应用型高校食品专业仪器分析实验教学的探索
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156 食品安全导刊 2020年3月T logy科技食品科技随着目前人们自我保护意识的不断增强,对于食品安全也越来越关注,因而需要更好地保证食品安全,在这种情况下,食品检测分析工作的开展也就更加重要。
在当前的食品检测分析中,仪器分析法有着越来越广泛的应用,且具有较重要价值,在提升食品检测分析质量及效率方面十分有利。
基于此,本研究中针对仪器分析法在食品检测分析中的应用进行分析,以保证食品检测分析工作的有 效开展。
1 仪器分析法的应用概述随着现代科学技术的不断快速发展,在食品检测分析中仪器分析法有着越来越广泛的应用,并且在实际应用中具有重要的作用及价值。
仪器分析法是在食品检测分析中,通过对相关仪器设备的充分利用,依据食品自身的化学性质及物理性质而实行检测分析的一种方法。
在食品检测分析方面,通过对仪器分析法进行科学合理应用,以有效分析食品各个方面的指标,相比于传统检测分析方法,这种食品检测分析方法的优点是灵敏度较高,且能够使食品检出限量有效降低,同时这一方法的相关操作也十分简单,对于食品内部各种指标都能够实现快速检测及分析,且能够快速得到数据结果。
此外,在对仪器分析法进行合理应用的基础上,对于食品检测中涉及的有关数据,进行合理的分类处理,全面检测出食品中各种物质的含量,对食品内部情况实行详细分析,进而实现食品检测效果的有效提升,及时发现其中存在的问题,使食品安全得到保障,避免不合格食品进 入市场[1-2]。
2 食品检测分析中仪器分析法的具体应用2.1 食品检测分析中光谱分析法的应用在当前的食品检测分析中,光谱分析法属于其中比较常见的一种技术,该方法主要是利用物质吸收、反射电磁辐射以及电磁辐射与物质间的共同作用,从而进行有效检测。
通常情况下,物质中均具备基态电子,在用电磁波对物质进行照射的情况下,物质中的这些基态电子会吸收电磁波,促使这些基态电子转变为激发状态,物质中所的电子通过不同形式实现能量发散,从而可依据能量发散情况实现食品内各种物质的检测分析。
I nd ustry行业研究行业食品检验中仪器分析方法的有效应用在开展食品检验时,必须保证对食品检验流程和各项要求有所了解,同时强化仪器分析方法在食品检验中的应用力度,降低食品检验难度,缩短食品检验时间。
而且应用在食品检验中的仪器分析方法有很多,这就应强化食品检验人员对各项方法分析力度,分步介绍各类仪器分析方法在食品检验中的有效应用,加深相关人员对仪器分析方法的了解,为食品检验以及相关行业发展提供有力借鉴。
食品检验的概述食品检验的意义在开展食品检验时,应强化相关人员对食品检验意义的了解,提高有关部门对食品检验的重视力度。
就目前来看,食品检验的意义表现在以下几个方面:首先,通过食品检验可以帮助相关人员在短时间内了解食品中各类物质含量,判断食品安全效果,并遵循最终检验结果对食品安全问题展开有效处理,确保食品安全生产符合食品行业良性发展要求。
其次,在食品检验支持下可以帮助相关人员深入了解各类食品潜藏的质量问题,并在各项基础要求支持下确定标准化解决方法。
在解决食品质量问题条件下,缓解厂家发展损失,继而彰显食品检验优势和现实作用。
最后,在食品检验支持下可以强化食品加工行业安全发展力度,降低各项基础因素对食品加工生产安全性产生影响。
逐步提升各类食品加工生产安全效果,提升食品加工行业在现代化社会中的地位层次。
食品检验的要求尽管食品检验具备明显现实意义,但是不可否认食品检验在实际开展时也存在一些问题。
这就应遵循各项具体要求开展食品检验工作,降低食品检验出现各项问题的几率。
结合实际分析,明确食品检验的要求如下所示:第一,在开展食品检验前期,必须保证相关人员对食品种类和基础成分等方面有所了解,以此选择合理的食品检验模式,降低食品检验难度,避免食品检验出现问题,使得食品检验水平和最终结果可以得到有效保障。
