能力有了一定程度的提高，但离培养目标还有一定差距。

　　1.“仪器分析”课程存在的问题

　　目前，就食品专业研究生而言，“仪器分析”课程在教学实践中存在的问题或难点主要有以下几方面。

　　1.1学生专业知识差异

　　学生本科阶段专业差异较大，导致研究生期间无法按统一内容体系授课。研究生在本科时的专业主要有食品质量与安全、食品科学与工程、生物工程、化学、农业机械等，不仅专业差异大，而且来自不同学校（有农业院校、理工院校、师范院校，还包括一些三本院校）其课程培养体系也有较大差异；有些专业的学生本科阶段系统学习了“仪器分析”类课程（如来自化学专业的学生），有些专业只是作为选修课简单介绍了“仪器分析”课程的部分内容，而有些专业甚至根本没有接触过仪器分析方面的知识。

　　1.2理论与实际差异

　　由于仪器设备及分析方法发展日新月异，新仪器、新技术和新方法不断开发应用，致使课程讲授内容越来越多，教材也快速更新[3]。该不该把新的仪器和方法及时增加到教学中去，成了教师上课时面临的尴尬抉择；如果增加内容势必会挤占其他计划课时、降低教学效果；如果不增加新仪器设备和新方法方面的内容，待学生毕业走上工作岗位时，他们将会发现自己大学期间所学的知识已经有部分落伍或淘汰了，从而一定程度上背离了培养目标。

　　1.3课程与教学差异

　　就“仪器分析”课程内容来说，各种仪器设备及分析方法具有相对独立的原理和理论基础，即各章内容之间联系较少，因而课程显得庞杂，不够系统。同时，分析仪器理论涉及知识面广（含物理学、化学、生物化学、高等数学和计算机科学等）；学生在学习过程中普遍感觉课程内容抽象、难于理解和掌握。更重要的是面对抽象的新仪器和新方法介绍，学生学习兴趣更是不高、教学效果也不佳，学生动手和应用能力并不能真正得到有效提升。

　　1.4实践差异

　　学生人数多（一般每个专业70人左右，就研究生而言也有50人左右）、仪器数量少（实验平台上大部分仪器都只有1台，甚至食品行业最常用的液相色谱、气相色谱也仅有1台），导致该课程的实验内容部分无法确保每人都有接触或真正实际操作仪器的机会，降低了授课效果。以上问题是在教学实践中遇到的棘手问题，这也为“仪器分析”的教学带来一定困难。因此，如何做好食品专业“仪器分析”类课程的教学改革、有效培养学生的创新能力和动手实践能力、提高学生的综合素质，成为当前该课程教学的一项重要而迫切任务。

　　2.“仪器分析”教学改革与实践

　　结合近年来的教学实践和学院实际情况在以下方面进行了改革。

　　2.1改革教学内容、优化课程体系、突破教学难点

　　目前，虽然市面上有很多仪器分析方面的教材，但还没有食品专业专用的仪器分析类教材。因此，在实施教学前根据食品专业特点和学生的知识结构现状选择合适的教材，并且对教材内容进行适当取舍，节选出与专业密切相关的基本理论、基本方法、基本实验技术作为重点教学和实验内容，从而进行重点讲解。而对于一些较新的仪器设备及方法，则与各大仪器公司合作，邀请其工程师到学校以专题讲座形式授课，从而更生动、形象简化学生课堂学习的难度。同时，为了增加教师课堂讲解的知识性和趣味性，上课时将教师在实际研究过程中最常用的仪器及所获得到的结果、经验教训融入课堂教育中。这也是本课程教改创新的思路之一，尤其对研究生教育至关重要。从当前效果来说，还是令人满意的。

　　2.2改革教学方法、运用科技手段、提高教学效果

　　鉴于现代仪器分析内容繁多、原理抽象、仪器结构复杂，传统的教学手段缺乏具体深入的体验、感受认识；同时，其承载信息的种类和能力都十分有限,满足不了现代教学的需要。因此，在课程教学实践中充分运用了陕西师范大学在多媒体教学技术和网络资源方面的优势开展虚拟实验教学，把分析仪器的结构图、各部件内部结构、检测原理、检测步骤等制作成可视化图片和动画，既提高学生的学习兴趣，又可以让学生高效率地学到知识。同时，还充分利用已报废的陈旧仪器设备对其拆解和组装演示进行解剖式教学，以提高学生对各种仪器的认知感。

　　2.3改革实验教学方式、针对性设计实验、提高实验效果

　　食品专业“仪器分析”课程由理论教学课和实验2部分组成，而实验是实践中非常重要的环节，也是当前比较薄弱的环节。一是仪器设备资源不足，有些大型仪器设备价格昂贵、维护费用高，为防止学生损坏仪器，对学生开设的仪器分析实验多为教师演示、学生观看的走过场模式；二是实验内容针对性不强，有些可能与部分专业研究生（多为食品工程硕士）的论文研究方向相关性不强，而且其中验证性实验偏多，导致内容较滞后，学生积极性不高。为解决这些问题，我们在实践中的做法是在开设实验前由学院负责仪器设备的教师提供大型分析仪器设备清单，并由研究生、本科生结合自己以后的研究方向或其所在实验室使用频率较高的大型仪器进行选择，然后带着问题进入实验室，这样在一定程度上就可以避开同时围着一台仪器，无目地随意观看的局面，调动了学生的积极性，从而确保了开设实验的针对性和有效性。这也是本课程改革的创新思路之二。

　　2.4改革考核方式、理论与实验并重、注重实际应用

　　食品专业“仪器分析”课程考核过去常采用理论考试，实验课基本不作考核，往往导致学生旷课或忽视实验课的重要性。为此，教师将“仪器分析”的考核分为理论考核和实践考核，将实验课和理论课摆到同等重要位置，而且理论课不再以写论文的形式考核，从而提高学生对实验课重要性的认识以及实际动手操作能力，达到课程培养目标。

　　3.结语

　　经过以上对该课程在教学内容、方式和考核方面的改革与实践探索，初步取得了一定成效。但在实践中也遇到了一些新的问题，这也是下一步将要改革和探索的内容。

　　参考文献：

　　[1]张晓莉，张清安，申远.校企合作培养食品工程硕士的实践与探索[J].安徽农业科学，2015（20）：387-388.

　　[2]牛春艳，张传军，李延辉.食品专业仪器分析课程教学改革探讨[J].辽宁化工，2009（12）：927-929.

　　[3]徐斌，董英，姜松.食品专业“仪器分析”课程教学改革初探[J].现代食品科技，2007（9）：98-100.

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