基于建构主义的“油脂工艺学”实验教学改革初探

吴　伟，吴晓娟，林亲录，周文化

（中南林业科技大学食品科学与工程学院，湖南长沙　410004）



基于建构主义的“油脂工艺学”实验教学改革初探

吴伟，吴晓娟，林亲录，周文化

（中南林业科技大学食品科学与工程学院，湖南长沙410004）

摘要：“油脂工艺学”实验是高等院校粮食工程专业学生的一门必修课。为了提高“油脂工艺学”实验教学质量，在分析“油脂工艺学”实验教学存在问题的基础上，应用建构主义理论，从教学内容、教学方法和考核方式等方面对“油脂工艺学”实验进行改革。

关键词：建构主义；“油脂工艺学”实验；教学改革

0　引言

“油脂工艺学”是一门理论性、实践性很强的课程，其主要目的是使学生系统掌握油料（主要是植物油料）化学组成及制油特点，油料预处理、毛油制取、油脂精炼、油脂改性与调制以及主要油脂产品的加工工艺等。在“油脂工艺学”教学过程中增加实验教学环节，不仅能够增强学生对基本概念和规律的理解，而且可以更好地培养学生的科学素质、创新意识和动手能力。

建构主义是目前最为先进的教育方法之一[1]。建构主义认为，知识不是通过教师传授得到，而是学习者在一定情境即社会文化背景下，借助他人的帮助，利用必要的学习资料，通过意义建构的方式而获得。建构主义学习理论强调以学生为中心，不仅要求学生由外部刺激的被动接受者和知识的灌输对象转变为信息加工的主体、知识意义的主动建构者，而且要求教师要由知识的传授者、灌输者转变为学生主动建构意义的帮助者、促进者[2]。目前，建构主义理论已经在高校英语、生物等基础课程中广泛应用[3-4]，但在食品科学与工程领域相关的专业课方面，尤其是实验教学方面应用较少。针对现阶段“油脂工艺学”实验教学过程中存在的诸多问题，应用建构主义理论，从实验教学内容、教学方法和考核方式等方面进行优化与改革。

1“油脂工艺学”及其实验教学现状

“油脂工艺学”是一门涉及学科广（无机化学、有机化学、物理化学、生物化学、微生物学、物理学、电工学、化学工程原理等）、采用技术多（传热、传质、萃取、蒸馏、干燥等工程技术），并且加工原料种类繁多（木本植物油料、草本植物油料、动物、微生物等）的应用科学[5]。“油脂工艺学”中新的突破，常常是通过新的实验技术得以实现。然而长期以来，受传统教学模式固化、实验经费不足等影响，“油脂工艺学”实验教学未被给予足够重视，存在诸多问题。

1.1教学内容缺乏创新

近年来，根据学校食品科学与工程专业油脂工程方向教学大纲，“油脂工艺学”实验课程主要讲授了油脂水化脱胶、油脂碱炼脱酸、油脂吸附脱色、油脂真空脱臭，以及油脂化学品质分析等内容[6]。尽管这些内容都是“油脂工艺学”实验课程核心的部分，但是随着油脂精炼、油脂加工副产物综合利用等领域的迅速发展，油脂酯交换、酯化、氢化等技术的革新，这些内容已难以满足学生毕业后从事油脂生产行业及相关领域科学研究的素质需求。

1.2教学模式较为落后

传统的教学模式主要有满堂灌式教学模式、唯理型教学模式和应考型教学模式，其主旨在于以课堂教学为中心，以教师和书本为中心[4]。目前，“油脂工艺学”实验教学普遍采用的是“灌入式”教学模式。这种教学模式忽视了学生的主体性，简单地将油脂工艺知识看成是一种可以由教师传递给学生的客观经验。简单来讲，几乎整个实验教学过程都是由教师安排好实验内容，准备好实验仪器，讲解清楚实验原理，拟定出实验步骤，甚至还设计好记录数据所需的表格。然后，学生不用动脑思考，只要按照拟定的步骤去做，就能成功地测定数据，完成实验。这种教学模式注重概念和理论准确性及知识系统性，但是却很难激发学生深层的学习动机和兴趣，不利于学生个性和主体意识的发展，以及协作能力和创新能力的锻炼。

