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现代生物技术作为环境监测的主要技术,其监测水平的高低将直接影响到环境监测的精确度。现代生物技术也叫做生物工程。在分子生物学基础上建立的创建新的生物类型或新生物机能的实用技术,是现代生物科学和工程技术相结合的产物。其特点主要包括以下几点:
(1)可以将物种之间的界限打破。在传统观念中,遗传育种过程中如物种亲缘关系较远,进行杂交成功的可能很小。更无法做到动物与植物之间的结合、细菌与动物之间的结合。但基因工程可以将这些都变为现实,可以打破的障碍;
(2)可以遵循人的意志、目的对生物遗传特性进行定向改造,甚至进行新物种的创造,改变整个生态环境,影响到人类的进化过程;
(3)这种技术可以在遗传物质核酸上直接进行操作,进而新生物类型创造的速度也越来越快。因为现代生物技术的特点,已经成为世界各国专家研究的焦点问题。近年来,这项技术在环境监测中已经取得了不错的成绩。本文主要对环境监测中现代生物技术的生物芯片、生物传感两种技术进行了分析与探究。
2 环境监测中生物芯片技术的应用
目前生物芯片已经可以对公共饮用水内的微生物改变进行实时监测,RhodeIsland大学研发出可以对水中的沙门氏菌与大肠杆菌进行瞬时监测的一种生物芯片技术。细菌检测与鉴定系统的建立可以通过DNA芯片进行,这种方式可以对细菌的种类、浓度进行及时监测,并通过将大量的寡核苷酸探针增添到芯片上可以增强本系统的精准度、扩展其检测范围及提高其鉴定能力。
3 环境监测中生物传感技术的应用
在环境监测中生物传感技术也要进行大气内二氧化碳、二氧化硫等含量与浓度进行分析。点位传感器的制作可通过自养微生物与氧电极进行有效制作,起到多种离子、与挥发性酸的抗干扰作用,并对大气环境内二氧化碳含量进行不间断自动在线分析,这种技术具有较高的灵敏度。安培型生物传感器的制作主要硫杆菌属与氧电极进行有效制作,这种设备可以进行酸雨酸雾样品内二氧化硫含量的检测,微生物传感器主要通过多孔气体渗透膜、固定化硝化细菌及氧电极合成,可以对样品内亚硝酸钠含量进行测定。
4 结束语
以生物的免疫、基因、敏感等方面的特点为基础,运用科学合理的方法对具有检测功能的试剂进行制作,进而检测食品的安全性就是生物技术在食品检测工作中的应用原理。在食品检测工作中,生物技术具有诸多优势,例如速度快、范围广以及准确度高等。一般而言,主要的生物检测技术有免疫技术、生物传感器技术、生物芯片检测技术、酶技术等。为了使我国的食品安全检测工作得到提升和发展,我们就需积极对生物技术进行有效运用,并加大开发力度,使其发挥出更大的价值。
2.食品检测中主要的生物检测技术
2.1聚合酶链式反应技术在转基因检测上,聚合酶链式反应技术已得到了有效运用。聚合酶链反应简称为PCR,PCR技术主要通过三个阶段对食品进行安全检测,即变性、复性以及延伸。对DNA模板进行建立,将寡核苷酸作为引物,通过聚合酶作用,沿DNA模板顺序以半保留复制的方式延伸而完成DNA分子复制就是PCR技术的基本原理。在依靠多次的增容以及扩展以后,PCR会变成符合食品检测需求的检测物。该技术由于具备诸多应用优势,因此之后也被合理运用到了各大领域中,尤其是在食品安全检测工作上,该技术已显示出了较好的运用前景。但与此同时,聚合酶链式反应技术也存在着一些不足之处,比如食品中假若有已死亡的细菌存在,那么便会显示为假阳性,针对制毒微生物所产生的毒素,该技术也无法进行全面检测。
2.2生物传感器技术在对生物传感器分子识别原件进行选取时,需使其具有较好的选择性。在和待测物的特异性进行结合以后,依靠对应的信号转换器,分子识别原件所产生的光、热等复合物可促使其进行转化,变为能够输出的的电信号以及光信号,并可将其进行放大然后输出,最后得到检测结果。一般而言,生物传感器具有许多优越性,例如操作简便、敏感性高、反应速度快等,相比于传统性质的食品检测方法,此种检测方法更具科学合理性。另外,运用生物传感器技术,可使安全可靠的食品检测系统得到建立完善。运用此技术,可使检测所用时间得到缩短。倘若要对牛奶以及热狗等食品中的葡萄糖球菌肠毒素进行检测,就可促使其灵敏度得到明显提高,并有效地控制好检查时间。但对当前的实际情况进行分析可知,受计算机技术、生物材料等因素的影响,在食品检测方面,生物传感器的商业化程度仍旧不高。
2.3酶技术在对食品中的残余农药以及微生物污染进行检测时,我们主要可运用到酶检测方法,而这也是较为常见的一类食品检测方法。与此同时,在食品安全检测领域里,酶联免疫分析检测技术已得到了广泛运用。该技术对酶学以及免疫方法进行了结合,并具有较高的准确性以及灵敏性。在对蔬菜和水果当中的菌剂噻菌灵进行检测时,酶联免疫分析检测技术已显示出了较好的敏感性。当前,美国化学会已将此方法纳入到了农药残留检测法当中,而在我国,该检测方法也得到了广泛运用,并取得了较好的效果。
2.4生物芯片检测技术随着全球化经济的发展以及各国贸易的加强,进出口食品也在不断增多。所以,为了对进出口食品进行有效检测,就需运用到高质量、高安全的食品检测技术以及安全监控体系。作为一类高新生物检测技术,生物芯片检测技术在进出口食品安全检测工作中已得到了有效运用。该技术主要对光导原位合成进行了运用,可将大量的生物大分子按照一定顺序进行固化。针对已经通过标记的待测生物样品,该技术可对其中靶分子进行杂交,并运用特定设备对杂交信号的强度进行快速检测,在对检测仪器进行选取时,可优先选用电荷偶联摄影像机,或是运用激光共聚焦完成扫描,进而统计出样品中靶分子的数量。针对食品的安全状态,运用生物芯片技术,我们可进行深入了解。另外,在进出口食品监管管理工作中,快速反应系统以及预警系统的建立完善都离不开生物芯片检测技术。
2.5免疫法当前,在食品生物检测技术中,免疫法具有最高的灵敏度。另外,该技术还具有容易操作、再现性好、科学可靠等优点,并在食品安全检测工作中得到了有效运用。免疫法可对蛋白质进行检测,蛋白质之间的物理性质以及化学性质差别较小,而运用免疫法则可进行有效区分。
2.6基因探针技术当前,基因探针技术主要分为两种,即同相杂交以及异相杂交。在对食品安全进行检测时,大肠杆菌检测是一项重要内容。对大肠杆菌进行分析可知,其具有p一葡糖苷酸酶的特性,在进行检测时,可对以B一葡糖苷酸酶为目标的DNA探针进行制作,使食品检测工作的效率得到提升,并对传统食品安全检测工作中的问题进行有效解决。
3.食品检测生物技术的具体运用
3.1检测食品的品质和成分针对食品的成分以及品质,生物感应器是最为常见的检测方法。在早期,所使用的生物感应器主要为葡萄糖感应器,可对食品的含糖量进行有效检测,并得到了广泛运用。例如,在对鱼类新鲜度进行检测时,日本已使生物传感器实现了商品化。另外,针对食品中含有的香味物质,在进行检测时还可运用到生物技术。具体的操作方法是:将蛋白和需进行检测的某种气味进行结合,使其成为敏感材料。对于人类身体健康以及生态环境,转基因食品会带来一定负面影响。所以,对转基因食品进行检测就变得尤为重要。当前,主要的检测技术有蛋白质检测、酶活性检测以及有酸检测三种。
3.2检测食品中的有害微生物对科学有效的食品检测技术进行运用,可使微生物的传播得到较好控制。对于人类健康,食品中的微生物会带来一定危害,并严重降低食品质量。因具有诸多优势,在微生物的检测工作中,生物检测技术已取得了较好效果。当前,在对食品微生物进行检测时,常用的生物技术主要有酶联免疫技术、生物传感技术以及合酶链式反应技术。
3.3检测食品中的残余农药)随着时代的发展,如何对食品中的残余农药进行有效检测和分析已受到了人们的高度关注。倘若食品中残留农药,人民群众的生命安全就会受到严重危害。当前,在食品残余农药检测方面,主要运用的生物技术有酶技术以及生物传感器。
4.结束语
选用光导原位合成方式及微量点样方式进行生物芯片技术的应用。这种技术具有高通量、微型化及自动化的特点,生物芯片上大量高度集成的分子微阵列具有较高的密集型,可以通过较少的时间进行大规模生物分子分析,确保工作人员可以及时快捷地进行生物信息样品的获得,这种技术相比传统检测方式,其具有极高的效率。继大规模集成电路后生物芯片将成为重要的科学技术革命。按照不同芯片上的固定探针,可以将生物芯片分为不同的种类,如基因芯片、蛋白质芯片等。按照生物芯片技术的工作原理,也可以将其分为不同的类型,如元件型微阵列芯片等。现阶段在环境监测中的水质控制、病原细菌瞬时检测等方面生物芯片技术已经得到了广泛地应用。目前生物芯片已经可以对公共饮用水内的微生物改变进行实时监测,RhodeIsland大学研发出可以对水中的沙门氏菌与大肠杆菌进行瞬时监测的一种生物芯片技术。细菌检测与鉴定系统的建立可以通过DNA芯片进行,这种方式可以对细菌的种类、浓度进行及时监测,并通过将大量的寡核苷酸探针增添到芯片上可以增强本系统的精准度、扩展其检测范围及提高其鉴定能力。
2环境监测中生物传感技术的应用
