基于实践创新能力培养的《食品基础实验》教学改革思考与探索

2021-12-05陈利平翟娅菲冀晓龙申瑞玲

农业工程 2021年9期

李红，陈利平，翟娅菲，冀晓龙，申瑞玲

(郑州轻工业大学食品与生物工程学院，河南郑州450000)

0 引言

随着经济的快速发展和教育体制的不断改革，培养实践创新型人才成为我国建设创新型国家的迫切需要。各高校、各专业针对人才培养目标制定、课程体系优化、教学模式转变、校园文化建设、多元化实践锻炼平台搭建等方面，探索学生创新能力的培养策略[1]。其中，课程体系优化对实践创新型人才的培养起到举足轻重的作用。实验课程作为理工科高等学校本科教学课程体系的最基本形式，成为培养本科毕业学生实践创新能力的一种重要手段[2-3]。如何充分发挥实验课程在提升实践创新能力中的作用，是高校教师义不容辞的责任。

《食品基础实验》作为食品科学与工程相关专业一门重要的实验课程，结合理论知识，成为培养本科毕业学生创新思维，提高实践能力的一种重要手段[4]。通过具体的实验教学及操作练习，既可以完善学生的知识结构，加深对理论知识的理解，又能培养学生的实践动手能力，增强学生的实验技能和团队意识，通过对实验数据的分析，还有助于培养学生求真务实、勇于创新、解决问题的能力和素养，实现专业目标和德育目标双达标[3-5]。

目前我国大部分高等学校教师在实际的实验教学过程中，由于长期受重理论、轻实践思想的影响，忽视实践教学，而且实验内容仍以测定食品中不同组分相对含量的验证性实验为主，未能及时结合当代食品学科发展前沿设计实验内容，从而无法让学生接触到食品专业发展的最新研究方向，更不能培养学生的创新思维[4，6]。而且，由于模块化教学模式的采用，致使理论课程与实践课程完全分离，相应课程的任课教师也不完全相同，理论课程和实验课程的教师之间存在不能及时沟通的问题，从而导致理论教学与实验教学内容无法完全同步，可能存在学生在进行实验内容学习之前，理论知识尚未学习，无法合理解释相关实验现象，从而丧失对学习的积极性，更不能提高实践创新能力。实验教学模式仍以教师首先讲解实验目的、原理、步骤、仪器和注意事项等相关内容，再对实验操作流程进行演示，教学过程中，学生无需主动思考，只需被动记忆整体操作过程，然后进行重复操作即可。整个实验过程中，毫无创新性，严重束缚了学生的创新性思维能力的培养。

另外，实验教学考核方式过于简单，更加侧重于考核实验操作和实验报告，而忽略对学生思维和能力的考察[7]。实验操作过程和报告分析缺乏层次和深度，无法区分不同学生之间的能力差别，导致学生在实验过程中单纯为应付考试而进行实验操作和完成报告，无法真正做到学以致用，从而制约了学生的实践创新能力的提高。

与其他实验课程类似，《食品基础实验》同样存在如上提出的实验教学内容陈旧、教学模式简单、考核方式不合理等问题，为了迎合当今社会对学生实践和创新能力培养的要求，非常有必要对该课程的教学内容、教学模式、考核方式和教学管理等方面进行改革。

1 优化食品基础实验教学内容

以往的食品基础实验内容主要以蛋白质、脂肪、还原糖、酸和添加剂等食品六大营养成分及有害物质的含量测定为主，通过实验操作，培养学生掌握滴定、分光光度计使用、旋光仪使用等基本实验技能，实验过程只是机械性重复，缺少综合性、探索性实验，致使学生主观能动性较差，不利于培养学生的创新意识、提高实践能力[8]。针对该课程实验内容方面存在的问题，食品基础实验课程组教师经过研讨和详细查阅相关资料，决定在保证学生掌握基本实验技能的基础上，对实验教学内容进行优化，删去或融合部分简单的成分分析实验，增加探索型、创新型综合实验。如将食品总酸度的测定融入到牛奶新鲜度和掺伪检测中；将美拉德反应与酶的定性实验整合，通过比较实验过程及结果，便于学生掌握非酶褐变与酶促褐变之间的差异；增加煎炸用油的氧化稳定性实验，通过比较煎炸前后油脂的酸值和过氧化值的变化，使学生既能掌握油脂理化性质的测定方法，又掌握影响油脂氧化稳定性的因素，巩固相应的理论知识。与传统食品成分含量测定实验相比，综合性创新实验注重培养学生的整体思维，从不同因素考察某一指标的变化情况，让学生能够从机理层面掌握出现某一实验现象及结果的原因，考查学生对整个知识点的把握。此外，综合性创新实验的设计方案均由学生通过查阅资料制定，小组成员配合完成，不但能加深学生对理论知识的理解，还能培养学生的主动性、创新性及团队合作意识。

