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2環境監測中生物傳感技術的應用

隨著科學技術的不斷進步及生物技術的快速發展，作為一個逐漸形成的新型科技領域，生物傳感器是一種具有特殊性的化學傳感器，是通過結合生物感應元件的專一性和一個能夠產生和待測物濃度成比例的信號傳導器的分析裝置。生物傳感技術的工作原理主要取決于生物敏感元件和待測物質之間的作用，利用這種方式，可以將待測對象沖電子組分內檢測出來并進行可測量電子信號的轉變。生物傳感技術具有以下幾個特點：第一，產生的生物學反應具有特異性及多樣性，因此可以進行全部生物物質檢測傳感器的制作；第二，這種技術相比其他生物技術，操作過程中無需進行試劑的添加，因此具有操作簡單、快捷及精確的特點，同時還可以進行多次應用；第三，這種技術可以進行不間斷地分析及聯機工作。環境監測水體內的BOD、有機磷、酶及NO3-。通過生物傳感技術進行BOD測定儀的制作，這件儀器可以對水中BOD含量進行直接測量。溶液、有機介質內的酶類化合物的件檢測可以通過酶電極安培傳感器進行準確檢測，生物催化劑可以通過不同的NO3-還原酶進行制作，水中NO3-含量的測定可以利用電流測量的生物傳感裝置進行測定。在環境監測中生物傳感技術也要進行大氣內二氧化碳、二氧化硫等含量與濃度進行分析。點位傳感器的制作可通過自養微生物與氧電極進行有效制作，起到多種離子、與揮發性酸的抗干擾作用，并對大氣環境內二氧化碳含量進行不間斷自動在線分析，這種技術具有較高的靈敏度。安培型生物傳感器的制作主要硫桿菌屬與氧電極進行有效制作，這種設備可以進行酸雨酸霧樣品內二氧化硫含量的檢測，微生物傳感器主要通過多孔氣體滲透膜、固定化硝化細菌及氧電極合成，可以對樣品內亞硝酸鈉含量進行測定。

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1特色方向課程群結構

湖南農業大學農產品安全與檢測技術課程群的設置是基于安全工程本科專業培養計劃，在保證公共基礎課、專業基礎課的前提下，根據學校實際情況開設體現學科優勢和行業背景的特色課程群。該課程群的建設從理論到實踐、從書本到科學前沿，比較完整地提供了一條特有的深入學習和掌握農產品安全與檢測技術技能的平臺［4－6］。農產品安全與檢測技術課程群依次由理論課程、實驗課程、實習課程和業余科研四部分組成。其中，理論課程包含專業必修課“農產品安全與檢測技術”和專業選修課“農業安全生產與管理”，作為農業大國，在掌握農產品安全與檢測技術的同時，學生獲得我國農業安全生產現狀及生產管理手段的知識信息是十分必要的，而“農產品安全生產與管理”正是針對我國農業發展現狀為學生開設的一門輔助課程;實驗課程為專業必修課“農產品安全與檢測技術綜合實驗”;實習課程由農產品安全與檢測技術綜合實驗、生產實習、畢業綜合實習組成;業余科研包含學生獨立自主申請科創實驗項目和學生依托教師科研項目兩大部分。

2實踐技術

從由淺入深、理論到實踐的技術角度分析，農產品安全與檢測技術課程群以農產品安全與檢測技術理論為基礎設置不同深度的實踐課程，針對不同層次，采用不同的實驗技術方法教學。實踐課程分為實驗課程、實習課程和業余科研3個層次。1)實驗課程為60學時的農產品安全與檢測技術綜合實驗，第5學期開課，實驗內容分成基本實驗操作訓練、農產品儀器分析檢測技術、微生物檢測基礎技術3個單元，設置了滴定法操作、樣品前處理、紫外/可見分光光度法、氣相/液相色譜法、原子吸收分光光度法、凱氏定氮法、微生物菌落測定在內的13個實驗內容［7］，訓練學生針對農產品安全檢測技術的基本技能，培養學生的動手能力［8－9］。2)實習課程是1周的教學實習、3周的生產實習和12周的畢業實習，依次為第5、7、8學期開課。教學實習圍繞農業與農產品安全檢測的相關教學內容，實地參觀農產品生產基地、農產品輸送基地、農產品質量監測中心等機構，讓學生熟悉生產實踐流程。生產實習是安排學生到相關部門的工作崗位實習3周，進一步學習和鍛煉學生的實踐能力，培養學生實踐技能。畢業實習則是要求學生進入到實習機構，在實習指導老師的指導下，圍繞選題和開展12周的實驗，通過實踐完成畢業論文。3)業余科研分為自主性創新性實驗項目和依托性教師科研項目。與其他實踐課程不同，業余科研主要以希望進一步提升自身科研能力的學生為對象，不單獨設置課程時間，要求學生利用課余時間，自主選擇指導老師和課題方向。自主性創新實驗項目要求學生從課題選擇、項目申請書撰寫、申報立項、中期答辯、項目結題全程獨立完成，極大地鍛煉了學生的科研思維和科研能力。依托性教師科研項目，則是學生與指導老師雙向選擇，擇優參與到教師的科研項目中，并承擔一定量的科研任務。通過3個層次的鍛煉，學生從常規農產品安全與檢測技術基礎和經典檢測技術實驗，到生產實踐單位參觀、實習，再到獨立自主或參與性的完成相關項目，在農產品安全檢測技術方面的知識、技能、見解和實踐等方面都能得到極大的提升，有利于學生在畢業后更好、更快地融入工作和后期科研深造中。

3教學手段

為了實現農產品安全與檢測技術課程群的教學效果，建設“理論課—實驗課—企事業單位參觀、考察—科研項目”的完整過程和有深度的課程群，在教學過程中老師會針對不同過程采取不同的教學手段［10－12］。理論課以教師主講和學生單元討論的形式教學，閉卷考核。實驗課內容豐富，以計量認證標準教學，針對農產品樣品前處理、農藥殘留、重金屬污染、真菌毒素、固有有害成分等方面開設對應的檢測方法、手段和技術，以12個小組實驗+1個獨立考核實驗的形式教學，小組實驗要求將學生分成2人一組的固定小組，協作完成前12個內容的實驗，獨立實驗要求學生在規定的課程時間內單獨完成1個實驗，在此過程中考核學生的獨立思考和動手能力，實驗課總成績由小組實驗占60%和獨立實驗占40%組成。企事業單位參觀、考察，是在學生掌握了一定的理論基礎知識和實驗技能之后，進入農產品生產基地、運輸基地、省/市級地方農產品檢測部門機構進行短期的實地作業參觀和考察的教學手段，將理論課堂融入社會生產中，賦予學生對于農產品安全檢測技術更深層次的理解。這種教學模式以現場答疑和撰寫實習報告的形式進行考查。科研項目包含學生自主立項和參與教師團隊項目，分別由立項部門和指導教師單獨對參與學生進行開題、中期匯報、結題等形式的考核及反饋。

4農產品安全動態

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中圖分類號：TU761.1+4 文獻標識碼：A文章編號：

前言

隨著近代高新技術的發展，對材料性能要求的日益提高，單質材料很難滿足性能的綜合要求和高指標要求。因此復合材料憑借其優良的性能得到了廣泛的開發和利用，成為了很多行業的優選關鍵材料。為了保證工程的質量必須要保證使用的復合材料的質量，這給復合材料的無損檢驗提出了更多更高的要求，如何提高無損檢驗技術也就成為了復合材料能否更多的被廣泛應用的關鍵，從目前的情況來看，復合材料的無損檢測技術有很多種，其中，射線檢測是比較重要的一種，射線檢測在工業產品的結構測量、缺陷監測和損傷評價等方面都得到了比較廣泛的應用，在現代復合材料的無損檢測中發揮著重要的作用，占據著重要的地位。

射線檢測法在復合材料無損檢測中的應用

X射線照相檢測法

這種檢測方法已經廣泛的應用于工業檢測領域，與現在的檢測技術來說，是應用比較早的檢測技術，是最傳統的無損檢測方法之一，其基本原理在于，通過射線來穿過不同的材料，因為材料的性質不同，射線在經過材料時的衰減量也是不一樣的，從而射線的透射強度也是變化的，在膠片上就會呈現出明暗變化不同的影像，通過觀察這些影像得到檢測結果。針對X射線照相檢測法可以檢測到的材料的缺陷問題，傾向性的觀點是可以發現夾雜物、氣孔，而不能發現垂直于射線方向分布的脫粘和裂紋。X射線照相檢測法的優點是成本低，易操作；其局限性為效率低，缺陷(裂紋)的方位是決定性的，要求與射線平行。