随着科学技术的不断进步及生物技术的快速发展,作为一个逐渐形成的新型科技领域,生物传感器是一种具有特殊性的化学传感器,是通过结合生物感应元件的专一性和一个能够产生和待测物浓度成比例的信号传导器的分析装置。生物传感技术的工作原理主要取决于生物敏感元件和待测物质之间的作用,利用这种方式,可以将待测对象冲电子组分内检测出来并进行可测量电子信号的转变。生物传感技术具有以下几个特点:第一,产生的生物学反应具有特异性及多样性,因此可以进行全部生物物质检测传感器的制作;第二,这种技术相比其他生物技术,操作过程中无需进行试剂的添加,因此具有操作简单、快捷及精确的特点,同时还可以进行多次应用;第三,这种技术可以进行不间断地分析及联机工作。环境监测水体内的BOD、有机磷、酶及NO3-。通过生物传感技术进行BOD测定仪的制作,这件仪器可以对水中BOD含量进行直接测量。溶液、有机介质内的酶类化合物的件检测可以通过酶电极安培传感器进行准确检测,生物催化剂可以通过不同的NO3-还原酶进行制作,水中NO3-含量的测定可以利用电流测量的生物传感装置进行测定。在环境监测中生物传感技术也要进行大气内二氧化碳、二氧化硫等含量与浓度进行分析。点位传感器的制作可通过自养微生物与氧电极进行有效制作,起到多种离子、与挥发性酸的抗干扰作用,并对大气环境内二氧化碳含量进行不间断自动在线分析,这种技术具有较高的灵敏度。安培型生物传感器的制作主要硫杆菌属与氧电极进行有效制作,这种设备可以进行酸雨酸雾样品内二氧化硫含量的检测,微生物传感器主要通过多孔气体渗透膜、固定化硝化细菌及氧电极合成,可以对样品内亚硝酸钠含量进行测定。
3结束语
关键词:食品安全,检测技术,现状,原子荧光,免疫分析
前言
近几年来我国食品安全问题不断出现,从而引起了人民对食品安全的极大关注。尽管我国已经出台了新的食品安全法,但是就我国食品安全的现状来看,人民对新的食品安全的认知还是远远不够的,如消费者对食品营养卫生知识的贫乏,生产者为追求利益,不惜违反食品安全法,食品安全监管力度不够和分析检测技术的水平低等导致了一些食品安全事件的发生。
1、食品安全的概论
1.1食品安全的认知
国际食品卫生法典委员会(CAC)对食品安全的定义是:消费者在摄入食品时,食品中不含有害物质,不存在引起急性中毒、不良反应或潜在疾病的危险性。在我国,食品安全一般理解为食品(食物)的生产、加工、包装、储藏、运输、销售和消费等活动中符合强制性标准和要求,不存在可能危害人体健康的有毒有害物质以导致消费者病亡或者危及消费者后代的隐患。食品应当无毒、无害,符合人体必需的营养要求,具有相应的色、香、味、形等感官性状。
2、我国食品安全现状
2.1我国食品安全现状形成的原因
人们对食品营养卫生知识不够重视,我国人民日常的饮食安排,存在着一些缺陷。同时一些不法分子为了得到更大的利益,滥用食品添加剂、化学成分,使用劣质原料。这些并不是因为科技落后,而是因为部分生产者素质较低,卫生意识淡薄,经不住利益的诱惑,在生产食品的过程中不能严格按照生产规章制度来执行等,都极易造成食品污染和中毒事件的发生。
3、食品分析检测技术
3.1微波消解(辅助萃取)技术在食品分析中的应用
怎样准确测定食品样品中的微量或痕量元素呢?关键是样品的前处理,因样品的前处理直接影响分析结果的精密度和准确度。
微波消解法,它结合了高温消解和微波快速加热两面性能。此方法具有加热速度快且均匀,无滞后效应,消解时间短只需几分钟至几十分钟,溶剂用量少且没有蒸发损失,一般只需5-10ml,避免有害气体排放,样品采用密闭消解有效地减少了易挥发元素的损失等优点。
3.2食品分析中常用的检测技术
3.2.1近红外光谱在食品分析中的应用
近红外光是指介于可见光和中红外光之间的电磁波,波长范围是700-2500nm,一般有机物在该区的近红外光谱吸收主要是含氢基团(OH,CH,NH,SH,PH)等的倍频和合频吸收[7]。近红外光谱常用的测量技术有透射法、漫反射法和反射透射法,近红外光线可以穿透许多透明材料,因此,无需打开玻璃瓶盖,可以直接对玻璃瓶内的物品进行测量,极适合于生产过程和恶劣环境下的样品分析等等。
3.2.2生物酶法和免疫分析技术在食品分析中的应用
生物酶不仅在食品发酵工业中应用广泛,而且还在食品检测技术中有着一定的作用。如在国际果汁市场中,苹果汁是仅次于橙汁的第二大果汁产品,苹果汁中添加苹果酸是比较常见的掺假象。免疫分析主要是利用抗体能够与相应抗原及半抗原发生自发的、高选择性的特异性结合这一性质,通过将特定抗体(或抗原)作为选择性试剂来对相应待测抗原(或抗体)进行分析测定的方法。
4、结论
就我国食品安全的现状来看,食品安全存在着如下问题:消费者对食品营养卫生知识的认识不够;生产者对《中华人民共和食品安全法》不够重视;监管体系的不完善;检测技术水平落后等。
基于这个问题监管部门采用一些新的检测技术是必要的,如近红外光谱、原子荧光、免疫分析技术等在食品分析中的应用。新的检测技术缩短了分析时间、提高了分析的灵敏度、实现了在线分析、定性和定量分析、多种组分同时进行分析等优点。
参考文献:
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马弋,1977年12月生于浙江省金华市。华中科技大学同济医学院硕士。现任职于湖北省疾病预防控制中心卫检所,湖北省卫生检验专业委员会秘书。研究方向为食品安全风险监测及微生物学检验。曾在SCI及国内核心期刊上公开发表专业论文20余篇,参编著作1本,参与起草国家食品安全标准3个,获湖北省及武汉市科技成果奖各1次。
近年来,食品安全事件的频繁出现给广大消费者的生命安全与健康,不断带来风险和精神恐慌,食品安全现已成为不可忽视的重要公共卫生问题。2009年颁布的《中华人民共和国食品安全法》明确规定了各级检测机构在食品安全事件处理中的重要职责,这就要求相关人员不仅必须具食品安全保障的基本能力,还应具应对各类食源性致病菌引起的突发公共卫生事件的监测、检验能力,为食品安全预警提供科学的技术支持。与传统的微生物检测方法相比,一些更加快速,准确的新方法正在逐步普及。特别是一些生化和分子生物学仪器的使用,既节省了人力成本和时间,也提高了检测的灵敏度和准确性。为了进一步的了解食源性致病菌的流行病学特点及实验室检测,我们邀请到湖北省疾病预防控制中心的马弋老师,请他与大家共同分享解决食源性致病菌检测问题的成功经验。
记者:常见的食源性致病菌检测项目有哪些?请举例说明一些常见食源性致病菌的特点及其致病机理?
马弋:常见的食源性致病菌检测项目主要分为定量检测和定性检测,定量检测主要是针对一些卫生指标菌,它能反映出食品受到污染的程度,例如细菌总数和大肠菌群的检测;而定性检测的致病菌一般都是在某一类食品中不得检出的,不同的食品容易受到污染的致病菌也有所不同,比如说禽类食品容易受到沙门氏菌的污染,沙门氏菌是一种常见的肠道病原菌,全世界已发现的血清型有2500多种,不产生外毒素,有较强的内毒素,并有一定的侵袭力,个别菌还能产生肠毒素,其中伤寒沙门氏菌能够引起肠热症为主的伤寒,副伤寒,是我国《传染病防治法》中规定报告的乙类传染病之一,而非伤寒沙门氏菌则会引起胃肠炎和败血症。与此同时,婴幼儿奶粉及米粉中的阪崎肠杆菌的安全性问题,近年来已成为全球关注的焦点,2008版的国家标准GB/T4789《食品卫生微生物学检验》就把它作为新增菌纳入进去,它主要引起婴儿患上脑膜炎,坏死性小肠结肠炎、菌血症和严重的神经系统后遗症。此外,海产品中以副溶血性弧菌最为常见,该菌进入人体后会在消化道内迅速繁殖生长,产生大量的肠毒素。患者会出现剧烈腹痛、腹泻,呕吐和发热,大多数患者会中度脱水,如果抢救不及时,患者会因为严重脱水而有生命危险。
记者:结合您多年来微生物检验经验您觉得微生物检验的难点及核心要素主要体现在哪些方面?
马弋:我个人觉得最大的难点及核心是对致病菌的定量检测,因为致病菌长期与人类共存,大部分致病菌都是我们肠道内常见的菌群,大多都是条件致病菌,只有达到一定的量,超过了一定的发病阈值才引起发病,所以食物中检出阳性致病菌并不一定发病,而且食物的一些加工过程也可以杀灭致病菌,所以定量的概念很重要。由于细菌的生长和环境密切相关,数量是不断在发生变化的,所以最难的还是定量。再一个就是细菌的耐药性,现在由于抗生素的滥用,导致临床医生很难选择合适的抗生素对病人进行救治,所以在监测致病菌的同时最好能对其耐药谱进行一个检测。如果只做定性检测,难点在于检测方法的灵敏度,这跟检验人员的经验,培养基的质量,仪器设的使用等因素相关。
记者:鉴于食源性致病菌的上述特性,其检测技术也需要不断更新以满足检测高要求,那么未来一段时间内,检测技术的发展方向是什么?
马弋:与传统的检测方法相比较,新型的微生物检测技术正向快速的分子生物学技术,免疫学技术,代谢技术、基因指纹图谱技术,自动化仪器、生物传感器等方向发展。
记者:在此您能否介绍几种新的检测方法?
