[摘要]食品检测技术是食品质量与安全专业的专业课之一。随着科学技术的日新月异,食品检测技术的发展十分迅速,新的检测技术和检测手段不断应用到食品检测领域中来,在这方面的研究开发工作也变得异常活跃。现代食品检测技术科研与本科教学的有效融合,对培养高素质的创新型人才将起到积极的作用。
[关键词]食品;检测;教学;科研
[中图分类号]G642[文献标识码]A[文章编号]1005-4634(2010)02-0066-03
随着科学的进步、社会的发展和生活水平的不断提高,食品、食品科技及食品文化也在发生着巨大的变化,人们对食品的品质也提出了更高的要求。我们理解的食品品质应包含两方面的内容,其一是食品的营养、美味可口、外观颜色及形状等;其二是安全卫生。食品品质的好坏,直接关系到食用者的健康、生活质量和安全,而安全问题,更是人命关天的事,有人甚至将食品质量安全列为继人口、资源和环境之后的第四大社会问题。在大学里,食品质量与安全专业应运而生,很多院校已开始招生,发展势头迅猛。作为新设专业,急需适合本专业特点的统编教材[1]。2005年笔者按照《食品质量与安全》专业教材编写委员会的要求,主持编写了《现代食品检测技术》一书。4年多来,我们对该课程教材、教学内容和课程体系不断进行改革,特别在科研活动与本科教学的结合方面进行了较为深入的探索,有效地推进了课程的建设。
1最新的科研成果及时纳入教材,丰富教材内涵
食品检测的任务是运用物理、化学、生物等学科的基本理论及各种技术手段对食品工业生产中的物料包括食品原料、辅助材料、半成品、成品、副产品等的状态和主要成分含量及微生物状况进行分析检测。在食品检测过程中,由于检测的目的不同以及检测对象的性质和状态的差异,所选择的检测方法也各不相同。传统的食品检测方法有感官检验法、化学分析法、仪器分析法、微生物分析法和酶分析法。科学技术的日新月异,促进了食品检测技术的迅速发展,同时研究开发工作变得异常活跃,其他学科的先进技术不断应用到食品检测领域中来,内容和方法也在不断的扩展和更新。由于新技术的引入,开发出许多自动化程度和精度都很高的食品检测仪器。这不仅缩短了分析时间,减少了人为误差,也大大提高了食品分析检测的速度、灵敏度和准确度。笔者在编写《现代食品检测技术》的过程中,先进的检测手段、新的检测方法以及食品安全的快速检测技术都做了重点反映,并将计算机视觉技术、光谱分析技术、食品物性的力学、声学、电学检测新技术、电子传感检测技术 、生物传感技术、核酸探针检测技术、PCR基因扩增技术、免疫学检测技术等一些技术领域的前沿研究新成果纳入本书的范围。为了保证教材的质量,我们组织了一批国内食品院校中教学、科研一线的教授、专家进行编写,发挥各自的科研优势,将自身科学研究领域的最新成果写入教材。这本书共分15章,主要由三部分的内容组成。除第一章绪论外,第一部分(第二章到第四章)介绍的是物理方法进行检测的内容,大家习惯上也把这一类方法叫做无损检测。第二部分(第五章到第十章)介绍的是仪器分析方法进行检测的内容。第三部分(第十章到第十四章)介绍的是现代分子生物学方法进行检测的内容。第十五章介绍了几种食品微生物自动化检测仪。参编教授们丰厚的教学和科研经验,保证了这本教材内容新颖、丰富,并且浅显易懂。该书一经出版,立刻受到学生和教师的欢迎,已连续再版多次,并被列为国家十一五规划教材。该书作为专业课教材不但增进了学生对学科前沿新知识及学科发展动向的了解,而且拓宽了视野,培养了专业兴趣,激发了创新的热情。
2针对学科特点,进行课程整合和课程群建设
