张洪微,王 琴,崔素萍
(黑龙江八一农垦大学食品学院,黑龙江大庆 163319)
“食品化学”实验课教学改革与创新
张洪微,王 琴,崔素萍
(黑龙江八一农垦大学食品学院,黑龙江大庆 163319)
通过教学实例阐明了“食品化学”实验课教学改革与创新的方法。实践证明,“食品化学”实验课改革与创新的实施,提高了学生实验课的自主性与积极性,增强了实验课的兴趣,对培养学生的创新能力和实践能力具有良好的效果。
“食品化学”实验;教学改革;创新能力
创新能力与实践能力是大学生人才培养的重点,更是应用型人才必不可少的基本素质[1-2]。在本科教学中,实验课作为教学的基本组织形式,也成为培养学生创新能力与实践能力的有效手段[3]。如何更好地使用这一手段,使其更适合于学生创新能力的培养和实践能力的提高,是目前教学中应该重视的问题。
“食品化学”课程是食品科学与工程专业及食品质量安全专业的重要专业基础课之一,它是一门实验性和应用性很强的课程[4]。“食品化学”课程中有大量的实验内容,这些实验既有基础性又有应用价值。通过实验,不仅能使学生巩固已学的专业基础知识,更能让学生学到试验设计、试验方法、原料性质、仪器使用、结果分析等整套科研工作知识和技巧,有助于培养学生的独立思考能力和实践创新能力。但“食品化学”课程原有的实验教学模式是以培养学生基本操作能力为主,以教师的传授知识为核心,以验证理论知识为主要内容。这种实验教学模式只能把学生培养成简单化的、有学问的、知识传承式的人才,学生缺乏学习的激情、热情及动力,培养的学生缺乏创新意识和创新能力,独立科研能力欠缺,发现问题和解决问题的能力不够。因此,对原有教学模式的改革与创新势在必行,也是科学发展的必经过程。
2004年黑龙江八一农垦大学校开设“食品化学”实验课程时,实验内容以验证性实验为主,教学过程中以实验教师的讲解和演示为主要教学方法,导致出现了学生一直被动学习,实验兴趣不浓的结果[5]。近几年,在新形势下教师不断探索新的教学方法、改革教学内容,同时也对“食品化学”实验课的考核方法进行了改进,在初步实践中取得了一定的成效。
实验教材不仅是教师授课的参考,更是学生学习的主要工具,因此对实验课程内容的改革首先要从实验教材入手。黑龙江八一农垦大学自开设“食品化学”实验课开始,由于没有正式出版发行的教材参考书,所以在授课教师的努力下,自编了《食品化学实验指导书》。在最初的实验指导中,根据理论课的内容,实验内容以验证性实验为主,如水分活度相对平衡室法的测定、淀粉还原糖的测定、蛋白质含量测定等,实验内容单调且实用性不强,有些实验内容也与“食品分析”课程的内容有重复。随后的几年,教师根据实际情况不断进行实验内容的改进,逐渐减少这些验证性实验,而相应增加综合性、设计性实验内容。如把原来“美拉德初始反应速度的测定”实验改成综合性实验,要求学生结合理论课的内容,查阅食品发生美拉德反应的资料,然后每组选一种在加工贮藏过程中容易发生美拉德反应的食品进行实验,让学生找到控制美拉德反应的方法,由此进一步掌握和理解美拉德反应的影响因素有哪些,同时让学生对美拉德反应的初始阶段测定,各组比较组间实验美拉德反应的异同,使学生们获得更多的知识内容[6]。
近几年,在实验指导中还增加了设计性实验的内容,在理论课的讲授过程中对相应的知识点进行提示,指导学生独立设计实验,并完成实验。通过几届学生的努力,学生们完成了多项设计性实验,如麦芽中淀粉酶的提取、不同淀粉对粉丝品质的影响、果皮中果胶的提取等。这些实验经过改进后,也被编入到新版的实验指导中,这一举措鼓励了学生的创新能力,也提高了学生的学习兴趣和自信心。
随着科技的进步,原来一些过时的、陈旧的实验方法已逐渐被淘汰,如食品中水分活度的测定,现在已有先进的水分活度仪;原来的化学测定方法精度不高又费时,对学生的实验技能提高没有太大帮助,所以在新的实验指导书中已被删除。每年根据实际情况,在实验指导书中都相应地增加一些新型的、先进的实验仪器应用,也为学生的学习提供了便利条件。
