基于PBL教学法的“食品化学”课程新教学体系的构建与实践

蔡 杰，王海滨，秦新光

（武汉轻工大学 食品科学与工程学院，湖北 武汉430023）

目前，我国高等教育正在快速发展，这给课堂教学及人才培养提出了更高的要求。传统的教学模式单一，主要以教师为导向，学生仅仅是被动地接受知识并进行机械性地重复记忆，缺乏创新能力。因此，许多教育工作者致力于对课堂上传统教学模式进行改进，增加学生学习的自主性和兴趣，以提高高等学校教学质量[1-3]。近年来，PBL（Problembased learning）作为一种新型的教学方法开始被广泛应用于国内外许多高校的教学活动中，并取得了较好的效果，备受青睐[4-5]。PBL教学模式更关注学生学习的主动性和学习兴趣，将课堂理论学习同实际问题紧密结合起来，强调对课堂文字问题设置具有一定意义的现实情境，帮助学生将理论知识与实际应用相结合，将所学知识融会贯通，并以小组合作形式，在先前的知识基础上共同去解决复杂问题，而不是一味地相信权威。

“食品化学”主要以化学为基础，集生物学、物理学、营养学、植物学等众多领域为一体，表现出较强的综合性和交叉性，涉及的学科众多且专业知识丰富。“食品化学”教学普遍存在教学模式单一，知识点繁多且杂乱，理论性偏强而实验课程较少，这容易使学生缺乏学习兴趣，无法达到预期的教学效果[6]。基于此，以“食品化学”课堂教学为例，介绍了当前“食品化学”课堂教学现状和存在的相应问题，并针对“食品化学”学科特点，将其与PBL模式进行有机结合，构建了基于PBL教学法的“食品化学”课程教学新体系，进一步提高“食品化学”课堂教学质量，培养高质量应用型食品专业人才，最终达到“食品化学”课程教学的目的。

1 各学科中的PBL教学法的应用现状

PBL教学法起源20世纪50年代，最早由Mc-Master大学卫生学院的一群教育工作者提出，并逐渐取代传统的教学方式，备受欢迎[7]。PBL教学法改变了传统教学方式中“教师讲，学生听”的被动学习模式，强调以学生为中心，学生自主学习为主，这不仅增强了学生在教学过程中的参与度，也能够有效调动学生学习的主动性。近年来，随着PBL教学法的不断普及，我国越来越多的高校教师将PBL教学法应用于课程教学过程中，并取得了较好的效果。重庆化工职业学院张静等人[8]采用PBL模式对“功能性食品”理论和实验2个部分进行教学，积极调动学生主观能动性学习，不仅能激发学生对原本枯燥的理论知识学习兴趣，还能提高学生的实验技能，这有助于提高教学效果，培养合格的食品专业人才。西南林业大学郭磊等人[9]比较了PBL和传统的以授课为基础的学习（LBL）2种教学模式在“食品化学”实验教学中的应用效果，结果表明PBL教学模式能够较大程度提高学生实践动手操作能力和创新能力，并且更容易被学生接受。黑龙江生态工程职业学院王丽娜等人[10]将PBL教学法引入到食品加工技术实训教学中，通过调查问卷了解学生对PBL教学法的接受程度。87.5%的学生表示可以接受PBL法，认为其改变了传统的师生角色，由“教师讲，学生听”转变为以学生为中心，极大地激发了学习兴趣，并在学习讨论过程中也能有效培养团队合作精神和组织协调能力。塔里木大学叶林等人[11]将PBL教学模式和“食品工艺学”传统教学模式进行有机结合，以优化教学内容和教学方法，虽然这需要授课教师具有更高的水平对学生自主学习遇到的各种问题进行答疑解惑，但确实能够提高学生分析和解决实际中与食品工艺学相关的生产问题的能力。

2 “食品化学”课程的教学研究现状

“食品化学”作为食品科学的一个分支，是食品科学与工程相关专业的必修课，也是连接食品类本科专业的基础课与专业课之间的一座重要“桥梁”[12]，在学校为省级精品课程。“食品化学”主要研究食品中发生的化学变化及其影响条件和机理机制，具体研究食品或食品原料的结构组成、物化性质、功能特性、营养性、安全性及在食品加工或食品储藏中的变化规律[13-14]。因此，“食品化学”的教学内容涉及面广，许多内容抽象深奥且难以理解，有些理论知识还在不断地发展和完善，教学难度相对较大。

“食品化学”整个内容结构变化较小，但近年来随着各个领域研究的不断深入，特别是对一些抽象的反应机制的探究，使得“食品化学”的内容体系愈加庞大，内容错综复杂，无法形成一个完整的知识体系。基于此，目前大多数教师往往采用“满堂灌”的方法进行教授，在有限的时间内完成对知识的传授，这显然忽视了学生对不同知识的理解能力和接受度不足，造成了学生对知识理解不够深入，只会死记硬背来应付考试，没有自己的见解，缺乏创新能力，这有悖于社会对高素质食品应用型人才的需求。究其原因，还是由于“食品化学”课程自身内容繁杂、涉及面广等缺点，导致学生缺少主动学习的兴趣和积极性。因此，优化教学内容，激发学生的学习兴趣，构建一套新的食品化学教学新体系，显得尤为重要。