2 改进实验教学方法

以往的实验教学方法基本遵循教师根据实验指导书讲授实验原理、方法、步骤和注意事项等以后，学生“依葫芦画瓢”进行简单的实验操作，然后分析实验结果，得出结论，教学方法刻板，难以调动学生的积极性，严重束缚了学生的创造性思维，无法满足培养现代社会需要的实践创新型人才的需求。

目前，实验指导教师采用线上线下混合式教学，提前将实验教学大纲、教学计划、实验要求、实验教学视频等资源上传至超星泛雅平台，便于学生利用碎片时间提前了解实验计划，做好课前预习，并将预习报告或实验报告上传至超星泛雅平台，指导教师可以及时发现并解决学生预习报告或实验结果中存在的问题，增加了教师与学生的互动频率，提高了学习效率。尤其对综合性创新实验，线上线下混合式教学更加彰显出其优越性，整个过程以学生为中心，学生自发结合成几个小组，各小组成员合理分工，从资料查阅、方案制定、实验准备到结果讨论，全程由各小组学生独立完成，在整个过程中，学生可以通过学习平台针对方案进行商讨，遇到问题也能通过平台及时与教师沟通解决，教师在其中仅起到引路人和指导人的作用。通过这种方式不仅能够激发学生的学习兴趣，还能提高学生提出问题、分析问题和解决问题的能力，是实验教学的最高层次，也是教学方式和方法改革的必然趋势[9]。

3 改革实验考核方式

考核是一门课程学习过程的重要环节，能够充分反馈学生对知识的掌握情况，科学合理的考核方式不但能够检验学生的学习效果，而且能够提高学生的学习积极性，对实验课程的教学质量也起到一定的监督作用[9]。食品基础实验作为一门独立的实验课程，学生通过独立或合作完成实验过程及数据分析，不但能加强自身对理论知识的理解与掌握，还能培养学生的实践动手能力、创新思维能力及运用理论知识分析问题和解决问题的能力。因此，实验课程的考核方式与理论课程存在一定差异，不能单纯通过实验报告和数据分析评价学生，而是应该更加注重学习过程的评价，要考察学生实验过程中的方案设计及动手操作能力，从而推断出学生的创新思维意识和团队合作精神[10]。因此，食品基础实验课程的最终成绩由预习、实验操作、实验报告和讨论4部分组成。其中，预习占25%，主要包括学习实验原理和制定实验方案，考查学生前期对实验原理的掌握情况及创新能力；实验操作过程占30%，主要考核学生的实践动手能力和团队合作意识；实验报告占25%，主要考查学生处理数据及分析问题的能力；讨论占20%，可以通过超星泛雅平台发表观点或下次实验课前对前次实验中的问题进行讨论，不但可以激发学生的学习热情，加深对理论知识的理解，还能提高学生解决问题的能力。

4 加强实验教学管理

俗话说“没有规矩不成方圆”，教学过程亦是如此，要想顺利完成实验，实现提高学生实践创新能力的预期目标，非常有必要制定相应的制度，对实验室、教师及学生进行严格管理。由于实验过程中学生人数多，实验室有限、实验设备不足，就要求实验室管理教师开课前必须对实验仪器设备进行维护，及时更新或维修坏损的仪器设备(尤其玻璃仪器)，为学生提供一个良好的环境，以保证实验能够顺利开展[11]。

实验指导教师应至少在开课前一周将实验教学内容、教学计划等资料上传至超星泛雅平台，便于学生及时了解教学内容和教学计划，做好课前预习。其次，实验指导教师课前应备好课，这就要求教师提前进行实验预做，便于课前及时发现并解决实验中遇到的问题，预知实验结果，做到心中有数。再次，教师应及时批阅学生提交到超星泛雅平台的实验报告或发表的讨论意见，便于教师掌握学生的预习、实验方案、数据分析、结果讨论的合理性及对理论知识的掌握情况。教师实验前讲解应简洁、着重强调重点及注意事项，及时反馈预习报告或实验报告中遇到的问题，便于引起学生重视；整个实验过程，指导教师均应与学生在一起，真正起到指导的作用，及时发现并纠正学生的不当操作，解决实验中遇到的问题，防止实验室安全事故的发生；实验结束，教师应及时检查学生的原始数据，如有不合理，及时提醒学生重新测定，同时防止学生在撰写实验报告时互相抄袭、弄虚作假。

实验过程中对学生更应严格要求、加强管理，实验前要做好预习并将预习报告提前交至超星泛雅线上平台，既能使学生提前掌握实验原理、实验方案、实验步骤及注意事项，还能让教师了解学生的预习情况。实验过程中要求学生严格规范操作，注意实验室安全，详细记录实验现象和实验数据，并经教师审核合格方能结束实验；实验报告除需涵盖实验原理、实验仪器、材料与试剂、实验步骤、数据处理、注意事项等基本内容外，还要求学生对实验结果进行分析、总结、讨论，从而提高学生分析问题和解决问题的能力。通过教师和学生的共同努力，真正做到教学相长。