填鸭式的教学方法已不适于当代大学生的学习,因此在实验教学中应转变思想,将以教师为主体的方式向以学生为主体的方式转变,这种变化不是“大撒把式”的放手,而是应该在教师的细心指导下来完成,这也需要教师付出更多的努力与工作[7]。
多年来,实验课上课前都要求学生要先完成预习报告,实验教师也要在实验课前将学生的预习报告批阅完毕,如果学生没有完成预习报告或预习报告不合格不允许上课。预习报告的主要内容包括实验原理、实验目的、操作步骤及预期结果等,学生通过书写预习报告,可以熟悉实验内容,防止盲目实验的现象发生。另外,为检验预习的效果,实验课上教师会围绕实验原理和操作要点进行提问,然后由学生回答,教师给予适当的补充。在整个实验课的讲解过程中,多采用提问式和讨论式的教学方法。这一方法也贯穿整个实验过程中,鼓励学生在实验过程中多提出疑问,对实验现象与结果提出自己的观点,这种教学方法培养了学生的系统思维能力,加深了学生对实验原理的理解和对操作要求的掌握,在实验中能够得心应手。
为培养学生的动手能力和对实验研究的系统思维能力,最好的途径就是让学生全面参与实验过程[8]。从实验的准备到实验结束后的整理、卫生等工作,要求学生们都要参与其中。例如,为使每位同学都能参与一次实验准备工作,教师采取了分实验、分组操作的方法。每次实验前,教师和实验员都带领一组几位同学进行实验准备,包括实验试剂的配制、实验台的摆放等工作,这样可以使学生熟悉完整的实验流程,培养学生独立进行实验的能力,为学生进行设计性、开放性实验以及毕业课题的完成打下良好基础。实验课的讲解也会选择部分内容由学生来讲解,而对部分学生提出的一些简单问题也鼓励会的学生给出解释。这样的方式激发了学生的学习热情,同时为了完成讲课的工作,学生也会提前做好更充足的准备。当然,每次实验课后的实验室清理打扫工作也要求学生按组完成,使其养成良好的实验习惯,增强责任感。
2014年,黑龙江八一农垦大学完成了食品质量与安全实验中心的建设,完善了实验室的管理制度,建立了实验室网上预约系统,这为教师进一步开展开放性、设计性实验提供了便利条件和保障[9-10]。设计性实验的开设,培养了学生自主学习的能力,学生根据学校的实验条件自行设计实验方案,进行实验准备和实验操作。教师在学生的实验设计过程中给予指导,并指导学生掌握仪器设备操作,对学生所遇到的困难进行启发和提出建议。实验结束后,学生通过整理原始数据、分析实验结果、总结实验过程,讨论影响实验的关键因素,按照科研论文的要求和格式书写完整的实验报告,并举行实验报告会,让学生在多媒体教室中讲解自己的实验报告,解答学生和教师的提问,使每个学生对不同题目的设计性实验都有一定的了解,相互交流和沟通,扩展知识面,开拓视野,同时也是学生展示实验成就、接受检验的一次机会。在设计性实验的进行过程中,学生实现了真正的主体作用,而教师只起到了引导与辅导的作用。由于课时和实验室资源及时间的限制,设计性实验只能选择性开出,这也为实验室的建设提出了更高的要求。
以往由于实验课成绩考核方式单一,在总成绩中所占比例不大,所以不受学生重视,这也是一些同学上实验课流于形式,不认真做实验的原因之一。为了改变这一状况,对实验成绩的考核方式也不断进行改进。从最初的单一以实验报告为主要考核指标,变成了现在由课堂表现、实验报告和设计性实验3个部分组成的考核方式,并制定了严格的考核标准。课堂表现考核以考勤、实验准备、实验课纪律、实验操作为准,结合实验过程中基本操作的规范性及原始实验现象与数据的记录为主,对实验准备工作、实验课讲授工作积极参与的同学给予考核成绩的奖励;实验报告的成绩包括预习报告和实验报告2个部分,成绩考核主要以2份报告的书写、实验步骤与现象的分析及实验数据的处理为主。对于同组同学实验报告的分析作为重点考查内容,严禁出现抄袭的现象,培养学生独立分析问题的能力。综合性实验和设计性实验,除与一般实验相同的考核方式以外,又增加了实验设计成绩和报告讨论成绩2个部分。实验设计成绩根据学生在实验前做的实验计划进行评分,而报告讨论成绩则是在实验完成后开设报告讨论课上的学生表现成绩,对于通过实验能提出自己的见解、实验方法可行并能推广的进行奖励。综合性实验和设计性实验成绩以实验小组为单位给出,因此在实验过程中应多鼓励和引导学生在实验过程中发扬团结协作的精神。