第二,由于食品检验在实际开展时需要考虑的基础因素比较多,这就应强化各项仪器设备在食品检验中的应用力度,借助各类标准化仪器设备降低食品检验难度和出现问题的可能。
仪器分析实验教学中存在的问题及改革探索
白青鸿
【期刊名称】《天津化工》
【年(卷),期】2024(38)3
【摘要】仪器分析实验是化学专业必修的一门重要基础课程,其目的在于培养学生掌握化学仪器分析实验的基本知识和方法,学习化学分析仪器的使用,掌握规范化的操作技术。
当前,仪器分析实验教学过程中还存在学生多、设备少、课程内容多、教学课时少、仪器更新快、教学内容旧、考核方式不合理等问题,导致出现教师教学难,学生掌握知识点更难的局面。
基于上述原因,本文结合仪器分析实验课程的特点及教学中存在的主、客观问题,横纵向对比,分别从专业特点、教学内容、教学方法、教学评价等方面,积极探索多样化教学模式,激发学生的学习热情和创新思维,达到提高学生分析问题和解决问题能力的目的,最终培养出符合国家发展要求的应用型人才。
【总页数】3页(P154-156)
【作者】白青鸿
【作者单位】贵州大学化学与化工学院
【正文语种】中文
【中图分类】G642.0
【相关文献】
1.粮油检验实验教学中存在的问题与改革探索
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3.基础生物化学实验教学中存在的问题与改革探索
4.仪器分析实验教学存在问题及改革探讨
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食品检验中仪器分析方法的有效应用食品检验是保障公众健康和食品安全的重要一环,而仪器分析方法在食品检验中的有效应用对于确保食品质量和安全至关重要。
随着科学技术的不断发展,仪器分析方法在食品检验中的应用已经成为一个不可或缺的部分,其快速、准确、可靠的特点受到了广泛的认可。
本文将重点探讨仪器分析方法在食品检验中的有效应用,并以常用的一些仪器分析方法为例进行具体介绍。
仪器分析方法在食品检验中的有效应用主要体现在以下几个方面。
其一,仪器分析方法可以对食品中的有害物质进行快速检测,如重金属、农药残留、食品添加剂等。
通过仪器分析方法可以快速准确地测定食品中的有害物质含量,帮助监管部门确保食品安全。
其二,仪器分析方法可以对食品中的营养成分进行定量分析,如脂肪含量、蛋白质含量、维生素含量等。
这对于消费者来说是非常重要的,因为他们可以通过食品标签上的营养成分表来了解食品的营养价值,从而选择更加符合自己需求的食品。
其三,仪器分析方法还可以对食品中的微生物进行检测,如大肠杆菌、沙门氏菌等。
这对于预防食品中的微生物污染有着重要意义,可以保障食品的安全性。
常用的仪器分析方法包括色谱法、质谱法、光谱法等。
色谱法是利用物质在固体或液体固定相与移动相之间的分配作用来进行分离和分析的一种方法。
色谱法在食品检验中广泛应用于农药残留、食品添加剂和食品中的有机物质等方面。
质谱法是通过将待检样品中的物质分子进行碰撞解离并测量相应离子质量比来进行分析的一种方法。
质谱法可以对食品中的有机物、农药残留、重金属等进行快速准确的检测。
光谱法是利用物质吸收、发射或散射光的特性来进行分析的一种方法。
光谱法在食品检验中主要应用于食品中的营养成分和微生物的检测。
以色谱法为例,它在食品检验中的有效应用已经得到了广泛认可。
色谱法可以对食品中的农药残留、食品添加剂、有机物质等进行准确快速的检测。
对食品中的农药残留量的检测就需要用到色谱法。
通过色谱仪的分析,可以对食品中的农药残留量进行精确测定,以保障食品的安全性。
食品检验中仪器分析方法的有效应用食品检验是确保食品安全和质量的重要环节,而仪器分析方法是食品检验中的一项重要技术手段。
仪器分析方法通过利用现代化的仪器设备,对食品中的成分、营养、添加剂、有害物质等进行精确快速的检测分析,为食品安全和质量的监管提供了强有力的支持。
本文将就食品检验中仪器分析方法的有效应用进行探讨,以期加深对这一技术手段的了解,提升食品检验的水平。
一、仪器分析方法在食品检验中的重要性在食品检验中,仪器分析方法广泛应用于对食品中的成分、营养、添加剂、有害物质等进行检测分析。
