食品分析实验研究性教学模式构建

 李秀霞*，朱丹实，孙协军，吕艳芳，刘雪飞

 渤海大学食品科学与工程学院（锦州121013）

摘要创新教育是培养高创新能力的应用型人才培养的关键，为培养食品专业学生的创新思维和能力，以食品分析实验课程为例进行了研究性教学模式的改革尝试。从教学理念、教学方法、课堂教学和评价方式等方面对食品分析实验课程的教学模式进行了探索，建立了新的实验课教学模式，通过与未进行教学改革的食品专业学生的比较，说明研究性教学模式改革加深了学生相关课程的理解，取得了更好的学习效果。通过研究性教学模式的改革，形成学生自主思考和实践的良好实验课氛围，更有利于培养高水平的应用型人才。

关键词食品分析实验；研究性教学模式；探索

  随着社会发展和科技的进步，用人单位越来越看重大学生实践能力和创新能力，要求大学毕业生具备运用所学理论知识解决实际工作问题的能力。在武汉大学对“社会究竟需要什么人才”的用人市场调查显示：分析与解决问题的能力是用人单位最为重视的。社会需要解决各类实际问题的创新应用型人才，近年来，高等学校也逐渐开始重视具有创新能力的应用型人才的培养。积极推动研究性教学，提高大学生创新能力（教育部[2005]1号文件）成为当前大学教学模式改革的重要任务。韦宝平( 2003)提出研究性教学模式是指：  “教师以课程内容和学生的知识积累为基础，引导学生创造性地运用知识和能力，自主地发现问题、研究问题和解决问题，在研讨中积累知识、培养能力和锻炼思维的新型教学模式”。研究性教学模式是以建构主义为理论基础的，北京师范大学何克抗教授早在1997年就提出：  “在建构主义的教学模式当中，教师是教学过程的组织者、指导者、意义建构的帮助者、促进者，而不是知识的传授者、灌输者”。在研究性教学模式下，学生进行研究性学习，创造了一种新的互动的学习文化：教师是学习者、研究者，是学生的合作者。学生在教师指导下，独立思考和解决问题，与传统的授课方式相比，研究性学习更有利于学生创新思维和创新能力的培养。

1  食品分析实验的教学改革情况

 食品分析实验课是食品专业本科生的重要实验课程，是食品分析理论课程的重要实践环节，这门课程实际上是分析化学在食品上的应用，建立在学生前期所学的分析化学、仪器分析和生物统计学等课程的基础上，对食品营养成分、功效成分、限量添加剂和残留成分等进行分析检测，是一门技术性非常强的学科。从试剂配制与标定、实验操作、仪器使用、数据处理及实验报告撰写等都需要学生独立完成，因此说，这门实验课对于学生实践能力的培养非常重要，在渤海大学食品专业学生以往的食品分析实验课教学中，增加了综合设计性实验的比例，减少了验证性实验，从着重于培养学生的动手能力到重视培养学生独立思考和实践能力并行，引进了问题导向学习法，启发学生独立思考，加深了学生对该门课程的理解。但在实验教学内容、教学方法及考核方式上并没有做大的改变，长期以来形成的以教师为主导的教学模式下，学生处于被动接受知识的位置，只需要按部就班操作，思维被局限在一定范围内，不利于学生创新思维和创新能力的培养。因此，在前期工作的基础上，对食品分析实验课程进行了研究性教学模式的改革尝试，通过对传统的实验教学模式进行改革，探索和构建出一种新型的教学模式来加强对学生实践能力和创新能力的培养。

2研究性教学模式在高等教育中的应用现状

2.1  我国高等教育中研究性教学模式的发展简况

 研究性教学的过程中，以教师为主导，以学生为主体，让学生积极参与到整个教学活动中来，在教师的启发引导下，通过师生互动，相互讨论，共同研究，积极思辨，积极探索，发现真理，而后理论指导实践，在实践中升华理论。研究性教学模式具有开放性和民主性的特征，强调主动探究和亲身体验，以及基于真实任务的研究及问题的解决，其培养目标与高等教育培养具有创新能力和实践能力的人才培养目标相一致。我国的许多高校从上世纪80年代开始对研究性教学模式进行探索，其发展过程可分为尝试阶段、实验阶段和推广发展阶段。首先，研究性教学在课程层面上进行了尝试和实践，而后，在一些研究型大学，研究性教学模式得到学校层面的推广，并得到了其他大学的响应，配套的运行机制和管理制度也

