食品分析實驗研究性教學(xué)模式構(gòu)建
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李秀霞*，朱丹實，孫協(xié)軍，呂艷芳，劉雪飛
渤海大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院（錦州121013）
摘要創(chuàng)新教育是培養(yǎng)高創(chuàng)新能力的應(yīng)用型人才培養(yǎng)的關(guān)鍵，為培養(yǎng)食品專業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新思維和能力，以食品分析實驗課程為例進行了研究性教學(xué)模式的改革嘗試。從教學(xué)理念、教學(xué)方法、課堂教學(xué)和評價方式等方面對食品分析實驗課程的教學(xué)模式進行了探索，建立了新的實驗課教學(xué)模式，通過與未進行教學(xué)改革的食品專業(yè)學(xué)生的比較，說明研究性教學(xué)模式改革加深了學(xué)生相關(guān)課程的理解，取得了更好的學(xué)習(xí)效果。通過研究性教學(xué)模式的改革，形成學(xué)生自主思考和實踐的良好實驗課氛圍，更有利于培養(yǎng)高水平的應(yīng)用型人才。
關(guān)鍵詞食品分析實驗；研究性教學(xué)模式；探索
隨著社會發(fā)展和科技的進步，用人單位越來越看重大學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力，要求大學(xué)畢業(yè)生具備運用所學(xué)理論知識解決實際工作問題的能力。在武漢大學(xué)對“社會究竟需要什么人才”的用人市場調(diào)查顯示：分析與解決問題的能力是用人單位最為重視的。社會需要解決各類實際問題的創(chuàng)新應(yīng)用型人才，近年來，高等學(xué)校也逐漸開始重視具有創(chuàng)新能力的應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。積極推動研究性教學(xué)，提高大學(xué)生創(chuàng)新能力（教育部[2005]1號文件）成為當前大學(xué)教學(xué)模式改革的重要任務(wù)。韋寶平( 2003)提出研究性教學(xué)模式是指： “教師以課程內(nèi)容和學(xué)生的知識積累為基礎(chǔ)，引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)造性地運用知識和能力，自主地發(fā)現(xiàn)問題、研究問題和解決問題，在研討中積累知識、培養(yǎng)能力和鍛煉思維的新型教學(xué)模式”。研究性教學(xué)模式是以建構(gòu)主義為理論基礎(chǔ)的，北京師范大學(xué)何克抗教授早在1997年就提出： “在建構(gòu)主義的教學(xué)模式當中，教師是教學(xué)過程的組織者、指導(dǎo)者、意義建構(gòu)的幫助者、促進者，而不是知識的傳授者、灌輸者”。在研究性教學(xué)模式下，學(xué)生進行研究性學(xué)習(xí)，創(chuàng)造了一種新的互動的學(xué)習(xí)文化：教師是學(xué)習(xí)者、研究者，是學(xué)生的合作者。學(xué)生在教師指導(dǎo)下，獨立思考和解決問題，與傳統(tǒng)的授課方式相比，研究性學(xué)習(xí)更有利于學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
1 食品分析實驗的教學(xué)改革情況