以常见的食品检验项目为例,如果蔬中的残留农药、食品添加剂的使用、食品中的重金属含量等,这些项目都可以通过仪器分析方法进行检测分析。
1. 残留农药检测残留农药是目前食品安全领域的热点问题之一,而仪器分析方法在残留农药的检测上具有明显的优势。
现代化的仪器设备可以通过气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)或高效液相色谱-质谱联用技术(HPLC-MS)等手段,对果蔬中残留农药的类型和含量进行准确分析,确保食品中的残留农药符合国家标准。
2. 食品添加剂检测食品添加剂在食品加工制作过程中起着重要的作用,但过量使用或者不当使用食品添加剂可能会对人体健康造成危害。
利用现代化的仪器设备,可以对食品中添加剂的类型和含量进行快速准确的检测分析,确保食品添加剂的使用符合国家标准,并维护人体健康。
3. 重金属含量检测重金属是食品中常见的有害物质之一,其过量含量可能会对人体健康造成危害。
仪器分析方法可以通过原子吸收光谱(AAS)、电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)等手段,对食品中重金属的含量进行快速准确的检测分析,确保食品中重金属的含量符合国家标准,保障人体健康。
通过以上几个例子可以看出,仪器分析方法在食品检验中具有广泛的应用领域和巨大的应用潜力,其快速、准确的检测分析结果为食品安全和质量的监管提供了有力的技术支持。
虽然仪器分析方法在食品检验中具有广泛的应用前景,但其仍然面临一些挑战。
【摘 要】本文论述当前食品专业仪器分析实验教学中与实际应用联系不紧密、教学手段落后、综合性和创新性实验项目少等问题,提出强化综合性实验来优化教学内容、引入结合虚拟实验的虚实结合教学模式、利用校企合作丰富教学资源等对策,使教学与实际结合更紧密,更好地培养学生的综合能力和实践能力,以达到应用型本科院校培养应用型创新人才的教学目标。
【关键词】应用型本科院校 食品专业 仪器分析实验教学【中图分类号】G 【文献标识码】A【文章编号】0450-9889(2018)06C-0158-03为满足我国经济建设和社会发展对应用型人才的需求,从2013年起,教育部开始大力推动600多所1999年高校扩招后的新建本科院校向应用型高校转变。
培养具有良好的实践应用能力、创新创业能力和精益求精工匠精神的高素质人才是应用型高校的主要任务。
因此,在教学层面上,应用型高校需要进行教学改革,特别是实验实训课程的改革,把培养学生的实践操作能力放在重要位置。
仪器分析实验作为广西科技大学鹿山学院食品专业的一门专业基础课,是仪器分析理论课程的实践教学环节,具有操作性强、应用性强、内容广等特点。
随着食品行业的迅速发展,食品安全和品质监控越来越依赖于具有高精密度和高灵敏度的大型精密仪器,因此,能够熟练掌握仪器操作技能的食品检验检测人才需求量不断增加。
为了满足人才市场的需求,广西科技大学鹿山学院以培养应用技术型人才为教学宗旨,针对实验教学中存在的问题,对仪器分析实验教学内容和方法进行探索,以期使学生既能熟练掌握各种大型仪器的操作技能,又能提高理论联系实际的创新能力,为将来从事与食品分析检测相关工作打下坚实的基础。
一、仪器分析实验教学现状及存在的问题(一)实验教学与实际应用联系不紧密。
得益于电子、通信和控制技术、材料科学等领域的发展和创新,各大仪器制造公司每隔几年就会推出更新换代的产品,而仪器分析实验教材内容的更新速度却远远滞后于仪器的发展速度,而且不同高校拥有的实验设备型号不同,实验条件和实验操作也存在不小差别,难以找到通用的实验教材。
此外,现有的仪器分析实验教材很少有专门针对食品专业设置的实验项目。
实验项目与实际应用联系不紧密是学生学习兴趣不高的原因之一。
对于应用型高校来说,“双师型”教师的比例偏少,大多数教师都是从高校毕业后直接进入学校工作,虽然拥有深厚的理论知识,却缺乏在相关行业的一线实际操作经历,对仪器的实际应用缺乏系统认识和体会,有很多实用的经验知识不能传授给学生。
