农药实验方案范例6篇

有机氯农药作为一种高效的含有有机氯的农药,于20世纪30年代相继问世。常见的有机氯农药有艾氏剂、狄氏剂、滴滴涕、硫丹、氯丹、六氯苯、七氯等。

由于其具有杀虫范围广,急性毒性小,且易于大量生产、价格低廉等特点,曾被广泛应用于农业生产之中。但由于此类农药半衰期长、化学性质稳定、不易降解和代谢,生物蓄积性较高,所以能长期积累并存于植物和土壤中。因此,自上世纪70年代起,世界各国相继开始限用并逐步禁用有机氯农药。我国也已于1983年起全面停止了有机氯农药的生产,并自1984年起全面禁止使用有机氯农药。但由于有机氯农药化学性质稳定,因此即便在今日,在我国很多地区的土壤中仍旧能够检测到有机氯农药残留。所以,直至今日,对于食品中有机氯农药残留的检测工作仍尤为重要。

本课题所要探寻的直接提取法是一种高效的有机氯农药残留检测方法,具有操作步骤少,检测耗时短,组分回收率高等优点。

1材料与仪器

1.1试剂与材料

(1)正己烷:色谱纯;(2)浓硫酸:优级纯;(3)滤纸;(4)锡箔纸。

(1)旋转振荡仪:HZQ-Y型,常州诺基仪器有限公司;(2)气相色谱仪:Clarus580型,美国PerkinElmer(珀金埃尔默)公司;(3)色谱柱:Elite-5型,美国PerkinElmer(珀金埃尔默)公司;(4)钢瓶装高纯氮气:纯度99.999%,哈尔滨卿华工业气体有限公司;(5)电子天平:FA214型,上海力衡仪器仪表有限公司;(6)高速离心机:3K15型,美国Sigma公司。

1.3实验标准物质

α-六六六、β-六六六、γ-六六六、δ-六六六、ρ,ρ’-DDT、ο,ρ’-DDT、ρ,ρ’-DDE、ρ,ρ’-DDD、α-硫丹、β-硫丹、顺式氯丹、反式氯丹、七氯、艾氏剂及狄氏剂。标准物质浓度均为100μg/mL,溶剂载体均为正己烷,生产机构均为农业部环境保护科研监测所。

1.4气相色谱仪参数设置

色谱柱:Eilte-5石英毛细管柱(30m×0.25×0.25μm);柱温箱:初温100℃,保持1min;以20℃/min的速率升至200℃,保持0min;再以4℃/min的速率升至260℃,保持4min;升温程序结束;载气流速:1.0mL/min;辅助气(尾吹)流速:50.0mL/min;信号不衰减;不分流进样;进样体积:1.0μL。

1.5实验对象

本课题选取混合水果粉作为试验对象。

2实验方法

2.1方法检出限

各组分有机氯农药方法检出限按照如下公式进行计算:

检出限定义公式:

CL=KSb/M

其中,CL―方法检测限;M―标准曲线在低浓度范围内的斜率;Sb―空白标准偏差;K―置信因子,本实验取3。

直接提取法操作流程设定如下:

试样称取正己烷试剂添加旋转震荡提取样液过滤

测试样液收集上清液提取样液离心浓硫酸净化(磺化)

2.3正交试验方案设定

正交试验设计方案如表1所示:

按照以上实施方案进行9次加标回收率试验,判定标准为每次试验中所有15种有机氯农药目标组分的加标回收率均满足80%-110%之间。并以该组试验所对应的操作条件制定直接提取法的最终操作步骤。

3结果与分析

3.1标准物质检测

将15种有机氯农药组分配制成浓度为0.010μg/mL的混合标准工作液,通过气相色谱仪进行定性定量分析。

3.2方法检出限

α-六六六、β-六六六、γ-六六六、δ-六六六、ρ,ρ’-DDT、ο,ρ’-DDT、ρ,ρ’-DDE、ρ,ρ’-DDD的方法检出限为2.0μg/kg;α-硫丹、β-硫丹、顺式氯丹及反式氯丹的方法检出限为3.0μg/kg;七氯、艾氏剂和狄氏剂的方法检出限为4.0μg/kg。

3.3加标回收率试验

按照表1所制定的正交试验方案分别进行9次本底试验及9次相对应的加标回收率试验,并通过气相色谱仪进行定性定量分析,最后分别计算9组试验的加标回收率。计算组分回收率时,如果本底试样检测结果大于该组分的方法检出限,则按照实际检测值计算;若检测结果小于该组分方法检出限,则按照该组分方法检出限进行计算。经计算得出,第六组试验方案的加标回收率满足所有15种有机氯农药组分均在80%-110%区间范围内(详见表2)。

