許青蓮 劉 平 黃玉坤 邢亞閣

(西華大學(xué)食品與生物工程學(xué)院 四川 成都 610039)

《食品分析》是高校食品科學(xué)與工程、食品質(zhì)量與安全專業(yè)的一門專業(yè)必修課程，是一門應(yīng)用性和實踐性很強的學(xué)科。本課程是利用食品科學(xué)相關(guān)知識來研究和評定食品品質(zhì)并保障食品安全的一門科學(xué)，是食品科學(xué)應(yīng)用研究領(lǐng)域的基本技術(shù)和手段。“食品分析實驗”作為“食品分析”的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，系統(tǒng)扎實的實驗教學(xué)可以促進(jìn)學(xué)生深化理解專業(yè)理論知識、掌握操作技能，激發(fā)學(xué)生積極主動思考，學(xué)會運用知識分析問題、解決問題，提供職業(yè)道德修養(yǎng)，養(yǎng)成科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S習(xí)慣和求真務(wù)實的工作作風(fēng)[1]。黨的十九大報告中提出了健康中國戰(zhàn)略，其中食品安全戰(zhàn)略也包含在該戰(zhàn)略之中，此項戰(zhàn)略的實施要依靠大量的食品類專業(yè)人才來保駕護(hù)航[2]。

工程教育認(rèn)證(Engineering ed-ucation accreditation，EEA)是我國作為《華盛頓協(xié)議》的會員之后實施的一項針對我國高校理工科專業(yè)的國際化認(rèn)證措施[3]，旨在為理工科領(lǐng)域人才培養(yǎng)把關(guān)，確保工程類人才的培養(yǎng)質(zhì)量。西華大學(xué)食品與生物工程學(xué)院食品專業(yè)包含食品科學(xué)與工程(國家級一流專業(yè))、食品質(zhì)量與安全(四川省一流專業(yè))兩個專業(yè)。2018年，食品科學(xué)與工程專業(yè)就已通過EEA專業(yè)認(rèn)證，食品分析教師團(tuán)隊在進(jìn)行工程教育認(rèn)證的準(zhǔn)備階段，對工程認(rèn)證的畢業(yè)要求進(jìn)行仔細(xì)研讀、認(rèn)真討論，依據(jù)專業(yè)特點最終確定出符合工程認(rèn)證的教學(xué)目標(biāo)?，F(xiàn)就基于工程教育理念《食品分析實驗》教學(xué)方法創(chuàng)新實踐實施路徑進(jìn)行初步探討，以期為我國高校食品專業(yè)領(lǐng)域人才培養(yǎng)提供新的思路。

1.“食品分析實驗”教學(xué)方法與工程教育理念融合思路設(shè)計

工程教育認(rèn)證倡導(dǎo)的以學(xué)生為中心、產(chǎn)出為導(dǎo)向和持續(xù)改進(jìn)的3大基本理念逐步深入到工程人才培養(yǎng)的各個環(huán)節(jié)，并引發(fā)了人才培養(yǎng)機制的深層次改革。“食品分析實驗”的課程目標(biāo)是以培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識去檢測實際樣品的實踐動手能力為基礎(chǔ)，在實驗教學(xué)過程中，逐步鍛煉學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、終身學(xué)習(xí)能力、團(tuán)隊協(xié)作能力、創(chuàng)新實驗?zāi)芰?，及時掌握國內(nèi)外分析方法的創(chuàng)新發(fā)展趨勢，初步具備系統(tǒng)性、全局性的把握與思考能力，為后期培養(yǎng)和加強工程實踐和解決復(fù)雜工程能力打下堅實的基礎(chǔ)。

