杨会会 魏楠 王彦平 娄芳慧 古洋
摘要:化学基础与分析技术是食品检验检测专业的基础课程。为提高教学效果,针对课程教学过程中在教学内容、实验室安全教育、学生专业基础和教学评价等方面存在的问题,结合课程特点从知识体系的重构、教学资源的优化、实验室安全教育的强化、差异化教学模式的建立和评价方式的调整等方面进行了改革与探索,以期为学生后续课程学习奠定坚实的基础。
关键词:化学基础与分析技术;教学现状;教学改革与实践探索
2016年,中共中央印发的《“健康中国2030”规划纲要》指出:“建立职业化检查员队伍,加强检验检测能力建设,强化日常监督检查,扩大产品抽检覆盖面”,强调了提高食品检验检测人员职业技能的重要性。
作为高职院校食品检验检测专业的专业基础课程,化学基础与分析技术课程既能够传递给学生必须的专业知识、培养学生在食品分析实践操作方面的基本技能,又为其后续食品理化分析、仪器分析和食品掺伪检验技术等课程的学习奠定了扎实的基础,对食品检验检测专业学生后期知识结构的形成和能力培养起到重要支撑作用。因此,分析此课程教学过程中存在的问题,探索并优化教学方式,从而提高该课程的教学效果,对培养高素质技能型食品分析检验人才具有重要影响。
一、化学基础与分析技术课程教学现状
(一)教学内容繁杂、理论实践脱节
该课程授课方式主要为理论知识传授和实验操作训练两种。理论知识主要涉及有机化合物概述、烃和烃的衍生物、杂环化合物、油脂和糖类、定量分析的基础理论知识,酸碱、配位、氧化还原和沉淀滴定相关知识,同时,还包括一部分吸光光度法的原理、结构和使用的基本内容。实训方面,则要求学生掌握容量瓶、滴定管、移液管、天平和酸度计等器材设备的使用方法,能够查阅并依据国标完成标准溶液的配制与标定,具备应对实验室突发安全事故的能力等专业技能。因此,该课程教学内容十分繁杂[1]。但实际授课学时仅约90学时,教师很难实现短时间内所有教学内容的有效传授。
根据检验检测专业人才培养方案和化学基础与分析技术课程标准规定,学生要在完成实验操作的同时,能够深刻理解实验原理,并依据实验原理分析实验现象、处理实验数据。但是,日常教学中经常出现学生难以将知识体系中原理与实验课程有效对接的现象,无法形成理论指导实践、实践反哺理论的良性循环,这也导致学生在实验数据处理方面能力较弱。河南农业职业学院2021级食品检验检测专业学生的调查问卷显示,69%的学生认为实验原理比较难理解,65.5%的学生认为数据处理有一定难度。
(二)实验室安全教育重视程度不足
化学基础与分析技术实验课堂中存在诸多安全教育要点。但在日常教学过程中,教师更侧重于仪器设备使用、规范性实验操作和数据处理的讲解,对实验室安全隐患的介绍和紧急情况应对措施等方面讲解不够充分。这导致部分学生对实验室安全重视程度不足、突发情况的应急能力欠缺,在很大程度上给师生人身安全带来潜在威胁。
(三)学生专业基础差异较大
化学基础与分析技术是一门基于初、高中化学知识而延申形成的应用型课程,对学生化学知识储备具有较高要求。但在实际授课中发现,学生来源不一,专业基础差异明显。据调查问卷结果,河南农业职业学院2021级食品检验检测专业学生来源主要分为高中单/统招、中职单/统招,其中,约50%的学生在高中阶段进行了为期三年的化学知识学习,约24%的学生在高中阶段仅接受了半年到一年的化学教育,还有一部分学生在中职阶段进行化学知识学习,但化学基础极为薄弱。学生专业基础差异明显,为教师课程设计和知识技能传授带来了巨大挑战。
(四)教学评价方法单一