2、X射線實時成像檢測法

隨著生產規模的擴大和對復合材料質量的更高要求，早期的檢測方法已經不再適用于材料的無損檢測，它的可靠性和效率都已經不再適用新的要求，X射線實時成像檢測法就是比傳統檢測方法更進一步的無損檢測法，它的基本原理是利用X射線的特性，即穿透物體的時候，會因為物體的吸收及散射的原因產生衰減，從而在熒光屏上通過特殊的圖像增強器會形成與物體內部想對應的圖像，然后在通過攝像設備把圖像轉化成視頻信號，然后輸出，通過計算機的數字圖像處理技術，對輸出的視頻信號進行分析，從而得到結果。這種檢測法的優點就在于對材料的缺陷可以進行在線檢測，檢測結果自動生成，檢測效率較高。其缺點在于，

通過這種檢測方法得到的圖像樣品是層疊的影像，不利于觀看和分析，缺陷的影像也是累積的，而不是三維的空間影像信息。現在已經發展的主要成像系統有：數字實時成像系統、熒光屏成像系統、圖像增強器成像系統等。

射線計算機斷層掃描檢測法

此種檢測方法是起源于前面提到的第一種方法，與第一種方法的不同之處在于，它的區別在于采用的是圓錐狀射線，檢測原理在于通過準直設備將圓錐狀射線變成面狀或線狀掃描束，從而對射線穿過的物體的某一個斷面掃射，得到一個斷面的圖像，通過分析每一層斷面的圖像就可以得到詳細的檢測結果，達到檢測目的。

4、X射線斷層形貌成像檢測法

X射線斷層形貌成像檢測法的基本原理是利用樣品散射的空間探測來描述材料的內部特征，從而通過分析，得到檢測結果。這種檢測法是X射線散射和圖像成像的優點進行了結合的檢測法，可以對材料機械性能的關系、晶體的界面面貌組織，尺寸進行研究，并且可以對微觀的細小的損失進行分析。它具體的可以分為大、小角度X射線散射方法，大角度的X射線散射是無能量轉變的彈性散射，對結構比較小的分子和原子結構能夠快速反應。而小角度的X射線散射則是傳統的一種對膠體、生物和聚合物進行研究的工具，也可檢測纖維轉向。

5、X射線康普頓散射成像檢測法

康普頓散射成像檢測技術采用散射線成像，射線源與檢測器位于物體的同一側，其技術上的顯著特點是單側幾何布置。具有層析功能，一次可以得到多個截面的圖像，也可得到三維圖像。在理論上圖像的對比度可達到100％。其局限性為，由于康普頓散射成像檢測技術采用散射線成像，因此它主要適于低原子序數物質且位于近表面區厚度較小范圍內的缺陷檢測，通常它適宜檢驗的物體表層厚度區是：鋼約為3ram，鋁約為25ram，塑料和復合材料約為50ram。在應用時必須考慮基體材料和缺陷對射線的散射差別、檢驗要求的分辨力和成像時間。

6、中子射線照相檢測法

中子照相檢測法的基本原理是，通過準直器將中子源發射出的中子束射到被檢驗的物體上，因為不同的物體對中子的衰減系數是不同的，所以檢測器記錄到的已經投射形成的中子束分布圖像就是不均勻的，通過分析這些圖像，就可以對物體內部的雜質和缺陷有清晰的了解，與以前的R或X射線不同的是，中子射線照相檢測法還可以對放射性的物質進行檢測，并且可以對金屬中的一些低原子序數物質進行檢驗，對同一元素的不相同的同位素也可以進行區分，這種檢測法的缺點在于，中子源的價格昂貴，所以檢測耗費就比較貴，中子的安全防護也是必須要特別注意的問題。

三．結束語

綜上所述，目前已有多種射線檢測技術應用到復合材料無損檢測中，獲得了較好的結果，對復合材料制備過程的質量控制及其產品的質量評價等起到了至關重要的作用。提高了復合材料的使用可靠性，同時也為復合材料結構設計提供了更多的選擇機會。隨著復合材料設計水平的不斷提高和新制備方法的應用，將會有越來越多性能優良的復合材料被開發利用。

參考文獻：

[1]徐麗 張幸紅 韓杰才 航空航天復合材料無損檢測研究現狀(被引用 8 次)[期刊論文] 《材料導報》 2005年8期

[2]蘇新彥 韓焱 微波在無損檢測技術中應用 [會議論文]- 2005年全國射線檢測技術及加速器檢測設備和應用技術交流會

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[中圖分類號] G642.0

[文獻標識碼] A[文章編號] 1005-4634（2015）04-0091-03

0 引言

自1995年1月第一例轉基因食品在美國被批轉商業化種植以來，轉基因食品在世界范圍內迅猛發展，截至2012年，美國食品和藥物管理局FDA批準的轉基因品種已有87例，涉及大豆、棉花、玉米、小麥、油菜、哈密瓜、番茄、馬鈴薯等共17種植物[1，2]。世界范圍內共有28個國家種植轉基因作物，播種面積已達到1.7億公頃，1996年～2011年轉基因作物產值達到923億美元，共計節約了4.73億公斤化學殺蟲劑的使用，約有1730萬人口從事轉基因作物的種植[3]。可以說，轉基因作物無論在數量上還是品種上都已具備了相當的規模。我國也在不斷加大對轉基因研究領域的投入，2008年7月，我國正式啟動轉基因生物新品種培育科技重大專項，抓緊培育具有重要應用價值的、具有自主知識產權的轉基因生物新品種[4]，截至目前，我國擁有自主知識產權的、獲得轉基因生產應用安全證書并在有效期內的作物有棉花、水稻、玉米和番木瓜，進行商業化種植的轉基因作物只有棉花和番木瓜。但是，近年來由于我國食品安全事故頻發，關于轉基因食品安全性的爭議不斷升溫，從而引發社會性的爭議。筆者在2013年底進行的社會調查問卷表明，合肥市高校院所較為集中的蜀山區，不僅普通民眾對轉基因食品及其安全性存在誤解，認為轉基因食品對人體有毒害作用的高達75%，就連在校大學生甚至食品專業本科生對轉基因食品的認識也存在很大的誤區。因而，從科普層面上加大對轉基因食品安全的宣傳，滿足群眾的知情權，保障民眾的選擇權，顯得迫在眉睫，而從高校層面提高大學生對轉基因食品安全的認識，繼而推動社會層面的科學認知，促進普通公眾對轉基因食品安全性知識的了解，以消除民眾的疑慮甚至“妖魔化”的偏見，是一個自上而下的有效方式。

筆者所在的食品學院并未開設專門的轉基因食品安全本科課程，只在《食品生物技術》課程中介紹了轉基因技術，在《食品毒理學》、《食品安全檢測技術》等選修課程中介紹了轉基因食品檢測的部分內容，因而并未系統和完善的形成一個關于轉基因食品安全的課程體系。在教學過程中也發現，本專業同學盡管學習了相關課程，對于轉基因食品還是缺乏系統的認識，缺乏對某些網絡流言的辨別力，因此，盡快開設轉基因食品安全課程不僅有利于學生正確理解轉基因技術與傳統育種技術的差異，有利于學生關注新技術、新問題、了解行業前沿，有利于培養學生參與公共事務與公眾決策的意識，也有利于為我國轉基因技術的發展培養食品安全與生物技術、管理政策、文化和貿易等方面的人才。

1 公選課程面臨的難點與突破

公選課作為無專業限制的公共選修課，與專業課程、公共課程共同構成專業的課程體系。開設公選課旨在拓寬學生的知識面，增強學生的學習興趣，完善學生的知識結構，促進學生個性發展[5]。

在全校范圍內開設轉基因食品安全與檢測技術方面的公選課，感興趣的學生很多，對教師來說卻面臨很大的挑戰。首先，公選課的學生專業背景相差太大，而本門課程需要遺傳學、分子生物學、生態與環境科學等學科的背景知識，又涉及基因組測序、蛋白組質譜、營養與毒理學檢測等較為先進的檢測技術，專業跨度大，涉及面廣，部分概念較抽象，使得教師在教學內容的選擇和學生理解的反饋上面臨較大的困難；其次，公選課教學時間相對較短，也無法安排實驗課程，這樣就難以采用實驗等較為直接的方法讓學生獲得感性認識從而增強理解；最后面臨的問題是考核方式的選擇，公選課的考試不是為了檢測學生對具體知識點的掌握程度，而是希望通過課程的學習提高學生的科學素養和綜合實力，考慮到不同專業背景的學生在上課過程中接受和感知程度的不同、興趣與關注點的差異，必須選擇不同的考核方式才能較為準確的評估學生的學習效果[6]。

