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《衛生理化檢驗》的理論課程既是預防醫學專業開設的重要專業課程,又是一門獨特的專業課程。其特殊性就在于是先于實驗課程,以理論的形式表現形象的實驗過程、實驗原理、實驗儀器的組成等。在這樣一個沒有具體實驗儀器的教學場所,采用怎樣的授課方式才能實現學生的有效學習是需要思考的另一個重要問題。自20世紀90年代以來,隨著計算機技術的迅速發展和普及,計算機輔助教學(CAI)已遍及教育、教學的各個環節[8]。在《衛生理化檢驗》理論課程的教學中,具有圖、文、聲并茂甚至有活動影像特點的CAI更應成為教師們首要考慮的授課方式。目前,大多數的課堂已利用幻燈片來表現教學內容,包括羅列大綱要求的各個知識點、展示教學中涉及的實驗儀器外觀圖及構造圖等[9-10],這也是本院《衛生理化檢驗》理論教學的主要形式。大連理工大學和南開大學已將其自主研制的融多媒體課程講授、儀器原理演示、實驗仿真模擬為一體的多功能教學軟件“搬”上了講臺,模擬形象的實驗變化過程、動態顯示微觀的實驗原理,通過交互式和場景設計教學,極大地提高了學生對基于實驗課程的相應理論課程的學習興趣[11-12]。在講授不同的教學內容時,可選用不同的多媒體呈現形式。如介紹某實驗的檢測意義時,可選用實際案例導入,采用圖片展示某現象,并搭配數據表格以說明某現象的變化趨勢;為清楚揭示實驗方法之間的異同點、避免學生概念混淆時,可采用對比講解法,將不同實驗的動態過程圖放置在同一張幻燈片上進行比較說明,并重點突出差異性的地方,加深記憶;在介紹實驗數據處理方法時,可利用幻燈片的鏈接功能,方便快捷地調用網絡資源,以動態形式展現數據處理軟件的操作過程。總之,CAI以其獨特的魅力給課堂教學增添了生機和活力,充分利用CAI的網絡化、智能化優勢,將各種教學資源、各個教學要素和教學環節相互融合,達到整體優化,從而有效提高課堂效率。
2理論課程的測試方法
本院的《衛生理化檢驗》課程主要采用書面測驗形式為教學目標的實現做出評價。如何設計理論課程的測試標準,使理論與實驗教學的考試側重點加以區分但卻又能相輔相成是需要思考的第3個問題。為避免與實驗內容脫節或重復,書面測驗的范圍不應過廣,應突出重點和細節。書面測驗可按6∶4的比例劃分,60%的內容依據之后實驗課程的教學內容而定,將實驗課程需考查到的幾個代表性實驗作為理論考試的重點實驗,考核學生對實驗中的基本概念、實驗基本原理、儀器和試劑的選擇原則、數據處理方法的選擇和使用等在實驗考試中不能涉及到的內容的掌握程度。通過60%的考試內容不僅可以加深學生對重要實驗的理解,同時也可作為之后實驗課程的考前復習。除此之外,40%的內容可選擇其他實驗的重難點和大綱要求必須掌握的知識點作為考試內容。整個試卷設計應注重難易結構的合理分布,基礎題、中等難度題和難題一般按照3∶5∶2的比例設計,充分發揮各種題型的區分選拔功能。另外,每種題型盡量按照由易到難的順序排列,利于穩定學生應考情緒,正常發揮其考試水平。在條件允許的情況下,可采用操作考試評價學生的操作技能。但實驗的操作考試存在人多耗時的弊端,考試除了挑選快速檢測實驗進行考試外,還可采用簡潔的“車輪戰”考試方法,讓每組學生依次操作某個復雜實驗的某一個環節,并將個人和小組的考核重心分別放在對實驗操作的規范性和最終結果的準確性上。
3展望
食品的質量好壞影響著消費者的身體健康甚至是生命安全。所以,我們在對食品進行理化檢驗時要嚴格把關,保障食品質量的水平。對于檢驗食品我們應該從三個方面進行,首先是在檢驗過程之前基礎質量控制和儀器設備的質量控制,其次是過程操作中方法選取和樣品測定的質量控制,最后是檢驗結果評價的控制。就目前來看,我國食品理化檢驗分析中還存在著多方面的問題,有待進一步的改善,本文對三個大的方面進行簡單扼要的探討分析。