目前,化学基础与分析技术的考核方式依然采用传统的70%期末考试成绩+30%平时成绩的计分方式。其中,平时成绩主要依据学生出勤率、课堂表现和实验报告考核而评定。过程性考核精细化、个性化均未得到充分体现,导致部分学生对日常学习重视程度不足,课堂教学活跃度较低。个别同学甚至在实验课程中通过编纂或抄袭实验数据以减少平行测定次数,造成教师误判平时成绩,并影响到其他同学实验操作积极性。该不良风气严重影响到课堂教学,不利于教师培养学生严格缜密、实事求是的职业素养[2]。
二、化学基础与分析技术教学改革与实践探索
针对化学基础与分析技术课程教学存在的问题,笔者及教学团队从以下方面进行了教学改革与探索。
(一)重构知识体系、优化教学资源
依据“1+X”职业技能等级标准中针对课程内容的相关要求,对接企业工作岗位能力需求,结合后续课程所需知识储备和技能要求,重构知识体系。具体来说,强化定量分析的基础理论知识和四大滴定相关内容;降低有机化合物概述、烃和烃的衍生物、杂环化合物、油脂和糖类授课学时比例,要求学生初步了解即可,该部分内容知识点的深入学习可以调整至食品化学课程中;依据实际授课学时弱化紫外可见分光光度法相关内容,或将该部分内容转移至《食品理化分析技术》和《食品仪器分析技术》相关章节中。总之,要建立有针对性的知识体系,强化核心知识与技能传授。
為有效解决理论实践脱节的问题,教学团队积极参与国家级食品营养与检测资源库技能板块建设,录制大量实验操作视频,如容量瓶和滴定管的使用、氢氧化钠标准溶液的配制与标定、Na2S2O3标准溶液配制与标定等。同时,遵循学生从掌握基础知识到独立探索研究的学习规律。授课前期,教师针对资源库教学视频讲解实验原理、解析数据运算,引导学生建立理论与实践之间正确有效的思维模式;授课后期,采用翻转课堂的教学方法,让学生以小组为单位,探讨并讲解实验现象背后的原理,独立完成实验数据处理,并在实验报告上以文字或图形的形式进行呈现,以此激发学生主观能动性,挖掘学生潜在能力,建立掌握基本技能与构建理论知识同向同行的教学模式,实现实践与理论的有效衔接。
(二)强化实验室安全教育
依据2021年《教育部办公厅关于开展加强高校实验室安全专项行动的通知》,结合化学基础与分析技术所用实验试剂特点、实验操作要求和实验室的硬件建设情况,通过以下措施加强实验室安全教育和引导。
1、现场演示。教师根据实验室配备的应急设备,为学生介绍通风设备、冲淋喷头、不同种类口罩的作用和适用范围,并现场演示其使用方法,以便学生应对突发情况。同时,通过演示实验,从反面激发并提升学生安全意识,促使其自觉规范正确使用化学试剂。例如,在亚铁盐中铁含量的测定过程中,需要用到危险化学试剂浓硫酸,教师可现场为学生演示纸巾被浓硫酸浸泡后迅速碳化的过程,让学生直观感受到浓硫酸的强腐蚀性,而后引导学生讨论如何正确配制85%硫酸溶液和使用过程中的注意事项,将安全教育渗透到实验操作中。
2、线上资源学习。一是进行反面案例教学。通过教学平台展示高校及企业实验室安全事故相关视频或新闻,介绍事故起因,引导学生结合课程实验内容思考如何规避此类安全隐患,如何应对该类突发事件。如,在重铬酸钾标准溶液的配制这一实验中,为学生播放北京交通大学“12·26”较大爆炸事故的相关视频,介绍违规存放化学品引起爆炸并导致人员伤亡的情况,引发学生思考危险试剂的使用、存放和处理等相关问题,使其严格执行正确领取、使用和归还的制度,坚决抵制私自存放或将试剂带出实验室的行为,牢固树立安全红线意识。二是引导学生主动学习。教师利用信息化资源,通过教学平台发布与实验室安全相关的动画、视频等,方便学生自行学习。与此同时,可利用学生喜好并善于搜集线上资源的特点,鼓励学生查阅抖音、网络视频和微信公众号,如“研”途有料——实验室安全警示片、实验室安全专题、南京大学等抖音号,华大实验室安全教育、ECNU实验室安全等微信公众号和相关资源,引导学生在积极探索过程中掌握部分与实验室安全相关的知识。同时,学生也可通过微信中实验室安全教育小游戏、实验室知识竞赛等平台,以游戏和竞赛的方式参与其中,寓教于乐,以有效提升安全教育效果。