3 “食品化学”PBL教学法课程教学新体系的构建与实践

参照PBL教学法在各个学科中的应用，结合目前“食品化学”课程教学中在的诸多问题，构建了基于PBL教学法的“食品化学”课程教学新体系（图1），主要由传统师生角色观念的转变、教学内容分类或优化、利用先进的教学手段和改进课程考核标准四部分组成，并予以了具体的实施。

基于PBL教学法的“食品化学”课程教学新体系见力图1。

图1 基于PBL教学法的“食品化学”课程教学新体系

3.1 改变传统观念

在传统的“食品化学”教学过程中，教师起着主导课堂的作用，控制着课堂进度安排，而学生被动地跟随着教师的课堂节奏，这难免会出现学生对某个知识点理解不够深入，做笔记来不及，甚至跟不上教师的情况。师生角色互换，转变传统观念，有利于改善这一问题。明确学生才是课堂的“主角”，课堂教学的目的应该是学生能够学习并深入理解专业知识理论，并能灵活运用到解决实际问题中去，做到学以致用，而不是单纯的教师授课，这也与PBL教学法以学生为中心相符合。

3.2 改进教学内容

虽然“食品化学”知识内容繁多且错综复杂，但主要的课程框架保持不变，主要介绍食品的几大基本成分，如水分、碳水化合物、脂类、蛋白质、酶、维生素、矿物质，研究这些成分的自身特性、相互之间的有机联系，以及对食品品质、功能特性乃至加工储运的影响[15-16]。因此，需要牢牢抓住食品的每种成分，了解其在实际的食品加工或食品贮藏中实际的应用，将理论联系实际，并且以实际问题为主，培养学生对食品成分的感性认识。此外，物质结构决定性质，性质决定应用，而在实际生活中，主要是将食品作为应用型学科，运用相应理论知识解决实际问题，所以可以适当减少对食品成分结构这些抽象知识的学习，如水分子的化学键角等，重点深入学习食品成分的性质及其实际应用过程，以培养应用型学生为主。

3.3 革新教学手段

从传统的口述教学到板书再到如今的多媒体教学，教学手段随着科技时代的发展而日益更新。教师能够通过放映图片、动画、视频等学习材料在课堂上辅助教学，不再以枯燥的板书文字为主，既丰富和生动了教学内容，又激发了学生的学习兴趣，调动了学生学习的积极性。然而，这样的教学对学生深入理解知识理论，尤其对实际问题的感性认识还远远不够。将课上学习与课下生产实践具体联系在一起，从理性和感性2个方面对知识理论有较为深刻认识，是一种较为有效的教学手段，有助于帮助学生毕业后能够顺利适应工作环境。

3.4 完善考核标准

以期末闭卷考试为主的方式已经不能公正、合理、全面地对学生综合能力进行考核，因此建立一个全新的考核标准显得尤为重要。以学生为中心，不是以试卷的知识点得分，首先需要降低传统试卷考核的比重。其次，PBL教学法以问题为导向，这就需要教师以学生解决实际问题的能力和解决程度作为主要的考核指标。同时，更要着眼于学习过程的考核，包括学生课堂讨论、资料搜集整理、展示内容情况等，建立教师与学生的沟通反馈机制，使教师能够及时了解并跟进学生的具体学习情况。最后，也要充分考虑其他学生对小组工作的认可程度，增加全班学生的参与度，调动学生的积极性。

3.5 教学新体系的具体实施

基于PBL教学法的“食品化学”课程教学新体系的实施对象是学校食品科学与工程专业的本科生。具体实施方法如下：以6～7人为一个小组，并选定一名学生作为组长，同时由一名教师负责指导。学生主要是根据教师提的具体问题，进行分工合作，通过文献资料搜集整理，小组讨论等多种形式对该问题合理分析，得出解决方案，而指导教师的主要职责是引导学生对提出的问题进行分析、论证，最终得出结论。首先由教师提出一个与食品行业相关的食品化学问题，在课堂上，学生以学生小组讨论为主，教师负责解答讨论中存在的争端或困惑；在课下，学生可以自由通过图书馆、网络数据库等查阅与问题相关的资料，并进行认真思考和分类整理，还能依托学校平台优势，进行具体的生产实践，从而提高自身的自主学习能力，增加感性认识。之后，由各组小组组长通过文字、图片、视频等方式对问题的分析过程及结论具体展示，由非本小组学生作为评委进行评分，这不仅能提高全班学生的参与感，还能使学生关注讲解内容，有所学，有所获。最终，教师根据学生评分、展示内容、对问题解决程度等综合因素进行评分，避免了传统考核“平时+期末考试”较为单一的指标，有利于对学生综合能力的培养。

4 结语

将PBL教学法结合“食品化学”课程，构建基于PBL教学法的“食品化学”课程教学新体系，针对教学观念、教学内容、教学手段、考核标准进行了一系列的改革创新，并提出了具体的实施方法。该体系不仅弥补了传统“食品化学”课程教学中存在的缺陷，而且以学生为中心，激发了学生学习自主的兴趣，使学生具备解决实际问题的创新能力，为食品相关行业培养高素质应用型专业技术人才，服务于国家社会，同时也为其他学科课程改革创新提供了一定的参考。