《现代食品检测技术》一书内容几乎涉及到食品品质检测的方方面面、各种技术手段。该书作为食品质量与安全专业和食品科学与工程专业的核心选修课程和新开课程,与本专业原来的一些课程存在内容重叠和后续课程的连接问题。为了发挥我校“大工程”的教育思想,保持“大工程”的培养特色,笔者在制定《现代食品检测技术》课程计划时,结合教材内容,进行了课程的整合和课程群的建设,将原来的“仪器分析”课并入“现代食品检测技术”课,并将教学内容分为两个部分,即“现代食品检测技术之一——仪器分析方法检测”及“现代食品检测技术之二——食品检测新技术”。总学时数为70小时,分两个学期上。第一部分在三年级上学期开设,主要介绍教材中绪论和第五到第十章的内容,学时数40小时;第二部分主要介绍物理方法进行检测(教材中第二章到第四章)和现代分子生物学方法进行检测(教材中第十章到第十四章),学时数为30小时,在三年级下学期开设。通过整合,《现代食品检测技术》这门课程的内容变得集中,克服了不同课程中相同内容重叠的现象,有利于学生集中学习,形成全面、整体的概念,同时对食品检测技术的发展趋势也有了清晰的了解。针对每一章的内容,组织一批承担过相关研究的教师进行分章讲学,讲授者结合亲身经历,讲述一个科学问题是如何提出的,科学研究的思路是如何展开的,科学研究的方法又是如何形成的。通过实实在在的实例,加深对课本理论概念的理解,逐步培养科研能力。教师发表的与这些课程有关的研究论文作为课外阅读资料,把最新的知识和信息传递给学生, 这不仅丰富了教学内容,满足了学生求真求实的心理,促进了教学质量的不断提高,而且使学生能够掌握学科发展动态,激发学生的好奇心和学习兴趣,逐步培养起学生的科学研究的能力。
在课程群建设方面,充分研究了与本专业其它课程(分析化学、有机化学、微生物学、生物化学、自动仪器及仪表、食品结构计算机图象处理、计算机在食品工程中的应用、食品品质无损检测等)的衔接,进行本专业食品品质与安全检测类课程群的整体建设。我们将专业课程分为食品加工技术、食品科学、食品工程、食品品质与安全检测、食品工业企业管理五个课程群,组织教学活动。食品品质与安全检测课程群包括现代食品检测技术、自动控制及仪表、食品结构计算机图象处理、计算机在食品工程中的应用等课程。食品品质与安全检测课程群的建设,有利于对检测原理理解的加深及应用能力的加强,有利于全面深刻地掌握专业知识。正是得益于相关课程之间的交流、沟通和相互支撑,《现代食品检测技术》已成为我校食品科学与工程和食品质量与安全本科专业最有特色的课程之一。
另一方面,为了满足就业市场对学生工程动手能力的需求,江苏大学将《现代食品检测技术》作为食品工程专业学生动手能力培养的重要教程。从2003年课程设立以来,2007年和2009年两次修订教学大纲,增加实践环节和实习实验教学内容,编制了《现代食品检测技术实验指导书》。通过省重点学科建设、省部共建项目和学校重点实验室建设专项等多种渠道,初步完成了学生工程化能力培养平台的建设,先后建成多条检测线、生产线及多个校外实习基地。借助学校工程训练中心的平台,开展学生课外实践活动,提高学生对食品检测仪器和检测手段的认识水平。成果“高等工程教育开放型工程训练体系的研究与实践”2005年获国家级教学成果奖二等奖。
3围绕课程教学,开展科研活动,加强能力培养
江苏大学是一个有着浓厚的机械和工程背景的学校,食品科学与工程学科是江苏省重点学科,拥有一级学科博士点和国家博士后流动站,并设有江苏省生物资源分离工程中心,其中农产品加工与贮藏工程是江苏省国家重点学科培育点。承担过多项国家863计划、支撑计划、国家自然基金以及多项部省级课题。2008年,成果《食品、农产品品质无损检测新技术和融合技术的开发》获国家技术发明二等奖。为充分利用学科的科研优势、人才优势和设备优势,学院组织学习成绩优秀、思想品德好、有较强的团结协作意识的全日制本科二、三年级学生和本硕连读生组成科研小组,参与教师或研究生的科研项目,承担一部分力所能及、与本团队研究方向相关的课题,这些课题具有较高难度,同时有科学性、新颖性等特色,但一般没有现成的实验方案,实验方法靠学生自己查文献去摸索,实验方案和技术路线也靠他们自己设计和确定。