信息化时代“食品生物化学”实验教学改革初探
2020-12-20马阳阳宋晓燕赵秋艳毛烨炫高晓平
马阳阳,宋晓燕,赵秋艳,毛烨炫,高晓平
(河南农业大学食品科学技术学院,河南郑州 450002)
随着科技高速发展、国际竞争日益激烈,人民大众对于食品营养、食品安全越来越重视,国家、社会对创新型、应用型人才的需求日益提高。现代科技、生产领域的重大突破都离不开先进的实验技术,特别是信息化时代,食品、医药、生物工程等行业均对生物化学技术的应用提出更高要求[1]。加强学生能力的培养,已成为高等学校教育改革的重要任务,由此对“食品生物化学”的教学提出了更高的要求。“食品生物化学”作为食品科学相关的一门专业基础课,主要研究内容分为静态、动态两大部分,包括构成生物体的主要化学物质及其结构、性质、功能;还有这些物质在生物体内的代谢变化及变化规律[2]。“食品生物化学”知识体系、基础实验技能的培养可为食品科学其他专业课程如“食品化学”的学习提供坚实的基础和支撑。“食品生物化学”是一门以实验实践教学为基础的理论课程,通过实验教学,帮助学生进一步理解并巩固理论知识,掌握专业相关研究技术,培养自我独立操作能力。相比理论教学,实验教学直观性更强,对学生的参与度、实践性和创新性要求更高;对锻炼学生分析问题、解决问题的能力,培养学生创新意识,提高学生综合素质和能力培养具有重要作用。然而,目前“食品生物化学”实验课程教学过程中存在一系列问题,随着社会和科技高速向前迈进,已有实验课程设置相对保守、滞后,相应实验内容较为单一。另外,实验场地限制、仪器设备配置陈旧为实验开展带来一定不便;并且学生接触仪器设备机会少,动手机会不足,大大降低了实验教学效果[3]。针对“食品生物化学”现有实验教学过程中存在的问题,浅谈实验教学改革的一些建议与探索,为改进实验教学,培养应用型、创新型人才提供借鉴和参考。
1 明确培养目标优化实验教学内容
随着社会经济和科技的飞速发展,对创新型、应用型高素质人才的需求日益增多,这就要求现代实验教学内容也应不断调整和完善,以适应信息化时代的需求。传统的实验教学内容单一,主要为验证性、基础性实验,一般仅仅是对理论内容的简单验证;而且各个实验之间相对独立,知识联系较少,缺乏对理论知识的融会贯通和整合,不利于学生综合能力和创新能力的培养。合理设置实验课程、适当强化实验教学,对于培养适应社会需要的应用型食品类专业人员是极其重要的。调整并更新实验内容,在原有的单一性验证实验基础上,结合不同实验模块特点,增加基础性实验、综合性实验和开放性实验,加强实验的综合性和系统性具有重要意义。基础实验注重培养基本实验技能,可结合生活常见实物,设置相应实验内容如西红柿中维C含量的测定、花椰菜中DNA的提取等。在已有基础实验操作技能掌握的前提下,开设综合性、开放性实验,提升实验设计的灵活性、多样性,适应学生个性化和创造性发展的要求。
2 改进实验教学激发学生主观能动性
传统实验教学中实验准备、仪器调试、实验预习板块多由教师直接负责及讲授,整个实验过程学生按照固有的实验步骤完成实验,被动地完成机械式操作,没有参与思考,对实验内容理解较差,对相关实验设计原理知之甚少。学生参与度低,大大降低对实验课程的兴趣,不利于新时代学生实验技能和创新能力的锻炼。改革传统的以教师为中心的实验教学,使学生变被动学为主动学习,成为教学活动的主体,对培养高素质的综合创新人才具有很重要的作用。例如,鼓励学生以小团体的模式,提前查阅相关实验内容,制作实验预习课件,并在课堂轮流进行PPT讲解,可以督促学生主动预习,提高其独立思考能力和团队协作能力。
3 引入虚拟仿真教学构建网络教学平台
多媒体技术及互联网技术的不断发展,不断促进着教学观念和教学手段的改变。特别是一些高校因客观条件限制,如实验仪器昂贵、实验室地方有限等,部分实验开设受到一定限制。虚拟仿真实验采用信息化技术,通过构建逼真的实验环境,可很大程度上解决实验条件的限制[4]。虚拟仿真技术作为实验工具逐渐成为实验教学的新手段和新趋势。建设一部分实验视频,构建食品生物化学实验网络教学平台,可对生命微观动态相关实验如DNA相关实验观察、需借助昂贵仪器的实验等的开设起到有效的补充和完善作用[5]。
4 完善考核方式提高分析总结能力
实验课程的开设旨在培养学生扎实、规范的实验基础技能,锻炼其独立思考能力和创新能力,因此实验教学中必须重视过程的培养,调整单一以实验报告成绩考核为综合考查实验能力的考核方式。综合判定实验预习情况、实验过程完成情况、实验技能掌握情况、实验结果与讨论情况;特别是实验结果与讨论部分,要求学生认真对待、认真分析,鼓励学生针对实验过程中出现的问题提出相应改进建议。全面、公正、客观反映学生的能力,对准确评价学生基本实验技能、综合素质与创新能力的考核体系的建立具有重要的意义。
5 结语
实验教学是培养应用技术性人才、提升学生独立思考和创新能力的重要课程。通过“食品生物化学”实验课程教学改革,努力提升实验教学质量,有助于学生对所学知识的融会贯通,培养学生养成独立分析问题、解决问题的思维模式,提升学生的专业技能,充分调动学生的积极性和主观能动性,促进学生的全面发展,对信息化时代培养综合创新能力高级人才具有重要意义。