食品安全學(xué)實(shí)驗教學(xué)探討

1、食品安全學(xué)實(shí)驗教學(xué)探討 一、前言 隨著科學(xué)的進(jìn)步、社會的發(fā)展和生活水平的不斷提高，食品、食品科技及食品文化也在發(fā)生著巨大的變化，人們對食品的品質(zhì)也提出了更高的要求。食品安全不僅僅關(guān)系到人們的健康和生命安全，更事關(guān)國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展與社會和諧。在聯(lián)合國糧農(nóng)組織和世界衛(wèi)生組織的推動下，從2002年起國家級的食品安全管理機(jī)構(gòu)也在不斷的重組和加強(qiáng)，食品安全的專業(yè)研究機(jī)構(gòu)和學(xué)科專業(yè)相繼產(chǎn)生，短短幾年已有百余所高校設(shè)立了該專業(yè)1，國內(nèi)食品安全科技支撐能力建設(shè)也取得了長足的發(fā)展2。上海海洋大學(xué)自從2004年開設(shè)食品質(zhì)量與安全本科專業(yè)，為國家培養(yǎng)了大批食品安全方面的人才。食品質(zhì)量與安全是一門具有多學(xué)科交叉性、發(fā)展性

2、和前沿性的學(xué)科，涉及許多學(xué)科領(lǐng)域，其中食品安全學(xué)課程是上海海洋大學(xué)食品質(zhì)量與安全專業(yè)本科生的核心學(xué)科。食品安全學(xué)是食品質(zhì)量與安全專業(yè)最重要的核心課程，具有多元性、綜合性和應(yīng)用性等特點(diǎn)，通過學(xué)習(xí)，學(xué)生可以了解食品中可能存在的各種危害及對人體造成的影響。然而，食品安全學(xué)課程知識點(diǎn)的龐雜與繁復(fù)性使得課程內(nèi)容的傳授較為困難，學(xué)生對課程內(nèi)容的理解停留在對試驗操作步驟的機(jī)械記憶上，并不能真正提升教學(xué)質(zhì)量，因而對食品安全學(xué)實(shí)驗課程教學(xué)方法的探索具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 二、食品安全學(xué)實(shí)驗教學(xué)中存在的問題 1.學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高。進(jìn)入大學(xué)以來，專業(yè)課課程數(shù)量增多，且大部分教學(xué)方式以教師單方面?zhèn)魇谥R為主，學(xué)生與教師

3、交流環(huán)節(jié)較少，當(dāng)學(xué)生遇到困難時無法及時解決。這使得大多數(shù)學(xué)生對學(xué)習(xí)到的知識囫圇吞棗不加消化，只注重學(xué)習(xí)的結(jié)果，不注重學(xué)習(xí)過程，不利于學(xué)生將學(xué)習(xí)到的理論知識同實(shí)踐相結(jié)合。2.學(xué)生接觸試驗儀器設(shè)備的機(jī)會較少?？紤]到學(xué)校試驗室建設(shè)現(xiàn)狀，對于價值較高的氣相色譜儀、高效液相色譜儀、質(zhì)譜儀等儀器，學(xué)生無法做到親手實(shí)際操作，比如氣相色譜質(zhì)譜儀的使用只能由教師進(jìn)行教學(xué)演示，學(xué)生只能進(jìn)行現(xiàn)場參觀學(xué)習(xí)。對于學(xué)生可進(jìn)行操作的儀器，比如農(nóng)殘快速檢測中的SL-N6高智能農(nóng)藥殘留速測儀，學(xué)生也無法全面了解儀器性能，在試驗進(jìn)行過程中也缺乏處理和排除故障的能力。 三、食品安全學(xué)實(shí)驗教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置 在食品安全學(xué)實(shí)驗開設(shè)之前，本

