项目驱动教学法在“食品安全检测技术”课程实践教学中的应用研究

杨武英，杜 娟，黄 波，王文君，耿 响，熊建华，罗秋水

（1. 江西农业大学食品科学与工程学院，江西南昌 330045；2. 江西农业大学职业师范学院，江西南昌 330045）

0 引言

“食品安全检测技术”是江西农业大学食品科学与工程学院食品质量与安全专业学生必修的专业主干课程，与食品加工生产、食品包装、食品营养与安全学、仪器分析、食品分析、生物化学、食品化学、卫生学、毒理学等众多学科知识密切相关，是一门多学科交叉的、实践操作性极强的应用型课程，该课程要求学生既要扎实掌握相关理论知识，又要具备较强的实际操作能力，尤其是提高学生的实际动手能力。“食品安全检测技术”课程实践教学使学生初步涉足食品安全检测领域，对于培养加强学生的实际操作和研究能力及提高综合实验素质起奠基作用，然而该课程实践教学以往的教学方法和教学手段较单一，因循守旧，学生的学习主动性无法得到很好地发挥，实践能力和创新能力非常欠缺，因此对“食品安全检测技术”课程实践教学的教学改革研究势在必行[1-2]。

项目驱动教学法是德国职业教育教学法改革的新模式，把整个学习过程分解为一个个具体的项目，设计出项目教学方案，按行动导向设计教学思路，在教学过程中以项目为中心，通过完成一个完整项目的过程来学习相关的知识和技能，不仅传授给学生理论知识和操作技能，而且培养学生的职业能力，是教、学、用三位一体的教学方法[3-5]。课程组在目前食品质量与安全专业建设以工程教育专业认证为导向的大环境下，立足于工程教育专业认证对学生的毕业要求，结合“食品安全检测技术”课程实践教学现状，将项目驱动教学法引入学校“食品安全检测技术”课程实践教学中，对项目驱动教学法在“食品安全检测技术”课程实践教学中的应用进行了一些探索，以期更好地与食品质量与安全专业培养目标相契合，满足国际大环境下我国食品行业对新型富有实践能力和创新精神的紧跟学科发展前沿的高素质食品安全检测工程人才的培养需求。

1 “食品安全检测技术”课程实践教学现状分析

课程实践教学的目的是使学生能依据理论课所学的各种食品安全检测技术，按照国家制定的食品安全检测标准，对食品生产与加工中的物料中可能存在的农药、兽药、重金属、天然毒素、食品添加剂、持久有机污染物、食品加工过程产生的污染物、食品包装过程的污染物等有毒有害物质残留进行检验，进而科学评价被分析食品的安全性，加强学生对食品安全检测技术理论知识的理解和相关检测仪器操作的熟悉和掌握，提高学生分析和解决实际问题的能力，培养学生严谨的工作作风、实事求是的科学态度，提高学生综合实验素质和科学研究能力，为未来的科学研究及实际工作打下良好的基础。然而，传统的“食品安全检测技术”实践教学多是在一种封闭环境中进行的，严重束缚了学生创新意识的激发和创新能力的培养，通过对江西省几个本科院校开设的“食品安全检测技术”课程的实践教学现状进行调查研究，发现该课程传统实践教学中存在的问题和不足主要体现在以下几个方面：①验证性实验所占课时比例较大，如液相色谱和气相色谱等大型仪器设备一般都是通过教师演示完成，学生不能亲自动手操作，验证性实验对培养学生对食品安全检测技术理论知识的初步认知有一定的意义，但是过多的验证性实验不仅激发不了学生的学习兴趣，而且也不利于培养学生开放、创新的思维；②综合性设计性实验较少，实验准备主要由实验员教师负责，学生主动性得不到发挥，尤其是创新能力的培养不足；③大型分析检测仪器设备台数有限，很难保证所有学生都获得动手操作的机会；④实践教学考核方法单一，不能真实客观地评价学生的掌握情况；⑤实践项目结合食品加工企业生产一线产品质量安全检测实际少，无法使学生理论联系实际。上述问题和不足说明该课程传统实践教学方法已经不能满足食品质量与安全专业培养目标的良好实现。因此，如何改进“食品安全检测技术”课程实践教学方法和教学手段，使“食品安全检测技术”课程实践教学符合目前食品安全的新形势，体现食品安全检测技术的发展方向，激发学生学习兴趣，尤其是提高学生的动手操作能力，从而取得良好的教学效果是该课程实践教学改革中亟待解决的问题。