食品分析實驗課是食品專業(yè)本科生的重要實驗課程，是食品分析理論課程的重要實踐環(huán)節(jié)，這門課程實際上是分析化學(xué)在食品上的應(yīng)用，建立在學(xué)生前期所學(xué)的分析化學(xué)、儀器分析和生物統(tǒng)計學(xué)等課程的基礎(chǔ)上，對食品營養(yǎng)成分、功效成分、限量添加劑和殘留成分等進行分析檢測，是一門技術(shù)性非常強的學(xué)科。從試劑配制與標定、實驗操作、儀器使用、數(shù)據(jù)處理及實驗報告撰寫等都需要學(xué)生獨立完成，因此說，這門實驗課對于學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)非常重要，在渤海大學(xué)食品專業(yè)學(xué)生以往的食品分析實驗課教學(xué)中，增加了綜合設(shè)計性實驗的比例，減少了驗證性實驗，從著重于培養(yǎng)學(xué)生的動手能力到重視培養(yǎng)學(xué)生獨立思考和實踐能力并行，引進了問題導(dǎo)向?qū)W習(xí)法，啟發(fā)學(xué)生獨立思考，加深了學(xué)生對該門課程的理解。但在實驗教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及考核方式上并沒有做大的改變，長期以來形成的以教師為主導(dǎo)的教學(xué)模式下，學(xué)生處于被動接受知識的位置，只需要按部就班操作，思維被局限在一定范圍內(nèi)，不利于學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。因此，在前期工作的基礎(chǔ)上，對食品分析實驗課程進行了研究性教學(xué)模式的改革嘗試，通過對傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式進行改革，探索和構(gòu)建出一種新型的教學(xué)模式來加強對學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
2研究性教學(xué)模式在高等教育中的應(yīng)用現(xiàn)狀
2.1 我國高等教育中研究性教學(xué)模式的發(fā)展簡況
研究性教學(xué)的過程中，以教師為主導(dǎo)，以學(xué)生為主體，讓學(xué)生積極參與到整個教學(xué)活動中來，在教師的啟發(fā)引導(dǎo)下，通過師生互動，相互討論，共同研究，積極思辨，積極探索，發(fā)現(xiàn)真理，而后理論指導(dǎo)實踐，在實踐中升華理論。研究性教學(xué)模式具有開放性和民主性的特征，強調(diào)主動探究和親身體驗，以及基于真實任務(wù)的研究及問題的解決，其培養(yǎng)目標與高等教育培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力和實踐能力的人才培養(yǎng)目標相一致。我國的許多高校從上世紀80年代開始對研究性教學(xué)模式進行探索，其發(fā)展過程可分為嘗試階段、實驗階段和推廣發(fā)展階段。首先，研究性教學(xué)在課程層面上進行了嘗試和實踐，而后，在一些研究型大學(xué)，研究性教學(xué)模式得到學(xué)校層面的推廣，并得到了其他大學(xué)的響應(yīng)，配套的運行機制和管理制度也
在逐漸的形成和完善。
2.2研究性教學(xué)模式下的教學(xué)理念和教學(xué)方法
2.2.1教學(xué)理念
教育部“關(guān)于全面提高高等教育質(zhì)量的若干意見”（教高[2012]4號）提出“創(chuàng)新教育教學(xué)方法，倡導(dǎo)啟發(fā)式、探究式、討論式和參與式等教學(xué)模式”。研究性教學(xué)作為落貫徹創(chuàng)新教育理念和培養(yǎng)創(chuàng)新人才的手段在高等教育改革中普遍采用，教學(xué)不僅要“授之以魚”，而且更要“授之以漁”。與傳統(tǒng)教學(xué)方式的師生關(guān)系不同，研究性教學(xué)模式的突出特征為學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，突出學(xué)生的主體地位，實現(xiàn)了以“教”為中心向以“學(xué)”為中心的轉(zhuǎn)變。新的教學(xué)理念及師生身份的重新認定對教師和學(xué)生都是一種新的挑戰(zhàn)。