現(xiàn)結(jié)合實際教學(xué)經(jīng)驗，不斷創(chuàng)新與改進(jìn)，將工程教育理念與“食品分析實驗”教學(xué)深入融合，設(shè)計實施路徑。首先，明確該課程對應(yīng)的畢業(yè)要求與詳細(xì)的指標(biāo)點，分析該門課程應(yīng)當(dāng)培養(yǎng)的主要能力。以西華大學(xué)食品科學(xué)與工程專業(yè)“食品分析實驗”教學(xué)為例，分別完成畢業(yè)要求二級指標(biāo)點1.2(能將數(shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程科學(xué)的語言工具用于工程問題的表述，并針對具體的對象建立數(shù)學(xué)模型并求解)；二級指標(biāo)點2.1(能夠應(yīng)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和工程科學(xué)等基本原理和數(shù)學(xué)模型方法、工程經(jīng)驗基礎(chǔ)，識別、判斷和表達(dá)食品復(fù)雜工程問題)和二級指標(biāo)點3.2(能夠在設(shè)計中考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素)等相關(guān)培養(yǎng)要求。第二，將該門課程需要完成對學(xué)生主要能力的培養(yǎng)要求分解到相應(yīng)的教學(xué)項目與實施過程中。在開設(shè)實驗之前，提前召集學(xué)生講解課程的教學(xué)目標(biāo)和與之對應(yīng)的畢業(yè)指標(biāo)點，要求學(xué)生領(lǐng)會應(yīng)該達(dá)到的能力和目的。在教學(xué)實施過程中，使學(xué)生和教師逐步適應(yīng)并實施角色翻轉(zhuǎn)，通過本地的校外實訓(xùn)基地資源，設(shè)置實際案例，由學(xué)生自行組建團(tuán)隊，自己設(shè)計實驗方案，指導(dǎo)老師聯(lián)合專業(yè)教師審核方案，學(xué)生認(rèn)真執(zhí)行方案，項目總結(jié)匯報。第三，構(gòu)建實驗教學(xué)學(xué)習(xí)效果多維度考評體系?？己朔绞桨凑諏嶒灧桨傅闹朴喓蛨?zhí)行情況、團(tuán)隊默契度、規(guī)范操作能力和數(shù)據(jù)采集能力、實驗報告的分析討論和操作考核進(jìn)行比例分配，摒棄了原來只重視實驗態(tài)度，簡單依據(jù)預(yù)習(xí)報告和實驗結(jié)果來判定實驗成績的狀況。最后，建立并實施持續(xù)改進(jìn)工作機制。在總結(jié)創(chuàng)新實踐教學(xué)效果與經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，繼續(xù)以學(xué)生為中心，充分調(diào)動學(xué)生積極性，融合創(chuàng)新教學(xué)模式與工程教育理念于教學(xué)全過程，優(yōu)化教學(xué)評價與持續(xù)改進(jìn)機制。

2.“食品分析實驗”指導(dǎo)教材內(nèi)容優(yōu)化與建設(shè)

