基于PBL—SRT的食品化学课程科研型教学模式探析

钟赛意 秦小明 郑惠娜 刘亚月 夏杏洲 谌素华

摘 要：食品化学课程是食品类专业的基础课，对于学生学好专业课和从事科学研究至关重要。该文在分析食品化学课程教学现状与问题的基础上，结合食品化学的课程特点，探索建构以学生为中心，基于问题导向与科研训练驱动的PBL-SRT科研型教学模式，旨在更好地培养食品专业学生的创新意识、创新精神和提升创新能力。

关键词：食品化学；基于问题导向；大学生科研训练；科研型教学模式

中图分类号 G642.0 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2018）15-0178-03

Abstract：The Food Chemistry course is a basic course for food majors and is vital for students to learn professional courses and engaged in scientific research.Based on the analysis of the current situation and problems of Food chemistry teaching，combined with the characteristics of Food chemistry curriculum，exploring the construction of a student-centered，PBL-SRT research-based teaching model driven by problem-oriented and scientific research training，aiming to better cultivate food science professional students' consciousness and spirit innovation，and improve innovation capabilities.

Keywords：Food Chemistry；PBL；SRT；Research-based Teaching Model

提升教学质量，培养和造就创新型人才是高等教育的重要使命，而如何培养创新型人才，是高校教师探索教学改革之路的中心任务。《国家中长期人才发展规划纲要（2010—2020年）》强调，培养和造就创新型科技人才，必须“创新人才培养模式，建立学校教育和实践锻炼相结合的开放式培养体系，探索并推行创新型教育方式，突出培养学生的科学精神、创造性思维和创新能力”。因此，探索创新型教育教学模式，重视培养学生的创新意识和能力，是摆在当前教育工作者面前的重要课题。实践证明，开展科研型教学是培养创新型人才的有效途径。本文以食品化学课程为例，基于问题导向学习（Problem-Based Learning，PBL）和大学生科研训练（Students Research Training，SRT）精神内涵，将课堂教学与科研训练相衔接，探索构建科研型教学模式。

1 科研型教学的概述与现状

科研型教学模式是指教师以课程内容和学识积累为基础，通过以“自主、探究、合作”为特征的学习方式，重在引导学生灵活运用知识，激发学生独立发现问题、分析问题和解决问题，在研究、讨论和实践中积累相关知识、培养实际能力和锻炼创新思维的新型教学模式[1-2]。科研型教学思想起源于德国著名思想家和教育改革家洪堡倡导的“教学与科研相统一”的大学教学理念。科研型教学模式最早萌芽于德国高校的实验室教学中，他们最先把Seminar研讨班等方式引入实验课堂教学[3]。美国大学继承并发展了德国高等教育的这一科研型教育教学理念，创建了世界上首所研究型大学约翰·霍普金斯大学，强调科研在培育学生创新能力中的突出地位和作用。而后，欧洲许多大学纷纷也将科研型教学模式引入高等教育，科研型教学模式得到不断探索和发展，并在欧美国家研究型大学中逐渐占据主导地位[3]。

科研型教学模式最常见的是基于问题导向学习（Problem-Based Learning，PBL）而展开。PBL由美国神经病学教授Barrows于20世纪60年首创，也称为基于问题的学习，是目前国际上较为推崇的一种教学方法[4]。PBL教学法是以学生组成学习小组，围绕一系列预先设置的情景问题，自主分析，找到解决方案，并在此过程中对所需知识进行学习的过程[5]。因此，PBL是一种以问题为起点，学生在教师引导下，通过小组合作和自主探究，提高解决实际问题的能力，实现知识的理解和建构。PBL教学法可以帮助学生构建广博而灵活的知识基础，发展理解、分析和解决问题的能力，同时培养学生自主学习的能力、实践能力和团队合作精神。由于食品化学课程的很多知识点与食品加工、食品安全以及日常生活联系紧密，可以有很多问题用于导向相关知识点的学习，因此非常适合采用PBL教学法。