马弋:新型快速检测技术:
1、API手工生化鉴定系统:最常见的有用于革兰氏阴性杆菌鉴定的API20E。
2、以免疫学方法建立的快速检测技术:免疫测定法的代表技术是ELISA技术,是抗原或抗体吸附到固相载体上作为一种试剂,来检测标本中有无相应的抗体或抗原的一种方法。ELISA具有高度的特异性和敏感性,几乎所有可溶性的抗原抗体反应系统均可检测。与免疫荧光技术相比,ELISA敏感性高,不需特殊设,结果观察简便。
3、分子生物学方法鉴定系统:是从分子生物学水平上研究生物大分子特别是核酸结构及其组成部分。在此基础上建立的众多检测技术中,核酸探针和聚合酶链反应,以其敏感,特异,简便、快速的特点成为世人瞩目的生物技术革命的新产物,除了可用于初筛检测,由于其具有高特异性和敏感性,也可直接用于微生物的鉴定。
4、自动化仪器。
半自动微生物鉴定系统:是由微量生化检测系统发展而来。其原理是将各种不同的生化反应组成专一鉴定试剂条(或板)。经培养后用光电读数器自动读数,将数据自动传送到计算机,由计算机分析处理,并打印结果分析报告。这一类的鉴定系统主要有:ATB(法国梅里埃公司),BIOLOG(美国BIOLOG)等,半自动微生物鉴定系统除了鉴定微生物外,也可进行药敏试验。
Vitek全自动细菌鉴定系统:采用光电技术,电脑技术和细菌八进位制数码鉴定相结合。对各反应孔底物进行光扫描,动态观察反应变化,一旦试卡内终点指示孔到达临界值,指示反应完成,系统将最后一次判读的结果所得生物数码与菌种库标准菌生物模型相比较,经矩阵分析得出鉴定值和鉴定结果,并自动打印报告。
[关键词] 转基因食品;食品安全;公选课;教学改革
[中图分类号] G642.0
[文献标识码] A[文章编号] 1005-4634(2015)04-0091-03
0 引言
自1995年1月第一例转基因食品在美国被批转商业化种植以来,转基因食品在世界范围内迅猛发展,截至2012年,美国食品和药物管理局FDA批准的转基因品种已有87例,涉及大豆、棉花、玉米、小麦、油菜、哈密瓜、番茄、马铃薯等共17种植物[1,2]。世界范围内共有28个国家种植转基因作物,播种面积已达到1.7亿公顷,1996年~2011年转基因作物产值达到923亿美元,共计节约了4.73亿公斤化学杀虫剂的使用,约有1730万人口从事转基因作物的种植[3]。可以说,转基因作物无论在数量上还是品种上都已具备了相当的规模。我国也在不断加大对转基因研究领域的投入,2008年7月,我国正式启动转基因生物新品种培育科技重大专项,抓紧培育具有重要应用价值的、具有自主知识产权的转基因生物新品种[4],截至目前,我国拥有自主知识产权的、获得转基因生产应用安全证书并在有效期内的作物有棉花、水稻、玉米和番木瓜,进行商业化种植的转基因作物只有棉花和番木瓜。但是,近年来由于我国食品安全事故频发,关于转基因食品安全性的争议不断升温,从而引发社会性的争议。笔者在2013年底进行的社会调查问卷表明,合肥市高校院所较为集中的蜀山区,不仅普通民众对转基因食品及其安全性存在误解,认为转基因食品对人体有毒害作用的高达75%,就连在校大学生甚至食品专业本科生对转基因食品的认识也存在很大的误区。因而,从科普层面上加大对转基因食品安全的宣传,满足群众的知情权,保障民众的选择权,显得迫在眉睫,而从高校层面提高大学生对转基因食品安全的认识,继而推动社会层面的科学认知,促进普通公众对转基因食品安全性知识的了解,以消除民众的疑虑甚至“妖魔化”的偏见,是一个自上而下的有效方式。
笔者所在的食品学院并未开设专门的转基因食品安全本科课程,只在《食品生物技术》课程中介绍了转基因技术,在《食品毒理学》、《食品安全检测技术》等选修课程中介绍了转基因食品检测的部分内容,因而并未系统和完善的形成一个关于转基因食品安全的课程体系。在教学过程中也发现,本专业同学尽管学习了相关课程,对于转基因食品还是缺乏系统的认识,缺乏对某些网络流言的辨别力,因此,尽快开设转基因食品安全课程不仅有利于学生正确理解转基因技术与传统育种技术的差异,有利于学生关注新技术、新问题、了解行业前沿,有利于培养学生参与公共事务与公众决策的意识,也有利于为我国转基因技术的发展培养食品安全与生物技术、管理政策、文化和贸易等方面的人才。
1 公选课程面临的难点与突破
公选课作为无专业限制的公共选修课,与专业课程、公共课程共同构成专业的课程体系。开设公选课旨在拓宽学生的知识面,增强学生的学习兴趣,完善学生的知识结构,促进学生个性发展[5]。
在全校范围内开设转基因食品安全与检测技术方面的公选课,感兴趣的学生很多,对教师来说却面临很大的挑战。首先,公选课的学生专业背景相差太大,而本门课程需要遗传学、分子生物学、生态与环境科学等学科的背景知识,又涉及基因组测序、蛋白组质谱、营养与毒理学检测等较为先进的检测技术,专业跨度大,涉及面广,部分概念较抽象,使得教师在教学内容的选择和学生理解的反馈上面临较大的困难;其次,公选课教学时间相对较短,也无法安排实验课程,这样就难以采用实验等较为直接的方法让学生获得感性认识从而增强理解;最后面临的问题是考核方式的选择,公选课的考试不是为了检测学生对具体知识点的掌握程度,而是希望通过课程的学习提高学生的科学素养和综合实力,考虑到不同专业背景的学生在上课过程中接受和感知程度的不同、兴趣与关注点的差异,必须选择不同的考核方式才能较为准确的评估学生的学习效果[6]。
本课程开设之初就针对以上困难进行了预测并采取了相应的措施,主要从精心选择教学模块、积极改变教学方式以及采用不同的考核机制等方面进行了该课程教学模式的革新,从而取得了比较好的教学效果。
2 创新型教学模式的实施
2.1 教学模块的确定
为了在有限的教学时间内确保课程内容能够充分讲授完成并取得一定教学效果,在课程开设之初就对教材进行了精心选择,最后选定科学出版社的《转基因食品安全评价与检测技术》一书作为教材,同时确定了“转基因技术的诞生与发展”、“转基因食品营养与毒理学评价”、“转基因生物与环境安全”、“食品中转基因成分的检测技术”四个模块作为课程主体,针对每个模块确定一个课题讨论的主题,如“三头六臂的转基因”、“有毒?还是无毒?这是一个问题”、“美洲的蝴蝶被毒死会在亚洲刮起一场风暴?”、“如何用高大上的技术来找茬?”。每次讲述一个新模块时先根据主题引入课堂谈论,吸引学生的注意,调动他们思考的积极性,诱导他们各抒己见,但此时老师并不阐述自己的观点,而是在本模块课程学习结束后,再对主题进行重新归纳与总结。
2.2 教学方式的灵活性
为了能够取得较好的教学效果,采用了“翻转课堂”与“科普式”相结合的教学方式。翻转课堂(FlippedClassroom)是一种把技术用于课堂教学从而使教师有更多的时间来与学生进行交流的教学模式。通常是通过在课外观看教师制作的视频来进行的[7]。在课程讲授初期,为了有意识地促使学生提出自己的看法,推荐他们观看“孟山都眼中的世界”和“崔永元美国转基因调查报告”,然后在课堂上引出讨论主题,不论学生是“挺转”还是“反转”,都列出自己的观点和证据,随着课堂内容的深入,利用Flas+自录视频等多种形式演示转基因生物技术的动态过程、PCR操作流程、Bt毒蛋白晶体对靶标害虫的毒杀机理、不同转基因植物花粉的传播方式等内容,让学生在课外轻松熟悉课程内容,较好的解决了公选课受众背景知识不均带来的认知困难。
同时,在公选课的授课过程中必须时时注意课程内容的科普化倾向,比如讲到转基因作物的毒理化评价流程或者利用全基因组测序技术对转基因作物进行筛查时,就要考虑到学生理解和接受程度的差异从而适当减少教材中的原理讲述,转而采用科普式表达方式,注意使用生活化的科学语言、简明的技术流程图与动画相结合的方式加深同学的理解与记忆。在授课过程中,收集和参考了日本、美国等国家转基因食品安全科普宣传手册中的内容,以比较轻松的方式展现转基因食品的安全管理流程[8,9],达到消除疑惑、促进理解、加强认知、提高学习兴趣的目的。
2.3 考核方式的改革
课程的考核机制关系到教学内容和教学形式的调控,好的考核方法既可以使教师全面了解学生各方面的能力,又可以充分、真实、客观地评价学生的学习认真程度及对课程教学内容的掌握和认知程度[10]。大多数国家的公选课程考核主要强调学生分析问题、解决问题的能力,注重学生的个性发展,以培养创新人才为主,而非单纯的考核记忆[11]。对于本门课程而言,开设目的主要希望通过课程学习能够提高学生对转基因食品科学性和安全性的正确认识,从社会认知层面加强学生对于转基因涉及的食品安全管理、伦理学、社会学等方面的辨识,从科学技术层面加强学生对于生物技术新发展的认识,对新兴的分析、测试技术产生兴趣。因而,本课程针对文理科学生采用了不同的考核方式,对于文、法、经管类的学生以考核社会认知与思辨能力为主,课程论文占70%比重,在以下范围内自选:“转基因食品安全的争议与我见”、“国内外转基因食品的应用现状与前景”、“我心中的理想食品安全管理模式”等;平时考察占30%,包括课堂出勤、课程提问与讨论的参与度。而对于理、工、农科的学生以考核科学性和创新性为主,课程论文为“转基因食品安全检测技术的发展历程”、“新型转基因食品安全监测技术的发展前景”等自选,占60%比重;平时考察占40%,包括课堂出勤和学生汇报,其中的学生汇报部分为学生自制类似“谣言粉碎机”的内容,至少列举一个与转基因食品相关的谣言,说明其在科学性上的硬伤,并假想自己会创造出一种什么样的新型转基因食品,这部分内容平时完成,老师上课时会挑选一部分出来和学生一起讨论,既可以考察学生的学习态度和认知程度,又可调节课程气氛,受到学生的良好评价。
3 结束语
综上所述,转基因技术带来了一场新的农业科技革命,也将是最具有应用前景的一门学科[12],目前除了中国农业大学食品科学学院有专门针对本科生开设转基因食品安全及检测技术课程外,其他大专院校较少有针对本科生开设该类课程,这对于转基因食品安全知识的普及、专门技术人员的培养、相关方向的深入研究与发展都是不利的。甚至该类课程的教材选择、教学和实施等方面都缺乏相应的经验,需要不断进行教育与人才创新培养模式的摸索,这是从事该方面教育教学工作者的机遇与挑战,加强转基因食品安全课程的教学与知识的推广普及,尚任重道远。
参考文献
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获悉这一喜讯时,这位动物免疫学和试纸快速检测技术专家正在河南省动物免疫学重点开放实验室里做实验。怕正在进行的实验受到影响,他面带微笑对祝贺的人们说了声“谢谢”后,就又很快投入到了实验当中。
作为他的学生和同事,邢广绪对实验室里这种火热的场面早就司空见惯了,他说:“跟张老师这么多年了,他爱泡实验室的特点始终没变。他的节假日几乎全部奉献给了实验室。我们都知道一个‘秘密’:大年初一,如果你想找他,到实验室准没错……他太爱工作了,作为一个从国外回来的学者,只有科研是他苦苦追求的……生活上,他朴素得让我们这些后辈都无法理解。不管是包、手机还是电脑,都是用到不能再用的时候才同意换;一起出差,他对吃和住从没提过任何要求,‘越简单越好’,这是我最常听到的话。”
“中国人的发明”
1960年12月26日,张改平生于河南省内黄县。1978年9月至1982年7月,就读于河南农业大学畜牧兽医系畜牧兽医专业。毕业后,进入河南科技学院工作。1989年,他以出国人员留学考试全省第一的优异成绩被选派到英国谢菲尔德大学 攻读生物技术专业硕士学位。期间,他不分昼夜忘我工作和学习的精神,让国外同行惊叹不已。短短10个月,就获得英国农业与食品委员会颁发的进入哈特大学注册攻读博士学位的奖学金。但得知河南科技学院需要他回国任教时,他毫不犹豫地放弃了多少人梦寐以求的奖学金,毅然回国,全身心地投入教书育人的工作。
时隔一年之后,张改平再度应邀赴英留学。此后的1000多个日夜里,他以惊人的毅力在所从事的生物技术研究领域取得大量处于世界领先地位的科研成果,其创立的亲和分子克隆系统目前被广泛应用于分子生物学、生物化学和现代免疫学等研究领域,被国外专家誉为“中国人的发明”,在国际上受到广泛重视。