教學(xué)大綱是保證課程教學(xué)順利實施的指導(dǎo)性文件，是保證人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要基礎(chǔ)。我國近年來對食品分析方法標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了大量的修訂。在這樣的背景下，原有的食品分析實驗指導(dǎo)書已經(jīng)無法滿足教學(xué)和社會的需求。鑒于此，在2018年，長江師范學(xué)院李敏教授和鄭悄然老師聯(lián)合西華大學(xué)、重慶師范大學(xué)、重慶海關(guān)技術(shù)中心、遵義醫(yī)科大學(xué)、廣西科技大學(xué)鹿山學(xué)院一線從事食品分析實驗教學(xué)的老師重新編著了《食品分析實驗指導(dǎo)》，筆者有幸參加了本書部分章節(jié)的編著，作為普通高等教育“十三五”規(guī)劃教材，本書突出了權(quán)威性和標(biāo)準(zhǔn)性、以最新國家標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)繩。其次，本書突出對學(xué)生基本技能、應(yīng)用性和創(chuàng)新性的培養(yǎng)?；A(chǔ)實驗部分涵蓋了食品常規(guī)質(zhì)量分析、食品營養(yǎng)品質(zhì)、食品安全品質(zhì)分析的幾乎所有實驗項目、突出對學(xué)生基本技能的訓(xùn)練。綜合實驗主要針對食品品質(zhì)進(jìn)行分析和評價、培養(yǎng)學(xué)生的食品質(zhì)量意識和綜合應(yīng)用能力。設(shè)計性實驗培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、建立科學(xué)研究的基本方法。再次，本書通用性更強。在以后進(jìn)行教材建設(shè)時，每個高校依據(jù)當(dāng)?shù)靥厣称?，增加“食品分析實驗”綜合性和設(shè)計性的實驗，學(xué)生可以選擇自主開發(fā)的產(chǎn)品，也可以選擇當(dāng)?shù)靥厣a(chǎn)品進(jìn)行品質(zhì)分析。根據(jù)實驗學(xué)時的多少，選取部分指標(biāo)或多指標(biāo)檢測分析。經(jīng)過這樣的教材改革，學(xué)用結(jié)合，增加了實驗項目的靈活性，也激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新性思維以及參與實驗的積極主動性，提高了應(yīng)用型人才分析問題和解決實際問題能力。

3.基于工程教育理念與指標(biāo)點要求對“食品分析實驗”教學(xué)項目創(chuàng)新性改革

長期以來，食品分析實驗課主要以開設(shè)驗證性實驗為主，運行過程以教師為主導(dǎo)，課前確定實驗內(nèi)容、并做好各項實驗準(zhǔn)備工作，學(xué)生來到實驗室只是機械地、按部就班地驗證實驗方法。這種實驗教學(xué)過程限制了學(xué)生獨立思考的空間，學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計思維與動手實踐能力很難得到強有力的培養(yǎng)和鍛煉。很多高校有關(guān)“食品分析實驗”課程的改革創(chuàng)新工作一直在進(jìn)行，各高校實驗教師根據(jù)自身的教學(xué)實踐對該課程進(jìn)行了改進(jìn)、完善[4-7]?，F(xiàn)基于工程教育理念與指標(biāo)點對“食品分析實驗”實施項目提出如下創(chuàng)新性改革：

3.1 改革教學(xué)方式，以學(xué)生為主體，團(tuán)隊協(xié)作，設(shè)計、實施實驗項目。在實際教學(xué)過程中，采取“學(xué)生主導(dǎo)、教師指導(dǎo)”的模式，學(xué)生選擇自由組合進(jìn)行分組，每組2-3人，根據(jù)課程學(xué)時查閱文獻(xiàn)擬定實驗項目，設(shè)計詳細(xì)實驗方案，指導(dǎo)老師審核確認(rèn)實驗方案，每組根據(jù)確認(rèn)的實驗方案完善實驗設(shè)計，書寫詳細(xì)實驗步驟，統(tǒng)計藥品試劑及設(shè)備清單，配制試劑，進(jìn)行實驗操作，對實驗現(xiàn)象、結(jié)果、實驗中出現(xiàn)的問題和解決問題的思路、方法、效果進(jìn)行記錄、總結(jié)和討論，完成實驗報告。指導(dǎo)教師全程參與，了解實驗進(jìn)度，觀察實驗操作的規(guī)范性并及時進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)，根據(jù)學(xué)生實驗操作及技能的掌握情況進(jìn)行評估打分。這一過程，不但培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力、分析問題解決問題的能力，更培養(yǎng)了學(xué)生的實踐能力和工程思維能力。