本課程開設之初就針對以上困難進行了預測并采取了相應的措施，主要從精心選擇教學模塊、積極改變教學方式以及采用不同的考核機制等方面進行了該課程教學模式的革新，從而取得了比較好的教學效果。

2 創新型教學模式的實施

2.1 教學模塊的確定

為了在有限的教學時間內確保課程內容能夠充分講授完成并取得一定教學效果，在課程開設之初就對教材進行了精心選擇，最后選定科學出版社的《轉基因食品安全評價與檢測技術》一書作為教材，同時確定了“轉基因技術的誕生與發展”、“轉基因食品營養與毒理學評價”、“轉基因生物與環境安全”、“食品中轉基因成分的檢測技術”四個模塊作為課程主體，針對每個模塊確定一個課題討論的主題，如“三頭六臂的轉基因”、“有毒？還是無毒？這是一個問題”、“美洲的蝴蝶被毒死會在亞洲刮起一場風暴？”、“如何用高大上的技術來找茬？”。每次講述一個新模塊時先根據主題引入課堂談論，吸引學生的注意，調動他們思考的積極性，誘導他們各抒己見，但此時老師并不闡述自己的觀點，而是在本模塊課程學習結束后，再對主題進行重新歸納與總結。

2.2 教學方式的靈活性

為了能夠取得較好的教學效果，采用了“翻轉課堂”與“科普式”相結合的教學方式。翻轉課堂（FlippedClassroom）是一種把技術用于課堂教學從而使教師有更多的時間來與學生進行交流的教學模式。通常是通過在課外觀看教師制作的視頻來進行的[7]。在課程講授初期，為了有意識地促使學生提出自己的看法，推薦他們觀看“孟山都眼中的世界”和“崔永元美國轉基因調查報告”，然后在課堂上引出討論主題，不論學生是“挺轉”還是“反轉”，都列出自己的觀點和證據，隨著課堂內容的深入，利用Flas+自錄視頻等多種形式演示轉基因生物技術的動態過程、PCR操作流程、Bt毒蛋白晶體對靶標害蟲的毒殺機理、不同轉基因植物花粉的傳播方式等內容，讓學生在課外輕松熟悉課程內容，較好的解決了公選課受眾背景知識不均帶來的認知困難。

同時，在公選課的授課過程中必須時時注意課程內容的科普化傾向，比如講到轉基因作物的毒理化評價流程或者利用全基因組測序技術對轉基因作物進行篩查時，就要考慮到學生理解和接受程度的差異從而適當減少教材中的原理講述，轉而采用科普式表達方式，注意使用生活化的科學語言、簡明的技術流程圖與動畫相結合的方式加深同學的理解與記憶。在授課過程中，收集和參考了日本、美國等國家轉基因食品安全科普宣傳手冊中的內容，以比較輕松的方式展現轉基因食品的安全管理流程[8，9]，達到消除疑惑、促進理解、加強認知、提高學習興趣的目的。

2.3 考核方式的改革

課程的考核機制關系到教學內容和教學形式的調控，好的考核方法既可以使教師全面了解學生各方面的能力，又可以充分、真實、客觀地評價學生的學習認真程度及對課程教學內容的掌握和認知程度[10]。大多數國家的公選課程考核主要強調學生分析問題、解決問題的能力，注重學生的個性發展，以培養創新人才為主，而非單純的考核記憶[11]。對于本門課程而言，開設目的主要希望通過課程學習能夠提高學生對轉基因食品科學性和安全性的正確認識，從社會認知層面加強學生對于轉基因涉及的食品安全管理、倫理學、社會學等方面的辨識，從科學技術層面加強學生對于生物技術新發展的認識，對新興的分析、測試技術產生興趣。因而，本課程針對文理科學生采用了不同的考核方式，對于文、法、經管類的學生以考核社會認知與思辨能力為主，課程論文占70%比重，在以下范圍內自選：“轉基因食品安全的爭議與我見”、“國內外轉基因食品的應用現狀與前景”、“我心中的理想食品安全管理模式”等；平時考察占30%，包括課堂出勤、課程提問與討論的參與度。而對于理、工、農科的學生以考核科學性和創新性為主，課程論文為“轉基因食品安全檢測技術的發展歷程”、“新型轉基因食品安全監測技術的發展前景”等自選，占60%比重；平時考察占40%，包括課堂出勤和學生匯報，其中的學生匯報部分為學生自制類似“謠言粉碎機”的內容，至少列舉一個與轉基因食品相關的謠言，說明其在科學性上的硬傷，并假想自己會創造出一種什么樣的新型轉基因食品，這部分內容平時完成，老師上課時會挑選一部分出來和學生一起討論，既可以考察學生的學習態度和認知程度，又可調節課程氣氛，受到學生的良好評價。

3 結束語

綜上所述，轉基因技術帶來了一場新的農業科技革命，也將是最具有應用前景的一門學科[12]，目前除了中國農業大學食品科學學院有專門針對本科生開設轉基因食品安全及檢測技術課程外，其他大專院校較少有針對本科生開設該類課程，這對于轉基因食品安全知識的普及、專門技術人員的培養、相關方向的深入研究與發展都是不利的。甚至該類課程的教材選擇、教學和實施等方面都缺乏相應的經驗，需要不斷進行教育與人才創新培養模式的摸索，這是從事該方面教育教學工作者的機遇與挑戰，加強轉基因食品安全課程的教學與知識的推廣普及，尚任重道遠。

參考文獻

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二、分子生物學相關技術的臨床應用

隨著分子生物學的發展，對于生物大分子的檢測技術也在不斷的更新，針對核酸的檢測技術包括：Southernblot、Northernblot、熒光原位雜交（fluorescenceinsituhybridization，簡稱FISH）技術，定性聚合酶鏈式反應（PolymeraseChainReaction，簡稱PCR）、實時熒光定量PCR、一代測序技術及二代測序技術等；針對蛋白質的檢測技術包括：Westernblot、酶聯免疫吸附測定（EnzymeLinkedImmunosorbentAssay，簡稱ELISA）等。而精準醫學及個體化治療時代的到來，使得分子生物學的很多技術已經被越來越廣泛的應用到醫學的臨床診斷，如孕婦唐氏篩查（21、18、13-三體綜合征）、病毒感染分型及載量檢測、腫瘤放化療耐性基因檢測、靶向藥物基因檢測、代謝綜合征臨床用藥指導等。現代測序技術日臻完善，成本逐年降低，2014年6月30號，國家食品藥品監督管理總局審查通過了二代測序技術（測序儀及檢測試劑盒）用于胎兒染色體非整倍體（T21、T18、T13）檢測。2015年6月8日，國家發展和改革委員會（簡稱發改委）了《新興產業重大工程包》通知，新型健康技術惠民成為六大工程之一。首先，以遺傳性耳聾和唐氏綜合征等遺傳性疾病基因篩查為重點，推進基因檢測技術在遺傳性疾病、腫瘤、心腦血管疾病和感染性疾病等重大疾病防治上的應用，促進健康惠民[1]。其次，快速推進基因檢測技術在遺傳性疾病大規模篩查上的應用，探索基因檢測技術在個人基因組檢測、基因身份證等新領域的產業化應用[1]。分子生物學技術成為了臨床醫學診斷、用藥的支撐體系，伴隨著個體化治療理念的逐漸深入，需要大量的相關檢測技術人才。但是傳統的分子生物學教學并沒有把相關的理論及技術體系與醫學的實際應用有機的結合起來，造成了人才培養與實際需求的脫節，一方面生物學專業的本科畢業生面臨著找工作困難的窘境，另一方面醫學及相關檢測機構需要大量的檢測技術人員，但普通的生物學專業本科生達不到相關的要求。隨著畢業生就業壓力的增加，很多新生剛入學就面臨著就業的迷茫，不知道畢業以后能從事什么樣的工作，甚至很多有轉專業的想法。因此，在進行專業授課時，尤其是分子生物學的授課時，改變既定的教學模式，適應社會發展的潮流就變得尤為重要了。