1993年底,张改平获得博士学位后转到伦敦大学作博士后研究;1994年10月,他圆满完成博士后研究工作,再次谢绝英国同行的挽留,还放弃了导师推荐到美国从事科研工作的机会,舍弃优越的工作条件和优厚的生活待遇,满怀报国心,回到他魂牵梦萦的家乡河南。曾有记者问他:“为何从英国回来?”“那里总归不是自己的家,有种海上漂浮不定的感觉,”乡音不改的他笑着说,“这里更需要我。”
我国每年仅因畜禽传染病所遭受的直接经济损失高达1000亿元,为此,张改平把回国后的第一个研究课题定在畜禽传染病防治上。他认为遏制畜禽传染病发生的最高手段是及时测试和诊断传染病。经过无数个不眠之夜,他终于获得了成功――他研制出的鸡传染性法氏囊病快速诊断试纸条,仅需1?5分钟即可准确显示结果。以此为切入点,他创立了一个快速诊断技术研究平台,研制出系统的畜禽疫病快速诊断技术,填补了国内的空白,被同行誉为“动物疫病快速检测的革命”。他还研制出了一种既可预防和治疗鸡主要传染病,又可促进鸡生长的生物制剂,引起业内人士的广泛关注。
1995?1996年,张改平和他的研究室承担了国家高技术研究与发展计划(863计划)中“电磁亲和分子克隆技术研究”和“沙冬青抗冻蛋白基因克隆技术研究”两项研究工作,均取得重大进展。其后,除继续主持“863”项目外,张改平又承担了“动物重大疫病检测和免疫调控技术研究”项目中的子课题――动物重大传染病快速检测技术。他采用基因工程技术、细胞工程技术和现代免疫学技术,历时五年研究成功了畜禽疫病快速诊断技术,克服了以前畜禽疫病检测时间长、受环境制约大、检测成本高、技术要求高的问题,在兽医诊断畜禽疫病技术中居国际领先地位,目前,该技术所包括的22种畜禽疫病的产品已获得国家发明专利。
为了适应科技体制改革的需要,综合配置现有资源,2000年,张改平组建了河南省农业科学院生物技术研究所,并兼任第一任所长,走在了全国农科系统科技体制改革的前列。
揪出“瘦肉精”
科研成果再好,如果不转化,就只能是躺在实验室里的数据,张改平深知这一点。2001年,以他为首组建了河南百奥生物工程有限公司,专门从事生物技术高科技领域科研成果的产业化转化工作。目前,该公司开发生产的“畜禽疫病快速检测试纸探针”和“食品安全残留检测试纸探针”系列产品已达十余种,每年创直接经济效益达数百万元,其中专利产品“盐酸克伦特罗(瘦肉精)快速检测试纸条”对我国食品安全建设起到了巨大促进作用。
如此年轻就获得这么大成就,张改平的脚步却没停止过。多年来,张改平及其团队先后主持完成国家重大科技项目22项。作为第一完成人获国家技术发明二等奖和国家科技进步二等奖各一项、省部级科技奖励三项;发表研究论文147篇,其中SCI论文22篇,被《Science》等著名期刊引用121次;申请专利36项,已获授权14项;主持研制成功国家二类新兽药两个、兽药残留检测试剂备案一项,通过兽药残留检测试剂备案复核试验三项,推动了动物免疫学的学科发展和检测领域的技术进步。
2002年,张改平承担了筹建河南省动物免疫学重点实验室的任务;2004年12月,通过河南省科技厅验收,并正式挂牌运行;目前,该实验室已成为全国预防兽医学领域的先进实验室之一。
张改平现在担任河南省农业科学院副院长职务,在处理好繁杂的行政事务的同时,他还甘为人梯,领导着一个由十余人组成的专职青年研究队伍,其中研究员两人、副研究员六人、博士以上学历者五人、硕士学历者六人,平均年龄只有35岁。
关键词 食品安全快速检测技术;教学模式;教学改革
中图分类号 G642.0 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2012)23-0343-02
在全球范围内经济增长的同时,食品安全领域的诸多问题也应运而生,食品污染、添加剂滥用、不法分子唯利是图的人为掺假以及极端分子的投毒作案等事件[1]均引起全球广泛关注。食品安全事件屡禁不止,除法律、法规、标准、管理等方面需要改进外,检验室建置数量少、成本高、周期长已经严重阻碍了食品安全领域的预警和监控。随着我国《食品安全法》的颁布实施,加强食品安全的检测成为保证食品安全的重要手段和直接手段。食品安全快速检测技术的优势表现显著,同时,食品安全快速检测技术课程也作为食品质量与安全专业人才培养的主要课程在大学普及,该门课程作为理论知识与实践操作综合性很强的学科,具有更新更快、检测涉及范围更广、操作性更强等特点。针对传统教学内容陈旧、教学方法和教学评价方法单一、学生实际操作能力欠缺等问题,笔者对该课程的教学进行了一系列有益的改革探索,旨在全面提高教学质量,发挥学生主观能动性,提高学生创新能力及培养其扎实的操作技能,对实施国家食品安全战略及培养高素质食品安全专业人才具有深远意义。
1 食品安全快速检测技术课程改革目标定位
食品安全快速检测技术课程是在微生物学、仪器分析、分子生物学等学科基础上形成和发展的一门新兴综合学科,不仅是食品安全检测领域的基础学科,还是一门理论与实践结合性较强的实用技术综合课程[2]。根据食品安全检测技术理论的新进展、检测新技术的发展以及国家对食品安全专业人才培养的新要求,以学生为主体,以教师为主导,不断改革教学内容与模式,以培养学生学习兴趣、加强学生动手操作能力为根本出发点,以提升师生教学互动、更新传统教学理论、拓展学生实际操作的内容为最终目标。通过理论课程和试验内容的比例和内容的调整和摸索,切实达到培养专业理论扎实、技能熟练的创新型人才的目标。
2 改革方法与操作途径
2.1 优化教学内容
随着食品安全事件普发和频发,食品安全快速检测技术迅猛发展,新的检测技术及多项新型检测设备已在食品安全检测领域得到广泛应用。传统教学模式以基础理论教材为主,教材往往侧重于传统理论,缺乏国内外食品安全检测领域研究的新进展,内容滞后,与实际应用相脱节。针对传统教学内容滞后的弊端,以使学生了解与掌握新理论与新技术为目标,以紧跟学科发展前沿为原则,立足于传统理论教材的基础之上,及时补充酶联免疫学技术、生物芯片、液质联用与气质联用技术和生物传感器等新技术的应用,力求使学生把握学科前沿,洞悉研究最新进展。
2.2 改革教学方法
传统授课是以讲授为主的“注入式”教学方法,只重视知识的传授而忽视学生能力的培养,将学生视为被动接受灌输的知识仓库,忽视学生学习的独立性和对其学习方法的指导,影响学生学习的积极性和主动性的发挥,因而无法培养创新型人才。在该种教学方法下,学生学习枯燥,缺乏积极性与兴趣,获取知识能力和研究能力较差。在教学过程中,应充分发挥教师在教学中的引导作用,摒弃传统的教学灌输思想,使学生真正成为课堂主体。
2.2.1 联想式教学。课堂教学应进行联想式启发,结合现实中出现的食品安全问题引出教学内容,引发学生对学习内容与实际生活的联想与探讨,例如介绍各种药物试剂盒与检测仪的发明与应用,将国内外食品安全问题融入课堂,淡化和简化课堂理论知识点,使学生窥一斑而见全豹,从而加深学生对内容的理解,拓展知识面,提高学习兴趣。
2.2.2 重视讨论,加强教学互动。课堂讨论是一种重要的教学形式,是以学生为主体,将学与思和学与论相结合,是在教师指导下学生对理论知识的自我认知、自我拓展和自我讨论的课堂教学方式。针对教学内容,要求学生事先预习,查找相关资料,分析现实中的食品安全问题,同时要求教师做好讨论前准备,给予学生相关的学习网站及参考书目,及时总结学生的观点,肯定正确意见,表扬有创造性的见解,指出错误的论点及模糊的知识点,既提高了学生的认知水平,又使学生在思维方法上有所收获,强化了学生对知识的掌握[3],锻炼了学生查找信息、自我获取知识的能力,同时又加强了学生的自我表达能力。课堂讨论创造了一种生动活泼的气氛,增进了师生交流与了解,让学生在参与中掌握内容,培养了创新能力和创新精神,为以后毕业论文的撰写乃至进入工作岗位打下基础。
2.3 实验教学
当前,食品安全快速检测所面对的局面越来越复杂,要想顺利地完成食品安全快速检测任务,除了具有较高的专业知识以外,专业技能和实际操作水平显得尤为重要[4]。
2.3.1 实验内容合理、新颖。食品安全快速检测的主要对象为化学性食物中毒物质、农药和兽药残留及病原微生物等。传统实验课程安排以经典实验为主,内容过于陈旧,且与其他课程相关实验重复,例如简单的培养基配置及微生物菌落筛检。因此,在经典实验安排之外,应选取具有代表性的检测物质以及针对热点食品安全问题,将PCR技术、酶联免疫分析技术-ELISA等新技术引入实验室,使学生在掌握课堂理论之余,紧密联系实际,以便掌握热点食品安全问题的检测技术手段,最终达到学以致用的根本目的。
2.3.2 学生参与实验准备工作。传统实验的安排一般是实验教师准备好前期工作,学生进入实验室严格按照给定的实验方法程序化操作,对于实验药品的准备、实验设备的选择、尤其是样品的处理等前期工作,学生参与少、了解弱,导致对大学后的深造,如硕士乃至博士研究影响较大,直接反馈为学生在实际操作过程中无法参透实验原理,实验流程不顺畅。因此,要求学生参与实验的前期准备工作,使学生加深理论知识的理解,熟悉实验药品及实验仪器,充分掌握整个实验流程,力求学生掌握食品安全快速检测的基本原理、操作方法和步骤,培养学生优良的职业素质,在以后的学习或从事的相关工作中能够举一反三、融会贯通。
2.3.3 开放性实验设计。开放性性实验,又称探索性实验或模拟科学研究,是针对未知或未全知的问题,采用科学的思维方法,进行大胆设计探索研究的一种开放式教学实验,对于提高和培养学生的自学能力、创新性思维能力和综合素质具有重要的作用[5]。在实验教学过程中,就学生熟悉且有兴趣的课题,选取若干题目,例如学校食堂饭菜的微生物检测、超市饮用水的卫生检查等,让学生按照自己掌握或熟悉的检测手段,结合个人兴趣,自行设计实验方案,并按照小组形式自主实施,同时将实验方法结合结果列入实验报告。设计性实验的实施,进一步加深了学生对专业理论知识的理解,并通过灵活的实践性操作技能的训练,开发学生的创造性思维,提高其科学实验素质[6]。
3 完善考核体系
考核是教师对教学效果以及学生掌握知识程度的检验方式,能够帮助教师及时调整教学方法以及帮助学生选取合适的学习方式。传统考核仅以期末考试闭卷成绩及实验报告成绩为主,在此基础上,将学生课堂表现、出勤率、实验操作技能等也列入考核指标,使学生重视课程的学习,提高课堂积极性,锻炼实际动手操作能力、表达能力及创新能力。具体考核分为4个部分:课堂考察,包括课堂表现及知识回顾,占60%;实验报告撰写,占20%;实验操作技能,占10%;开放性试验设计,包括设计思路及操作情况,占10%。
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关键词 食品分析 教学改革 理论教学 实验教学
中图分类号:G424 文献标识码:A
Deficiencies and Reform of Food Analysis and Testing Theoretical
and Experimental Curriculum Teaching
XIONG Shuangli, WEI Ming, HAN Zhenqiong
(School of Life Science and Engineering, Southwest University of Science and Technology, Mianyang, Sichuan 621010)
Abstract Food analysis is one of the important courses in teaching system of food quality determination and control. This paper firstly stated some deficiency in theory and practice teaching of food analysis, then mainly presented some corresponding reforms and explorations about course system and content, varied teaching pattern, and examination method.