3.2 改革實驗內(nèi)容，增設(shè)綜合設(shè)計性實驗。以西華大學(xué)“食品分析實驗”教學(xué)為例，在2015版教學(xué)大綱中，食品分析實驗屬于課帶實驗，食品科學(xué)與工程專業(yè)實驗學(xué)時24，安排了8個實驗項目，食品質(zhì)量與安全專業(yè)實驗學(xué)時只有16，安排了5個實驗項目。均為驗證性實驗項目，實驗樣品簡單，分析方法單一，學(xué)生對實驗沒有選擇性，在實驗操作過程中主觀能動性較差，這就對《食品分析實驗》實驗教學(xué)內(nèi)容有了更高的要求。鑒于此，在2019版教學(xué)大綱中，將本門課程劃為獨立的一門實驗課，增加實驗學(xué)時，兩個專業(yè)實驗學(xué)時均為32，包含16學(xué)時的驗證性實驗和16學(xué)時綜合性實驗，驗證性實驗著重要求學(xué)生掌握水分、酸度、脂肪、碳水化合物、蛋白質(zhì)等食品基本組分含量的分析方法與基本實驗操作技能，培養(yǎng)學(xué)生獨立進(jìn)行食品分析檢驗工作的能力。綜合性實驗側(cè)重使學(xué)生掌握氣相色譜、液相色譜、紫外可見吸收光譜、原子吸收光譜等儀器分析的原理、分析條件的設(shè)定、定性定量分析方法及分析操作，掌握儀器的使用方法，學(xué)會對圖譜進(jìn)行解析。培養(yǎng)學(xué)生能夠使用精密儀器設(shè)備對食品工業(yè)生產(chǎn)中原料、成品、半成品的進(jìn)行分析檢測工作的能力。整合優(yōu)化后的實驗綜合性、系統(tǒng)性更強，使學(xué)生能夠進(jìn)行連貫、系統(tǒng)性的學(xué)習(xí)。

3.3 基于地方特色食品，設(shè)計綜合性分析實驗。綜合設(shè)計性實驗結(jié)合工程實踐能力對人才的培養(yǎng)要求，面向地方需求、深入調(diào)研、挖掘本地特色產(chǎn)業(yè)等方式獲得。實驗項目的設(shè)置保證了學(xué)生能夠在有限的實驗學(xué)時中掌握關(guān)鍵實踐技能，有利于培養(yǎng)學(xué)生初步的科研能力和創(chuàng)新精神。西華大學(xué)作為四川省屬應(yīng)用型本科院校，為地方輸送人才就要面向地方需求，培養(yǎng)創(chuàng)新型應(yīng)用人才。食品分析實驗可以結(jié)合四川特色食品，以郫縣豆瓣為例，學(xué)生自主設(shè)計實驗方案，制訂實驗項目，書寫完整實驗指導(dǎo)書，分組協(xié)作，完成對該產(chǎn)品感官指標(biāo)、理化指標(biāo)、衛(wèi)生學(xué)指標(biāo)等各項指標(biāo)的分析檢測。通過完整而系統(tǒng)的綜合性設(shè)計性實驗，實驗者了解并熟悉科研設(shè)計的基本思路，并能夠掌握食品分析檢測的基本技能，為今后畢業(yè)論文的開展及科研工作奠定堅實的基礎(chǔ)。