表26#样品样液测定结果

3.4直接提取法方案确定

由正交试验结果可以确定直接提取法的最终执行方案为:称取混合水果粉试样2g,并加入20mL正己烷震荡提取45min;然后通过滤纸过滤,收集滤液并转移至25mL具塞指形离心管内,以3000r/min的转速离心5min,取上清液上机待测。

4结论

综合正交实验、加标回收率实验及方法适用范围验证实验结果可以得出以下结论:(1)直接提取法的最佳实施方案:即采集试样2g,添加提取试剂正己烷20mL,密封,并通过旋转震荡仪旋转震荡提取45min,滤纸过滤,收集滤液并以3000r/min的转速离心5min,提取上清液作为仪器分析样液;(2)直接提取法的加标回收率均能够达到80%-110%之间,满足检测方法加标回收率的一般性要求。

参考文献

[1]隆颖,戴慧贤,廖弦,栗建明.毛细管气相色谱测定中成药中20种有机氯农药的残留量[J].中成药,2012,34(2):286-289.

[2]常娜,袁聚祥.有机氯农药对人体健康的危害及其研究进展[J].华北煤炭医学院学报,2008,10(2):174-176.

关键词:纳米材料太阳电池光催化兴趣小组

为了更好地开展“纳米科技”兴趣小组,将兴趣小组分成以下几个部分来实施:纳米材料的基本知识及制备方法,染料敏化纳米薄膜太阳电池,纳米科技在光催化、光吸收等方面的应用。

1纳米材料的基本知识及制备方法

在兴趣小组的实施过程中,小组成员通过查阅资料、文献检索、听讲座、看演示实验、动手做实验、讨论交流等方式了解纳米科技,熟悉纳米材料的基础知识,纳米材料的制备方法:共沉淀法、水解法、溶胶-凝胶法和微乳液法等,能动手制备一些纳米材料,如:纳米二氧化钛、纳米二氧化硅等。

随着小组成员理论知识和实验技能的提高,指导学生掌握实验方案及注意事项,让学生动手做一些实验。指导学生利用实验数据分析实验结果,比较各个工艺路线的优劣,讨论如何设计下一步的实验方案。指导学生记录实验过程,实验现象,以及一些困惑和思考。学生在做科学研究时,兴趣更大,操作更加细致认真。先后做的实验有:纳米二氧化钛的制备,并用紫外-可见分光光度分析纳米二氧化钛的的光化学性质;制备掺杂型纳米二氧化钛材料,纳米二氧化钛和二氧化硅复合材料的制备。纳米TiO2颗粒容易团聚形成较大的聚集体,对纳米TiO2进行表面改性以避免其团聚现象。纳米TiO2颗粒的晶型、颗粒大小对光催化性能起着决定性的作用,分析影响光催化剂晶型、粒径的因素,控制纳米TiO2的晶型和粒径。

2染料敏化纳米薄膜太阳电池

给学生介绍染料敏化纳米薄膜太阳电池(DSC),DSC具有廉价的原材料和简单的制作工艺以及稳定的性能等优势。DSC采用有机染料来敏化纳米多孔TiO2半导体,由于有机染料分子设计合成的灵活性和纳米半导体技术的迅猛发展,DSC在技术发展和性能提高上有很大的潜力。

3纳米科技在光催化、光吸收等方面的应用

指导小组成员学习纳米材料在光催化、光吸收、生物、医药、磁性材料及传感器等方面的应用;指导小组成员分析纳米二氧化钛的应用研究,如在水处理、气体净化、抗菌保洁等方面的应用;指导小组成员学习工业废水的常规处理方法,以及催化剂的性质和应用;指导学生将所学知识运用到实践中,将金属离子掺杂纳米二氧化钛光催化剂应用到光催化降解工业废水中。

4结语

通过“纳米科技”兴趣小组的开展,小组成员对科学研究产生了很大的兴趣,学到了很多有用的科技知识和实验技能,掌握了科研的一些基本方法和技能,能进行文献的检索,实验方案的选择等,能用紫外-可见分光光度(UV-Vis)对纳米光催化剂的光化学性质进行分析,能比较各个工艺路线的优劣,讨论如何设计下一步的实验方案。“纳米科技”兴趣小组的开展大大提高了小组成员对专业课的学习兴趣,为今后走向工作岗位奠定了一定的理论知识和实验操作技能。

通过“纳米科技”兴趣小组的开展,小组成员能制备出纳米二氧化钛、共掺杂锌、银纳米TiO2光催化剂等纳米材料。这种新型光催化剂是造纸、农药、印染、化工等多种企业所需要的,为企业解决工业废水的治理问题。

[1]O'ReganB,GraetzelM.Alow-cost,high-efficiencySolarCellbasedondye-sensitizedcolloidalTiO2films[J].Nature,1991,353(6346):737-740.