(二)实验教学手段落后。
传统的仪器分析实验教学模式通常分为三个步骤:首先,让学生自行预习,完成预习报告;其次,在课上,指导教师先让学生集中在仪器前,讲解仪器的构造、工作原理和操作方法,学生再按照实验步骤完成实验,获得数据;最后,课后学生完成实验报告。
通过和学生的沟通,我们发现这样的教学模式存在一些问题:许多学生的预习报告都是为了应付老师,没有经过独立思考,完全照抄实验教材,达不到预习的效果;由于大型仪器通常价格昂贵,数量较少,通常是一组10多个学生只能用一台仪器,在教师讲解仪器构造和操作演示过程中,部分学生看不清楚,观察不仔细,演示效果达不到预期,抑制了学生的学习积极性。
(三)综合性和创新性实验项目少。
各大院校仪器分析实验普遍存在验证性项目多、综合性项目少的问题。
究其原因,一是因为课时较少,如广西科技大学鹿山学院食品专业的仪器分析实验课程是16学时,涉及光、电、色三类仪器,除去课前讲解,留给学生实验操作的时间所剩不多。
为了完成实验任务,实验准备教师通常在课前已完成样品预处理,学生在课上只需要进样即可。
二是每组的配套教学仪器设备少,造成部分学习主动性高的学生愿意进行操作,其他学生只是在旁边观摩,缺少了独立操作的机会。
因此,我们应该在教学中加入综合性实验,让学生了解实际样品分析检测的整个过程,包括样品预处理,而不仅仅是进样过程。
二、对策(一)优化实验项目,增加综合性实验。
仪器分析课程涉及的仪器非常广泛,实验项目繁多,为了突出食品专业特色,广西科技大学鹿山学院教师对柳州市出入境检验检疫局、深圳市计量质量检测研究院食品所等企业的食品检测项目进行了调研,发现光谱和色谱类仪器在食品检测行业中占据重要地位,因此,在学时比较紧张的情况下,我们删减了电分析实验项目,应用型高校食品专业仪器分析实验教学的探索□广西科技大学鹿山学院 谭 微 蔡锦源 崔 娜 熊建文□柳州出入境检验检疫局 吴文启·理科园地着重优化光谱和色谱仪器的实验项目。
在光谱类仪器(紫外—可见分光光度计、红外光谱仪和原子吸收分光光度计)中,由于原子吸收分光光度计可选择优化条件较多,样品前处理方法相对较丰富,所以设置了一个与原子吸收分光光度计有关的综合性实验。
高效液相色谱仪和气相色谱仪虽然原理和操作方法不同,但两者对于样品前处理和检测条件优化的方法类似,所以挑选了一个与高效液相色谱仪相关的综合性实验。
表1 食品专业仪器分析实验项目序号项目学时实验类型1邻二氮菲分光光度法测定铁的含量2验证性2苯甲酸红外光谱的绘制2验证性3火焰原子吸收法测定食用植物油中的镁含量4综合性4气相色谱法测定苯系物3验证性5高效液相色谱法测定乳制品中三聚氰胺含量5综合性验证性实验的主要目的是让学生掌握仪器基本操作技能和分析方法,综合性实验需要学生根据实际样品特性和待测物性质选择合适的样品前处理方法,再进行仪器检测,内容覆盖了样品分析的整个过程,有利于学生能力和素质的综合培养与提高。
图1以“火焰原子吸收法测定食用植物油中的镁含量”为例进行说明。
学生首先可以自由选择感兴趣的一种食用植物油作为样品,实验室提供了微波消解、湿法消解和干法灰化等三种样品前处理方法,然后通过查阅文献,确定适合的前处理方法并考虑实验条件,如消解溶剂体系和用量、料液比、消解温度和时间、微波消解中的微波功率、干法灰化中的马弗炉温度等因素,接着把处理好的样品溶液用火焰原子吸收分光光度计进行检测,用标准曲线外标法进行定量分析,最后得到分析结果,完成实验报告。
在整个实验过程中,以学生为主,前处理方法和检测条件通过查阅文献确定,教师只是起到辅助指导作用,这样可以充分调动学生的主动性和积极性,既掌握了仪器的基本操作,又能了解一个完整的实际样品分析过程。
在课程中增加了综合性实验,指导教师的工作任务和时长会增加,以后计划增加实验课师资,可以通过一台仪器由一位老师授课,学生采取组内循环的方式来解决这个问题。
微波消解湿法消解干法灰化确定前处理方法确定植物油样品火焰原子吸收测试条件选择结果分析,完成实验报告近年来,国家大力提倡创新人才的培养,国家级、自治区级及校级大学生创新创业项目资助数量逐年增多。