三、分子生物學課程講授模式探索

分子生物學的內容抽象復雜、講解困難，學生不易理解，所以我們選用了RobertWeaver編著的《MolecularBiology》作為分子生物學教材，該書語言流暢、內容豐富、科學性強，通過實驗及結果分析得出相應的結論，易于理解；同時增加了學生的學習興趣，有利于培養學生的科學思維方式[2]。在我從事分子生物學教學時，在開課之前進行了問卷調查，結果顯示，超過60%的學生列舉不出分子生物學相關技術的實際應用，更不了解其在醫學領域的應用。課余時間跟學生交流時發現：很多學生對這門課沒有清楚的認識，只是為了考試而學習，學生呈現出的問題是不知道學完分子生物學能做什么？將來能從事什么行業？針對學生的困惑，我改變了既定的教學模式，利用第一、二節課對分子生物學的技術體系及發展趨勢進行概述，并且與實際的應用尤其是在醫學上的應用進行了結合，解讀了相關的法規、政策文件，使得學生對分子生物學有一個概括性的認識，增加學生學習的積極性。在講到相關的分子生物學技術時，會對該技術的現實應用或最新前沿動態進行延伸，增加學生學習的信心。對于復雜的技術體系或理論體系，采取制作直觀、生動的幻燈進行講解，易于學生理解和掌握。同時鼓勵學生課前預習，課后查閱相關資料，加深印象；并組織學生進行相關資料匯總、交流，在課堂上進行分組討論，不僅增加了學生的學習興趣，而且加深了認識。通過靈活的、理論聯系實際的教學方式，學生對分子生物學的學習興趣十分濃厚，積極性非常高，達到了預期的效果。但是在教學過程中也出現了一些問題，如分子生物學實驗課與理論課的脫節，實驗課提前完成，與理論學習沒有同步進行，削弱了學生對相關實驗的認識及理解。在講到相關技術原理時，問答過程顯示，大部分同學并不能把相關原理與所做實驗進行有機的聯系，沒有起到加深認知的作用。建議在以后的教學過程中，理論講授與實驗操作緊密配合，便于學生理解。

四、分子生物學教學改革的一些建議

結合分子診斷技術的臨床應用，對分子生物學的教學改革提出以下建議：（1）對于復雜的理論與技術體系，采用多媒體教學與板書相結合的方式，易于學生理解掌握。（2）掌握著名科學家研究過程中的一些典故，增加教學的故事性及趣味性，提高學生學習的興趣。（3）加強分子生物學相關技術與實際應用的聯系，增加學生學習的積極性。（4）傳遞分子生物學技術在臨床應用的相關政策、法規，增加學生就業的信心。（5）相關技術的理論講解與實驗緊密結合，增加學生的理解深度。（6）理論聯系實際，帶學生參觀醫院的檢測平臺及醫學檢測機構的平臺，使學生有更直觀的認識。（7）推薦學生到醫院及醫學檢測機構實習，完成畢業設計，不僅完成了畢業論文，而且使得學生提早接觸社會，提高適應社會的能力[3]。

篇（6）

食品安全研究以提高我國食品污染物、食源性致病因素和轉基因食品、農產品的快速檢測水平和能力為目標，發展以具有快速、簡便、準確、靈敏、現場操作性強的免疫分析方法為核心的檢測技術體系，為食品安全監控提供急需的現場快速檢測技術和分析檢測過程中的通用前處理技術，并開發擁有自主知識產權的可商品化產品。食品安全風險評估以食品、農產品中農藥殘留、獸藥殘留及其他化學和生物污染物風險評估與管理研究為主要內容，研究建立符合我國國情的食品供應安全控制模式、規范和體系。

篇（7）

中圖分類號：G424 文獻標識碼：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

食品檢驗、品質管理與新產品研發等工作是所有食品類企業的重點工作崗位，每年有50%以上的食品加工與安全類人才從事相關職業。因此，食品分析與檢驗類課程是所有高校食品科學與工程、食品營養，以及食品安全等專業的基礎與必修課程，也是食品及相關專業學生參加國家職業技能鑒定食品檢驗工綜合考核的一門最重要課程。為培養出完全能滿足企事單位要求、創新性強的高級應用型人才，不管是本科教育還是專科教育，各高校都非常重視該類課程的教學質量，國家級、省級，以及校級建設精品課程非常多，發表的相關教學改革論文也有30余篇，國內外相關教材也不少于20余本。筆者在認真學習各級精品課程建設、教材，以及期刊論文的基礎上，①②③④結合自己所在教學團隊多年教學的改革與實踐，就理論與實踐課程內容、教學方式及考核等方面的不足與改革探索進行概述，僅供廣大教育教學者參考。

1 食品分析與檢驗理論與實驗課程體系與內容的不足與改革探索

食品分析與檢驗是學生掌握食品質量檢測與控制的重要課程之一，其理論性、實踐性與應用性極強，一般高校都設置32學時左右的理論課程學習和24學時左右的實驗課程學習。主要內容包括一般成分、食品添加劑、有毒有害成分，以及包裝材料的分析等。內容非常多，56個學時不可能完成全部內容的學習。目前絕大部分高校都主要完成一般營養成分和部分食品添加劑和有毒有害成分的分析，主要介紹相關成分的分析原理、步驟與注意事項，內容單一枯燥，與其它課程和相關法律法規脫節，沒有充分闡述各成分的測定意義，造成學生學習興趣不高，加之課件缺乏動畫、視頻等音像資料，學生很難準確理解測定原理與步驟和測定技巧。多年的教學發現，很多學生到大四做畢業論文，甚至部分考入的研究生連標準曲線都不會做，有的還在用坐標紙畫標準曲線，教學內容與方式需要及時更新。部分學生在創新研究與畢業論文反映出對數據處理掌握不夠，對有效數字的保留、多數據統計分析都存在較大問題。

對于上述問題，我們在教學內容上不斷更新和細化，針對薄弱環節調整教學內容與重點，主要表現在：（1）在開設食品物性與感官評定課程之前，我們單獨設置食品感官評定一章內容，重點介紹感官評定的方法與數據處理，并結合食品實驗數據處理課程，開設相關實驗，提高學生感官評定的學習質量。開設食品物性與感官評定課程之后，該門課程主要系統介紹食品感官評定與物性分析的理論知識，在食品分析實驗中開設相關綜合設計性實驗，提高兩門課程的學習質量。因此，筆者認為，在沒有食品物性與感官評定課程的高校，應最后單獨設置相關理論課程與實驗課程的學習，進一步提升學生監測食品品質的綜合能力。（2）結合食品試驗設計的學習內容，重點介紹食品數據的記錄與處理，如有效數字的保留、準確度、精確度、標準誤差和標準偏差等的含義與表示方法，并多舉實例分析，尤其是往年學生的出錯數據記錄與處理。（3）理論課程內容包含一般成分分析，強調一般成分分析的重要性、必要性，并強調食品標準與法規、食品安全法、食品營養標簽規定等法律法規對食品分析與檢驗的相關要求，增強學生的學習積極性與主動性。在講述食品添加劑與食品污染物時，要多舉目前新聞網絡等媒體和廣大群眾都關心的典型食品添加劑事件與食品污染事件，說明添加劑與食品污染物檢測的種類和意義，詳細介紹重要的典型的添加劑如苯甲酸、亞硝酸鹽、重金屬鉻和汞等的來源、測定意義、原理、步驟與注意事項等。（4）在課程內容中充分體現現代食品檢測技術，比較標準化的、經典的、規范化的傳統標準化檢測技術與現代檢測技術之間的優勢和缺點，積極引導學生建立新型分析檢測方法建立的創新思維，并能根據食品產品檢測要求，合理選擇檢測方法。比如最簡單的水分測定，一般經典方法可能為常壓干燥、真空干燥法和蒸餾法，講解時能和現代食品紅外水分檢測技術相互比較，充分體現現代技術的快速便捷性，以后學生在大規模測定水分時，可能就會選擇后者，不會選擇一般干燥法，費時費力。（5）樣品預處理好壞是食品檢測成功與否的關鍵，因此，在學習各成分測定時，尤其注意樣品預處理方法的介紹。食品原料包括生物與非生物組織、固態與液態、動物與植物產品等，即使水分測定也不能馬虎，如蔬菜、豆類和肉類三種原料的預處理方式完全不同，如果都參照風干豆類樣品的預處理，也就是簡單粉碎，將會顯著增加蔬菜和肉類樣品水分測定結果的誤差。（6）食品分析與檢驗實驗是理論與實踐結合的重要紐帶，是食品分析與質量控制教學體系的重要組成部分，也是提高學生實踐動手和創新能力的必要途徑。實驗課程內容的設計不能簡單取決于理論課程的學習，應根據食品分析與檢驗和所在學科整個課程體系進行模塊化設計，多年的實驗教學改革與實踐證明，首先就是實驗內容的設計，目前我們實驗內容主要包括一般營養成分分析（水分、蛋白質、脂肪、灰分）模塊、添加劑亞硝酸和二氧化硫測定模塊、牛奶中青霉素和油炸方便面中丙二醛的測定模塊、食用油/肉制品/乳制品綜合設計性檢驗模塊。實驗內容涉及面廣，選擇對象為日常生活中常見食品，由基礎到綜合，模塊化教學，有助于學生系統掌握典型食品分析與檢測方法，顯著提升了該門課程和其他課程的教學質量。