4、專業(yè)已經(jīng)開設(shè)了食品微生物實(shí)驗，食品理化檢驗實(shí)驗課3，這為后開設(shè)的食品安全學(xué)實(shí)驗課程打下了基礎(chǔ)，學(xué)生不必再從最基本的操作技術(shù)做起，可以通過試驗操作更深入地了解食品中可能存在的危害及這些危害對人體造成的影響。食品安全試驗課程主要參考上海海洋大學(xué)食品安全學(xué)實(shí)驗指導(dǎo)4，由病原微生物檢測和農(nóng)藥殘留的理化檢測兩個部分組成。為了讓學(xué)生掌握基本的試驗技能，病原微生物檢測包括食品中金黃色葡萄球菌的檢驗、沙門氏菌的檢驗、酶聯(lián)免疫吸附試驗（雙抗夾心ELISA）、利用PCR技術(shù)檢測副溶血性弧菌和3M大腸桿菌快速檢驗，理化檢測包括農(nóng)殘的快速檢測、SPE（SolidPhaseExtraction）-GC/MS法測定飲用水

5、中毒死蜱、BHC農(nóng)藥殘留5。1.食品中金黃色葡萄球菌和沙門氏菌的檢驗。根據(jù)GB4789.10-2016和GB4789.4-2016中規(guī)定的方法可分別檢驗食品中的金黃色葡萄球菌和沙門氏菌。學(xué)生可深入了解國家食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)中細(xì)菌的檢測方法和步驟，鞏固從食品微生物實(shí)驗中學(xué)習(xí)到的微生物無菌操作技術(shù)、純培養(yǎng)技術(shù)，掌握菌落在不同選擇平板中生長的典型菌落特征，從而進(jìn)一步串聯(lián)整個試驗過程，了解常規(guī)生理生化檢測方法的重要性。2.酶聯(lián)免疫吸附試驗（雙抗夾心ELISA）檢測和利用PCR技術(shù)檢測副溶血性弧菌。常規(guī)的生理生化檢測方法雖然準(zhǔn)確，但是操作過程煩瑣且時間周期比較長，目前應(yīng)用最廣的病原菌微生物快速檢測技術(shù)是分

6、子生物學(xué)和免疫學(xué)技術(shù)。酶聯(lián)免疫吸附（ELISA）檢測技術(shù)是免疫學(xué)技術(shù)中經(jīng)典的技術(shù)，而PCR技術(shù)是分子生物學(xué)中應(yīng)用最廣、最具有代表性的檢測技術(shù)。運(yùn)用這兩種方法來檢測沙門氏菌和副溶血性弧菌，可讓學(xué)生掌握這兩種技術(shù)的原理及相應(yīng)儀器的使用方法，學(xué)會應(yīng)用這兩種技術(shù)來檢測食品中其他的病原微生物。3.3M大腸桿菌快速檢驗。國內(nèi)外學(xué)者開始研制一些先進(jìn)的技術(shù)與方法應(yīng)用于食品中病原微生物的檢測，比一般的常規(guī)檢測及分子免疫學(xué)檢測要迅速得多，其中新興的3M紙片法就得到了廣泛的應(yīng)用。本課程選擇具有代表性的大腸桿菌與大腸菌群的檢測，在快速測試片上大腸桿菌可以呈現(xiàn)鮮明的藍(lán)色，大腸菌群則為紅色，且菌群周圍有大的氣泡，結(jié)果直觀

7、、計數(shù)方便。4.農(nóng)殘的快速檢測、SPE（SolidPhaseExtraction）-GC/MS法測定飲用水中毒死蜱、BHC農(nóng)藥殘留。食品安全學(xué)實(shí)驗包括微生物檢測和理化檢測兩大部分，農(nóng)藥殘留檢測是理化檢測中具有代表意義的重要部分。試驗采用氣相色譜與質(zhì)譜聯(lián)用儀分析的方法檢測水果和蔬菜中對硫磷的殘留量，大大提高了試驗技術(shù)的現(xiàn)代化水平，這對于拓寬學(xué)生的知識面，促進(jìn)學(xué)生積極思維，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神具有良好的促進(jìn)作用，為學(xué)生畢業(yè)后快速適應(yīng)社會的需要奠定了良好的基礎(chǔ)。 四、教學(xué)方式的改進(jìn) 長期以來，在試驗教學(xué)中普遍存在“路徑式”教學(xué)模式，不僅收效甚微，學(xué)生對知識點(diǎn)的理解能力與實(shí)際動手能力也并未得到培養(yǎng)。本文