2 “食品安全检测技术”课程实践教学项目驱动教学法的设计和实施

项目驱动教学法是教育领域中的一种比较新颖的教育教学方法，强调学生主观能动性的发挥，能较好地解决理论和实践相结合的问题，是解决传统“食品安全检测技术”课程实践教学中存在的问题和不足的有效方法[6-8]。“食品安全检测技术”课程实践教学项目驱动式教学模式就是教师和学生一起设计一些研究性、综合性和设计性的食品安全检测前沿项目，让学生自己组织团队，以解决食品安全检测问题为目标，设计实验方案、组织实验设备和实验材料、配制实验试剂、实施实验、分析处理实验数据、撰写实验总结报告等，自主地进行学习、研究，体验科学探索发现过程，从而培养学生发现问题、分析问题和解决问题的兴趣和能力[5-6]。

2.1 实践教学项目驱动教学法的组织方式

“食品安全检测技术”课程是学校食品质量与安全专业的一门专业主干课程，理论学时32 个，平时实验学时32 个，教学实习2 周（32 个）。平时实验时间学时最多3~4 个/次，只能安排一些相对简单的验证型实验，没办法安排综合性设计性实验。由于项目驱动型实验难度较大，与课题探究的连续性和完整性相配合，项目驱动型实验教学过程应在连续几天内集中完成，不宜采用每周1 次实验、分散进行的传统组织方式。因为平时实验没有办法保证项目驱动型实践教学的顺利完成，所以依托2 周的教学实习周来开设项目驱动型实验，进行“食品安全检测技术”课程实践教学的项目驱动教学法研究。

2.2 项目的设计

项目驱动教学能否成功的前提取决于良好的项目任务设计和选择，课程组教师结合学校食品质量与安全专业人才培养目标、教学目标、学生的学习背景，带领学生一起对“食品安全检测技术”课程实践教学的项目驱动教学项目进行了精心的设计和选择，开设的都是综合性设计性实验项目。项目主要来源于4 个方面：①来源于课程组教师的科研课题。大多数高校教师既承担教学任务，又承担科研任务。经过多年的积累，每位教师对自己的研究领域都有深入的了解，从教师承担的研究课题中凝练出一些适用于实践教学的项目，不仅为项目驱动型实践课程提供良好的素材，也实现了科研与教学的有机结合，并且让学生参与到教师的项目中，激发学生对科学研究的兴趣，锻炼学生的科研能力。近年来课程组教师主持在研的与食品安全检测技术相关的课题共17 项，其中国家级项目7 项、省部级项目5 项、厅局级项目5 项。②来源于食品生产企业的需求。江西农业大学食品学院和江西省南昌市阳光乳业公司、江西煌上煌集团食品股份有限公司、益海嘉里（南昌） 粮油食品有限公司等多家江西本土食品生产加工企业有长期的合作，这些企业和学院签署了合作办学协议，是食品质量与安全专业的校外实训基地。可根据企业的需求来设计检测项目，让学生直接参与到食品加工企业生产一线产品质量安全检测实际中去，提高了学生的兴趣，为将来进入企业承担产品分析检测和品质控制工作打下基础。③来源于学生自身的调查研究。学生通过在生活中发现食品安全问题或者查阅文献进行项目的设计，如学生可以选取平常爱吃的各种加工食品中的食品添加剂的检测，学校食堂饭菜中的农药、兽药和生物毒素残留检测，日常饮用水中重金属元素的检测等作为实践教学项目。④往届学生毕业论文设计。毕业论文设计是本科教学过程最后阶段采用的一种总结性的实践教学环节。通过毕业论文设计，能使学生综合应用所学的各种理论知识和技能，进行全面、系统、严格的技术及基本能力的练习。同时，毕业论文具有一定的创新性和学术性，非常适合于拓展为项目驱动型实践教学中的项目。近年来，课程组在“食品安全检测技术”实践教学项目驱动教学法教学实践过程中精心设计和选择了多个项目任务实例。

“食品安全检测技术”实践教学项目驱动教学法项目任务设计实例见表1。

表1 “食品安全检测技术”实践教学项目驱动教学法项目任务设计实例

2.3 项目实验方案的制定

“食品安全检测技术”课程项目驱动式实践教学备选实验项目设计确定后，首先由指导教师给出所有备选实验项目名称，指明项目来源、项目立项依据、项目研究目标、项目研究内容，要求学生在查阅大量相关文献的基础上进行实验方案的制定。然后组织学生开展分组、选题工作，一般由3~6 人组成一个实验小组，每个小组选择一个项目。接下来以学生为主体，搜集并阅读大量与本组所选食品安全检测项目相关的资料，结合学院实验室条件，设计实验方案、确定实验耗材、选择实验所需仪器设备。学生初步设计出个人的实验方案后，在小组内讲解，汇总成小组方案，以此类推，确定小组、大组或全班实验方案。实验方案完成以后，学生与指导教师共同探讨，对实验方案中不合理或实验条件实在不具备的地方进行修改，教师应尽量提供学生设计食品安全检测实验所需的仪器、试剂、设备及相关材料。