2 食品分析與檢驗理論與實驗課程教學方式方法的不足與改革探索

結合課程內容，選用不同的教學方式與方法，學生學習興趣與效果截然不同。過去，理論課程和實驗課程分別主要為“師講生聽”和“師講生做”的方式。由于內容本身枯燥，加之學生對很多術語與設備不太熟悉。總是似懂非懂，對于實驗課程，反正有講義和老師在身邊，邊做邊看邊問，課堂上基本能學會機械的實驗操作。但是，對課程與與實驗內容沒有融會貫通，不能堅持課前預習和課后復習，導致學習效果不佳。

多年的學習與教學改革探索，形成“他導―互導―自導”的教學方式，學習效果和教學質量顯著提升。首先，在課程學習之前，將所要理論課程和實驗課程學習內容，包括講師講授、學生課外學習和實驗討論內容等全部告訴學生，并要求學生根據自己學習特點和安排提前預習和學習，有助于學生系統了解本門課程的學習內容，增強學生的積極性。由于本門課程學習內容非常多，教師講授部分主要針對重點典型成分進行系統講解，為學生提供學習思路與方法，首先形成“他導”的教學方式。在各模塊學習過程中，布置相關課外課程論文與課堂討論，讓學生自主積極多方面學習，并通過討論，教師點評等方式形成“他導―互導―自導”的學習方式。尤其是實驗課程，互導和自導至關重要，有助于學生深刻理解實驗原理、最大程度地掌握實驗操作步驟與技巧等。

另外，食品分析中某些檢測項目如水分、蛋白質、脂肪和灰分等，耗時長和操作步驟相對簡單等。如果每個實驗都單獨安排學時，存在等待時間過程過長，學生聊天、實驗效率低，嚴重影響實驗課質量。模塊化教學中將水分、蛋白質、脂肪和灰分類長耗時項目放在一個模塊，也就是將四個實驗作為一個實驗項目，也就是食品中水分、蛋白質、脂肪和灰分的測定，可以統籌利用時間，讓學生系統掌握常見營養成分的分析測定方法，著實提高實驗效率與實驗教學質量。

3 食品分析與檢驗理論與實驗課程考核的不足與改革探索

一般地，理論課程考核主要包括平時成績與期末考試成績，前者主要包括平時作業與考勤等。實驗課程主要是實驗報告和形式化的實驗技能抽測。考核相對單一，少部分學生認為只要期末考試成績及格就能通過本門課程的考核，平時學習積極性不高。為此，我們改革后的理論課程考核主要包括平時成績（課程論文、課后作業、課堂隨機測驗、口試、考勤）和期末考試（試題庫），每次平時成績記錄后立即公布，讓學生隨時了解自己的平時成績，做到公正公平。另外，教師要認真批改每一份報告與作業，對于平時作業較差的學生，可以讓其修改，并鼓勵學生修改。通過多次交流學習，學生學習積極性與學習質量顯著提高。同時，教師可以隨時發現學生學習和自己教學中存在的不足并及時更正。實驗課程的考核包括課前預習報告與口試、現場操作、衛生整理、實驗報告四部分。根據實驗前的預習報告，結合學生操作前教師的講解，隨機口試測驗，通過后方可進行后面的實驗操作。實驗操作過程中，仔細觀察學生操作的規范性、正確性，及時糾正學生的錯誤，以及學生在整個實驗過程中的三廢處理與衛生保持情況，并隨時詢問學生試驗相關問題，現場給分并公布成績。對于實驗報告，要求小組數據共用，但必需自己處理數據和撰寫實驗報告，尤其寫好實驗中的注意事項與影響實驗結果的因素，也就是討論分析部分，對于寫得不好者，可以重寫，重新評定成績。這樣，學生對自己的成績也滿意，尤其是可以提高學生自己的總結能力、創新實踐與寫作技巧等。

總體來說，經過多年的改革與實踐，教學改革效果與教學質量顯著提高。但改革是個巨大的系統工程，總體目標仍就是通過革新教學內容與教學方式方法等，最終激勵學生主動學習，培養創新思維，系統深度掌握本門課程的相關內容，為以后的學習工作奠定良好基礎，在以后的工作中，我們仍然會集中廣大教育教學者的智慧，不斷改革探索，進一步提升教學質量。

基金項目：西南科技大學2013實驗室開放基金項目（13xnkf09）

注釋

① 張英華，王喜波.關于《食品分析》教學改革的幾點思考[J].林區教學，2012.6：8-10.

篇（8）

食品安全快速檢測技術是食品質量與安全、水產品質量與安全、農產品加工與貯藏、水產品加工與貯藏專業等學科相關專業本科生必修的專業課，也是我校本科食品質量與安全、食品工程專業的一門專業必修課。食品安全快速檢測技術是研究和評定食品安全的一門技術性和實踐性很強的應用學科。它是食品科學的重要分支，是在食品營養學、食品分析、食品衛生學、食品微生物學、食品生物化學和食品毒理學的基本理論指導下，運用現代科學技術和檢測分析手段檢測食品中與安全有關的物質的科學[1]。我通過多年的教學實踐，從課程教學團隊、理論教學內容、實驗教學方法、考核方式等方面進行了食品安全快速檢測技術的教學改革，形成了符合實際的教學體系。

一、建設高水平教學團隊

教師是教學的核心力量，沒有高水平的教師隊伍，就沒有高質量的教學效果。食品安全快速檢測技術課程內容涉及面廣泛，不僅涉及理化檢驗，還涉及免疫學、生物技術、微生物學等內容。為了提高本課程教學質量，建立課程教學團隊，探索輪講和共講的課程教學模式。如講到膠體金法快速檢測部分內容時，讓講解食品免疫學導論的老師給學生講解，該老師博士課題就是膠體金試紙條的制備，因此相關知識由他講解，不僅講得很透徹，而且給學生講解了很多前沿知識，拓寬了學生的知識面。在涉及轉基因食品的快速檢測時，讓講解食品生物技術的老師上課，該老師博士研究的就是基因重組方面的相關課題。通過采用這種輪講和共講的課程教學模式，教學質量大大提高，因為每個老師都有自己的專長，因此相關知識講解得就更透徹、精彩，學生普遍反映良好，評價每次理論課就是一場精彩的專業報告。

二、優化理論教學內容

（一）根據專業特點，合理安排理論教學。

教學內容要反映教學活動中傳授的知識和技能的范圍和性質，是開展教學活動的主要依據。傳統的教學以內容專、深、細為主，對知識的細節陳述占據了大量的課堂教學時間，信息量少，結論、說明、講解都是現成的，學生被動地聽講和記憶，很少預習、思考、評判和創新。目前，課程內容是根據課程特點，結合本專業人才培養目標、崗位工作任務、企業專家意見和行業企業發展需要，圍繞學生就業的工作崗位及崗位所需要的知識、能力、素質要求進行分析后確定的。河南科技學院開設食品安全快速檢測技術課程的專業是食品質量與安全。食品質量與安全專業的理論課為32學時，實驗課為16學時，為了處理好“學時少”與“內容多”之間的矛盾，保證學生能更好地掌握課程的內容，教學需從實際出發，突出重點，借助各種教學手段，采用靈活多樣的教學方法，保證完成教學任務。由于食品質量與安全專業學生學過食品分析的理論課程，因此我通過查閱教學大綱、以前筆記和咨詢食品分析老師的方式，了解學生學過的內容，對學過的內容不再講解，避免重復，重點講述新內容。例如，對學生接觸過的食品中營養成分的測定、有毒有害物質的常規測定方法，以及檢驗技術的基本知識等內容，課上將不再贅述。對學生沒有接觸的各類食品檢驗內容，如毒素、微生物、轉基因、新鮮度的檢驗、摻雜摻假的檢驗等相關內容，相應增加教學時數，這樣既增強了課程的實用性和趣味性，又促進了學生對專業技能的掌握，為下一階段的實驗操作打下了良好的基礎。