近年来，我国研究型大学越来越重视引导本科生参与科研训练，相继推出了一些科研型教学的实践活动。比如，清华大学面向本科生的“学生科研训练”（SRT）计划[6]；浙江大学通过开设综合性、研究型、项目化课程，增加讨论式小班化教学，选拔学生参加大学生科研训练计划（SRTP） [7]；复旦大学实施了“大学生学术研究资助计划”（简称“望道项目”）；华中科技大学创建了“基于导师制的本科人才孵化站（Dian团队）”[8]。其中本科生科研训练（Students Research Training，SRT）作为高校培养本科创新人才的有效途径，越来越引起重视。SRT起源于1969年，由美国麻省理工学院（MIT）管理本科教学的院长MargaretL.A.Macvicar创立的“本科生研究机会项目”（The Undergraduate Research Opportunities Program，UROP）[9]，积极组织本科生参与教师的科学研究项目，开创了美国本科生参与科研的先河。在我国，一些研究型大学在借鉴了MIT的UROP项目后，提出并相继实施了各具特色的SRT计划，给大学生提供了科研训练的机会，使其尽早进入科学研究领域，了解学科发展前沿，追踪本学科发展动态，以培养大学生的独立性、合作精神、创新精神以及创新能力。实践证明，SRT是培养高素质创新型人才的有效途径。然而，广东海洋大学作为地方高校，生源基础相对薄弱，学生参与科研训练的积极性不高，少数学生有志于学术探索，却往往過分依赖于老师设计好的研究项目，这样科研训练的实际效果就大打折扣。为此，笔者提出了以学生为中心，基于问题导向与科研训练驱动相结合的食品化学科研型创新教学模式，将课堂教学与科研训练相衔接，试图探索出通过课堂教学引导本科生科研训练、适合地方高校提高学生科研创新能力的科研型教学模式。

2 国内外食品化学课程教学现状

食品化学是食品学科中最重要的专业基础课程之一，其主要研究内容是从化学角度和分子水平上系统阐述食品的化学组成、结构、性质及在食品加工和贮藏中发生的化学变化，以及这些变化对食品品质和安全性的影响及其控制措施，它是一门基础应用科学，兼顾专业基础理论和实践2个方面，在食品科学与工程学科的课程体系中处于核心地位。尤其在高速发展的当今社会，食品化学学科在现代食品科学、营养学、食品质量与安全、卫生检验等领域起着非常重要的作用。国外许多著名食品高校都将其置于食品类专业的核心课程，教学内容丰富，学时安排充裕，教学模式和手段灵活多样，尤其重视培养学生创新意识和创新能力。近几年来，国内一些食品著名高校也纷纷进行食品化学精品课程的建设，努力进行多种形式的教学改革和实践。

然而，目前大部分地方高校食品化学教学主要仍是沿用以教师讲授为基础的传统教学模式，这种方式学生处于被动地位，难以有效地激发学生的兴趣，学习的积极性不高。授课时以知识传授为主，忽视了对学生素质和能力的培养，导致学生分析和解决问题的能力不高。因此，如何在有限课时内传授完善的知识体系，有效地激发学生的学习兴趣以及培养学生分析和解决问题的实际能力，是本课程教学改革和实践探索的关键问题。本文在借鉴国内外各种先进教学模式的基础上，结合食品化学课程特点及我校实际，提出采用典型问题导向与引导学生科研训练相衔接的科研型教学模式。

3 基于PBL-SRT的食品化学科研型教学模式的构建

我们在实践中提出了基于问题导向学习（PBL）与科研训练（SRT）驱动的食品化学科研型创新教学模式（图1），通过课程教学，引导学生自主学习和探究，进而激发学生提出创新性问题并产生进行相关科研实践的浓厚兴趣和动力，引导科研训练，从而培养学生的科研能力和創新思维。基于问题导向学习面向课程所有学生，通过问题的导向，对相关知识点的学习和知识构建，在此过程中，教师以往的中心位置发生了变化，其主要作用是组织教学环节、提供相关资源、引导和启发学生创造性地运用知识和能力，将科研的诸多要素融入到教学各个环节，让学生学习科学研究的方法，经历科学研究的全过程，激发学生发挥自主性并积极参与各项科研活动，并将所学知识灵活运用到科研的实践；学生处于主体地位，在教师的引导下，围绕相关知识点，通过广泛查阅资料、自主学习、小组协作学习与交流讨论等，深刻理解并构建相关知识。同时，通过教师的观察和考察学生的实际表现，优选出具有较强创新能力和较大兴趣的学生，进一步在教师的指导下在课余进行科研课题研究。