2.檢驗過程前的質量控制
檢驗之前我們需要對檢驗的質量基礎嚴格把關,沒有基礎質量控制的保障,檢驗分析的結果便毫無意義。因此,檢驗所需要用到的儀器設置必須滿足檢驗的要求;實驗環境應該保持檢驗所需的空氣溫度、清潔度的要求,嚴禁出現不同實驗中由于設備設施清理不當所引起的交叉污染造成的結果誤差。
2.1儀器設備
檢驗使用的設備儀器必要滿足檢驗實驗的要求,它的分辨率和精確率要達到高水平的程度,將誤差降到最低。對所用國家規定的強檢儀器如天平、分光光度計、量具等要定期進行計量檢定。對測定儀器要按一定要求進行校準,校準時要選擇合適的標準品。根據測定儀器設備的使用頻率,應適時進行期間核查。大型的精密儀器的操作人員必須要經過專業的培訓,如氣相色譜儀、液相色譜儀等我們在操作過程中要嚴格按照設備儀器說明書的具體步驟操作,做好每次檢驗的詳細記錄。實驗用水和試劑的純度的選擇也會影響著檢驗的結果,我們將實驗用水的質量分為一級、二級、三級三個等級,應該根據實驗的要求恰當的使用實驗用水。對于試劑上的使用,選用質優價廉的試劑。
2.2人員管理
食品的檢驗人員對實驗操作熟悉度要高,德才兼備、有一定的專業技術水平和專業理論水平的專業人員。檢驗人員要參加能力驗證、實驗室間的比對和上級部門的質控考核。對檢驗中的影響因素進行合理分析,不斷提高自身的檢驗水平和職業素質。主管部門也應該加強檢驗室人才的建設和培育,為食品理化檢驗的結果分析打好基礎。
3.檢驗過程中的質量控制
3.1溶液的標定和配制
食品理化檢驗中,購置、使用有證且在效期內的國家標準物質并按相關規定進行管理。在配制標準溶液時按《滴定分析用標準溶液的制備》GB601和《標準溶液的制備》GB602要求用基準物質或一級標準物質標化或對比,定值結果應給出不確定度。標準溶液的濃度放置過久會容易出現沉淀等現象,檢驗結果也會出現較大的誤差[1]配制的標準溶液要按相關要求的進行保存。一般不宜長期保存,應隨時檢查發現有變質或異常現象(如瓶口破損,瓶塞松動,標簽模糊、涂改或損毀,溶液量有不明原因增加或減少等)時,即廢棄不用。
3.2檢驗物品的稱量
在物品的用量上應該使用天平儀器按照檢驗標準進行精確稱量,抽取的樣品要有代表性、數量要符合檢驗的要求。
3.3選擇檢驗的方法
方法是分析測試的核心,每個分析方法各有其特性和適用范圍,不適宜的方法所致的影響是嚴重的。我們可以根據實驗的目的、性質和實驗條件及樣品選擇合適的分析方法,一般應優選標準分析方法。
3.4常規的質量控制
食品理化檢驗分析時都應該進行平行樣品測定、空白試驗、加標回收率、精密度測定。一個分析方法的空白值的大小及其分散程度,直接影響著這個方法的檢出限和實驗的精密度。空白實驗值在一定程度上反映著實驗室的基本狀況和分析人員的技術水平。對于空白實驗值的控制,要求平行雙樣測定結果之間的相對差值R不得大于50%;加標回收率要求在85%~115%,常量分析應在95%~105%;精密度測定在方法測量范圍內對高、中、低3個濃度各進行大于6批重復測定,其相對標準偏差R.S.均應小于5%;方法檢出限應符合規定要求。標準曲線至少6個點(包括空白)相關系數應大于0.998;
3.5食品樣品的滴定
在滴定分析中,我們應該保證每個樣品的滴定速度在同一水平線上,防止滴定速度不一致對實驗現象產生影響。例如在氧化還原滴定中滴定過快會造成實驗結果出現嚴重的偏差。
3.6繪制標準曲線
標準曲線的相關系數≥0.998,它是根據空白試驗、平行樣品、加標回收率三種測定方法確定的,根據與樣品測量相同的步驟測量各自濃度的相應值,畫出標準曲線或者是計算出它的回歸方程,相關系數越是靠近1,就表示檢驗的結果精確值越高。
