气相色谱-质谱-嗅闻联用仪的使用是食品科学与工程学院本科生《食品分析》实验的重要内容,但是在实际实验教学中,由于仪器成本高昂、维护费用高,我校只配置一台(很多学校不配置这类高精尖仪器),不便开展多台套实物实验教学,且仪器的操作较为复杂,实验中需要学生全程在嗅闻口嗅闻并记录,实验时间长且不能间断,现有实验学时(只有4学时)无法满足所有同学依次实验。因此学生在上实验课时,实际上手操作非常有限,在学生动手实践和创新能力培养的过程中失去了仪器本身的优势,教学效果大打折扣。基于以上问题和教学需求,课程团队基于西北大学西凤酒研究院白酒风味解析科研经验和成果,融合已建成的“食品香气物质分析”MOOC资源、在“气相色谱-嗅闻/气质联用测定醇类化合物”实验教学的基础上,设计了该虚拟仿真实验。
本实验按照虚-实结合的原则,根据“研究探索型”实验定位,共设置三个模块:“教学模块”、“实验模块”、“考核模块”。
教学模块分为线上-线下进行,以线下讲述、演示结合线上虚拟仿真的方式,让学生理解实验的基本原理、仪器结构、操作要领;
实验模块主要是线上进行,教师制定交互式操作说明,引导学生串联理论知识,通过自主探究不同操作对实验结果的影响,深刻理解实验内容,掌握仪器操作方法;
考核模块主要通过对实验操作、实验观察与记录、实验思维与创新、实验结果的评价得出综合评价成绩。
1、使学生进一步理解嗅闻/气质联用法的原理和相关概念;
2、掌握气质联用仪、嗅辨仪的结构以及主要部件的工作原理,能正确操作气质联用仪和嗅辨仪;
3、掌握气质联用仪工作站联机和脱机时的正确使用方法;
4、掌握嗅闻/气质联用定性和定量测定的方法;
5、掌握正确处理实验数据的方法;
6、理解气质联用仪参数的设定对分析结果的影响;
7、理解嗅闻/气质联用的应用局限性。
本实验以考核学生“理论知识掌握、动手实践能力、科研创新能力”为目标,构建“线上-线下”相结合的“系统-教师-学生”三元化评价体系。本项目线上部分根据配套的“操作软件评分系统”和“在线考核系统”,对学生的每一步操作进行实时评分;线下部分根据学生的预习、课堂表现进行评分;实验结束后,学生对自己的线上、线下实验表现进行总结,提出对课程的意见和改进建议,并给出有所依据的自我评价。最后综合三项评分给出最终成绩。