具体改革内容如下：

3.1 更新教学理念 树立新教师观，要成为学生学习的领路人，重在激励学生思考，组织与指导学生进行学习；树立新的学生观，激发学生学习兴趣和个性潜能，形成了自主学习的内部动力；树立新的教学观，教给学生学习方法，自主探求，放手让学生自主学习，注意师生的互动与多向信息交流。

3.2 整合优化教学内容 按照专业规范的要求，重新整合教学内容和优化知识点，尤其是注意解决目前部分食品化学教学内容与其他各门课程内容交叉重复的问题，根据PBL教学理念的需要，围绕一些知识点按照问题设计为导向，增加食品化学发展的前沿技术和最新研究成果，调整和重组部分教学内容，使之适应和便于进行新的教学模式。目前由于课时少和内容多的矛盾比较突出，课堂教学内容不可能面面俱到，必须做到重点突出，精简内容，遵循“少而精”、“宽而新”的原则，引导学生多角度、深层次的理解基本原理，掌握基本的知识点，教师应优先把最核心的要点、重点和难点讲解透彻，并要考虑留给学生足够的学习时间和思维空间进行自主学习和研究。

3.3 改革教学方法 深刻领会PBL教学模式的内涵，按照教学大纲的知识点，根据实践的需要科学设置情景问题，引导学生自主学习。强调学生的学习中心，围绕课程知识点，建立以提出问题、分析问题、广泛查阅文献、自主学习与协助学习、总结反思以及SRT训练这几个阶段的教学模式。由单一的课堂教学转化为“多形式的互动交流”，讲课方式由过去的“连续性细节式讲授”转变为“跳跃性和平台式”讲授，以学生为中心，在课程上设计和提出一些开放性问题，鼓励并引导学生查阅相关资料、积极思考，养成探究习惯和创新意识。

3.4 改进考核方式 随着教学改革的不断深入，教学内容、教学方式与课程体系的更新，传统的以闭卷笔试为主的考核方式已难以适应新的形势下的需要。只有改革传统的考核方式，才能真正反映学生的综合知识和水平，才能更好地引导创新性学习。课程考核要着眼于科学全面评价学生的综合素质，强化实践能力和创新能力的评价，注重过程考核，推行多种形式、多个阶段、多种成绩评定方式相结合，强化学生课外自主学习，增加信息收集、论文写作、完成作业、课题表现以及参与讨论等成绩的比重，建立双向式、沟通式的考核信息反馈机制，更好地以考促教，以考促学。

3.5 加强学生科研创新训练 实践教学是科研型教学必不可少的环节，是培养学生动手能力和创新思维能力的重要手段。结合课程特点，构建课内与课外结合的实践教学环节，形成全方位、立体性的研究型实践教学体系。除了课程实验以外，鼓励并引导学生积极参与科研实践。例如，鼓励学生结合课程知识点，发现或提出相关科学问题或生产实际问题，结合个人的兴趣爱好组成创新小组积极参与相关专业竞赛，或申报大学生创新训练项目，在导师的指导下积极查阅大量的文献资料、自拟课题、设计研究方案，独立完成实验并进行数据分析、撰写总结报告或论文等；充分利用教师的科研项目，将科学研究工作与实践教学结合起来，鼓励学生参与部分科研项目。学生通过参与科研训练，把所学理论知识转化为认识和解决实际问题的能力，在参与完成实验的过程中，通过查阅国内外文献资料、小组讨论交流与汇报等方式了解专业领域的前沿信息和最新应用进展。完成实验后还需要对结果进行分析整理、归纳总结并撰写实验报告或论文，提出自己的想法和建议，提高思维分析能力和写作能力。

4 结语

科研型教学模式的实施，一方面有利于提高学生的整体素质，提高他们自主学习、独立思考、发现问题、分析问题和解决问题的能力；另一方面将有利于探索教与研有机衔接的模式，利于激发学生的创新思维，以及发现具有较高发展潜力的科研苗子加于进一步训练与培养，对于良好学风的形成以及追求科学的精神也有促进作用。

参考文献

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（责编：张宏民）