经过充分调研和讨论,在教师的指导下,学生制订出详细的实验计划,包括详细的实验流程等并予以实施。这样做的目的在于培养学生文献的获取、分析及综合能力,独立思维能力,独立解决问题的能力和探索创新的能力。与此同时,在分工、协作、集体攻关的过程中,学生的组织能力、协作能力、交流能力和处理人际关系的能力也得到全面的锻炼,每个人的风格和激情都得到了很好的展示及发挥。更重要的是通过向有经验的教师的直接学习和私人接触,学到了科学研究的方法。一般而言,参与过科研工作的本科生,就业形势往往也比较乐观[2-4]。
通过课外科技活动,本专业学生运用所学的知识,研制了一些食品检测及加工专用设备,培养了学生的工程素质和运用所学知识解决工程与技术问题的能力。近年来,共有27名学生申请获得学校大学生科研立项,5名学生在学校“星光杯”大学生课外科技作品竞赛中获奖,3名学生参加中国大学生创业计划竞赛获奖,3名学生参加“挑战杯”全国大学生课外科技作品竞赛获奖。通过毕业设计,本课程组老师让学生从事一些食品质量与安全检测设备的研制设计以及一些食品质量或安全食品机械的选型、布置的设计课题,近年来有4名学生获江苏大学优秀毕业论文,1名学生获江苏省优秀毕业论文,邹小波博士在本科毕业后又在本学科连续攻读硕士、博士学位,他的博士论文《计算机视觉、电子鼻、近红外光谱三技术融合的苹果品质检测研究》被评为2008全国百篇优秀博士论文。
4建设高水平的师资队伍,保证科研与教学的相互促进
国内外相关经验证明,一所大学没有高质量的科学研究,就不可能建立一支高水平的师资队伍,没有高水平的师资队伍同样也不可能有高水平的教育质量和科学研究[5,6]。
笔者鼓励教师提高学历层次,目前担任该课程的所有主讲教师,均具有博士学历;我们鼓励并安排他们出国深造,开阔视野,了解国外食品品质与安全检测的最新发展动态;企业和市场永远引领着技术发展的方向,食品检测仪器展览是本课程的教师知识更新、掌握市场需求及产品信息的重要阵地,任课教师们积极参加食品品质与安全检测仪器的展示活动,一方面宣传了自己,另一方面了解了市场最新的产品及最需要的检测仪器种类、规格。这既可丰富自己的教学内容,又可向学生提供最新的信息。
笔者鼓励本课程青年教师参与食品检测装备的研制和其他相关科研课题,通过提高业务水平,丰富其讲课的内容和深度等措施来加强师资队伍建设。如主讲教师孙宗保老师,2003年留校任教,并攻读硕士和博士学位,从开始开设现代食品检测技术这门课开始,一直承担着该课程的主要教学任务。他自行编制了一套与该课程配套的多媒体课件,取得良好的上课效果。作为一名高校教师,从事科研,不仅能有效提高自身的业务水平,而且也能明显地提高教学质量。从上世纪80年代末期开始,食品科学与工程教研室承担了大量食品、农产品品质无损检测的课题,故90%以上的青年教师从进科室的第1年即在高年资教师的指导下参加课题的申报、技术路线的制定、论文的撰写等各个环节的工作,得到了非常好的锻炼。调动了每一位教师的科研积极性,不断推出科研成果,借助科研成果的载体,形成“科研水平提高-教师教学能力提高-教学质量提高-学生质量提高”的良性循环。
综上所述,现代食品检测技术课程的改革与科研活动是紧密相连的。科研和教学相辅相成互相推动,互相促进。优秀的科研成果可以融入教学,推动教学水平的提高,同时高水平的教学又可以促进高素质创新性人才的培养。我们在本科教学中要继续发挥科研活动的推动作用,不断提升现代食品检测技术本科教学的水平。
参考文献
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