关键词微生物学实验教学改革

中图分类号:G424文献标识码:A

ReformandPracticeonMicrobiologyExperimentTeachinginIndependentInstitute

AbstractTherearemanyshortcomingsinthetraditionalteachingmethodsandcontentsofmicrobiologyexperiment.Adjustmentexperimentalteachingprogram,addingcomprehensiveanddesigningexperiments,developmentexperimentaloperatecompetition,reformingexperimentalevaluationsystemhavebeendoneinmicrobiologyexperimentteachinginindependentinstitute.Itshowsthenewexperimentalteachingpatterncanenhancethestudents'abilitiesofperformingexperimentsandimprovetheteachingqualitiesofmicrobiologyexperimentteaching.

Keywordsmicrobiology;experimentteaching;reform

微生物学是一门应用性和实践性很强的学科,而微生物学实验又是微生物学教学的重要组成部分,其独特的实验技术和方法已经广泛渗透到生命科学的各个领域,是现代生命科学的实验基础。因此,在微生物学实验课中除了要提高学生的动手能力、掌握扎实的实验技能,还应当锻炼学生的观察能力、思维能力和创新精神,①以适应独立学院培养应用型、创新型、复合型人才的需求,这些已经成为微生物学实验教学刻不容缓的任务。

以往的微生物学实验教学中存在以下问题:(1)学生对实验课不够重视,普遍存在重理论轻实验,实验课不动脑筋,实验技能掌握得不扎实。(2)实验内容以“验证性”实验为主,缺少综合设计性实验。(3)教学方法“程序化”,多数实验都是由教师预先准备好实验材料,学生只是按照教师讲的步骤按部就班地进行实验,缺乏思考性和主动性。(4)实验考核方式单一,不利于反映学生的实际操作能力。

基于以上现象,近年来我们对微生物学实验教学进行了一些改革和实践。通过调整实验教学大纲、增加设计性和综合性实验、开展实验操作竞赛、改革考核方法等手段和措施,来提升微生物学实验课的教学质量。

1调整实验教学大纲,增加综合性自主设计实验

但是为了适应科学技术的发展,培养学生的创新能力和思维能力,有必要开设综合性和自主设计性的实验,以满足独立学院学生思维活跃的特点,并激发学生的学习兴趣。②我们让学生自主选做一些综合性实验,如:牛奶和饮料中微生物的检测、土壤中淀粉酶产生菌的分离纯化、化妆品中微生物污染状况的分析、淀粉酶高产菌株的紫外诱变选育、菌种保藏技术等。这些综合性自主设计实验由学生分组自主选题,通过课外学习自主设计实验方案,独立完成实验过程。开设综合性自主设计实验有利于锻炼学生的科研能力,同时也让学生亲身感受到进行科学研究的乐趣与艰辛。

2夯实基础,加强基本实验操作技能的训练

培养良好的实验习惯,树立无菌操作观念。实验课是培养学生养成良好的实验习惯,提升科研素质的重要训练场所。因此,在实验课中教师非常注重对学生良好实验习惯的养成训练,包括:进行安全教育、养成课前预习的习惯、严格无菌操作规范、规范实验报告等。无菌操作是微生物学实验的核心,是实验成功的保障。在整个实验教学过程中,教师时刻要求学生树立无菌操作的观念,严格遵守无菌操作规程。

3改革教学模式,发挥学生实验的主观能动性

为了改变实验课中普遍存在的“依样画葫芦”的现象,我们在进行综合性自主设计实验时,让学生自己设计实验方案,并通过课堂讨论式教学法来完善实验方案,而不是一味让学生按照现成的实验步骤进行实验,以提高学生实验的主观能动性。

自主设计性实验以学生为主体。在进行“土壤中淀粉酶产生菌的分离纯化”这一综合性实验时,教师不向学生提供现成的实验方案,而是要求学生在课余查找文献,经过自学,提出实验方案。然后,在课堂上或小组内相互讨论和分析,相互交流信息,各抒己见,探讨实验方案的正确性和可行性,并加以完善。自主设计性实验的实施分为课外学习、课堂讨论、实验实施三个阶段。

课外学习阶段,是自主设计性实验成功的基础。根据选题,学生自由组成实验小组,在课外收集资料,并加以整理和消化。学生带着课题去查阅文献、积极探索难点、疑点,通过亲身参与,开动脑筋,独立思考,从而达到主动获取知识的目的。

课堂讨论阶段,是自主设计性实验成功的保障。学生通过讨论,调整和完善实验方案。在学生的讨论中,教师既是组织者、倾听者,又是引导者。教师应当积极肯定学生在课堂讨论中提出的正确的实验思路和方法,并加以鼓励;在讨论出现不同意见时,应当正确诱导和点拨,鼓励学生从个多角度去分析问题,引导课堂讨论向纵深发展。各组同学通过讨论,获得正确可行的实验方案,对于实验方案中欠周全之处,教师应及时补充和纠正,以保证实验的顺利进行。最后,在课堂讨论的基础上,教师对各组实验方案的正确性和可行性作出分析和阐述,使学生获得完整的实验方案。