3.4 基于多課程多應(yīng)用的融合實驗設(shè)計。“食品分析實驗”作為食品專業(yè)的專業(yè)核心課程，在制訂設(shè)計性和綜合性實驗的時候可以融合多學(xué)科知識。其一，將綜合實驗與食品工藝學(xué)實驗以及新產(chǎn)品研發(fā)結(jié)合起來，以泡菜為例，選擇傳統(tǒng)工藝制作的泡菜和新型泡菜為實驗材料，根據(jù)產(chǎn)品檢測指標(biāo)進(jìn)行綜合分析，評價產(chǎn)品質(zhì)量，并依據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量來評價工藝配方及加工、處理過程，找出存在問題的原因，進(jìn)一步提出改進(jìn)措施。其二，將食品分析實驗與檢測技術(shù)創(chuàng)新結(jié)合起來，例如為了監(jiān)測果蔬儲運過程中品質(zhì)變化，開發(fā)無損檢測技術(shù)；為了快速定量測定豆瓣中黃曲霉毒素的含量，設(shè)計開發(fā)快速便捷的檢測設(shè)備等。其三，將食品分析實驗與食品科學(xué)、營養(yǎng)學(xué)研究熱點結(jié)合起來。目前，食品科學(xué)和營養(yǎng)學(xué)的研究熱點之一是功能性食品的研發(fā)，其中尤為重要的是活性成分功能評價方法，在食品分析綜合與創(chuàng)新性實驗中可以增加產(chǎn)品相關(guān)活性成分的提取及抑菌、抗氧化活性、免疫活性測定評價等實驗項目[8]。其四，將食品分析實驗與思政教育進(jìn)行有機結(jié)合。食品不同于一般商品，其質(zhì)量好壞直接影響到消費者的身體健康和生命安全，保障食品安全離不開食品分析檢測技術(shù)，食品分析實驗“課程思政”內(nèi)容主要集中在食品分析教學(xué)過程中必須加強職業(yè)道德教育，使學(xué)生在校期間形成良好的職業(yè)道德修養(yǎng)，增強社會責(zé)任感，促進(jìn)大學(xué)生正確的世界觀、人生觀和價值觀的形成[9]。

4.“食品分析實驗”教學(xué)方法創(chuàng)新實施路徑探索

4.1 驗證性項目實施路徑。學(xué)生可以利用教材、電腦、手機對實驗項目基本原理和操作步驟進(jìn)行學(xué)習(xí)，觀看相關(guān)操作視頻，查閱標(biāo)準(zhǔn)文獻(xiàn)，書寫預(yù)習(xí)報告，明確實驗操作中的關(guān)鍵點及注意事項，進(jìn)行項目答辯。實驗開始前進(jìn)行實驗準(zhǔn)備，配制所用到的試劑，例如對食品中還原糖的測定，通過配制試劑，知道菲林試劑甲液和乙液的組成，為什么這兩種試劑臨用前再混合，在樣品預(yù)處理時，加入一定濃度的乙酸鋅和亞鐵氰化鉀的目的是什么？在整個滴定過程中有哪些注意事項？經(jīng)過課前充分的預(yù)習(xí)及答辯環(huán)節(jié)，學(xué)生對實驗項目才會做到心中有數(shù)，保證實驗順利進(jìn)行。

4.2 綜合設(shè)計性題目實施路徑。學(xué)生自主選題，團(tuán)隊協(xié)作，在學(xué)校提供的范圍內(nèi)自主選擇合作公司或單位去完成，也可以選擇感興趣的食品安全案例，制定詳細(xì)實驗方案，老師審核方案，對方案進(jìn)行修訂完善，執(zhí)行方案，項目總結(jié)匯報，完成實驗報告。綜合設(shè)計性題目的實施可以將碎片式學(xué)習(xí)和系統(tǒng)式學(xué)習(xí)有機融合，這種模式使學(xué)習(xí)氛圍變得靈活有趣，也增加了學(xué)生的自主參與性。

4.3 篩選優(yōu)秀項目及團(tuán)隊參加各類學(xué)科競賽。為培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐力相結(jié)合的應(yīng)用型人才，提升學(xué)生對食品分析實驗的學(xué)習(xí)興趣，在每次食品分析實驗課程結(jié)束時，指導(dǎo)老師可以聯(lián)合食品專業(yè)其他授課教師，篩選優(yōu)秀設(shè)計項目及團(tuán)隊參加食品專業(yè)相關(guān)的學(xué)科競賽，例如全國大學(xué)生生命之星競賽、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目、挑戰(zhàn)杯等權(quán)威性的學(xué)科競賽和創(chuàng)業(yè)計劃，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生對本門課程的學(xué)習(xí)熱情，提升部分優(yōu)秀學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)，為食品行業(yè)儲備人才打下基礎(chǔ)。