2.2.2教學(xué)方法
研究性教學(xué)模式以培養(yǎng)學(xué)生的獨立思考和研究能力為目標，以課題研究為主線，以研究法、討論法和案例分析法等為主要教學(xué)方法，以多媒體等現(xiàn)代教育技術(shù)為支撐所開展的教學(xué)。在食品分析實驗課堂上，對基于問題學(xué)習(xí)( PBL)方法及任務(wù)型教學(xué)法( TBL)這兩種教學(xué)方法進行了嘗試。
2.2.2.1 PBL教學(xué)方法
PBL教學(xué)方法是一種開放式的教學(xué)方法，將學(xué)習(xí)設(shè)置在復(fù)雜的、有意義的問題情境中，讓學(xué)習(xí)者在合作的過程去解決真實的問題，形成解決問題的技能，并形成自主學(xué)習(xí)的能力。PBL教學(xué)法鼓勵學(xué)生主動學(xué)習(xí)，教師的“引導(dǎo)”貫穿研究性課堂教學(xué)的各個環(huán)節(jié)，啟發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)并提出問題，經(jīng)過思考、討論得出結(jié)論并進行驗證，形成正確的結(jié)論。PBL模式下，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中形成獨立思考和提出問題的習(xí)慣，有助于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和獨立解決實際問題的能力。
2.2.2.2 TBL數(shù)學(xué)法
TBL教學(xué)法是一種以任務(wù)或活動為核心計劃來組織語言教學(xué)的方式。任務(wù)型教學(xué)法提倡“以教師為主導(dǎo)、以學(xué)生為主體”的教學(xué)理念，倡導(dǎo)參與、實踐、體驗、交流和合作的學(xué)習(xí)方式”。創(chuàng)設(shè)任務(wù)是任務(wù)型教學(xué)法的關(guān)鍵，在食品分析實驗進行過程中，學(xué)生可能會提出各種問題，包涵原理、試劑配制和方法步驟等，而概括起來則可以歸納為具體的學(xué)習(xí)任務(wù)，因此，將基于問題的學(xué)習(xí)方法和任務(wù)型教學(xué)法相結(jié)合應(yīng)用于食品分析實驗的教學(xué)中，對于促進學(xué)生主動學(xué)習(xí)及創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)有很好的效果。
2.3研究性教學(xué)模式的構(gòu)建
2.3.1 豐富教學(xué)內(nèi)容
不同于基礎(chǔ)的化學(xué)或生物等實驗課，食品分析實驗課是食品專業(yè)學(xué)生的專業(yè)方向課，所有的基礎(chǔ)操作在以前的學(xué)習(xí)中都已經(jīng)學(xué)過，這門課程的教學(xué)更適合采用進行研究性教學(xué)模式的改革。在課程開課的學(xué)期，很多學(xué)生都已經(jīng)參與了教師的科研項目，因此，鼓勵學(xué)生在完成課堂實驗內(nèi)容外，利用課余時間查詢資料和進行實驗設(shè)計、討論交流等。例如在食品分析實驗課中，實驗原料非常豐富，食用油脂新鮮度檢驗的原料油由原有的大豆色拉油發(fā)展為榛果油、紅花籽油、魚油和火麻籽油等，不同的原料油性質(zhì)有所區(qū)別，也沒有詳細的國標檢測方法可參考，比如采樣量、顯色反應(yīng)的顯色劑以及標準溶液的濃度等都有所差別。在開課前，由學(xué)生自己選擇需要檢測的樣品，通常每2組同學(xué)選擇1種相同的原料，課余時間查詢相關(guān)的資料，確定檢測條件，在實驗進行過程中，這2組學(xué)生分別在不同條件下進行相同的實驗，記錄實驗現(xiàn)象，分析實驗結(jié)果，進行總結(jié)和交流，在潛移默化中，促使學(xué)生獨立思考和操作，在分析問題和解決問題中培養(yǎng)創(chuàng)新思維和能力。