经过全体教师和几届学生的共同努力,“食品化学”实验课改革取得了初步成效,学生上实验课的热情和兴趣得到大幅度提高,也为学生毕业课题的开展打下了坚实基础。同时,教师的自身工作素质也得到了提高,对“食品化学”课程的教授工作得到了更多的经验与收获。教师在实验课的改革过程中不断发现新的问题,还需要教师继续努力解决这些问题,在今后的工作中还需要继续完善“食品化学”实验课改革措施,为培养创新型人才贡献一份力量。
[1] 赵晓丹,吴春华,周振,等.构建以培养创新型科技人才的实践教学体系 [J].实验室研究与探索,2015,34(11):206-209.
[2] 周思敏,张钢,李鹏,等.创新教育理念下的高原军队卫生学实验教学改革 [J].基础医学教育,2016,18(1):45-48.
[3] 华晓芳.大学生创新教育模式研究 [J].时代教育,2014(21):125-127.
[4] 阚建全.食品化学 [M].北京:中国农业大学出版社,2008:183-186.
[5] 张洪微,崔素萍,王琴.食品化学实验课教学改革初探 [J].高等教育与学术研究,2009(5):20-22.
[6] 张洪微,崔素萍,王琴.食品化学实验课教学改革措施初探 [J].黑龙江教育,2010(8):83-84.
[7] 乐琳.“食品化学”实验教学创新模式的探索 [J].教育教学论坛,2015(23):242-243.
[8] 韩响玲,金一粟,穆克朗,等.以实践创新能力培养为核心全面推进实验室面向本科生开放 [J].实验技术与管理,2013,30(2):10-14.
[9] 崔素萍,左豫虎,闫丽,等.高校食品学院基础实验室开放性实验模式的建设与管理 [J].实验室科学,2010,13(2):132-134.
[10]崔素萍,闫丽,张洪微,等.食品质量与安全实验教学示范中心的建设与实践 [J].实验室研究与探索,2014,33(6):129-132.◇
The method of teaching reform and innovation in the course of Food Chemistry experiment is expounded by teaching examples.Practice has proved that the implementation of the reform and innovation of Food Chemistry experiment course,improved the autonomy and enthusiasm of the students'experimental class,and enhanced the interest of the experimental class,and had good effect on cultivating students'innovation ability and practical ability.
Food Chemistry experiment;reform in education;innovation ability
1671-9646(2016)09a-0086-03
G642
A
10.16693/j.cnki.1671-9646(X).2016.09.030
2016-06-30
黑龙江八一农垦大学教学改革项目(201408)。
张洪微(1975— ),女,硕士,讲师,研究方向为食品化学。