3、考核评价。将与实验室安全相关的知识和技能操作纳入线上平台测试、实训操作考核和期末试卷测试体系,综合评价学生安全教育学习情况,以引起学生高度重视,培养学生以人为本、健康安全的理念和规范操作的职业素养。
(三)建立差异化教学模式
教师通过线上调查问卷、线上平台知识点测试和课堂观察等方式,将学生分为优、中、弱三个级别。针对学生专业基础差异大的现象,设置多层次教学目标,调整教学活动。如,在酸碱指示剂这一环节的教学中,针对不同基础层次学生设置不同教学目标(如表1所示)。在授课过程中,针对指示剂变色原理、变色范围和如何选用合适的指示剂等知识点,教师可统一讲授;针对各因素影响指示剂变色范围原因和滴定过程中溶液PH变化计算这两部分内容,教师可将视频和文档推送至线上平台,使已经掌握基础知识的同学自行学习相关内容。在课后教学平台测试过程中,教师依据重要性将知识点以必做题和选做题两种类型呈现,让学生根据个人学习情况有选择地完成线上测试。
以差异化教学推动学生个性化发展,更有助于提升学生的自信心和积极性,提高教学效果[3]。但是,在实施过程中,教师需要注意依据学生学习情况及时调整学生分组、教学目标和教学活动,并保护好学生隐私和自尊心,真正发挥差异化教学的作用。
(四)调整教学评价模式
1、强化过程性考核。通过信息化教学平台,全程考核学生的资源学习、知识点测验、实验报告、小组内和小组间评价等情况,记录学生从课程初始到结束个人综合能力的变化,以为教师和学生提供有据可查、明晰详尽的考核情况,便于师生调整教、学模式,促进共同成长[4]。
2、优化考核方式。基于课程特点和授课目标,将单一的期末试卷测试改为综合实训测试十卷面测试的考核方式。通过已设定的实训内容,学生现场完成国标查阅、实训方案设计、实训操作、结果计算和上传实训报告,全面考查学生独立完成溶液配制、标定和数据处理等实验操作能力。
3、调整最终成绩评判比例。将70%期末考试成绩+30%平时成绩的传统评判标准调整为35%试卷成绩+30%综合实训测试成绩+35%平时成绩,在强化学生过程性考核的同时,从理论知识和实践操作两方面衡量学生学习情况。这有效减少了学生平时敷衍、期末突击的不良现象。
结语
化学基础与分析技术是一门理论与实践紧密相连的基础性课程。重构知识体系、优化教学资源、强化实验室安全教育、建立差异化教学模式和调整教学评价模式等,能够让不同专业基础的学生在有限的课程学习期内全面掌握相关知识、提升技能和实验安全意识,培养其持之以恒实事求是的学习精神,为其后续课程学习奠定坚实基础。
参考文献:
[1]贾庆超,孔欣欣,郭楠楠.新T科背景下食品学科人才培养改革实践探索[J].食品工程,2022(01):8-11.
[2]邹志娟,宋昆鹏,高校分析化学实验教学反思[J].广州化工,2020,48(19):130-131.
[3]察冬梅,民族院校无机及分析化学课程分层教学调查与实践[J].大学化学,2022,37f07):51-56.
[4]賈彦杰,王彦平,魏楠,等.基于全过程考核导向的面包加工技术课程考核模式改革探索[J].河南农业,2020(21):33-34.基金项目:2020年河南省高等教育教学改革研究与实践项目“基于‘1+X证书的食品类专业人才培养模式研究与实践”,项目编号:2019SJGLX643;2022年河南省高等教育教学改革研究与实践项目“大思政视域下高职食品类专业‘德技并修同向同行课程思政教学体系构建与实践”,项目编号:202ISJGLX699。作者简介:杨会会(1987-),女,河南郑州人,硕士,讲师,研究方向:食品分析;王彦平(1983-),女,河南郑州人,通信作者,硕士,副教授,研究方向:公共营养与卫生。
(责任编辑 张萌喆)