Key words food analysis; teaching reform; theory teaching; experimental teaching
食品检验、品质管理与新产品研发等工作是所有食品类企业的重点工作岗位,每年有50%以上的食品加工与安全类人才从事相关职业。因此,食品分析与检验类课程是所有高校食品科学与工程、食品营养,以及食品安全等专业的基础与必修课程,也是食品及相关专业学生参加国家职业技能鉴定食品检验工综合考核的一门最重要课程。为培养出完全能满足企事单位要求、创新性强的高级应用型人才,不管是本科教育还是专科教育,各高校都非常重视该类课程的教学质量,国家级、省级,以及校级建设精品课程非常多,发表的相关教学改革论文也有30余篇,国内外相关教材也不少于20余本。笔者在认真学习各级精品课程建设、教材,以及期刊论文的基础上,①②③④结合自己所在教学团队多年教学的改革与实践,就理论与实践课程内容、教学方式及考核等方面的不足与改革探索进行概述,仅供广大教育教学者参考。
1 食品分析与检验理论与实验课程体系与内容的不足与改革探索
食品分析与检验是学生掌握食品质量检测与控制的重要课程之一,其理论性、实践性与应用性极强,一般高校都设置32学时左右的理论课程学习和24学时左右的实验课程学习。主要内容包括一般成分、食品添加剂、有毒有害成分,以及包装材料的分析等。内容非常多,56个学时不可能完成全部内容的学习。目前绝大部分高校都主要完成一般营养成分和部分食品添加剂和有毒有害成分的分析,主要介绍相关成分的分析原理、步骤与注意事项,内容单一枯燥,与其它课程和相关法律法规脱节,没有充分阐述各成分的测定意义,造成学生学习兴趣不高,加之课件缺乏动画、视频等音像资料,学生很难准确理解测定原理与步骤和测定技巧。多年的教学发现,很多学生到大四做毕业论文,甚至部分考入的研究生连标准曲线都不会做,有的还在用坐标纸画标准曲线,教学内容与方式需要及时更新。部分学生在创新研究与毕业论文反映出对数据处理掌握不够,对有效数字的保留、多数据统计分析都存在较大问题。
对于上述问题,我们在教学内容上不断更新和细化,针对薄弱环节调整教学内容与重点,主要表现在:(1)在开设食品物性与感官评定课程之前,我们单独设置食品感官评定一章内容,重点介绍感官评定的方法与数据处理,并结合食品实验数据处理课程,开设相关实验,提高学生感官评定的学习质量。开设食品物性与感官评定课程之后,该门课程主要系统介绍食品感官评定与物性分析的理论知识,在食品分析实验中开设相关综合设计性实验,提高两门课程的学习质量。因此,笔者认为,在没有食品物性与感官评定课程的高校,应最后单独设置相关理论课程与实验课程的学习,进一步提升学生监测食品品质的综合能力。(2)结合食品试验设计的学习内容,重点介绍食品数据的记录与处理,如有效数字的保留、准确度、精确度、标准误差和标准偏差等的含义与表示方法,并多举实例分析,尤其是往年学生的出错数据记录与处理。(3)理论课程内容包含一般成分分析,强调一般成分分析的重要性、必要性,并强调食品标准与法规、食品安全法、食品营养标签规定等法律法规对食品分析与检验的相关要求,增强学生的学习积极性与主动性。在讲述食品添加剂与食品污染物时,要多举目前新闻网络等媒体和广大群众都关心的典型食品添加剂事件与食品污染事件,说明添加剂与食品污染物检测的种类和意义,详细介绍重要的典型的添加剂如苯甲酸、亚硝酸盐、重金属铬和汞等的来源、测定意义、原理、步骤与注意事项等。(4)在课程内容中充分体现现代食品检测技术,比较标准化的、经典的、规范化的传统标准化检测技术与现代检测技术之间的优势和缺点,积极引导学生建立新型分析检测方法建立的创新思维,并能根据食品产品检测要求,合理选择检测方法。比如最简单的水分测定,一般经典方法可能为常压干燥、真空干燥法和蒸馏法,讲解时能和现代食品红外水分检测技术相互比较,充分体现现代技术的快速便捷性,以后学生在大规模测定水分时,可能就会选择后者,不会选择一般干燥法,费时费力。(5)样品预处理好坏是食品检测成功与否的关键,因此,在学习各成分测定时,尤其注意样品预处理方法的介绍。食品原料包括生物与非生物组织、固态与液态、动物与植物产品等,即使水分测定也不能马虎,如蔬菜、豆类和肉类三种原料的预处理方式完全不同,如果都参照风干豆类样品的预处理,也就是简单粉碎,将会显著增加蔬菜和肉类样品水分测定结果的误差。(6)食品分析与检验实验是理论与实践结合的重要纽带,是食品分析与质量控制教学体系的重要组成部分,也是提高学生实践动手和创新能力的必要途径。实验课程内容的设计不能简单取决于理论课程的学习,应根据食品分析与检验和所在学科整个课程体系进行模块化设计,多年的实验教学改革与实践证明,首先就是实验内容的设计,目前我们实验内容主要包括一般营养成分分析(水分、蛋白质、脂肪、灰分)模块、添加剂亚硝酸和二氧化硫测定模块、牛奶中青霉素和油炸方便面中丙二醛的测定模块、食用油/肉制品/乳制品综合设计性检验模块。实验内容涉及面广,选择对象为日常生活中常见食品,由基础到综合,模块化教学,有助于学生系统掌握典型食品分析与检测方法,显著提升了该门课程和其他课程的教学质量。
2 食品分析与检验理论与实验课程教学方式方法的不足与改革探索
结合课程内容,选用不同的教学方式与方法,学生学习兴趣与效果截然不同。过去,理论课程和实验课程分别主要为“师讲生听”和“师讲生做”的方式。由于内容本身枯燥,加之学生对很多术语与设备不太熟悉。总是似懂非懂,对于实验课程,反正有讲义和老师在身边,边做边看边问,课堂上基本能学会机械的实验操作。但是,对课程与与实验内容没有融会贯通,不能坚持课前预习和课后复习,导致学习效果不佳。
多年的学习与教学改革探索,形成“他导―互导―自导”的教学方式,学习效果和教学质量显著提升。首先,在课程学习之前,将所要理论课程和实验课程学习内容,包括讲师讲授、学生课外学习和实验讨论内容等全部告诉学生,并要求学生根据自己学习特点和安排提前预习和学习,有助于学生系统了解本门课程的学习内容,增强学生的积极性。由于本门课程学习内容非常多,教师讲授部分主要针对重点典型成分进行系统讲解,为学生提供学习思路与方法,首先形成“他导”的教学方式。在各模块学习过程中,布置相关课外课程论文与课堂讨论,让学生自主积极多方面学习,并通过讨论,教师点评等方式形成“他导―互导―自导”的学习方式。尤其是实验课程,互导和自导至关重要,有助于学生深刻理解实验原理、最大程度地掌握实验操作步骤与技巧等。
另外,食品分析中某些检测项目如水分、蛋白质、脂肪和灰分等,耗时长和操作步骤相对简单等。如果每个实验都单独安排学时,存在等待时间过程过长,学生聊天、实验效率低,严重影响实验课质量。模块化教学中将水分、蛋白质、脂肪和灰分类长耗时项目放在一个模块,也就是将四个实验作为一个实验项目,也就是食品中水分、蛋白质、脂肪和灰分的测定,可以统筹利用时间,让学生系统掌握常见营养成分的分析测定方法,着实提高实验效率与实验教学质量。
3 食品分析与检验理论与实验课程考核的不足与改革探索
一般地,理论课程考核主要包括平时成绩与期末考试成绩,前者主要包括平时作业与考勤等。实验课程主要是实验报告和形式化的实验技能抽测。考核相对单一,少部分学生认为只要期末考试成绩及格就能通过本门课程的考核,平时学习积极性不高。为此,我们改革后的理论课程考核主要包括平时成绩(课程论文、课后作业、课堂随机测验、口试、考勤)和期末考试(试题库),每次平时成绩记录后立即公布,让学生随时了解自己的平时成绩,做到公正公平。另外,教师要认真批改每一份报告与作业,对于平时作业较差的学生,可以让其修改,并鼓励学生修改。通过多次交流学习,学生学习积极性与学习质量显著提高。同时,教师可以随时发现学生学习和自己教学中存在的不足并及时更正。实验课程的考核包括课前预习报告与口试、现场操作、卫生整理、实验报告四部分。根据实验前的预习报告,结合学生操作前教师的讲解,随机口试测验,通过后方可进行后面的实验操作。实验操作过程中,仔细观察学生操作的规范性、正确性,及时纠正学生的错误,以及学生在整个实验过程中的三废处理与卫生保持情况,并随时询问学生试验相关问题,现场给分并公布成绩。对于实验报告,要求小组数据共用,但必需自己处理数据和撰写实验报告,尤其写好实验中的注意事项与影响实验结果的因素,也就是讨论分析部分,对于写得不好者,可以重写,重新评定成绩。这样,学生对自己的成绩也满意,尤其是可以提高学生自己的总结能力、创新实践与写作技巧等。
总体来说,经过多年的改革与实践,教学改革效果与教学质量显著提高。但改革是个巨大的系统工程,总体目标仍就是通过革新教学内容与教学方式方法等,最终激励学生主动学习,培养创新思维,系统深度掌握本门课程的相关内容,为以后的学习工作奠定良好基础,在以后的工作中,我们仍然会集中广大教育教学者的智慧,不断改革探索,进一步提升教学质量。
基金项目:西南科技大学2013实验室开放基金项目(13xnkf09)
注释
① 张英华,王喜波.关于《食品分析》教学改革的几点思考[J].林区教学,2012.6:8-10.
② 顾红.食品分析实验教学改革与实践[J].中国校外教育,2008.8:33.