实验实施阶段,是整个实验的关键。教师向学生强调实验别要注意的方面,以保证实验的顺利进行,并让学生自己准备实验所需的各种材料。最后对实验结果加以分析和讨论。

开展自主设计性实验,将实验教学与实际的科学研究结合起来,整个实验过程相当于进行了一个大学生科研课题,让学生亲身体验从事科学研究的整个过程,体会从文献检索、实验方案设计、讨论及调整实验方案、实验材料的准备、实验的具体实施以及实验结果的分析,提高了学生的综合思维能力、发现问题和解决问题的能力,以及团队合作精神。

4以竞赛促进教学,提升学生实验兴趣

微生物的显微形态观察是非常重要的实验内容,要求学生熟练掌握显微镜的使用、掌握细菌、放线菌、酵母、霉菌的制片和染色技术。但是在进行微生物学显微形态学实验教学时,有些学生标本片制作马虎,观察不仔细。为了提高学生的实验积极性,我们开展了“捕捉显微镜下微观世界的美摄影竞赛活动”。

在第一次实验课时教师就向学生布置竞赛内容,鼓励学生将实验课中亲手制作并观察到的好的、典型的微生物标本片进行摄影留存,在期末评选出最佳标本照片,并予以奖励。为了配合这一摄影竞赛活动,实验室专门购买了一台带数码相机的生物显微镜,大大提高了摄影效果。在期末由任课老师初步评选出入围作品,最后由教研室的全体老师进行投票,评选出最佳标本照片。

将竞赛机制引入到微生物学实验教学中,能激发学生对微生物学实验的兴趣,鼓励学生认真做好每一张标本片,并且学生的优秀摄影作品可以作为今后实验教学中很好的示教图片,丰富和充实了教学资料。

5改革实验考核体系

建立科学合理的考核机制是实验教学改革中不可缺少的一部分,考核体系是否科学,会直接影响学生对实验课的重视程度。③我们将实验课的考核内容与权重分为4部分:实验报告(40%)+实验技能操作考试(20%)+综合性自主设计实验成绩(20%)+平时成绩(20%)。

实验报告是学生对一次实验课完成后所做的总结,也是一项重要的科学训练,教师在第一堂实验课中就向学生强调实验报告的撰写规范。教师主要考察学生撰写的实验报告是否规范、实验结果是否正确、能否对实验中观察到的现象和出现的问题作出分析和讨论。

实验操作考查主要考查学生对微生物学实验中最基本的实验操作技能的掌握程度,它可增强学生对平时操作的重视程度。实验操作考核以抽签的方式进行,每个同学考查2个基本实验技能,由于不知道自己会考到哪两个技能,学生势必会在考试前对这一个学期所学过的全部实验操作技能作一次全面的复习,这对于规范实验操作起了很好的促进作用。

综合性自主设计实验的考核包括实验方案的设计、实验讨论课的参与程度、操作过程、实验结果、实验总结以及在整个实验中的团队合作精神。

6尝试开放式研究型教学,培养高素质应用型人才

7结束语

实验教学改革是一项长期的任务,在今后的教学实践中,我们将根据学科发展的方向和特点,不断创新,以适应独立学院培养应用型、创新型、复合型人才的需求。

注释

①袁丽红,周华,韦萍等.提高微生物学实验课教学效果的探索与尝试[J].微生物学通报,2008.35(4):614-618.

②毛露甜,王绍芬.微生物学实验教学中开展设计性实验的做法与体会[J].微生物学通报,2007.34(3):614-616.

关键词:植物保护专业;实践教学模式;实践教学质量

植物保护是实践性很强的应用型学科,在教学中占有十分重要的地位。陈旧的人才培养观念和与农业生产脱节的实践教学模式已经不适应新的形势和发展要求,探讨新的实践教学人才培养方案和模式迫在眉睫[1]。实践教学的设计除了考虑让学生通过直接实验,验证、巩固和充实所学内容外,重点是培养学生的兴趣爱好,观察能力,思维探索能力,分析问题和解决问题能力,培养出符合时代要求、立志于服务我国农业发展的创新型人才[2]。

植物保护专业的实践教学体系除了实验室和实践教学基地建设以外,在教学内容上主要包括实验课、教学实习、生产实习、毕业实习、科研训练,社会实践等环节,应建立以课堂实验、教学实习、生产实习、毕业实习为基础,科研训练、社会实践和知识竞赛为补充的实践教学模式。实现实验课注重操作技能训练,教学实习和生产实习注重能力培养,科研训练注重个性发展,社会实践注重解决生产实际问题,毕业实习注重综合素质培养的实践教学模式。使各环节相互衔接,互为补充。