8、以為，當(dāng)前存在的實(shí)驗教學(xué)模式較為刻板，而利用啟發(fā)式和類比教學(xué)等方式可以促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，更好地消化理解試驗內(nèi)容，且研究生輔助教學(xué)有利于推動實(shí)驗課程的改革。下面將以食品安全學(xué)實(shí)驗課程中的酶聯(lián)免疫吸附試驗（雙抗夾心ELISA）的教學(xué)為例來簡談教學(xué)方式改進(jìn)的方向。1.啟發(fā)式教學(xué)方法的應(yīng)用。在試驗教學(xué)中以問題為導(dǎo)向，注重啟發(fā)式教學(xué)方法的應(yīng)用。在酶聯(lián)免疫試驗課開始前，對學(xué)生提出預(yù)習(xí)要求，如：（1）上一節(jié)試驗課程利用平板菌落形態(tài)的觀察檢驗了食品中的沙門氏菌，那么為什么還需要進(jìn)行這節(jié)課內(nèi)容的學(xué)習(xí)，僅僅是兩種不同的檢驗方法么？（2）本次試驗中抗原和抗體是特異性的結(jié)合，請大家發(fā)散思維，思考生活或試驗中類似的組

9、合。第一個問題的目的在于啟發(fā)同學(xué)們?nèi)ニ伎荚囼灥哪康呐c意義，要求思考生活中類似組合則是激發(fā)同學(xué)們學(xué)習(xí)的興趣，促使學(xué)生思考與本次試驗相關(guān)聯(lián)的其他試驗或生活情境。2.授課形式的改進(jìn)。課程過程往往是以教師的教授為主導(dǎo)，因此教師在教課中可采取不同的形式。書本與教師的口授是必不可少的，除此之外也應(yīng)當(dāng)充分利用教學(xué)PPT、短視頻或圖片文件的形式讓學(xué)生更為直觀地接觸試驗內(nèi)容，理解試驗?zāi)康呐c原理。在酶聯(lián)免疫吸附試驗教學(xué)中，可在授課前播放一段酶聯(lián)免疫發(fā)展歷程及研究意義的視頻，向同學(xué)們介紹本次試驗的目的，并將試驗原理部分以簡單圖形的形式展現(xiàn)在黑板上，向同學(xué)們具體說明。此外，授課過程中需要關(guān)注教學(xué)的重點(diǎn)與難點(diǎn)。對于酶聯(lián)

10、免疫吸附試驗而言，理解試驗原理和掌握試驗操作同等重要，而本次試驗的難點(diǎn)就在于如何讓學(xué)生系統(tǒng)理解ELISA試驗的原理。本試驗采用抗原與抗體的特異反應(yīng)將待測物與酶連接，然后通過酶與底物產(chǎn)生顏色反應(yīng)，用于定量測定。若單從專業(yè)角度來闡述試驗原理，很容易讓學(xué)生產(chǎn)生聽覺疲勞，無法理解透徹，因此本試驗可將鎖和鑰匙的結(jié)合看作抗原抗體特異性反應(yīng)，將沙門氏菌假定為鑰匙，鎖和拿鑰匙的人分別是結(jié)合沙門氏菌抗原的兩個抗體，以此具體形象地解釋雙抗夾心的原理。在試驗操作過程中，要求同學(xué)們進(jìn)行分組分工合作，每組成員一同進(jìn)行試驗方案的討論，當(dāng)次試驗不理解的地方或遇到的問題可以現(xiàn)場請教教師或研究生助教。這種形式不僅改善了儀器不足