【论文摘要】:食品微生物实验教学中,本文从精心选择实验内容,有效组织管理实验教学,引进综合考评机制并加强开放管理实验室方面进行思考和总结,以期确保实验课安全、有序、成功的完成,达到教学目的。
实验教学是高等教育教学活动的重要环节。通过实验课不仅可以加深学生对课堂内容的理解,巩固已学到的理论知识,而且能够培养学生理论联系实际的能力、分析问题和解决问题的能力,对于活跃思维、提高创新能力起着积极的作用。
食品微生物学是食品专业学生必修的专业课,是普通微生物学的延伸。食品微生物学是一门实践性和应用性较强的学科,它要求学生在系统学习基础理论知识的基础上,掌握食品微生物学检测技术、分离纯化技术、鉴定技术、发酵食品的制备技术、食品加工与保鲜技术以及现代分子微生物学实验方法等。通过食品微生物实验教学培养出不仅具有丰富理论知识,而且能掌握现代生物技术并熟练操作的高技能人才。
如何加强食品微生物实践教学的组织指导,如何调动学生的积极性,提高实验教学效果一直是我们关注和探索的问题。下面简单谈一下我们在食品微生物实验教学中遇到的问题,解决的方法和对一些问题的思考。
1 精心选择实验内容,调动学习积极性
随着食品工业和微生物检测技术的迅速发展,食品微生物学及其实验课的内容也不断扩展,而实验课既受理论课内容进度的限制,又受课时及实验室等客观条件的限制。要在有限的课时内,系统、科学地完成食品微生物所有的实验项目是绝对不可能的,这就要求我们实验教师在掌握微生物学教学大纲的前提下,结合现代科技的发展和食品微生物的研究动态,精心设计实验课教学体系,合理选择实验项目。
选择实验内容,我们由浅入深,由感性到理性。首先要求学生对食品中常见细菌、酵母菌、霉菌、乳酸菌进行观察,掌握其性状特征和培养生长条件。学会识别哪些是有益菌,哪些是有害菌,利用有益菌的代谢活动制造更多的发酵产品,提高食品的质量,同时防止有害菌引起食品腐败变质以及食物中毒。其次选择有代表性的发酵食品作为实验内容,使学生了解利用微生物生产发酵食品的整个过程,通过这些实验使同学们对食品发酵有一个总体印象,并能举一反三。最后对不同的食品和发酵食品设计实验,让学生掌握食品微生物学检测技术、分离纯化技术、鉴定技术。并在课堂上结合自己的科研成果和食品研究热点介绍食品工业发展的前沿动态。
实验设计过程中,不仅有验证性实验,更多地引进了综合性和设计性实验,学生分成几人一组,让学生从实验设计,自己选择原材料,准备实验材料,试剂的配置,培养基的制备和灭菌等都由学生自己完成,最后写成规范的实验报告。学生对此积极性很高,甜酒酿、酸奶、腐乳等都是同学们喜欢并制作的发酵食品。在这个过程中学生将所学内容贯通,并熟悉掌握各个环节的操作步骤,这对学生将来步入社会,在工作岗位上独立开展工作都会有很大的帮助。
2 强化基础技能的训练,有效组织管理实验教学
食品微生物学是在掌握微生物的基本实验技能的基础上开展的,学生无菌操作观念的培养、正确使用、掌握微生物的实验仪器,如光学显微镜、灭菌消毒器械等都非常重要。但基于很多原因,学生的这些基础技能还是很薄弱,所以我们在进行食品微生物的每一个实验的每一个步骤中只要涉及这些基础性的知识,都会给予强调,亲自演示。
学生微生物基础技能培养和形成,不是一两堂课能完成,也不是单单有老师演示后学生就可以掌握,必须让学生每人亲自动手。但在实际教学过程中,由于学生人数的增加,硬件等条件限制,人手一套实验器材不现实,那么在有限人力、有限资源情况下,使每一位同学都能动手操作并熟悉实验过程,有效组织和管理实验教学过程就尤为重要。
(1)首先任课教师和实验技术人员充分做好预实验,对实验的关键步骤和关键操作点都做到心中有数,在授课过程中有重点地强调,并分析某步骤出现问题可能会出现的结果。
(2)每次实验之前任课教师和实验技术人员就实验进行积极的沟通,不仅对实验准备的物品和材料沟通,更要对实验的组织过程协商。
(3)在实验过程中则需要任课教师和实验技术人员相互协作,并充分发挥学生班干部和小组长的作用。课堂理论教学课和实验课最大的区别在于,实验课更注重学生的动手参与,以及实验过程出现问题发现问题的及时解决。
(4)教师要严于律已,教师要严格要求自己,实验过程中耐心指导,热情帮助,回答好学生提出的每个问题,并随时纠正不正确或不规范操作。
3 加强实验课考核,引进综合实验考评
实验课的成绩给定,往往包括实验课出勤率和实验报告成绩两方面综合。所以首先就要求教师认真考勤,只有学生的出勤率有保证才能有效地组织教学活动。其次,要求实验报告书写规范,详细完成实验报告,对实验结果进行讨论,实验失败要分析原因。同时教师也对实验报告认真批改,实验报告是对实验的总结,也是对实验课质量高低的检验。通过对实验报告的批改,可以发现学生的实验操作能力和观察分析问题的能力。
实际教学中,实验报告雷同和抄袭的现象比较多见,为综合考评学生实际动手能力和对实验技能的掌握,建议今后引进期末的综合实验考评:即将各个试验项目设计成不同的实验题目,让每个学生随机抽取并在有限的时间内独立完成操作,视完成的情况给予评分。比如:“食品中常见菌类的平板培养”考察了无菌操作、培养基的制备,对食品中常见菌类平板接菌技术;“食品中常见菌类的形态观察”考察了革兰氏染色,各真菌形态辨别等。在进行具体考核过程中,可把每个考核的内容进行量化定出详细的评分标准,根据学生的每一个操作环节现场打分,并对同学进行现场提问,让学生进行答辩。
4 有计划推进实验室的开放 加强实验室开放管理
微生物实验室的开放是对食品微生物实验课的有益补充,能强化、巩固、提升对食品微生物课程内容的理解,我们鼓励学生设计和开发自己的科研项目,而且学校有很优厚的资金加以支持。但是开放实验室不是无条件的,有时因实验操作不当引起的安全隐患是很严重和难以预料。因此实验室开放时管理须给予加强。
建立科学的管理机制,利用校园网建设实验网站,公布开放实验项目的题目、时间和地点,供学生选择和预约。
专人负责学生的科研队伍,对菌种、标准品、和学生用到的有毒有害物质要有专人负责,注意保管,不随意丢弃,做好无害化处理。对使用仪器学生做好使用登记,实验物品注意清洗、归还、交接。
总之,食品微生物实验课,只有提高对实验教学活动的认识,精心选择实验内容,合理有效组织和管理实验过程,并加强实验课的考核,在此基础上,推进实验室对学生的开放,加强开放实验室的管理,就能确保实验课安全、有序、成功的完成,达到教学目的,也使学生真正有所收获。
参考文献
[1] 赖建平.从培养学生创新能力入手加强化学院食品微生物学实验教学改革[J].广东化工,2007,2:77~79.
【论文摘要】:食品微生物实验教学中,本文从精心选择实验内容,有效组织管理实验教学,引进综合考评机制并加强开放管理实验室方面进行思考和总结,以期确保实验课安全、有序、成功的完成,达到教学目的。
实验教学是高等教育教学活动的重要环节。通过实验课不仅可以加深学生对课堂内容的理解,巩固已学到的理论知识,而且能够培养学生理论联系实际的能力、分析问题和解决问题的能力,对于活跃思维、提高创新能力起着积极的作用。
食品微生物学是食品专业学生必修的专业课,是普通微生物学的延伸。食品微生物学是一门实践性和应用性较强的学科,它要求学生在系统学习基础理论知识的基础上,掌握食品微生物学检测技术、分离纯化技术、鉴定技术、发酵食品的制备技术、食品加工与保鲜技术以及现代分子微生物学实验方法等。通过食品微生物实验教学培养出不仅具有丰富理论知识,而且能掌握现代生物技术并熟练操作的高技能人才。
如何加强食品微生物实践教学的组织指导,如何调动学生的积极性,提高实验教学效果一直是我们关注和探索的问题。下面简单谈一下我们在食品微生物实验教学中遇到的问题,解决的方法和对一些问题的思考。
1精心选择实验内容,调动学习积极性
随着食品工业和微生物检测技术的迅速发展,食品微生物学及其实验课的内容也不断扩展,而实验课既受理论课内容进度的限制,又受课时及实验室等客观条件的限制。要在有限的课时内,系统、科学地完成食品微生物所有的实验项目是绝对不可能的,这就要求我们实验教师在掌握微生物学教学大纲的前提下,结合现代科技的发展和食品微生物的研究动态,精心设计实验课教学体系,合理选择实验项目。
选择实验内容,我们由浅入深,由感性到理性。首先要求学生对食品中常见细菌、酵母菌、霉菌、乳酸菌进行观察,掌握其性状特征和培养生长条件。学会识别哪些是有益菌,哪些是有害菌,利用有益菌的代谢活动制造更多的发酵产品,提高食品的质量,同时防止有害菌引起食品腐败变质以及食物中毒。其次选择有代表性的发酵食品作为实验内容,使学生了解利用微生物生产发酵食品的整个过程,通过这些实验使同学们对食品发酵有一个总体印象,并能举一反三。最后对不同的食品和发酵食品设计实验,让学生掌握食品微生物学检测技术、分离纯化技术、鉴定技术。并在课堂上结合自己的科研成果和食品研究热点介绍食品工业发展的前沿动态。
实验设计过程中,不仅有验证性实验,更多地引进了综合性和设计性实验,学生分成几人一组,让学生从实验设计,自己选择原材料,准备实验材料,试剂的配置,培养基的制备和灭菌等都由学生自己完成,最后写成规范的实验报告。学生对此积极性很高,甜酒酿、酸奶、腐乳等都是同学们喜欢并制作的发酵食品。在这个过程中学生将所学内容贯通,并熟悉掌握各个环节的操作步骤,这对学生将来步入社会,在工作岗位上独立开展工作都会有很大的帮助。
2强化基础技能的训练,有效组织管理实验教学
食品微生物学是在掌握微生物的基本实验技能的基础上开展的,学生无菌操作观念的培养、正确使用、掌握微生物的实验仪器,如光学显微镜、灭菌消毒器械等都非常重要。但基于很多原因,学生的这些基础技能还是很薄弱,所以我们在进行食品微生物的每一个实验的每一个步骤中只要涉及这些基础性的知识,都会给予强调,亲自演示。
学生微生物基础技能培养和形成,不是一两堂课能完成,也不是单单有老师演示后学生就可以掌握,必须让学生每人亲自动手。但在实际教学过程中,由于学生人数的增加,硬件等条件限制,人手一套实验器材不现实,那么在有限人力、有限资源情况下,使每一位同学都能动手操作并熟悉实验过程,有效组织和管理实验教学过程就尤为重要。
(1)首先任课教师和实验技术人员充分做好预实验,对实验的关键步骤和关键操作点都做到心中有数,在授课过程中有重点地强调,并分析某步骤出现问题可能会出现的结果。
(2)每次实验之前任课教师和实验技术人员就实验进行积极的沟通,不仅对实验准备的物品和材料沟通,更要对实验的组织过程协商。
(3)在实验过程中则需要任课教师和实验技术人员相互协作,并充分发挥学生班干部和小组长的作用。课堂理论教学课和实验课最大的区别在于,实验课更注重学生的动手参与,以及实验过程出现问题发现问题的及时解决。
(4)教师要严于律已,教师要严格要求自己,实验过程中耐心指导,热情帮助,回答好学生提出的每个问题,并随时纠正不正确或不规范操作。
3加强实验课考核,引进综合实验考评
实验课的成绩给定,往往包括实验课出勤率和实验报告成绩两方面综合。所以首先就要求教师认真考勤,只有学生的出勤率有保证才能有效地组织教学活动。其次,要求实验报告书写规范,详细完成实验报告,对实验结果进行讨论,实验失败要分析原因。同时教师也对实验报告认真批改,实验报告是对实验的总结,也是对实验课质量高低的检验。通过对实验报告的批改,可以发现学生的实验操作能力和观察分析问题的能力。
实际教学中,实验报告雷同和抄袭的现象比较多见,为综合考评学生实际动手能力和对实验技能的掌握,建议今后引进期末的综合实验考评:即将各个试验项目设计成不同的实验题目,让每个学生随机抽取并在有限的时间内独立完成操作,视完成的情况给予评分。比如:“食品中常见菌类的平板培养”考察了无菌操作、培养基的制备,对食品中常见菌类平板接菌技术;“食品中常见菌类的形态观察”考察了革兰氏染色,各真菌形态辨别等。在进行具体考核过程中,可把每个考核的内容进行量化定出详细的评分标准,根据学生的每一个操作环节现场打分,并对同学进行现场提问,让学生进行答辩。
4有计划推进实验室的开放加强实验室开放管理
微生物实验室的开放是对食品微生物实验课的有益补充,能强化、巩固、提升对食品微生物课程内容的理解,我们鼓励学生设计和开发自己的科研项目,而且学校有很优厚的资金加以支持。但是开放实验室不是无条件的,有时因实验操作不当引起的安全隐患是很严重和难以预料。因此实验室开放时管理须给予加强。
建立科学的管理机制,利用校园网建设实验网站,公布开放实验项目的题目、时间和地点,供学生选择和预约。
专人负责学生的科研队伍,对菌种、标准品、和学生用到的有毒有害物质要有专人负责,注意保管,不随意丢弃,做好无害化处理。对使用仪器学生做好使用登记,实验物品注意清洗、归还、交接。
总之,食品微生物实验课,只有提高对实验教学活动的认识,精心选择实验内容,合理有效组织和管理实验过程,并加强实验课的考核,在此基础上,推进实验室对学生的开放,加强开放实验室的管理,就能确保实验课安全、有序、成功的完成,达到教学目的,也使学生真正有所收获。
参考文献
[1]赖建平.从培养学生创新能力入手加强化学院食品微生物学实验教学改革[J].广东化工,2007,2:77~79.