一、加强实验课教学,提高实验教学水平

实验课的教学目的,是让学生通过观察标本而获得感性认识,进而加深和巩固对教师课堂上讲授的理论知识的理解。植物保护专业的主要专业课程的实验课学时为总学时的三分之一左右,是重要的教学环节,是培养学生创新能力和良好职业素质的有力手段。为了使学生能进一步系统掌握植物保护研究和应用的专业技能,适应从事植物保护工作的需要,应在植物保护专业增设综合性、设计性实验课。如在普通昆虫学课程中开设“昆虫的饲养及生物学特性观察”综合性实验,将文献检索、昆虫饲养技术、昆虫生物学知识、生态学知识、数据统计分析等融为一体,有利于激发学生的创新、创造精神,能够培养学生综合运用所学知识和实验方法、实验技能,分析问题、解决问题的能力。

二、重视教学实习,提高专业实习水平

三、强化生产实习,培养解决实际问题的能力

生产实习是专业理论学习与生产实际相结合,培养学生动手能力、独立工作能力、观察及综合分析能力的重要教学环节。在第三学年《农业昆虫学》、《农业植物病理学》和《植物化学保护》课程学习完后,安排三周的生产实习,让学生掌握病虫害的野外采集和调查方法、正确识别重要的农业病虫害,并结合生产上病虫害发生情况开展农药田间药效试验,从试验设计到喷药、调查、统计防效均由学生自己完成,最后写出试验报告,教师根据生产实习中的表现和实验报告的质量评定成绩。在生产实习中,我们立足现有条件下,依靠农户的农田、果园和菜地开展教学活动,一方面让学生给农民介绍有关害虫正确识别的知识、农药科学使用方法,并宣传国家有关农药合理使用准则、避免减少农药残留污染措施,另一方面学生在农民地块完成了生产实习任务,学生结合有关昆虫知识,为农民诊断田间发生的虫害,提出合理防治措施和应该使用的农药,这样我们不仅开展了生产实习,也为学生提供了生产实践演习的机会,并且也受到了农民的欢迎。学生说:生产实习是他们最好的课堂,只有在这里,才能真正懂得化保与昆虫如何有机结合。

四、抓好科研训练环节,培养专业兴趣和科研能力

重视学生的个性发展,培养专业兴趣、科研能力和综合素质,“大学生科研训练计划(SRTP)”项目是个重要环节。为了能使更多的2~3年级学生主持或参加植物保护方面的“大学生科研训练计划(SRTP)”项目,学院支持教师积极为学生选题,提供实验条件,协助制定试验方案,争取多上“SRTP”项目,鼓励学生撰写研究论文并在学术期刊上发表。近两年学科组教师先后指导了30余项“SRTP”项目,有120余名本科学生参加研究。有的研究论文已在学术期刊上发表,在2006年的全省大学生课外科技作品竞赛中,有三项获甘肃省大学生科技作品“挑战杯”奖,其中“诱导条件下深绿木霉产几丁质酶规律的研究”获省级特等奖。科研训练使学生进一步加深了对植物保护学科的了解,培养了专业兴趣,为他们进一步深造奠定了良好的基础。

五、开展社会调查和实践活动,丰富实践教学内容

社会实践活动是实践教学的重要组成部分之一[6],同时,学生在社会实践活动中开阔了视野,活跃了思想,使学生的创新精神和创造性思维能力得到培养,为学习好专业、提高业务能力注入青春活力。

六、开展辩论式教学和专业知识竞赛,提高学生的学习质量

知识竞赛和辩论赛既是知识的交流,又是个人综合素质的较量。随着改革开放的发展,社会对人才的需求已不能仅局限于具备专业知识,死读书、读死书,掌握哑巴知识已不是当代合格大学生培养的目标。学生获取综合应用知识的能力、文字组织和语言表达能力、临场应变能力以及自我推销等综合能力的强弱,已经成为衡量当代大学生综合素质的标准。辩论式教学和知识竞赛活动为学生综合能力的培养提供了一个良好的环境和机会。参加辩论赛和知识竞赛的学生从资料的查阅、整理、汇总、概括,到最后用精炼的语言表达出来,从树立并维护自己的观点到掌握大量资料,据理力争反驳对方观点,这一系列过程,要求每个学生必须既具有清晰的思路和敏捷的思维方法,又要有厚实的专业基础、广阔而丰富的知识内涵和很强的语言表达能力,只有这样才能使自己的观点引起共鸣,在辩论中取胜。因而辩论式教学和知识竞赛活动对培养和提高学生的综合素质具有十分重要的作用。

七、搞好毕业实习,提高学生的综合应用能力

参考文献:

[1]路炳声,梁晨,罗小勇.我国农业院校植物保护专业实践教学的问题与对策[J].高等农业教育,2010,(11).