4.檢驗過程后的質量控制
為了保障實驗結果的準確性,在對樣品檢測結束后,必須要仔細認真的檢查實驗所得出的結果數據記錄是否準確,在誤差范圍內計算結果的數據是否完整,檢驗報告的各項內容是否完整。對檢驗報告檢測數據三級審核。標準依據、評價結論等均須正確無誤。
5.結束語
1.1配制試劑
試劑配制的好壞、正確與否決定著實驗的成功與否。試劑配制本來是由實驗教師完成,因為其所需的實驗室基礎操作技術正是學生所缺乏的。這些基本技術包括試劑選擇、試劑移取和稱量、實驗用水選擇、試劑溶解和定容、試劑轉移以及容量瓶、吸量管的使用,還有簡單的計算和滴定操作等。學生在配制試劑過程中常發生的錯誤有:試劑未完全溶解、沒有選擇正確的溶劑、沒有按要求濃度正確配制、沒有選擇正確的容器進行溶解等。
1.2清洗器皿
分析化學實驗要求玻璃儀器干凈,內壁沒有對分析項目干擾的物質存在。在試劑配制前和實驗結束后都需要對使用過的玻璃儀器進行洗滌。以前都是由實驗教師準備實驗所需要的玻璃儀器,很多學生甚至到畢業都不會清洗玻璃儀器,如不知道正確清洗步驟、測重金屬離子需要用酸泡洗等。教師可通過學生的空白實驗進行實驗前質量控制。空白實驗有試劑空白和現場采樣空白。試劑空白是用蒸餾水代替樣本對實驗結果進行測定。通過空白實驗可以檢驗學生試劑的配制是否正確、試劑純度是否合格、玻璃器皿是否潔凈、純水質量是否達標。通過現場空白樣可以檢驗運輸過程中樣品是否產生污染,減少或者消除分析過程中出現的污垢。空白值反應系統誤差不應很大,降低空白值對于提高實驗精密度、準確度和方法檢測下限有很大幫助。
2水質理化檢驗的質量控制
2.1過程控制
在上實驗課之前要求學生在開放時間自覺到實驗室預習,熟悉實驗步驟;教師在實驗中應先分析實驗步驟,列出操作關鍵詞幫助學生理解實驗過程,實現步驟流程化、圖表化;針對移液管、吸量管、滴定管的使用等基礎操作,教師應讓學生在實驗中規范自身操作,并借助攝像機記錄學生操作,教師親自示范,學生進行練習,反復觀察學生是否有改進。教師應建立項目評分表來評價學生的操作。將每一次的實驗操作細化,對不同操作按完成的等級打分。主要考查學生的衛生檢驗基礎能力,包括滴定操作、移液、分光光度計的使用、大型儀器使用等。學生每次課都有實驗評分,將綜合實驗操作成績作為學生期末實驗成績。
2.2結果控制
以前實驗教學主要考查學生是否掌握實驗步驟、是否可以完成實驗過程,對實驗的精密度和準確度要求低。而在實際工作中對實驗結果要求最多,所以需要強化學生實驗結果控制。通過結果控制可以監控過程,通過過程控制可以得到很好的結果,兩者是相互影響的。
2.2.1平行樣分析
平行樣分析是學生在分析測試樣品時,在相同環境、相同儀器條件、相同試劑下,對樣品測定兩次以上,看其結果的一致性,兩樣品間的偏差在國家標準方法中是有要求的[4]。學生通過2~3次的樣品平行測定,可以檢查樣品分析過程是否可靠,如果幾個平行樣品之間結果差距很大,說明學生在實驗過程中發生了失誤,結果是不可靠的。樣品平行樣分析考查學生實驗精密度,可以減少隨機誤差。
2.2.2加標回收率實驗
加標回收率實驗是在分析樣品的同時,在另外一份樣品中加入一定量的標準溶液,通過測定加標樣品和樣品結果,計算回收率數值。加標回收率實驗可以考查樣品在前處理過程中的損失率,同樣也是測定結果準確度的量化指標[5]。
2.2.3質控樣品分析
質控樣品是與待測樣本本底一樣或接近、濃度已知的樣本,學生在分析樣品的同時分析質控樣品,通過質控樣品結果是否在質量控制圖可控范圍內,考查實驗結果準確度。當質控樣品失控,說明此次分析工作誤差較大,應立即查找原因并予以糾正。質控考核對保證監測質量起到了至關重要的作用。
3實驗后的質量管理