2.4 项目的实施

“食品安全检测技术”课程实践教学以往的教学方法大都是采用传统实践教学方式，教师课前将一切准备完善，上课时先按教程讲解、演示，学生则按部就班地做一遍。准备工作主要是由实验员教师负责，学生基本没有参与，如实验试剂配制、实验器材准备、样品前处理等重要内容。此外，验证性实验所占课时比例比较大、大型现代分析检测仪器设备台数不足、实践教学考核方法单一，对学生缺乏平时实验操作过程性评价及各种能力的考核，这些弊端都影响学生平时学习和实验操作的主动性和积极性。

此次引入项目驱动教学法的“食品安全检测技术”课程实践教学实施过程和以往教学实施过程相比有较大变动，在项目驱动教学法食品安全检测实验方案制定完成以后，学生按照各自的实验方案，进行相关仪器设备的准备、试剂的配制、实验材料的制备和前处理，可分工合作，每一组负责把本组选择的那个项目实施所需的供全班使用的试剂及药品配制出来，实验前准备工作整个过程，全部由学生自己完成。实验教师负责提供相关实验材料，并提示与安全有关的事项，如强酸强碱和有机溶剂的安全使用、微波消解仪和易燃易爆气体使用严格按照操作规程等。学生掌握和复习了之前在定量分析化学、食品分析实验中所学的基本技能，如各种实验试剂的配置、玻璃器皿的清洗、烘干、实验材料的制备和前处理等技能，绝大多数学生都积极参与其中，参与度比传统的教学法大大提高。

实验准备工作结束以后，接下来的工作是进行食品安全检测实验操作。因为实验方案是学生自行设计的，且液相色谱、气相色谱、原子吸收、原子荧光、拉曼光谱、酶标仪等一些大型的现代分析检测仪器的操作使用在平时实验时已经介绍和演示过，所以学生在教学实习周引入项目驱动教学法的实践教学过程中非常熟悉各个项目的实验目的、实验步骤及仪器操作，实验通常进行得比较顺利。教师只起安全监督和辅助的作用，除非会对学生造成人身伤害或对大型分析仪器设备造成重大损害的操作，其他错误操作均不当场指出或纠正，实验结束后再指出。这样可让学生看到错误的操作会带来的后果，今后会主动避免犯相同的错误。此阶段，学生为主体，教师为主导，食品安全检测项目实验操作结束以后，学生清理现场，教师填写相应教学文件。

食品安全检测实验操作结束后，组织学生小组对实验过程和实验结果进行讨论总结，实验过程正确无误的，给出优秀成绩，实验结果与预期不符的，则小组讨论找出导致数据错误或实验失败的原因。此阶段，教师作为主导，要求学生如实填写实验数据，培养学生职业道德及操守；学生作为主体，主动自主查找原因，只要能够找出实验失败或错误的原因和纠正措施，就同样可以给高分，避免了学生为取得好的成绩伪造实验数据的现象，有利于培养学生尊重客观事实、诚信的职业素养。

2.5 实验教学考核方式的改革

课程组在教学实习周实践教学项目驱动教学法教学实践中，对实践教学评价体系进行了改革和完善，考核方式除了以前的考勤和实习报告外，还增加了实习准备和实习过程等过程性考核方式。教师根据学生在教学实习周实践教学实验各过程（包括实验设计阶段、实验过程、实验结束及实验数据分析处理等过程） 的表现分别给出分数，每个环节均有相应的评分标准，每个环节均在总成绩中占一定的权重，教学实习周实践教学考核评价方式如表2所示，得到的各项成绩分项记入成绩册，教学实习周实践教学结束后进行综合考评得出最后成绩。最后，还在表2 的各项成绩基础上，通过江西农业大学食品科学与工程学院制定的工程论证课程目标达成度评价方法来检验该课程教学实习周实践教学项目驱动教学法的教学质量，得到该课程教学实习周实践教学的课程目标达成度成绩分析报告，在此基础上提出今后的改进措施和建议。