2.3.2實驗過程
2.3.2.1課前預(yù)習(xí)階段
課前預(yù)習(xí)階段又稱為前教學(xué)階段，相當于研究性教學(xué)模式的準備階段。由教師提出實驗項目名稱和內(nèi)容，學(xué)生主動申請檢測哪一類材料，而后通過資料檢索、咨詢教師及相關(guān)研究所專家等方式確定實驗題目。
2.3.2.2實驗完成階段
實驗完成階段是研究性教學(xué)的核心階段。教師首先對學(xué)生預(yù)習(xí)情況進行統(tǒng)計，對學(xué)生上交預(yù)習(xí)報告中的問題進行歸類，舍棄一些簡單的不經(jīng)思考即可提出的淺顯問題，就所提問題的重要性及深度給出預(yù)習(xí)成績。在對實驗內(nèi)容講解的同時引入學(xué)生的問題，在討論和質(zhì)疑中歸納出幾個基本問題，作為課堂必需完成的任務(wù)，留給學(xué)生在實驗室過程中觀察、收集、整理和問題相關(guān)的信息，并以思考題形式記錄在實驗報告中，作為課堂表現(xiàn)成績的參考。教師及時監(jiān)控學(xué)生實驗完成的進程和完成情況，學(xué)生就教師所留的教學(xué)任務(wù)分組展開實驗，記錄成功及失敗的實驗結(jié)果和數(shù)據(jù)，通過小組間交流討論加深對實驗內(nèi)容的理解，教師則隨時對小組討論的結(jié)果進行引導(dǎo)和點評。實驗結(jié)束時，由教師在每個小組中隨機制指定一名學(xué)生匯報教師布置教學(xué)任務(wù)的完成情況，教師總結(jié)并作比較平價。
2.3.2.3課后評價階段
課后評價階段相當于研究性教學(xué)的后教學(xué)階段，包括兩個主要環(huán)節(jié)，一個是實驗報告成績，教師對實驗報告撰寫規(guī)范性、實驗方法合理性、數(shù)據(jù)處理和書寫等方面進行綜合評價，給出實驗報告成績；二是隨機考核，對實驗原理、步驟、方法及實驗現(xiàn)象的理解等都可作為考核對象，所得成績記為開放式考試成績。
2.3.3開放專業(yè)實驗室
在常規(guī)的綜合性實驗的基礎(chǔ)上，設(shè)置一些開放性實驗，靈活分配學(xué)生的實驗課學(xué)時，學(xué)生課下在開放實驗室中完成相關(guān)的實驗內(nèi)容，獲得相應(yīng)學(xué)分。學(xué)生可根據(jù)自己參與的研究課題或者感興趣的方向，對實驗進行設(shè)計、調(diào)整、實驗和總結(jié)，其過程和結(jié)果都具有創(chuàng)造性和個性化特點。同時，也需要教師及時的指導(dǎo)，在學(xué)生自主設(shè)計、自主實踐的基礎(chǔ)上加上一定的指導(dǎo)，使學(xué)生在進行科研中更加理性，學(xué)習(xí)效果更好。開放實驗室的建設(shè)，有利于豐富研究性教學(xué)的內(nèi)容，并為研究性教學(xué)提供有效的途徑和場所。
2.3.4完善保障措施
在研究性學(xué)習(xí)的實驗課進行過程中，實驗成本的投入要增加很大一部分。在傳統(tǒng)的實驗課教學(xué)中，實驗原材料是統(tǒng)一的，或者為教師所熟知的，原料的處理、試劑的濃度等都有統(tǒng)一參考的標準，而在研究性學(xué)習(xí)過程中，這些都需要學(xué)生自己查閱資料獲得，一部分實驗要經(jīng)過幾次嘗試才能成功，實驗原料和試劑等的消耗要高于傳統(tǒng)的實驗課教學(xué)，需要資金上的支持。在開放實驗室實驗項目和組織管理上，可借鑒研究型大學(xué)的成功經(jīng)驗，比如南京大學(xué)通過不斷完善開放基金制、實驗室開放學(xué)分制和成果獎勵制等激勵和保障制度，為研究性實驗課的教學(xué)提供了很好的借鑒。
2.3.5改進成績考核標準
食品分析實驗是單獨開設(shè)實驗課程，有統(tǒng)一的考核標準，在進行研究性教學(xué)模式改革后，對原有的考核標準進行了改動，把原有的考核項目中平時成績(30%)和期末成績(70%)修改為平時成績(70%)和期末成績(30%)，平時成績由考勤(10%)、課前準備(10%)、課堂表現(xiàn)( 20%)、