[2]孙现超,王进军,刘怀,等.植物保护专业实践教学体系的创新与实践[J].西南师范大学学报(自然科学版),2013,38(1).

[3]陈立杰,严雪瑞,段玉玺,等.普通植物病理学课程理论与实践的教学改革[J].高等农业教育,2003,(4).

[4]刘长仲,王国利.植物保护专业本科专业课教学的探索与实践[J].教育教学论坛,2014,(9).

关键词:地方本科院校;植物保护通论实验;专业调研

TheTeachingReformandPracticeofExperimentofGeneralPlantProtectioninLocalCollege

ShenDengrongetal.

(HongheUniversity,Mengzi661199,China)

Abstract:Theteachingreformandpracticeofexperimentofgeneralplantprotectioninlocalcollegeasanexample,throughprofessionalresearchandstudentquestionnairesurvey,analyzestheexistingproblemsofexperimentteachinginlocalcolleges.Putforwardthediversifiedexperimentteachingoutline,thechangingofteachingmethodandmeansandthediversifiedpracticeassessmentsystem,provideareferencebasisfortheexperimentalteachingreformandpracticeinlocalcollege.

Keywords:Localcollege;Experimentofgeneralplantprotection;Professionalresearch

1实验教学存在的问题

基于地方本科院校应用型人才培养的需求,当前实验课程的教学环节中还有许多问题亟待解决问题[3,4]。通过对学生的问卷调查,发现在本实验教学中存在以下问题:

1.1实验教学手段单一、呆板实验课教学目前主要采取“教师讲解―标本展示―学生模仿验证”的方式,在实验前教师介绍实验的基本原理、操作方法与步骤,学生完全是在指导教师设定的范围内,机械地完成操作,缺少主动的思考,一旦离开了教师,学生就无从下手。

1.2实验设置不合理,内容针对性不强实验开展的项目主要依附于理论教学的验证性实验,而培养学生的创新性思维的设计性、综合性和研究性的实验较少,从而造成孤立单元实验多,经典实验过多,反映学科前沿的实验过少。由于部分实验课程的教材内容具有明显的地域性,许多内容与地方农业产业结构联系不紧密,从而造成实验内容与培养地方区域性人才的矛盾日益突出。

1.3实验标本数量不足、标本老化本实验的主要内容是植物病虫害的识别与鉴定,重点培养学生掌握鉴别病害、昆虫种类的基本知识和技能。近年来教学经费的缺乏和化学农药的大量使用,给植物病虫害标本的采集和保存带来严峻的挑战。此外,植物病虫害标本经过长期保存后,在形态、颜色等方面都发生了不同程度的变化,失去了识别鉴定的主要特征,从而难以在教学中发挥实际的作用。

1.4实验教学考核单一、不合理实验教学环节成绩评价没有合理规范的评价体系。目前实验教学考核成绩由平时成绩(60%)和期末成绩(40%)组成,平时成绩主要由实验报告和出勤率构成。以实验报告为主的考核方式难以保证学生的参与度,学生之间实验报告的抄袭现象严重,从而影响了实验教学的效果。

2实验教学模式的改革与实践

2.1多元化实验教学大纲的建立将实验教学划为三类,分为基础性实验、综合设计性实验、研究性实验。(1)基础性实验:以传统植物保护学基础实验为指导,结合本地区植物病虫害的发生与危害现状,包括植物病害症状观察、临时玻片制作、病原物的分离与培养;昆虫的形态观察、重要目科的鉴定、植物病虫害的田间调查、病虫害标本的采集与制作等。(2)综合设计性实验:在基础性实验的基础上,构建完善、实用且可行的综合性教学实验。可根据专业培养目标和学生个人兴趣,自己动手设计实验方案,独立或以团队的形式一起完成实验。(3)研究性实验:从基础性、综合设计性实验入手,开展研究性实验,围绕生产上重要病虫害的发生,展开研究探索。在教师指导下,参加指导教师的科研课题或参加大学创新实验及创新训练计划为主。教学大纲将综合设计性实验比例由16.66%提升到33.33%,重在强化学生应用专业知识的能力。

2.2实验教学方法和手段的转变变知识教育为方法教育和能力培养。改变“先讲后做”的传统实验教学法。教师重点进行实验应用前景分析,以及实验方法研究动态指引。教师仅从实验现象、故障或异常现象入手启发学生积极思考,引导学生结合所学知识解释实验现象,分析异常现象的原因。近年来多媒体技术在植物保护通论实验课上得到了普遍应用,丰富了教学手段,在一定程度上有效弥补了标本的缺陷,拓展了学生的视野。但多媒体技术的使用也要把握一定的度,避免出现理论教学中过多地“以看代做”的方式。