11、的問題，更鍛煉了學(xué)生自行解決問題和團(tuán)隊協(xié)作的能力。3.研究生在教學(xué)輔助中的作用。由研究生做助教輔助學(xué)生進(jìn)行試驗，研究生的加入不僅解決了師資力量不足的問題，其靈活和新穎的思路更有助于教學(xué)方法的改進(jìn)。本試驗室的研究生主要從事致病菌的常規(guī)檢測和從分子水平研究致病菌，對ELISA檢測技術(shù)已能熟練操作，因此學(xué)生若在試驗操作或課后復(fù)習(xí)時遇到問題，同研究生學(xué)長學(xué)姐進(jìn)行交流與溝通會更加方便快捷。4.作業(yè)與考核方式的改進(jìn)。作業(yè)和考核是為了引導(dǎo)學(xué)生掌握知識體系和重點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生積極思考和學(xué)習(xí)的熱情。由多年食品安全學(xué)實(shí)驗教學(xué)經(jīng)驗總結(jié)可知，僅僅通過期末考試來檢驗學(xué)生的方式不能充分反映學(xué)生實(shí)驗課程的學(xué)習(xí)效果。因此，食品安

12、全學(xué)實(shí)驗教學(xué)應(yīng)采取多元化的考核方式。由于每個人對知識點(diǎn)理解的程度不一致，不能保證實(shí)驗中每個學(xué)生都能即時消化當(dāng)堂內(nèi)容，因此在學(xué)生課后提交的實(shí)驗報告中，要求學(xué)生對本次實(shí)驗進(jìn)行課后總結(jié)與體悟，或者寫出自己還沒有完全理解的問題，這些問題將在下次實(shí)驗課前統(tǒng)一解答。在考核一個學(xué)生的成績時，平時成績占30%，操作成績占40%，試驗報告占30%。平時成績包括：出勤率、試驗服的穿戴、上課的專注度與綜合表現(xiàn)。操作成績則側(cè)重于試驗過程中的討論、具體操作的規(guī)范性及試驗結(jié)果。這樣可以保證學(xué)生上課的熱情，教師也能及時了解學(xué)生的情況，同時緩解了學(xué)生期末考試的壓力。五、食品安全學(xué)實(shí)驗教學(xué)改革的效果食品安全學(xué)實(shí)驗教學(xué)方式改革之

13、后，學(xué)生在課前就對上課的積極性大幅提高，能夠主動查閱文獻(xiàn)與資料來預(yù)習(xí)當(dāng)次試驗內(nèi)容，課程討論時思維活躍。通過課堂監(jiān)督以及試驗報告和最后的考核結(jié)果來看，學(xué)生的微生物無菌操作技術(shù)、試驗儀器設(shè)備的使用技術(shù)以及團(tuán)隊協(xié)作能力都大大提高。教學(xué)方法改革后，參與過食品安全學(xué)實(shí)驗課程的學(xué)生已基本具備食品安全檢測的技能。 總而言之，今后的試驗教學(xué)建設(shè)依舊需要以學(xué)生為中心，進(jìn)行長期的、不斷的探索與實(shí)踐，繼續(xù)完善和提高食品安全學(xué)實(shí)驗的教學(xué)體系，注重學(xué)生獨(dú)立思考和解決問題的能力與綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，讓學(xué)生們能在工作中充分利用各種方法，不斷提高學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力，培養(yǎng)出更多滿足國家食品安全所需的相關(guān)人才。 參考文獻(xiàn)： 1徐小艷.食品質(zhì)量與安全專業(yè)儀器分析實(shí)驗教學(xué)改革初探J.中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊,2010,(2):49. 2寧喜斌,劉代新,張亞瓊.食品質(zhì)量與安全專業(yè)學(xué)生病原微生物檢測技能培養(yǎng)的探討J.微生物學(xué)通報,2009,(8):1260-1263. 3沈萍,陳向東.微生物學(xué)實(shí)驗M.北