英文名称:
主管单位:北京电子控股有限责任公司
主办单位:北京市电子产品质量检测中心;北京方略信息科技有限公司
出版周期:双月刊
出版地址:北京市
语
种:中文
开
本:大16开
国际刊号:1674-6244
国内刊号:11-5808/TS
邮发代号:
发行范围:国内外统一发行
创刊时间:2009
期刊收录:
核心期刊:
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期刊简介
《食品安全质量检测学报》(双月刊)创刊于2009年,是国内首本专注于食品安全与质量的科技期刊.它所刊登的论文将反映食品安全和质量控制的研究热点、前沿技术及发展方向.《食品安全质量检测学报》意于搭建中国食品安全与质量及其相关领域的国内外科学家探索新理论、新技术的平台;努力成为培养和发现食品安全和质量学科人才的基地,不同学派、不同学术观点“百家争鸣”的园地. 读者为从事食品及相关行业的科研、管理人员及教育工作者。
内容范围:
关键词:食品检测 教学改革 作用
现代食品检测技术是以检测与分析食品中的各种成分为目标、具有较强实用功能的学科,其所包含的理论知识较为抽象,依靠单纯的课堂知识的讲解很难让学生准确把握检测的原理及过程。
一、重视并加强课堂讨论的积极作用
随着素质教育的深入推广,课堂讨论已经成为一种重要的教学形式,特别是能够转变三本学生学习积极主动性差的弱点,将学习和思考巧妙的结合在一起,使学生在教师的指导下,通过自我发现、自我探索、自我交流的讨论形式最终达到提高教学质量的目的。在组织学生进行讨论时,要针对基本的概念和定义,结合生产操作中遇到的实际问题和困难,来精心选择并设计讨论题目。教师一定要做好准备工作,确保学生在准备充分的条件下进行讨论。同时,教师要对讨论结果及时进行总结,对具有创造性的见解给予肯定和表扬,对于错误和模糊的观点及时纠正,这样在提高学生对于知识的认知力的同时,又锻炼了学生的思维能力;再加上运用课堂讨论的教学方法能有效提高课堂活跃程度,提高学生参与学习的积极性,促进学生在“乐”学和“活”学中掌握知识和技能。
二、注重课堂提问的积极作用
教学中,教师要尽量采取提问的方式让学生自主思考,尤其是对于难度较低的、具有启发性的问题,不要直接将答案告知学生,应该通过诱导性的提问来锻炼学生的思维能力。同时,教师要注意所提出问题的渐进性,通过层层深入的形式引导学生拓展思维,勇于创新;对于重点和难点的讲解,教师也要尽量讲清思路即可,然后根据课程重难点设计一系列相关问题,让学生通过举一反三、相似类比的形式活学活用,掌握知识。
三、鼓励学生温习知识并进行总结
在每堂课初始阶段,教师都可以通过提问或者讨论的形式让学生对上一节课的内容进行简单的回顾,将每一节的知识有机串联起来,使之具有连贯性和承接性;其次,教师还要注意将类似的相关内容归纳起来进行总结,增强知识体系的系统性。
四、将理论知识与实际紧密联系起来
理论与实际相结合的教学方式体现了素质教育的基本要求,也符合教育面向社会的基本理念。把教学、研究和生产实际有机结合起来不仅提高了教师的教学水平,也提高了学校的科研水准,不断丰富了现代食品检测的教学内容。鉴于食品检测技术的实践性要求,我们在教学中要采取收集材料、参观设备、动手操作等方式,将仪器的原理、结构等理论知识深刻的记在学生大脑中,提高学生的整体素质。
五、重视多媒体的启发作用
随着计算机多媒体技术的迅速发展,越来越多的学校已经将多媒体技术引入课堂教学范围,利用动画和音像的形式将食品检测的过程直观的展现在学生面前,增强学生对于理论知识的直观感受,促进教学方式的改革。
六、运用创新性教学手段
1.注重讲课方式的新颖性
课堂教学过程中,教师要注重新颖的教学方法对于学生的启发作用,既要注重基础知识的讲解,又要重视新兴技术和前沿理论的介绍。
2.注重学习方式的开放性
教师应针对课程的学科特点,适时采取开放式教学方法,比如鼓励学生对所学知识进行网上查看、资料室查阅的学习方式,让学生通过自主查阅了解更多的相关知识和理论,不但为将来顺利完成毕业论文打好基础,同时也锻炼了学生思考和归纳总结的能力。
3.注重实验设计的综合性
在做实验的时候,教师可以根据教材内容,设计一些具有综合性的实验,并让学生通过自己动手操作完成,也可以分组配合完成,让学生充分感受到成功的乐趣,极大激发其学习的积极性和主动性。这种方法不但锻炼了学生的团结合作能力,还从整体上提高了学生的实验能力。
七、提倡理论教学与实验教学课时的合理化分配
因为食品检测技术岗位对于人才的要求更偏向实践操作和实际应用,所以在教学中,应该改变传统的理论为主、实践为辅的教学手段,使得理论教学和实践操作课时分配更加合理化、科学化,甚至加大实验操作课程的课时数,做到“理论课够用,实验课开足”,促进学生理论与实际相结合的学习能力。
八、增强学生的综合技能实训
作为学校,要想法设法为学生创造条件,增强食品检测技术的社会实践环节,让学生在实践岗位中深刻感受食品安全检测的重要性,提高学生的动手操作能力,增强其适应社会和岗位要求的能力。因此,为了使学生将来能够顺利就业,教师要注重对于学生实训技能的锻炼,尤其是综合技能的实训。例如,实践教学中,我们可以在学期课程结束前,给予学生一周的时间进行综合技能实训,培养学生通过自己观察、发现,从而自己动手操作的素质。这一教学手段的目标是使学生学会将平时所做的实验紧密联系起来,最终达到融会贯通、举一反三的教学成果。
另外,我们要清晰的认识到:食品检测技术课程的关键就在于社会实践和实习环节,学校要扩大与食品加工企业之间的实习联系,增加学生的实习机会,让他们在相关食品企业进行一线的检测实习工作,实现学生与岗位之间的零距离接触,将所学的理论知识与实践操作结合起来,增强实践操作水平,为将来走上真正的工作岗位打好基础。
九、建立完善的考核体系
对学生进行考核是衡量教学成果的重要标准,为了实现考核的公平与公正,学校要建立完善的课程考核体系,从而对学生进行全面的、多方位的正确评价。比如,可以制定一种四级考核体系:第一级,是对课堂理论知识进行考核,分数占据总分的25%;第二级,是考核学生实践操作技能,分数占据35%;第三级,是对学生的实习报告进行考核,分数占据15%;第四级,是对学生综合实训技能的考核,占据总分的25%,除此之外,我们还可增加对学生工学结合的考评制度,最后将所有考核的指标综合起来,作为推荐学生就业的主要依据,使其与学生的毕业和就业紧密联系起来。
总之,近年来我们专业教师对于食品检测做出了有效的研究和探索,大大提高了学生的学习兴趣,拓展了学生的主动思维能力,培养了学生的综合素质,但是我们要戒骄戒躁,继续努力,为完善食品安全检测教学、为培养实用型和技术型人才而不断奋斗。
参考文献:
[1]祁燕凌.浅析当前食品安全检测技术的应用[J].现代经济信息,2009,(17).
[2]郑海波.食品安全检测技术新技术展望[J].中国卫生检验杂志,2009,(9).