（二）改進教學方法，強化教學效果。

在教學過程中，教學方法起著舉足輕重的作用。采用正確的教學方法，能促進教學目標的實現。運用傳統的教學方法，學生常常感到課程枯燥、難記憶，對課程內容不感興趣，而對于本科教學而言，培養大批高素質、具有創新能力的實用型人才是教學的最終目標，所以，對傳統的教學方法進行改革勢在必行。將以信息技術、多媒體技術為代表的現代科技引入教學領域，提高了教學方法的有效性和靈活性，促進了教學改革的深入進行。靈活運用多種教學方法，可更好地處理傳授知識、培養能力、提高素質三者的關系[2]，具體做法如下：1.進行課前提問。課前利用幾分鐘時間進行提問，對上節主要內容進行回顧，同時引出新課的內容，這樣學生可以溫故知新，強化對知識的掌握，同時了解兩次課之間的聯系，有助于知識的融會貫通，強化學習效果。2.案例式啟發教學。授課時，結合實際案例，將食品安全問題引入教學過程。例如，講到黃曲霉毒素的快速檢測時引入毒大米事件，講到貝類毒素的快速檢測時引入廣東等地出現的織紋螺中毒事件，講到轉基因食品的快速檢測時引入轉基因大豆油，講到農藥殘留的快速檢測時，將海南的毒豆角事件聯系起來，介紹農藥的主要種類，以及農藥速測卡的基本原理及優缺點，使學生感覺到所講內容的重要性和實用性。在講到獸藥殘留的快速檢測時，引入“瘦肉精事件”，以及瘦肉精事件發生后，檢測部門普遍使用的檢測方法——金標免疫測定法，同時與日常的乙肝檢測等聯系起來，使學生對金標免疫試紙條的使用范圍有更多的了解。了解其測定原理和方法，同時與經典方法進行比較，了解其優缺點，最后將最新研究動向融于其中，拓寬學生的知識面，激發學生的學習興趣，活躍課堂氣氛，增強學生的參與意識。3.巧用多媒體教學。在教學中合理使用信息及多媒體技術加強學生的感性認識。如：通過流程圖、圖片等，增加課堂信息量，解決“學時少”與“內容多”之間的矛盾，對一些實驗條件無法達到，學生難以理解而操作要求又較高的實驗項目，使用多媒體教學法能夠顯示出其獨特的優勢。教學中播放膠體金的制備過程、金標免疫試紙條、免疫滲濾實驗、酶聯免疫實驗的視頻資料，這些生動、形象的示范和講解，讓學生一目了然，快速了解如何制備膠體金和免疫層析試紙條，如何自己制作免疫滲濾裝置，以及酶聯免疫每一步的操作方法和注意事項，以便他們更快地掌握教學難點和重點。4.增加課堂討論。在講解完有毒有害物質的快速檢測方法后，專門留一次課的課堂討論，讓學生針對目前所發生的食品安全事件，結合所講內容、查閱資料，自己設計出一種快速檢測方法。我發現，討論課程是學生表現最活躍、最喜歡上的，課堂上，學生展示做好的PPT，提出解決問題的方法，老師和其他同學可以進行評價和補充，學生踴躍發言，盡情享受解決問題的快樂，并能將所學知識真正用于解決實踐問題，達到學以致用的目的。

三、改進實驗教學內容與方法

（一）建立科學的實驗教學體系。

科學的食品快速檢驗實驗教學體系，要以實驗教學目標為依據，以學生實踐能力和創新能力培養為主線，把知識、技能與素質融為一體，由初級到高級、由簡單到復雜，分層次構建實驗教學體系[3]。實驗的整個體系包括基礎性驗證實驗、綜合性應用實驗、設計性研究實驗。選擇較好題材的實驗內容，按教學內容進行組合，單獨制訂實驗教學計劃和教學大綱，結合學校實驗室的具體情況列出實驗項目，實驗順序與理論教學內容相一致，每次理論課后，安排相關的實驗內容，使學生在實驗過程中加深對理論部分的理解，逐漸適應并掌握各項實驗技能，其中包括農藥殘留的快速檢測方法，化肥污染物硝酸鹽的快速檢測方法，獸藥殘留的快速檢測方法，病害肉的快速檢測方法，假冒偽劣食品的快速檢測方法，毒素的快速檢測方法等實驗內容。百聞不如一見，為了讓學生了解快速檢測的現狀，實驗中一些實驗器材購買的是市場上的快速檢測試劑盒，如毒素的快速檢測中購買的是酶聯免疫試劑盒，農藥的快速檢測購買的是農藥速測卡，獸藥快速檢測中購買瘦肉精金標免疫試紙條等。學生通過實驗，不僅了解了實驗的原理，而且認識了市場上的產品形式，對開闊視野、開拓思路具有積極的作用。

（二）充分利用實驗時間。

結合課程實驗特點，合理利用實驗時間。一些實驗項目在操作過程中學生需要等待的時間較長，為了充分利用寶貴的實驗課時，在實驗項目的間歇穿插其他內容或另一個項目，充分利用實驗時間。例如：測定農業殘留快速檢測時，除了速測卡外，給學生展示農殘快速檢測箱，在利用金標免疫法測定獸藥殘留方法時，利用樣品提取時間，給學生展示MIT商業試劑盒。在利用ELISA法測定黃曲霉毒素時，利用幾次培養等待的時間，給學生展示吊白塊快速檢測試劑盒，食鹽含碘量的快速檢測試劑盒，水溶性非食用色素快速檢測試劑盒等。這樣既能充分利用有限的學時，又能防止學生在實驗間隙無所事事，注意力不集中。

（三）實驗樣品多樣化。

實驗所用樣品盡可能從市場上購買與日常生活關系密切的食品。例如，在農藥殘留快速檢測時，從市場上購買容易出現問題的青菜、韭菜等樣品；在獸藥殘留的快速檢測實驗中，從學校附近的菜市場購買不同攤販的肉制品；在偽劣食品的快速檢測實驗時，從學校門口不同超市購買不同品牌的味精產品，讓學生檢驗其質量，看是否符合國家標準的要求，比一比哪個品牌好，采用這種形式極大地調動了學生的實驗積極性，增強了學生作為食品檢驗工作者的責任感。對食品快速檢測課程教學改革采取的一些有益嘗試，學生反應良好，普遍感到不僅學透了書本知識，而且與實際生產、生活緊密聯系，為以后的就業打下了堅實的基礎。

四、考核方法改革

傳統的課程考核方式是以期末成績為主，由于食品安全快速檢測技術課程是一門實踐性很強的課程，為了真正地反映學生對該門課的掌握程度，對課程進行考核時，把創新能力培養放在首位，著眼于學生知識素質能力的協調發展，改革課程考核和成績評價方式。改變單一的以期末考試為主的考核方式，增加課堂小組討論、代表發言、小論文，實操等分值，使課程的最終成績能真正反映學生的知識、能力、水平。

五、課程網站建設

食品安全快速檢測技術在食品檢測中發展迅速，網上資料也有很多，各種快速檢測方法層出不窮，為了讓學生對該門課程有更多的了解，在教學過程中我搜集了與課程相關的很多教學素材，并進行精選，建設和完善了課程網站，將網站建設作為課堂補充，方便學生自學。實踐證明，這給學生提供了一個增強師生互動的平臺，深受學生喜愛，效果良好。

新世紀對人才的素質提出了更高的要求，為此教育工作者必須改革舊的教育觀念，真正樹立與課程相適應的體現素質教育精神的教育觀念與方法，這樣才能滿足社會發展對人才的需求。

參考文獻：

篇（9）

[中圖分類號]G642 [文獻標識碼]A [文章編號]1009-5349（2015）05-0243-02

“民以食為天，食以安為先”，為解決食品安全領域的突出問題，食品質量與安全專業2001年在中國農業大學、西北農林科技大學等高校率先以特色專業招生，2002年該專業正式成為教育部批準的高校本科專業。[1]邵陽學院食品質量與安全專業經批準于2006年開始招生。

邵陽學院作為一所地方性本科院校，培養能適應地方經濟建設和社會發展需要的高級應用型人才是我們的主要目標。實踐教學對培養應用型人才有著特殊地位和作用， 構建一個更為合理的實踐教學體系，是教學改革的重中之重。

分析與檢測類實踐課程作為食品質量與安全專業必修的一類課程，是其專業實踐教學體系的一部分，包含了分析化學實驗、儀器分析實驗、微生物學實驗、食品分析與檢測實驗等多門課程，實踐性、應用性和綜合性較強，抓好課程建設和改革，提高教學質量，對培養高級應用型人才有著重要的現實意義。