2.3实践考核方式的多样化实验教学考核体系的构建见表1,平时成绩比例由原有的60%调整为30%,期末成绩维持不变。新增实践成绩(标本采集),比例20%,专题互动成绩,比例10%。实践考核方式调整后考核方式多样化,实践成果、互动式专题讨论和实验报告撰写以考核学生运用知识的综合能力。例如随机选取鲜活的实物标本,考查学生对生产中重要病虫害的识别与诊断能力;每阶段实践结束后,学生以团队的形式,以多媒体等方式展示学习笔记、实验报告、讨论讲座、实践成果展示。

3结语

深化实验教学改革,提高学生的实践能力和创新能力,是一项长期而艰巨的任务,需要不断进行探索、总结和完善[5,6]。在实验教学改革需要考虑学校自身的特点和定位,从而避免改革过程中的生搬硬套。本研究以红河学院开设的植物保护通论实验为例,通过对教师、学生的调查问卷,找出问题存在的症结所在,同时为增强学生的学习动机寻找路径提出对策建议,为地方本科院校的实验教学改革提供参考。

[1]黄华明,吴傲冰,王萍.重在创新构建艺术设计专业实验教学体系[J].实验室研究与探索,2008,27(5):3-6.

[2]段海明.园艺类《植物保护通论》课程学生学习动机的调查分析及对策研究[J].安徽农学通报,2014,20(18):139-142.

[3]樊东,赵奎军,张伟,等.新世纪植物保护专业人才培养模式的研究[J].高等农业教育,2002,(3):41-44.

[4]姚安庆.植物保护专业的发展方向及其人才培养方案的理论探讨[J].高等农业教育,2004,1(1):51-52.

关键词食品安全学;实验;理化检测;教学改革

食品安全是关乎国计民生的重大问题,随着全球经济发展和公众生活水平的提高,城市化进程加快,食品科技发展,食品质量与安全问题日益突出,并威胁我国食品产业发展和人民身体健康。在联合国粮农组织和世界卫生组织的推动下,从2002年起国家级的食品安全管理机构也在不断的重组和加强,食品安全的专业研究机构和学科专业相继产生,短短几年已有百余所高校设立了该专业[1],国内食品安全科技支撑能力建设也取得了长足的发展[2]。上海海洋大学自从2004年开设食品质量与安全本科专业,为国家培养了食品安全方面的大批人才。

1食品理化检测与食品安全

上海海洋大学的食品安全学实验包括微生物检测和理化检测两大部分,农药残留检测是理化检测中具有代表意义的重要部分。这部分与食品安全检测的实际相适应,便于拓宽学生的知识面,促进学生积极思维,培养学生的创新精神,为学生毕业后快速适应社会的需要奠定了良好基础[4]。

2食品安全理化实验教学中存在的问题

2.1学生接触大型仪器设备的机会较少

考虑到学校实验室建设现状,对于价值较高的气相色谱仪、高效液相色谱仪、质谱仪等仪器,还不能做到人手一台进行操作。农残快速检测实验中运用到的SL-N6型高智能农药残留速测仪,一般是6个学生1组操作1台仪器。但是GC/MS(气相色谱-质谱仪)只能由教师做演示实验,学生只是进行现场参观学习。这种情况导致学生所学的理化知识无法更好地与实际操作结合在一起,获得的经验相对较少。

2.2课堂上学生与教师的互动环节较少

大部分教学方式是单方面教师的讲授,学生被动地接受教师传达的理论知识,与教师互动的环节较少,学生积极性不高,遇到问题时无法及时解决,不利于将理论知识与实际操作相联系。实验主要偏重于验证性,而研究性和开放性实验环节薄弱,学生的主动思维很难被激发,不利于其悟性和创新能力等综合素质的提高[5]。

2.3学生未能完全了解仪器的性能、常见故障和排除方法

大型仪器设备是集智能化和自动化于一体,需要手动操作的过程不多。学生不能全方位地了解仪器的性能,在实验过程中遇到故障,因没有经验而无法正确处理故障。一般实验开设之前,指导教师就将仪器调整到最佳状态,学生一般没有掌握根据仪器故障查找原因和排除故障的能力。

3实验内容设计的思路

上海海洋大学食品安全实验课开设的同时,开设了仪器分析与食品分析实验课程,这些方法课程中的各种方法已经广泛应用于食品和食品原料中的一般成分、食品添加剂、农药残留、兽药残留、重金属、天然和有害化学物质、生物毒素等的检测[6]。学生在此基础上已经具备了食品理化检测的基本技能,因而安排了2种农药残留的快速检测方法,主要让学生学会如何将所学的仪器分析基本技能应用到食品安全检测领域,同时了解目前国内外食品中污染物质与添加剂的分析方法,为食品安全理化检测奠定坚实的基础。