5.實驗教學(xué)學(xué)習(xí)效果多維度評價考評體系構(gòu)建

我校在2015版教學(xué)大綱中，食品分析實驗屬于課帶實驗，實驗成績占課程成績的30%，成績評定以實驗態(tài)度和實驗報告為主要內(nèi)容，評價方式簡單，為了科學(xué)、合理地評價實踐教學(xué)過程，在2019版教學(xué)大綱中對考評體系進(jìn)行了相應(yīng)調(diào)整，課程考核包括三部分。

5.1 預(yù)習(xí)效果評價：占總成績的20%。主要考核學(xué)生查閱文獻(xiàn)、對實驗項目內(nèi)容預(yù)習(xí)和準(zhǔn)備情況、預(yù)習(xí)報告的書寫是否全面規(guī)范等。在開實驗前以小組為單位進(jìn)行實驗項目答辯，旨在考察學(xué)生對食品行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、最新食品分析檢測手段、基礎(chǔ)理論掌握情況。

5.2 實驗過程和實驗報告評價：占總成績的50%。這部分內(nèi)容為課程考核的主要部分，既要考核學(xué)生的實際操作技能，如學(xué)生參加實驗的情況、實驗過程中操作的主動性和規(guī)范性、團(tuán)隊協(xié)作性等。也要考核其對相關(guān)知識的靈活運用情況，除了依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，對檢測指標(biāo)或產(chǎn)品進(jìn)行評價外，學(xué)生還要站在一個高度縱觀該實驗方法與同類分析方法的優(yōu)缺點，并全面深入分析實驗方法自身對測定結(jié)果造成影響的關(guān)鍵因素及改善措施[10]。

5.3 操作考核：占課程總成績的30%。這一環(huán)節(jié)主要對實驗者進(jìn)行單獨考核，根據(jù)其參與的實驗項目，隨機抽簽，考核方式為回答問題和儀器設(shè)備演示性操作為主。通過此環(huán)節(jié)的考評，使實驗者對基礎(chǔ)理論知識、實驗操作要點進(jìn)行鞏固學(xué)習(xí)，另外通過對儀器設(shè)備的演示性操作，學(xué)生對設(shè)備的構(gòu)造、原理、操作技巧等也得到了鞏固提高。

6.基于工程教育理念推進(jìn)“食品分析實驗”教學(xué)方法持續(xù)改進(jìn)

因為食品分析實驗多安排在大三學(xué)習(xí)段，在大四階段將開展綜合性實驗和畢業(yè)論文。基于工程能力要求，可以制定跟蹤反饋評價機制，主要包括在校生跟蹤反饋機制、參加學(xué)科競賽活動情況和培養(yǎng)目標(biāo)達(dá)成評價機制。并建立基于OBE(Outcome based education)過程為基礎(chǔ)的人才培養(yǎng)持續(xù)改進(jìn)模式，以教學(xué)環(huán)節(jié)質(zhì)量監(jiān)控結(jié)果、在校生反饋信息和社會評價反饋結(jié)果作為評價依據(jù)，為“食品分析實驗”教學(xué)方法持續(xù)改進(jìn)提供改進(jìn)的方向，為大四開展畢業(yè)論文工作做好準(zhǔn)備。

基于工程教育理念對“食品分析實驗”課程教學(xué)方法進(jìn)行創(chuàng)新性改革，學(xué)生操作相關(guān)儀器設(shè)備機會明顯增多，對儀器的基本原理認(rèn)識也更加清楚。學(xué)生對食品相關(guān)知識涉獵更多，創(chuàng)新設(shè)計能力、團(tuán)隊協(xié)作、語言表達(dá)、工程實踐等綜合能力得到了培養(yǎng)和鍛煉，更加深入了解行業(yè)發(fā)展?fàn)顟B(tài)和最新的分析測試方法。