表2 “食品安全检测技术”教学实习周实践教学考核评价方式

“食品安全检测技术”教学实习周实践教学考核评价方式见表2。

3 “食品安全检测技术”课程实践教学项目驱动教学法的实施效果

通过学校食品质量与安全专业2018—2021 年度共计9 个班级的“食品安全检测技术”课程实践教学项目驱动教学法的教学改革及实践应用，取得了比较好的实施应用效果。具体表现如下。

（1） 提高了实践教学效果。“食品安全检测技术”课程实践教学采用项目驱动教学法，项目任务和学习目标明确，学生在协作完成项目任务这个过程中会不断地获得成就感，因此能增强学生的学习信心，激发他们的求知欲望，极大地调动了他们的学习积极性和主动性，同时在整个实践教学过程中，既发挥了教师的主导作用，又体现了学生的主体作用，充分地展示了现代教育以人为本，以学生为中心的教育理念，使实践教学的质量和效果得到了更大幅度的提高。同时，在项目教学法实施的整个过程中，对教师的要求很高，教师为了随时解决可能在“食品安全检测技术”课程实践教学过程中发生或学生提出的各种问题，必须组成教学研究小组，对各种食品安全检测技术相关问题进行深层次的探索，提出解决方案及措施，锻炼了教师的能力，提高了教师的专业素养，有助于年轻教师的快速成长。

（2） 提升了学生综合实验素质。以项目为中心组织“食品安全检测技术”课程实践教学内容时，学生会意识到这些内容与项目是紧密相关的，只掌握理论知识是不够的，最终的目的是将理论与实践相结合并有效地完成项目中的任务。项目教学法中学生更多地面对食品安全检测的实际问题，发现问题，通过查找资料，小组讨论互动解决问题，增加了学生的学习信心和乐趣，学生的动手能力、分析问题和解决实际问题的能力有很大的提高，能充分培养和发挥学生的创造才能，并且通过小组共同协作完成项目，能培养学生的团队精神和协作学习的品质，使学生综合实验素质得到明显提升。

（3） 完善了教学实习周实践教学评价体系。课程组在该课程教学实习周实践教学项目驱动教学法教学实践中，对实践教学评价体系进行了改革和完善，考核方式除了过去的考勤和实习报告外，还增加了实习准备和实习过程等过程性考核方式。实习准备主要考核内容包括实验方案设计是否合理和是否有创新性，实验方案撰写是否规范；实习过程主要考核内容包括实验态度是否积极认真，仪器准备是否恰当和充分，试剂配制和实验操作是否规范，实验数据记录是否详细完整，实验结束后是否清理打扫好现场，是否有良好的团队精神。以上每个环节均有相应的评分标准，教师根据制定的评分标准给出每个环节分数。近年来，“食品安全检测技术”课程教学实习周实践教学通过率都是100%，在教学实习周实践教学的工程论证课程目标达成度分析中，发现采用项目驱动教学法后教学实习周实践教学的课程目标达成度都在0.8 以上，大大超过了设定值0.7，也就是说教学实习周实践教学的工程论证课程目标很好地达成了。

（4） 加强了校企合作。为了进一步推动项目驱动式教学法在实践教学中的应用，课程组走访了江西省部分与江西农业大学食品科学与工程学院有长期合作的食品企业，了解食品企业对安全检测技术的需求，可根据企业的需求来设计项目驱动式实践教学的检测项目，使得项目的选取更有针对性，让学生直接参与到食品加工企业生产一线产品质量安全检测实际中去，提高了学生的学习兴趣，为将来进入食品企业承担产品分析检测和品质控制工作打下了基础。

4 结语

该课程组教师在“食品安全检测技术”课程教学实习周实践教学中引入了项目驱动教学法，让学生参与了项目的设计及实施全过程，体验了实践的艰辛与乐趣，培养了分析问题和解决问题的思想和方法，激发了学生探索的积极性和内在的学习兴趣，使学生积极主动地去解决食品安全检测项目实施过程中遇到的问题，真正提高了学生的实际食品安全检测动手能力。这种模式从根本上将“食品安全检测技术”课程传统实践教学课堂中教师满堂灌转变为“学生为主体，教师为主导”的教学模式。同时，还在课程教学实习周实践教学的整个项目驱动教学过程中强调学生与学生在自主学习的基础上，积极开展小组讨论、协商，制定合理可行的解决方案，培养学生的团队合作与协调能力，为培育卓越食品安全检测人才奠定了基础，也为项目驱动教学法在食品质量与安全专业其他专业主干课程的实践教学中的广泛应用提供了参考。