一、邵陽學院食品質量與安全專業培養目標

培養適應地方經濟建設和社會發展需要的，德、智、體全面發展的，能在食品質量監管部門、食品生產企業從事分析檢測、質量控制、監督管理、安全評價、生產經營及科學研究等工作的基礎扎實、實踐能力強、綜合素質高、具有創新意識的應用型高級專門人才。

二、課程體系構建的思路

通過調研、總結和借鑒，從人才培養目標以及食品質量監管部門、食品生產企業對食品質量與安全類人才的能力要求和技能要求著手，按照培養應用型食品分析檢測、食品安全監管、食品風險評估、食品質量管理人才的要求，認真研究學生在分析與檢測方面應具備的知識結構，通過構建合理的課程體系和教學內容、強化實踐教學環節管理，

促使學生實踐能力、應用能力和職業能力的形成和提升。

三、課程體系建設和改革的基本內容

1.根據專業定位及培養目標對實踐教學環節的要求以及食品原料、食品加工、食品流通、食品消費、食品監管等領域對相關人才的要求和能力結構，構建分析與檢測課程類實踐課程體系，優化實踐教學內容。

2.改革教師培養和使用機制，加強師資隊伍建設。

3.改革實踐教學考核辦法。

4.開展大學生科技創新活動，拓展學生能力。

四、實踐效果

（一）構建四模塊遞進式實踐課程體系

邵陽學院構建了四模塊遞進式實踐課程體系，包括獨立實驗課、課程實訓、實習（認識實習、生產實習及畢業實習）、畢業論文，優化了教學內容。

1.獨立實驗課。獨立實驗課由基礎化學實驗、學科基礎實驗、儀器分析實驗、食品分析與檢測實驗組成。

有別于很多院校開設無機及分析化學實驗，我們開設了基礎化學實驗，包括四大化學實驗的經典實驗和綜合訓練，側重分析化學實驗。學科基礎實驗包括生物化學、微生物學中的經典實驗和綜合訓練，如電泳、層析、顯微鏡的使用方法、基礎培養基的制作方法、無菌操作技術、大腸菌群的檢測等。這兩部分實驗課主要是讓學生掌握實驗的基本知識，為學生提供化學、生物化學、微生物學背景方面的實驗技能訓練，規范、掌握相應的基本操作，同時培養其分析、推理、總結的能力。

儀器分析實驗主要是讓學生了解、熟悉一些分析檢測儀器的構造、用途、方法原理以及操作，重點是與食品分析與檢測相關度比較高的一些儀器，如原子吸收分光光度計、高效液相色譜儀等。

食品分析與檢測實驗著重讓學生熟悉、掌握食品常規檢測項目的方法、原理以及操作，進一步熟悉有關儀器的使用，培養獨立思考、分析和解決問題的能力。

通過實踐，構建了基礎實驗、專業基礎實驗、專業實驗三層次合理銜接、相對獨立的實驗教學課程體系和內容，對學生實驗的基本知識、基本技能進行了較系統的訓練和提高，訓練、培養了學生歸納總結、獨立思考、分析和解決問題的能力。

2.課程實訓。食品分析與檢測類課程實訓主要包括食品微生物檢驗實訓、食品分析與檢測課程實訓、食品安全檢測技術課程實訓，采取開放的形式，充分發揮學生的主體作用，教師只指導、答疑（根據食品行業的要求及發展，教師在有些項目上也可作些引導）。

在食品分析與檢測課程實訓、食品安全檢測技術課程實訓、食品微生物檢驗實訓中，要求學生自主設計實訓方案。學生根據一種樣品（可以是買的，也可以是學生自己做出來的食品；可以是水果、蔬菜、牛奶，也可以是水果罐頭、酒、奶粉……），自己查找資料，了解樣品的常規分析檢測項目、質量控制指標以及安全衛生指標，選擇合適的分析方法，進行樣品處理，配制相關試劑溶液，分析檢測其中的幾個項目并作出評價（有的分析檢測項目在食品分析與檢測實驗中沒有開過，需要學生根據資料、自己學過的知識和技能完成實訓）。另外，在實訓過程中將一些在食品分析與檢測實驗中不便以單獨實驗形式使用到的一些儀器設備，如快速檢測的儀器、糖度計、酒精度計、質構儀、電子鼻、電子舌等融入到項目檢測中，對快速檢測、感官評價、小型儀器設備的使用等內容作一補充。這樣一來，學生對食品樣品的質量、安全指標有了一個全面的認識，對分析檢測過程有了較深的體會，初步掌握了綜合運用各種檢測方法判斷產品質量是否合格的方法和技能，也鍛煉了文獻查閱能力以及分析解決問題的能力。

同時將食品分析與檢測融入食品工藝學課程實訓中，看著自己生產的產品，吃著自己檢驗合格的食品，學生感到新鮮、興奮外，對從原料到食品的生產過程有了更深入的了解，對食品質量、安全控制有了較深入的認識；學生變被動模仿為主動參與，激發了積極性、主動性和責任感；結合食品生產鏈從原料到產品，融合生產工藝和分析檢測，學生的實踐能力、綜合運用知識的能力、分析解決問題的能力得到提高。

3.實習。加強生產實習及畢業實習，縮短與食品企業生產實際、食品質量與安全控制及監管要求的距離，為學生零距離就業創造條件。

以邵陽市質量技術監督局、百威英博（湖南）啤酒有限公司等單位為實習基地，讓學生進行頂崗實習，參與分析與檢測等工作，熟悉食品質量檢測、食品安全監管、食品安全評價等相關崗位要求，促使學生提高分析解決實際遇到的具體問題的能力和就業崗位適應能力，形成和提升職業能力，為畢業后走向工作崗位和進一步學習奠定基礎。

4.畢業論文。在畢業論文選題時，有意識地提供一些分析檢測方面的課題以及一些新方法的研究課題，對學生在食品分析與檢測方面的各種能力進行綜合性總結和檢閱。

（二）建設教學經驗較豐富、愛崗敬業的師資隊伍

通過引進優秀人才和雙師型人才、實施“青年教師導師制”重點培養，不斷提高教師隊伍的整體素質和水平，建設了一支教學經驗較豐富、愛崗敬業的師資隊伍。

（三）改革實踐教學考核辦法

改變傳統的一份報告定成績的做法，根據不同模塊實踐課程的特點和要求，采用不同的考核辦法。獨立實驗課的成績由實驗報告、基本操作成績、實驗理論考試成績等組成；實訓課程成績由學習態度、方案設計、現場操作、實習報告或專題論文等內容組成；實習成績由實習日志、實習報告、實習單位評價等內容構成；畢業論文成績按三部分評定，即學生畢業論文完成情況分、畢業論文質量分、學生答辯情況分。

同時引入了職業資格考核項目，70%以上的學生分別獲得微生物檢驗、食品檢驗等職業資格證書。[2]

（四）培養學生創新素養，拓展學生研發能力

依托食品類專業大學生創新訓練中心（省級）和食品俱樂部（系級），以項目承載的方式開展大學生創新活動，豐富了學生的課外活動，充分調動了學生參與實踐學習的積極性，激發、培養了學生的創新興趣和素養，拓展了學生解決實際技術問題和產品開發的能力。

通過構建合理的實踐課程體系和教學內容并認真實施，學生的分析與檢測能力達到了食品質量監管部門、食品生產企業相應的要求，畢業生活躍于食品流通、食品監管等各個領域，工作在質量與技術監督局、藥監局、上海城市超市、步步高商業連鎖股份有限公司、百威英博（湖南）啤酒有限公司等食品質量監管部門、食品銷售企業、食品生產企業的質量監管、質檢、品控崗位上（當然不局限于這些崗位，這里只針對分析檢測崗位而言），用人單位普遍認為我校食品質量與安全專業學生動手能力強，適應工作快，具有“下得去、用得上、留得住”的特點。[2]

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主管單位：北京電子控股有限責任公司

主辦單位：北京市電子產品質量檢測中心;北京方略信息科技有限公司

出版周期：雙月刊

出版地址：北京市

語

種：中文

開

本：大16開

國際刊號：1674-6244

國內刊號：11-5808/TS

郵發代號：

發行范圍：國內外統一發行

創刊時間：2009

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期刊簡介

《食品安全質量檢測學報》（雙月刊）創刊于2009年，是國內首本專注于食品安全與質量的科技期刊.它所刊登的論文將反映食品安全和質量控制的研究熱點、前沿技術及發展方向.《食品安全質量檢測學報》意于搭建中國食品安全與質量及其相關領域的國內外科學家探索新理論、新技術的平臺;努力成為培養和發現食品安全和質量學科人才的基地,不同學派、不同學術觀點“百家爭鳴”的園地. 讀者為從事食品及相關行業的科研、管理人員及教育工作者。