實驗報告(10%)和開放式考試成績(20%)組成，而期末成績則是進行學(xué)生隨機抽簽，考試內(nèi)容包括口述和操作，考核這一學(xué)期實驗掌握情況。通過改進評價指標，學(xué)生成績的考核指標由原來注重實驗原理、步驟的掌握情況偏向于對實驗進程中學(xué)生的態(tài)度、能力和素質(zhì)的測評，使學(xué)生了解到，要取得優(yōu)良的成績，必需在實驗過程中進行認真觀察、努力思考，與以往只要認真操作和寫報告就能得到好成績相比，對實驗過程的考核更有助于學(xué)生創(chuàng)造性思維和能力的培養(yǎng)。
3改革效果
在實行研究性教學(xué)模式改革一學(xué)期后，結(jié)合渤海大學(xué)食品質(zhì)量與安全專業(yè)主修能力（食品綜合檢驗分析能力）測試，對10位參與這項教學(xué)改革的學(xué)生進行了一項問卷調(diào)查，以沒參與教改的10位食品科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生作為參照，就《微量凱氏定氮法測定蛋白質(zhì)含量》實驗中的理論知識掌握程度（滿分20分）、操作步驟得分（滿分40分）、數(shù)據(jù)處理及分析（滿分20分）和思考題（滿分20分）進行考核，考核結(jié)果如表1所示。從表1可見，參與過研究性教學(xué)改革的學(xué)生對實驗課內(nèi)容的記憶及理解得到明顯深化，對課程的掌握程度得到明顯提高。
4研究性教學(xué)模式改革中需要注意的問題
4.1學(xué)生的引導(dǎo)和管理
在研究性教學(xué)的實驗課課堂上，既要完成教學(xué)大綱規(guī)定的教學(xué)任務(wù)，又要采取各種教學(xué)方法促進學(xué)生自主學(xué)習(xí)，實驗課的學(xué)時明顯比未進行教改前長，學(xué)生需要一個適應(yīng)過程，由“萬事不操心”和“不會就去問老師”到“什么都得自己去想”“合不合適得自己去試”，在本以為是“動動手”的實驗課上還要動腦思考。導(dǎo)致有的學(xué)生出現(xiàn)抵觸情緒，課堂管理變得復(fù)雜，教師適當?shù)墓膭�、引�?dǎo)和考評尤為重要，及時調(diào)動學(xué)生主動性和積極性，保證實驗過程順利進行。
4.2合理安排上課時間
與傳統(tǒng)的實驗課上課方式不同，在研究性教學(xué)模式的課堂上，教師的工作量明顯增加，既要指導(dǎo)學(xué)生進行規(guī)范的實驗操作，還要部署下一步預(yù)習(xí)內(nèi)容、啟發(fā)學(xué)生思考、鼓勵學(xué)生進行嘗試，上同樣的課程，教師工作的時間成倍增加，因此，合理分配實驗課的學(xué)時尤為重要。食品分析實驗開課時間為大學(xué)的2—3年級，此時，課程所涉及的基礎(chǔ)操作和基礎(chǔ)理論已經(jīng)學(xué)習(xí)過了，一些簡單的基礎(chǔ)操作可分大組完成或由教師代為完成，學(xué)生集中時間進行專項實驗的研究，而一些容易出問題的步驟，則分小組完成。一個小組出了錯誤，其它小組獲得共同的認識，不會再犯同類錯誤；可有多個選擇的操作步驟則每組操作都不同，出結(jié)果后按照合理的選擇往下進行，通過小組間互相監(jiān)督方法，節(jié)省實驗的時間，保證實驗的順利進行。
5結(jié)語
通過研究性教學(xué)模式在食品分析實驗課程教學(xué)中的應(yīng)用，可督促學(xué)生進行自主學(xué)習(xí)，形成課前思考、實驗進行中觀察和處理和實驗結(jié)束后總結(jié)的良好學(xué)習(xí)習(xí)慣，不但知道“如何去做”，更要了解“為何去做”，從小處著手，在一門實驗的開始和結(jié)束過程中，加強思考，培養(yǎng)創(chuàng)新思維，鍛煉實踐能力。
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