在逐渐的形成和完善。

2.2研究性教学模式下的教学理念和教学方法

2.2.1教学理念

 教育部“关于全面提高高等教育质量的若干意见”（教高[2012]4号）提出“创新教育教学方法，倡导启发式、探究式、讨论式和参与式等教学模式”。研究性教学作为落贯彻创新教育理念和培养创新人才的手段在高等教育改革中普遍采用，教学不仅要“授之以鱼”，而且更要“授之以渔”。与传统教学方式的师生关系不同，研究性教学模式的突出特征为学生是学习的主体，突出学生的主体地位，实现了以“教”为中心向以“学”为中心的转变。新的教学理念及师生身份的重新认定对教师和学生都是一种新的挑战。

2.2.2教学方法

 研究性教学模式以培养学生的独立思考和研究能力为目标，以课题研究为主线，以研究法、讨论法和案例分析法等为主要教学方法，以多媒体等现代教育技术为支撑所开展的教学。在食品分析实验课堂上，对基于问题学习( PBL)方法及任务型教学法( TBL)这两种教学方法进行了尝试。

2.2.2.1  PBL教学方法

 PBL教学方法是一种开放式的教学方法，将学习设置在复杂的、有意义的问题情境中，让学习者在合作的过程去解决真实的问题，形成解决问题的技能，并形成自主学习的能力。PBL教学法鼓励学生主动学习，教师的“引导”贯穿研究性课堂教学的各个环节，启发学生发现并提出问题，经过思考、讨论得出结论并进行验证，形成正确的结论。PBL模式下，学生在学习过程中形成独立思考和提出问题的习惯，有助于培养学生创新能力和独立解决实际问题的能力。

2.2.2.2 TBL数学法

  TBL教学法是一种以任务或活动为核心计划来组织语言教学的方式。任务型教学法提倡“以教师为主导、以学生为主体”的教学理念，倡导参与、实践、体验、交流和合作的学习方式”。创设任务是任务型教学法的关键，在食品分析实验进行过程中，学生可能会提出各种问题，包涵原理、试剂配制和方法步骤等，而概括起来则可以归纳为具体的学习任务，因此，将基于问题的学习方法和任务型教学法相结合应用于食品分析实验的教学中，对于促进学生主动学习及创造性思维的培养有很好的效果。

2.3研究性教学模式的构建

2.3.1  丰富教学内容

 不同于基础的化学或生物等实验课，食品分析实验课是食品专业学生的专业方向课，所有的基础操作在以前的学习中都已经学过，这门课程的教学更适合采用进行研究性教学模式的改革。在课程开课的学期，很多学生都已经参与了教师的科研项目，因此，鼓励学生在完成课堂实验内容外，利用课余时间查询资料和进行实验设计、讨论交流等。例如在食品分析实验课中，实验原料非常丰富，食用油脂新鲜度检验的原料油由原有的大豆色拉油发展为榛果油、红花籽油、鱼油和火麻籽油等，不同的原料油性质有所区别，也没有详细的国标检测方法可参考，比如采样量、显色反应的显色剂以及标准溶液的浓度等都有所差别。在开课前，由学生自己选择需要检测的样品，通常每2组同学选择1种相同的原料，课余时间查询相关的资料，确定检测条件，在实验进行过程中，这2组学生分别在不同条件下进行相同的实验，记录实验现象，分析实验结果，进行总结和交流，在潜移默化中，促使学生独立思考和操作，在分析问题和解决问题中培养创新思维和能力。

2.3.2实验过程

2.3.2.1课前预习阶段

 课前预习阶段又称为前教学阶段，相当于研究性教学模式的准备阶段。由教师提出实验项目名称和内容，学生主动申请检测哪一类材料，而后通过资料检索、咨询教师及相关研究所专家等方式确定实验题目。

2.3.2.2实验完成阶段

 实验完成阶段是研究性教学的核心阶段。教师首先对学生预习情况进行统计，对学生上交预习报告中的问题进行归类，舍弃一些简单的不经思考即可提出的浅显问题，就所提问题的重要性及深度给出预习成绩。在对实验内容讲解的同时引入学生的问题，在讨论和质疑中归纳出几个基本问题，作为课堂必需完成的任务，留给学生在实验室过程中观察、收集、整理和问题相关的信息，并以思考题形式记录在实验报告中，作为课堂表现成绩的参考。教师及时监控学生实验完成的进程和完成情况，学生就教师所留的教学任务分组展开实验，记录成功及失败的实验结果和数据，通过小组间交流讨论加深对实验内容的理解，教师则随时对小组讨论的结果进行引导和点评。实验结束时，由教师在每个小组中随机制指定一名学生汇报教师布置教学任务的完成情况，教师总结并作比较平价。

2.3.2.3课后评价阶段

 课后评价阶段相当于研究性教学的后教学阶段，包括两个主要环节，一个是实验报告成绩，教师对实验报告撰写规范性、实验方法合理性、数据处理和书写等方面进行综合评价，给出实验报告成绩；二是随机考核，对实验原理、步骤、方法及实验现象的理解等都可作为考核对象，所得成绩记为开放式考试成绩。