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0.引言

隨著科學技術的迅猛發展和信息時代的到來，作為現代信息技術三大支柱技術之一的傳感器技術，已然成為監測和控制領域獲取物理信息的重要手段，在國民經濟建設中占據著極其重要的地位。比如，在工農業生產領域，工廠的自動流水生產線，全自動加工設備，許多智能化的檢測儀器設備，都大量地采用了各種各樣的傳感器；在礦產資源、海洋開發、生命科學、生物工程等領域傳感器的應用也是無處不在。可以說，沒有傳感器這個載體，任何先進的科學技術要實現這樣那樣的功能是不可能的。

1.光電傳感器及測控技術簡介

1.1基本概念

光電傳感器是以光電效應為基礎，是一種將光信號（紅外、可見及紫外光輻射）轉變成為電信號的器件。論文參考網。光電傳感器是在各種光電檢測系統中采用光電元件作為檢測元件的傳感器，它一般由光源、光學通路和光電元件三部分組成。

按光電元件(光學測控系統)輸出量性質可分二類,即模擬式光電傳感器和脈沖(開關)式光電傳感器。其中，模擬式光電傳感器是將被測量轉換成連續變化的光電流，它與被測量間呈單值關系，主要包括有透射(吸收)式、漫反射式、遮光式(光束阻檔)三大類型；脈沖(開關)式光電傳感器中，光電元件接收的光信號是斷續變化的，因此光電元件處于開關工作狀態，它輸出的光電流通常只有兩種穩定狀態的脈沖形式的信號，多用于光電計數和光電式轉速測量等場合。

光電檢測技術：是利用光電傳感器實現各類檢測。它將被測量的量轉化成光通量，再轉化成電量，并綜合利用信息傳送和處理技術，完成在線和自動測量。它具有高精度、高速度、遠距離和大量程、非接觸式檢測、壽命長、數字化和智能化的特點。

1.2光電傳感器工作原理

主要是把被測量的變化轉換成光信號的變化，然后借助光電元件進一步將光信號轉換成電信號，其物理基礎是光電效應。它是由于物體吸收到光子能量后產生的電效應，通常把光電效應分為三類：

1.2.1外光電效應

在光線作用下能使電子逸出物體表面的現象稱為外光電效應。基于該效應的光電器件有光電管、光電倍增管等。

1.2.2內光電效應

在光線作用下能使物體電阻率改變的稱為內光電效應，又稱光電導效應。基于該效應的光電器件有光敏電阻、光敏晶體管等。

1.2.3半導體光生伏特效應

在光線作用下能使物體產生一定方向電動勢的稱為半導體光生伏特效應。基于該效應的光電器件有光電池。

1.3光電傳感器特點

1.3.1 檢測距離長。

1.3.2 對檢測物體的限制少

由于以檢測物體的遮光和反射為檢測原理，所以都可以對金屬、玻璃、塑料、液體等幾乎所有物體進行檢測。

1.3.3 響應時間短

光本身為高速，并且傳感器的電路全都由電子零件構成，所以不包含機械工作時間，響應時間短。

1.3.4 分辨率高

能夠通過高級設計技術使投光光束集中在小光點上，或通過構成特殊的受光光學系統來實現高分辨率，也可進行微小物體檢測和高精度的位置檢測。

1.3.5可實現非接觸的檢測

可以無須機械性地接觸檢測物體實現檢測，因此不會對傳感器和檢測物體造成損傷，因此，傳感器能長期使用。

1.3.6可實現顏色辨別

通過檢測物體形成的光的反射率和吸收率，根據被投光的光線波長和檢測物體的顏色組合而有所差異。利用這個特性，可對檢測物體進行顏色的檢測。

1.3.7便于調整

在投射可視光的類型中，投光光束是眼睛可見的，便于對檢測物體的位置進行調整。

2.光電傳感器的研究應用

光電傳感器可用于檢測直接引起光量變化的非電量，如光強、光照度、輻射測溫、氣體成分分析等；也可用來檢測能轉換成光量變化的其他非電量，如零件直徑、表面粗糙度、應變、位移、振動、速度、加速度，以及物體的形狀、工作狀態的識別等。論文參考網。光電式傳感器具有非接觸、響應快、性能可靠等特點，因此在工業自動化裝置中獲得廣泛應用。近年來，新的光電器件不斷涌現，特別是CCD圖像傳感器的誕生，為光電傳感器的進一步應用開創了新的一頁。本文就光電傳感器最常見的應用實例來進一步說明。

2.1 在煙塵濁度監測儀上的應用

防止工業煙塵污染是環保的重要任務之一。為了消除工業煙塵污染，首先要知道煙塵排放量，因此必須對煙塵源進行監測、自動顯示和超標報警。煙道里的煙塵濁度是用通過光在煙道里傳輸過程中的變化大小來檢測的。如果煙道濁度增加，光源發出的光被煙塵顆粒的吸收和折射增加，到達光檢測器的光減少，因而光檢測器輸出信號的強弱便可反映煙道濁度的變化。

2.2 光電池在光電檢測和自動控制方面的應用

光電池作為光電探測使用時，其基本原理與光敏二極管相同，但它們的基本結構和制造工藝不完全相同。由于光電池工作時不需要外加電壓；光電轉換效率高，光譜范圍寬，頻率特性好，噪聲低等，它已廣泛地用于光電讀出、光電耦合、光柵測距、激光準直、電影還音、紫外光監視器和燃氣輪機的熄火保護裝置等。

2.3 CCD圖像傳感器（電荷耦合器件）的應用

CCD傳感器應用時是將不同光源與透鏡、鏡頭、光導纖維、濾光鏡及反射鏡等各種光學元件結合，應用了光、機、電和計算機相結合的高新技術，作為一種非常有效的非接觸檢測方法，CCD被廣泛用于在線檢測尺寸、位移、速度、定位和自動調焦等方面。

2.3.1 利用CCD測量幾何量，CCD誕生后，首先在工業檢測中制成測量長度的光電傳感器，物體通過物鏡在CCD光敏元上造成影像，CCD輸出的脈沖表征測量工件的尺寸或缺陷。

2.3.2 用于傳真技術，文字、圖象識別。例如用CCD識別集成電路焊點圖案，代替光點穿孔機的作用。論文參考網。

2.3.3 自動流水線裝置，機床、自動售貨機、自動監視裝置、指紋機。

2.3.4 CCD固態圖像傳感器作為攝像機或像敏器件，取代攝像裝置的光學掃描系統（電子束掃描），與其它攝像器件相比，尺寸小、價廉、工作電壓低、功耗小，且不需要高壓。

2.3.5 M2A攝影膠囊（Mouthanus）,由發光二極管做光源，CCD做攝像機，每秒鐘兩次快門，信號發射到存儲器，存儲器取下后接入計算機將圖像進行下載。

2.3.6 CCD是數碼相機的電子眼，它革新了攝影術，現在光可以被電子化地記錄下來，取代了膠片。這一數字形式極大地方便了對圖像的處理和發送，”諾貝爾獎評選委員會稱贊說，“無論是我們大海中深邃之地，還是宇宙中的遙遠之處，它都能給我們帶來水晶般清晰的影像。”

2009年10月6日，瑞典皇家科學院在斯德哥爾摩宣布，將2009年諾貝爾物理學獎授予華人科學家高錕以及兩名美國科學家韋拉德-博伊爾(Willard Boyle)和喬治-史密斯(George Smith)，以獎勵他們在光纖和半導體領域上的開創性研究。高錕的獲獎理由為——“在光學通信領域光在光纖中傳輸方面所取得的開創性成就”。兩位美國科學家的獲獎理由為——“發明了一種成像半導體電路，即CCD(電荷耦合器件)傳感器”。

3.結束語

光電傳感器及檢控技術兩者間的有效結合，提高了工農業領域、軍用器械等等領域的生產率，降低了生產成本。可以預見，隨著信息技術和自動化技術的快速發展，光電傳感器、微/ 納米光電測控技術等在國民經濟建設中將繼續得到越來越廣泛的應用。

【參考文獻】

[1] 彭軍.傳感器與檢測技術.西安:西安電子科技大學出版社,2003.

[2] 謝向花.光電傳感器檢測技術研究.中國科技信息,2005 年第7 期.