4实验内容设置

上海海洋大学食安专业食品安全实验课程主要参考《食品安全学实验指导》,由病原微生物检测和农药残留的理化检测2个部分组成。目前,实验室中常用的食品中农药兽药残留的检测方法,主要有比色法、分光光度法、电化学分析、TLC(薄层色谱法)、GC(气相色谱法)法、HPLC(高效液相色谱法)、GS/MS联用法等。为了让学生掌握基本的理化实验技能,理化检测包括农残的快速检测、SPE(SolidPhaseExtraction)-GC/MS法测定饮用水中毒死蜱、BHC农药残留[7]。

4.1农残的快速检测(农药残留酶速测法)

选用SL-N6型高智能农药残留速测仪测定果品蔬菜中的有机磷、氨基甲酸酯类农药的残留量,适合农业、环保、商业、行政监管等单位检测果蔬中农药残留量,尤其适于建立地区性农药残留量检测系统。方法简单,便于巩固学生实验基础操作技术,使之与食品农药现场快速检测技术相联系,为学生毕业从事食品检测行业奠定了良好基础。

4.2SPE-GC/MS法测定饮用水中毒死蜱、BHC农药残留

利用SPE(固相萃取法)对水果和蔬菜样品进行提取与净化,对获得的提取液进行浓缩后再采用气相色谱与质谱仪联用分析的方法检测对硫磷的残留量。通过这个实验,有助于学生巩固对色谱基本理论的掌握,加深对色谱应用范围的理解,从而能够选择合适的方法进行定性和定量分析。

5教学方法改革

5.1分组教学,加强团队合作

实验操作中,一般将几个学生划分为1组,每个小组的同学互相帮助,分工合作,密切配合,加强全队合作精神。实验课上指导教师与小组成员进行实验方案讨论,锻炼学生对所学知识的应用能力,并提高学生自我解决问题能力。实验中遇到困难,以小组形式进行讨论,小组成员分工查找资料,并将问题汇总分析,汇报给指导教师,与教师进行探讨。实验完成后进行数据处理时,小组成员运用课堂上学到的理论知识进行分析讨论,这种方式可以促进学生对知识点的巩固,加深学生对实验数据的理解。

5.2多媒体教学与Flash网络虚拟教学系统的开发应用

5.3研究生助教辅导

食品安全方向的研究生作为助教对学生进行实验技能辅导,不仅解决了师资力量短缺的问题、实验操作中遇到的问题,而且对学生的技能掌握情况有了及时反馈,便于实验后续改进工作。

5.4改进实验技能考核方式

实验技能考核主要是培养学生严谨的实验室工作作风和实事求是的科学态度,培养学生的创新精神和创造思维能力。为改变以往仅仅凭实验报告与食品安全课程考试卷评价教学效果的考核方法,在食品安全理化实验考核中采取了不同的考核方式。学生的最终成绩分为平时成绩、考试成绩、实验报告成绩3个部分。将学生的出勤率、实验操作规范性等课堂情况反映到平时成绩中,以此调动学生课堂参与的积极性。

5.5增加分析检验过程的综合性

一般食品安全实验开始之前,都是指导教师将检测食品样品前处理好,课堂上学生直接进行实验,这样学生对样品采集和预处理操作过程了解较少,对整个食品检测环节掌握不够系统化。针对该现象,改革后尽量由学生自己参与实验的准备工作,让学生熟悉综合实验的5个阶段:样品的采集与保存、样品的制备和前处理、实验方法的选择、实验误差及消除方法、实验数据的整理和处理。

6小结

经过一系列改革,从2004级至2009级食品质量与安全专业学生的培养,学生上实验课的主观能动性得到很大调动,主动查阅资料,预习实验内容,参与讨论时思维活跃,并且可以灵活地将食品安全理论课上学习到的知识运用到实验课程实际操作中,达到融会贯通的程度。通过课堂操作及实验报告情况来看,学生的操作熟练程度与数据分析能力都大大提高。可以综合运用各种方法和技术,强化了食品安全检测的技能。许多走向工作岗位的学生认为,通过该课程学习到的理化和微生物检测技术,可以很好地开展食品安全检测工作。

7参考文献

[1]徐小艳.食品质量与安全专业《仪器分析实验》教学改革初探[J].中国科教创新导刊,2010(2):49.

[2]宁喜斌,刘代新,张亚琼.食品质量与安全专业学生病原微生物检测技能培养的探讨[J].微生物学通报,2009(8):1260-1263.

[3]钱建亚,熊强.食品安全概论[M].南京:东南大学出版社,2006:1-2.

[4]宁喜斌,张晓艳,季爱加.《食品安全学实验》教学改革的探索与实践[J].安徽农学通报,2011(11):215-216.

[5]袁先友,肖新生.食品质量与安全专业《仪器分析实验》教学探讨[J].湖南科技学院学报,2009(4):86-88.

[6]赵光远,郑坚强,姜春鹏,等.食品质量与安全综合实验课程的探索[J].广西轻工业,2010(3):106-107.

THE END
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