对于食品专业的学生来说,食品营养组分分析和食品安全检测等课题既和实际生活紧密相关,又能培养学生的创新能力,我们鼓励学生多申请相关课题,增加学习和操作大型仪器的机会。
(二)引入虚拟仿真实验的虚实结合实验教学模式。
大型精密仪器价格昂贵,如一台液相色谱就需要几十万元,对于应用型民办独立院校而言,没有足够的经费采购多台相同的仪器。
以集成化、虚拟化与网络化为特征的虚拟仿真技术,可以让学生人手一台电脑,在机房内通过软件模拟技术来达到真实实验的效果,解决了真实环境无法做到人手一台仪器的问题。
依托系里的虚拟仿真实验室,我们引进了大型分析仪器仿真3D软件,可以提供紫外可见分光光度计、红外光谱仪、原子吸收分光光度计、气相色谱和高效液相色谱等仪器的内部构造、部件介绍、原理演示和实验过程的仿真模拟。
在实验课开始前,学生以班级为单位在虚拟仿真实验室完成预习任务,包括复习理论课已讲解的仪器相关知识,学习仪器构造,了解实验内容和操作方法。
在预习完成后,会有测试题考查学生的掌握程度。
传统的现场观摩式教学,每个实验项目教师一般需要花费1个课时去讲解仪器构造和实验内容并演示实验操作,且效果往往不尽如人意,但把虚拟仿真引入预习阶段后,教师可以提前根据测试题完成情况了解学生在预习中没有掌握的难点,然后在课堂上有的放矢地对难点着重讲解,这样既有针对性又能节约时间,可以把宝贵的课时用于学生的实验操作,给学生多使用仪器的机会。
此外,虚拟仿真练习使学生在做实验前就获得了直观感受和印象,不同于讲义上刻板地对实验操作进行描述,前者增强了学生做实验的信心,也激发了学生对实验的兴趣,学习热情得到了提高。
(三)利用校企合作平台,丰富教学资源。
课程指导教师由于缺乏实际生产的经验,对实际样品分析检测的经验和体会不深,借助学校转型而大力发展的校企合作平台,系里聘请了在柳州市出入境检验检疫局工作的企业教师给学生上实验课,他们在课上给学生传授了很多实用的经验,特别是仪器使用和维护方面的知识。
例如在使用火焰原子吸收分光光度计时,我们往往忽略空心阴极灯电流的优化,通常采用仪器安装时的默认值。
但灯电流直接决定了光源的强度,对仪器信噪比、精密度、检出限和背景校正等性能指标有影响,灯电流小,谱图的信噪比低,灯电流过大,会缩短灯的寿命,甚至烧坏空心阴极灯。
企业教师在介绍仪器时,会让学生调节灯电流,观察空心阴极灯上注明的占空比和工作电流,先确认灯电流的适用范围,在满足最低样品浓度的信噪比条件下,设置比较低的灯电流,保护空心阴极灯和仪器。
随着学校采购的仪器设备越来越多,系里和仪器公司的联系越来越紧密,我们计划以后邀请仪器公司的工程师以讲座的形式,向学生介绍仪器发展和应用的前沿知识。
校企合作平台的建立,还为学生提供了更多的实习机会。
目前,广西科技大学鹿山学院食品专业的学生有在广西药用植物园、广州金域检测中心和深圳市计量质量检测研究院等单位实习,为他们的仪器分析实验课程提供了后续学习的机会,可以接触到更多更先进的大型仪器,有利于实践技能和综合能力的培养。
(下转第175页)校的留学生与外籍教师的资源优势,邀请外国人士与本校学生交流各自国家各个民族的体育文化信息,把民族体育文化内涵与国际化办学特征有机结合,满足不同学生的需要。
高职院校还可以积极利用少数民族传统节日,创设民族体育活动,丰富民族体育文化。
少数民族传统节日是各个少数民族在长期生产实践过程中形成的,如云南傣族的“泼水节”、广西壮族“三月三”等,都有着丰富多彩的民族体育竞技活动与民族体育表演活动。
高职院校可以借助这些传统民族节日活动,开展民族体育文化宣传,搭建一个能令学生熟悉民族体育风俗和民族体育文化的平台,激发学生参与民族体育活动的激情与积极性。
通过这一策略,也能使学生在业余实践中运用民族文化开展各类活动,有利于传统民族文化的传承与保护。
创设民族体育文化的校园环境,高职院校可以积极营造良好的传统民族体育教学环境。
对于广西的高职院校来说,应该把保护少数民族体育文化放置于重要位置,可以把民族文化作为生态环境去保护。