1.3考核方式不够科学

考核环节是衡量实验教学质量的依据，是提高教学质量的保证，是完善教学的重要环节，也是推动实验教学活动不断前进的重要手段。与该校开设的其他实验课程相似，“油脂工艺学”实验课程最终成绩包括考勤（10％）、操作技能（30％）、实验报告（60％）等3个部分。但是由于教学内容陈旧和教学模式固化，有些学生因缺乏兴趣不做实验，抄袭实验报告；有些学生为了应付考勤来做实验，依葫芦画瓢，缺乏思考；即使认真做实验的学生也认为实验考核只能部分反应自己的实验能力，甚至认为实验考核几乎不能反应自己的实验能力和水平。考核与评价已成为实验教学实践中最为困难的一个方面。

2基于建构主义的“油脂工艺学”实验教学优化

建构主义提倡在教师指导下以学生为中心的学习。教师若要成为学生建构意义的帮助者，需要激发学生的学习兴趣，帮助学生形成良好的学习动机；通过提示新旧知识之间联系的线索，创设有助于教学内容实现的情境，帮助学生建构当前所学知识的意义；在创设的学习环境和条件下组织协作学习，并对协作学习的过程进行有效指导，使之导向有意义的建构。因而，建构主义学习环境包含情境、协作、会话和意义建构等四大要素。

2.1基于情景设置的教学内容优化

传统“油脂工艺学”实验课程内容均为验证性实验。以大豆油碱炼脱酸实验为例，教师通常为学生准好一定酸值的脱胶豆油和相关仪器设备，告诉学生碱炼脱酸原理和加碱量计算方法，学生只需严格按照给定的工艺参数操作，即可得到符合质量标准的脱酸豆油。但是，通过简单的验证性实验锻炼的学生充其量只能是合格的车间操作工人。为了真正适应油脂生产企业的岗位需要，教师可按照从原料入厂到成品油出厂整个生产过程，根据企业生产工艺与检验流程重新设置教学内容，将验证性实验改为探索性综合实验。在实验教学开始前的理论课上，准备多家企业提供的油脂压榨（或浸出）、毛油精炼、成品油灌装成套生产线视频，创设有助于教学内容实现的情境，让学生对油脂生产过程形成感性认识。在预习课上，以大豆油生产实践为例讲解油脂水化脱胶、碱炼脱酸、吸附脱色、真空脱臭的原理和主要参数，以及各阶段需要满足的质量指标，提示新旧知识之间的联系，然后安排探索性实验内容。学生可以自主选择大豆、米糠、花生、油菜籽、油茶籽等油料为原料，根据油料特性确定毛油提取（压榨、浸出、微波萃取等）、脱胶（水化脱胶或酶法脱胶）、脱酸（碱炼脱酸或蒸馏脱酸）、脱色、脱臭等工艺步骤和参数，以及成品油所需达到的等级和品质指标，在此基础上再进行油脂酯化、氢化、水解等实验。在实验过程中，学生根据自己设计的方案和工艺参数开展实验，不断发现问题、思考问题和解决问题，获得更多的知识意义建构。

2.2基于协作交流的教学方法优化

建构主义教学模式相应的教学方法主要有支架式教学、抛锚式教学和随机进入教学[3]，在“油脂工艺学”探索性综合实验教学中，教师仍然以小组为学习单位，采用抛锚式教学方法。抛锚式教学是以真实事例或问题为基础，让学生在自主解决问题的过程中体会事物之间的关联，完成意义建构。以米糠油精炼实验为例，学生需要通过调研、讨论、决策、实施、评价等步骤来实施。

（1）调研。学生通过查阅文献、走访企业、市场调查等初步确定实验目标，可以生产出什么等级的米糠油，通过哪些实验步骤可以实现，实验过程中需要检测哪些关键指标，产品最终能够达到什么样的品质指标。

（2）讨论。小组成员交流讨论，不同观点交锋、补充、修正，形成初步的实验方案并提交给教师。教师根据实验室具备的设施条件，推测初步的实验方案是否可行，给出合理的修改建议。例如，根据米糠原料的新鲜程度是否需要增加稳定化工艺，米糠毛油酸价过高是否需要二道碱炼，脱酸和脱臭工艺是否可以组合进行。

（3）决策。小组经过反复讨论和咨询，形成实验方案，撰写预习报告。

（4）实施。小组按照预习报告中的实验方案准备原料、试剂、仪器设备，并进行实验。在实验过程中遇到问题，再进行方案调整，以实现实验目标。

（5）评价通过组内评价（包括自我评价），总结实验过程中运用的基础知识、遇到的瓶颈问题以及获得的综合能力。通过教师评价，进一步调动学生的学习主动性，促使学生学会探索知识形成的规律，提高分析和解决问题的能力。