生物化学的教学内容十分丰富,许多知识点都与生活生产实践紧密相关,在教学过程中,如果能够结合一些学生感兴趣的话题进行讲解,可以有效提高学生学习兴趣。
1.1结合医学病例讲解生物化学是在分子水平上研究生命现象的一门学科,很多常见病症的致病机理都可以用所学的生物化学知识给与解答,在课堂教学中将这些知识点与病例结合起来讲授,可有效激发学生求知欲和学习的兴趣,让学生感受到学了不仅有趣而且有用[5]。比如讲授糖代谢章节时结合低血糖、糖尿病的致病原因及治疗、保健方法进行讲解;在脂代谢一章中,通过投影病例图片讲解肥胖症、脂肪肝、酮血酮尿症、结石症、动脉粥样硬化等与脂代谢反常的关系;讲授核苷酸代谢时则可增加痛风病的致病机理及饮食注意事项;讲授蛋白质、核酸结构和性质时可结合镰刀型贫血病、DNA突变导致的病例进行讲解,提醒学生注意预防日常生活中的一些致癌因素,通过每章一例典型病例,让学生认识到知识的学以致用,由此激发学生学习兴趣。
1.2结合饮食保健知识讲解在生物化学各章节教学内容中,除了与病例相关的知识外,还有大量跟日常饮食保健密切相关的基础知识,在教学中如果能够充分利用这些素材,适当增加一些生活保健常识,也是激发学生学习兴趣,提高其学习主动性的有效方法。例如,在学习维生素章节时,就可结合维生素缺乏症如口角炎、脚气病、佝偻病等进行讲解,用实例提醒学生不可过于挑食偏食,要注重饮食平衡;在脂类的学习中可引入必需脂肪酸、不饱和脂肪酸、脑磷脂、卵磷脂、DHA、EPA等保健知识的讲解;而核酸章节的学习中则可结合导致DNA结构变化的因素如亚硝酸盐、烷基化试剂、碱基类似物等,告诫学生不可过多实用油炸食品和腌制食品;此外还有必需氨基酸、生物活性肽、膳食纤维、功能性寡聚糖等保健食品也可以在相应教学章节适当加以介绍,通过这些与身体健康密切相关的饮食保健知识的讲解,极大的活跃了课堂气氛,学生也不再觉得生物化学枯燥难学。
1.3结合日常生活现象中的生化知识讲解生物化学教学内容丰富,其中有许多知识点都可以解释一些日常生活现象,例如酒精消毒、豆腐制作、煮熟的鸡蛋更容易消化、高蛋白饮品能够缓解重金属中毒等生活现象可以结合蛋白质变性讲解;加酶洗衣粉、发烧或酸中毒对人类的影响等机理可以结合酶催化作用讲解;而在核酸章节的授课过程当中,结合“种瓜得瓜,种豆得豆”、“龙生龙,凤生凤”、“一母生九子,九子各不同”等俗语开展教学,学生更能理解核酸的结构特点、功能及遗传信息传递表达的机理。总而言之,通过结合日常生活现象进行相关知识的讲解,解答了以往学生“知其然,不知其所以然”的问题,而这正是大多数学生最感兴趣的内容,激发学生学习兴趣的同时,也有效的促进了学生进一步学习探究的欲望。
1.4结合本校教师科研课题讲解教师的科研课题多具有前瞻性和实用性,将教师的科研工作与教学相结合,将学科发展的前沿动态或是与地方经济发展紧密相关科研课题融入到教学内容当中,这无疑也是激发学生学习探究欲望的有效法宝,比如学院有的教师开展的是纤维素酶、土壤脲酶、淀粉酶、果胶酶的专项研究,在酶化学一章中就可以适当结合这些内容进行引导;有的教师开展的是有丝素肽、蚕蛹蛋白、饲料蛋白的研究,这些内容可以结合蛋白质化学章节进行介绍;还有的教师开展的是中草药活性物质黄酮苷、皂苷、多糖等的提取方法研究,在讲授“生物膜的氧化损伤与保护”以及“呼吸链的电子传递与自由基的产生”等教学内容时可结合抗氧化剂的类型和功能进行讲解。通过教师科研课题的引入,让学生真正领会到学以致用的重要意义。此外,因为介绍的都是学生可以参与的科研课题,不仅提高了学习兴趣,也是鞭策学生努力学好本课程的重要动力因素之一。
2实用检测技术及先进分子生化技术的学习
生物化学是一门实践性很强的学科,在教学内容中除了大量与生活、生产紧密相关的基础知识外,有关生化技术的学习也不容忽视,而这些具有实用性的检测技术,或是对生活生产正造成日新月异变化的先进的生化技术,才是学生最感兴趣的,很多之前认为“生物化学学了没用、反正对专业没有影响、对就业也没什么帮助“等等之类的学生,但凡讲到有关生化技术的内容时都会集中注意力,因此可以通过在教学过程中结合实例强调学习生物化学的实用性与重要性来激发学生的学习兴趣和学习动力。
2.1实用检测技术的讲解生化技术在日常生产生活领域应用范围非常广,特别是一些跟产物分析相关的检测技术实用性更强,在教学中如果能够结合一些实例讲解这些技术的重要性,不仅可以加深学生对理论知识的理解,也无形中活跃了课堂,提高了教学效果。典型的例子是在学习蛋白质含量的测定方法时结合三鹿奶粉三聚氰胺事件进行对比讲解,让学生更能理解不同的测定方法之间的差别;又比如可以通过刑侦案例讲解PCR的原理及重要性;在学习油脂自动氧化与酸败作用的衡量值(酸值)的测定时引入对地沟油的思考;再其次可以通过维生素C含量测定让学生分析对比不同蔬果的营养价值;此外,还可以结合学生毕业论文实验讲解大分子物质如蛋白质、酶、核酸的纯化分离方法。所有这些生化技术的实用性,学生看得到、体会得到,不用再过多的强调,他们也能自觉加强对生物化学的学习。
2.2先进分子生化技术的讲解生物化学是生命科学领域中最活跃的分支学科之一,生化技术是发展生命科学各分支学科重要基础。新的实验技术方法的创建极大的影响了人类的生活,在教学中结合研究前沿介绍一些相关的技术方法,让学生通过实际的例子认识到学好本门课程的意义,从而激发他们的学习兴趣。具体做法是通过对“转基因食品、克隆人、物种杂交”等有争议的话题让学生探讨先进生化技术的利与弊,再展望如基因治疗、单克隆抗体、生物芯片、基因定点突变、定向分子进化等新技术新方法对人类未来生活的影响,鼓励学生热爱生物化学、学好生物化学。
3结束语
论文关键词 转基因食品;安全性;预防
论文摘要 对转基因食品的安全性进行了讨论,阐述了其对人类的直接影响和对生态系统的影响,并提出对转基因风险的预防措施。
随着经济的发展、生活水平的提高,人们越来越关注食品安全。但是,转基因食品领域的安全性没有引起足够的重视。我国转基因作物的种植面积居世界第4位,排在美国、阿根廷、加拿大之后,虽然我国已制定了《农业转基因生物安全管理条例》、《农业转基因进口安全管理办法》等相关规定,但处于转型时期的中国经常有法律法规较为先进而执行不力的现象,更何况在这方面的制度还做得远远不够。转基因食品的安全问题有其特殊性,因为它较少引起急性中毒而带来轰动效应,而消费者处于弱势地位,局限于知识、财力、时间,不可能深入探讨这个问题,只能依靠现行漏洞百出的食品安全保障体系,捉襟见肘地应对出现的情况与问题。前些年关于转基因水稻的那场讨论,已暴露出某些学者和官员已成为利益集团的代言人。因此,加强转基因食品的安全性研究和控制,切实保障消费者的知情权和选择权是亟待解决的问题。
1对人类的直接影响
转基因食物对人类本身将带来一系列直接或潜在的安全影响。
1.1没有经过长期的安全性研究
转基因食物从1993年出现到现在仅10多年,改变了人类食品的自然属性,未经过长期的安全性试验,没有人知道转基因食品是安全的。我们知道许多认为安全的药物可能数年后才显示出隐患,食物的效应应更为长期。
1.2减少食物的营养价值或降低食物中重要成分
转基因食物的主要动机是满足某种商品价值,如更高的产量、更好看的外表,而食物的某种成分的改变并没有引起人们的注意。如美国有报道,在具有抗除草剂基因的大豆中,异黄酮类激素等防癌成分减少了。
1.3引起人类过敏反应
转基因技术会在生物中产生不能预见的变态反应源。如把巴西胡桃的基因移植到黄豆上去,结果却使一些对胡桃过敏的人在吃黄豆时产生过敏反应。
1.4产生对人类不利的毒素副产品
转基因作物产生不可预见的生物突变,使原来的毒素水平提高,产生新的毒素或副产品。1999年Losey等试验发现,在一种植物马利筋叶片上撒有转基因Bt玉米花粉后,普罗克西普斑蝶食用叶片减少,长得慢,4d的幼虫的死亡率变为44%,而对照组(饲喂不撒Bt玉米花粉的叶片)死亡率为0%。转基因作物产生的杀虫剂毒素可由根部渗入周围,但尚不清楚会产生何种影响。
1.5产生抗菌素耐药性细菌
基因技术采用耐抗菌素(如抗卡那霉素、链霉素等)基因来标识转基因化的农作物,这就意味着农作物带有耐抗菌素的基因。英国的研究显示,转基因作物中的突变基因可能会进入到生物有机体,突变的基因如跨越种群和转移至细菌,其结果可能会导致新的疾病;如出现无法治疗并广泛传播的、对生物造成严重威胁的疾病,其后果不堪设想。
1.6 直接引起人类急性中毒
有些基因在治病同时可能引起某些人急性中毒效应。如《南方周末》2006年10月19日报道,美国一名病人在接受生物药品临床试验的过程中死亡,导致当时正在进行的12个基因治疗项目全面遭禁。后来其他的一些病人也因为新增的基因而患上癌症,美国食品药品管理局下令中止此类试验。
2对生态系统(包括环境)的影响
生态系统是各种动物、植物与环境的一种动态平衡系统,而转基因食品是人为对特定物种进行干预,改变其性状,因而也改变了该物种在食物链和生态系统中的位置,引起一系列不可预料和复杂的变化。
2.1转基因技术本身的不足
虽然基因技术发展可以将DNA进行切割,将一异源基因引入另一生物,但不能完全准确地预见作用后产生的新的蛋白质的性状是否完全吻合我们的要求。
2.2物种多样性的破坏
基因技术加上商业营销将使某类作物如超级水稻为某一公司垄断供应种子,使原来多个品种减少为同一基因的单一品种,当真菌、病毒、虫害侵袭这种植物时,会发生严重的产量减产,也引起生态平衡的变化。
2.3基因的污染
转基因技术可能使某些基因流入自然界,引起难以预料的影响;基因化的生物、细菌、病毒等进入环境,保存或恢复是不可能的,其较化学或核污染严重,危害是不可逆转的。
2.4引进自然界不存在的新物种
转基因技术可能使自然界不存在的新物种出现,如超级杂草、超级昆虫等,可能对地壤、野生近缘种、普通作物、相邻的植物及环境造成破坏。
2.5环保的影响
有资料证明,基因化的农作物对除草剂具有抵抗力,实际耐用药量高于正常的3倍,农民知道其对除草剂有抵抗力,会直接或不直接地提高除草剂等化学药物的使用量。
2.6生态系统的破坏
转基因技术使某种物种的性状改变,如A昆虫以B植物为食物,我们认为改变B植物为转基因抗虫植物,提高了B植物产量,但A昆虫因缺乏食物使虫的密度大幅下降,引起以A昆虫为食物的天敌C生物的生存危机,进而引起整个生态平衡的破坏,将来可能暴发某种虫害大面积流行等。
3对转基因风险的预防
3.1严格控制境外转基因食品进入
对国外转基因食品进入我国必须严格按照相关程序审批,可以在WTO框架下采取必要的技术、措施进行限制,这方面检验检疫系统应有较大作为空间。
3.2加强国内市场控制
虽然我国农业部已一系列对转基因食品的管理措施,但是我国国内市场的管理是较为混乱,如转基因水稻还未批准上市,但有众多报道转基因水稻已流入市场。因此,必须完善这方面的法规,严格执法,重罚甚至采用刑法严惩不法商人,当然这也依赖于整体执法环境的改善。
3.3加强转基因生物的检测技术研究
目前国内有众多机构对转基因生物的检测技术进行研究,但食物加工从原料到成品经过多个加工环节,要严格区分转基因成分存在较大困难,可采用以下检测方法:①检测转基因成分所独有的DNA序列。采用人工检测或仪器检测对碱基对进行测定,可精确确定转基因成分。②采用PCR技术进行检测。《国门时报》曾报道,检验检疫科学院采用“亲合吸附-PCE Hyb-ELISA”检测方法,能特异的检测35S启动子和Nos终止子核酸系列,这2种核酸系列存在目前已知的绝大部分转基因成分中。③基因ID法进行检测。由John B. Fugan于2000年提出的新方法,或采用异酸胍盐抽提法以避免DNA的降解和污染。④农作物身份识别系统。美国ADM公司称他们建立了一套农作物身份识别系统,可以保证向国外供应农产品时,不含转基因作物。
3.4加强对转基因作物投入商业应用的安全性评价