2.3.3开放专业实验室

 在常规的综合性实验的基础上，设置一些开放性实验，灵活分配学生的实验课学时，学生课下在开放实验室中完成相关的实验内容，获得相应学分。学生可根据自己参与的研究课题或者感兴趣的方向，对实验进行设计、调整、实验和总结，其过程和结果都具有创造性和个性化特点。同时，也需要教师及时的指导，在学生自主设计、自主实践的基础上加上一定的指导，使学生在进行科研中更加理性，学习效果更好。开放实验室的建设，有利于丰富研究性教学的内容，并为研究性教学提供有效的途径和场所。

2.3.4完善保障措施

 在研究性学习的实验课进行过程中，实验成本的投入要增加很大一部分。在传统的实验课教学中，实验原材料是统一的，或者为教师所熟知的，原料的处理、试剂的浓度等都有统一参考的标准，而在研究性学习过程中，这些都需要学生自己查阅资料获得，一部分实验要经过几次尝试才能成功，实验原料和试剂等的消耗要高于传统的实验课教学，需要资金上的支持。在开放实验室实验项目和组织管理上，可借鉴研究型大学的成功经验，比如南京大学通过不断完善开放基金制、实验室开放学分制和成果奖励制等激励和保障制度，为研究性实验课的教学提供了很好的借鉴。

2.3.5改进成绩考核标准

 食品分析实验是单独开设实验课程，有统一的考核标准，在进行研究性教学模式改革后，对原有的考核标准进行了改动，把原有的考核项目中平时成绩(30%)和期末成绩(70%)修改为平时成绩(70%)和期末成绩(30%)，平时成绩由考勤(10%)、课前准备(10%)、课堂表现( 20%)、

  实验报告(10%)和开放式考试成绩(20%)组成，而期末成绩则是进行学生随机抽签，考试内容包括口述和操作，考核这一学期实验掌握情况。通过改进评价指标，学生成绩的考核指标由原来注重实验原理、步骤的掌握情况偏向于对实验进程中学生的态度、能力和素质的测评，使学生了解到，要取得优良的成绩，必需在实验过程中进行认真观察、努力思考，与以往只要认真操作和写报告就能得到好成绩相比，对实验过程的考核更有助于学生创造性思维和能力的培养。

3改革效果

  在实行研究性教学模式改革一学期后，结合渤海大学食品质量与安全专业主修能力（食品综合检验分析能力）测试，对10位参与这项教学改革的学生进行了一项问卷调查，以没参与教改的10位食品科学与工程专业学生作为参照，就《微量凯氏定氮法测定蛋白质含量》实验中的理论知识掌握程度（满分20分）、操作步骤得分（满分40分）、数据处理及分析（满分20分）和思考题（满分20分）进行考核，考核结果如表1所示。从表1可见，参与过研究性教学改革的学生对实验课内容的记忆及理解得到明显深化，对课程的掌握程度得到明显提高。

4研究性教学模式改革中需要注意的问题

4.1学生的引导和管理

 在研究性教学的实验课课堂上，既要完成教学大纲规定的教学任务，又要采取各种教学方法促进学生自主学习，实验课的学时明显比未进行教改前长，学生需要一个适应过程，由“万事不操心”和“不会就去问老师”到“什么都得自己去想”“合不合适得自己去试”，在本以为是“动动手”的实验课上还要动脑思考。导致有的学生出现抵触情绪，课堂管理变得复杂，教师适当的鼓励、引导和考评尤为重要，及时调动学生主动性和积极性，保证实验过程顺利进行。

4.2合理安排上课时间

 与传统的实验课上课方式不同，在研究性教学模式的课堂上，教师的工作量明显增加，既要指导学生进行规范的实验操作，还要部署下一步预习内容、启发学生思考、鼓励学生进行尝试，上同样的课程，教师工作的时间成倍增加，因此，合理分配实验课的学时尤为重要。食品分析实验开课时间为大学的2—3年级，此时，课程所涉及的基础操作和基础理论已经学习过了，一些简单的基础操作可分大组完成或由教师代为完成，学生集中时间进行专项实验的研究，而一些容易出问题的步骤，则分小组完成。一个小组出了错误，其它小组获得共同的认识，不会再犯同类错误；可有多个选择的操作步骤则每组操作都不同，出结果后按照合理的选择往下进行，通过小组间互相监督方法，节省实验的时间，保证实验的顺利进行。

5结语

 通过研究性教学模式在食品分析实验课程教学中的应用，可督促学生进行自主学习，形成课前思考、实验进行中观察和处理和实验结束后总结的良好学习习惯，不但知道“如何去做”，更要了解“为何去做”，从小处着手，在一门实验的开始和结束过程中，加强思考，培养创新思维，锻炼实践能力。