2.3基于意义建构的考核方式优化

基于意义构建的考核方式应该与培养目标高度一致，即通过该课程的学习，让学生掌握油脂及其主要副产品生产的主要工艺过程及相关的生产设备，培养学生成为油脂工程师所需的科学素质、创新意识和动手能力。因此，应将实验课程的考核评价分为知识和技能、思维和方法、习惯和态度3个层面。知识和技能主要考察学生的基础理论知识和实践操作技能，考评计分占比为50％；思维和方法主要考察学生查阅资料能力、实验方案设计和处理问题能力，考评计分占比为40％；习惯和态度主要考察学生预习情况、课堂考勤和组内协作情况，考评计分占比为10％。与其他高校一样，教师在“油脂工艺学”实验教学中，仍然是以课堂表现、预习报告、实验报告等3个方面作为考评依据[6]。考评主体除了教师，还在需要学生相互协作的环节增加了组内考评，考评计分占比达到了15％。

“油脂工艺学”实验课程综合考核与评价见表1。

研究发现，基于意义构建的实验课程考核方式在带动学生对“油脂工艺学”实验教学培养目标的认识上有明显地促进作用。尤其是思维和方法考评计分比例的增加，使学生不论是查阅资料的能力还是撰写预习报告的认真程度均有了明显改进。由于学生在实验前已做了充分准备，实验结果也得到明显改善，基本上都能按照自行设计的实验方案生产出符合产品标准的食用油，而且能够对常规油脂做一些简单的改性研究。

表1　“油脂工艺学”实验课程综合考核与评价

3　结论

针对现阶段“油脂工艺学”实验教学过程中存在的教学内容缺乏创新、教学模式较为落后、考核方式不够科学等问题，充分利用建构主义理论中的情境、协作、会话和意义建构等四大要素，从教学内容、教学方法和考核方式等3个方面进行全面优化和改革探索。通过教学改革，培养了学生主动学习、相互协作、乐于思考的学习质量，使学生掌握了油脂及其主要副产品生产的主要工艺及相关设备，并且能够在此基础上进行油脂改性等简单的探索性研究。

参考文献：

[1]吴伟，高迪，宋党育，等.建构主义理论在煤炭院校“石油天然气地质学”课程教学改革中的指导[J] .中国地质教育，2012，21（1）：84-88.

[2]何克抗.建构主义的教学模式、教学方法与教学设计[J] .北京师范大学学报（社会科学版），1997（5）：74-81.

[3]范琳，张其云.建构主义教学理论与英语教学改革的契合[J] .外语与外语教学，2003（4）：28-32.

[4]张馨慧，张晓军.基于建构主义理论的高校生物学教学改革与研究[J] .牡丹江师范学院学报（自然科学版），2015（1）：76-78.

[5]唐年初.油脂工艺学课程教学改革与实践[J] .成功（教育版），2010（1）：153-154.

[6]刘伟，杨国龙，毕艳兰.油脂工艺学综合实验教学改革探索[J] .广州化工，2012，40（15）：239，248.

Preliminary Study on Experimental Teaching Reform of Oils and Fats Technology Based on Constructivism

WU Wei，WU Xiaojuan，LIN Qinlu，ZHOU Wenhua
（College of Food Science and Engineering，Central South University of Forestry and Technology，Changsha，Hu'nan 410004，China）

Abstract：Oils and Fats Technology experiment is a compulsory course of grain engineering speciality in college. In order to improve the quality of experimental teaching of oils and fats technology，the existing problems of experimental teaching of oil and fats technology is firstly analyzed，and then the teaching content，teaching methods，and assessment of Oils and Fats technology experiment are reformed by using the theory of constructivism.

Key words：constructivism；Oils and Fats Technology experiment；teaching reform

作者简介：吴伟（1981—），男，博士，副教授，研究方向为粮油加工。

基金项目：中南林业科技大学校级教学改革项目（201505）。

收稿日期：2016- 01- 06

文章编号：1671- 9646（2016）03a- 0075- 03

中图分类号：G642

文献标志码：A

doi：10.16693/j.cnki.1671- 9646（X）.2016.03.021