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摘要:培养具有创新能力的人才是新时期对于人才培养提出的新要求,在食品化学实验教学模式的改革与实践中注重创新能力的培养也尤为重要。本文,笔者首先介绍了食品化学实验教学的现状、教学改革的限制因素,并结合江南大学、西北农林科技大学等学校的经验,就其教学模式的改革与实践进行了详细阐述。
关键词:创新能力;食品化学实验;教学模式;改革
食品化学是食品相关专业的必修课程,主要培养学生掌握食品的化学组成、物理及化学性质、储存与加工过程中发生的化学变化和相关化学变化对食品质量与安全产生的影响[1]。食品化学实验课程集综合性和技术性为一体,是食品专业培养学生实践能力和创新思维能力的重要组成部分。近年来,培养学生的创新能力逐渐成为学校教学工作的重要教学目标,同时年轻学生创新能力的增强也是我国综合国力提升的重要推动力量[2]。新时期的教育思想较传统授业解惑的教育思想而言,在教授学生知识的基础上更加注重学生独立实践能力、创新能力的培养。食品化学实验课程作为一门强调学生自己动手、自主思考实验的课程,在学生创新思维和实践能力的养成和提高上处于举足轻重的地位。但是,当前的食品化学实验教学上仍存在诸多陈旧、落后和不完善的地方,需要进一步以创新能力培养为基础,不断就其教学模式改革与实践做出更多的尝试和努力。近年来西北农林科技大学、江南大学和河南大学中药研究所等高校和研究所,就食品化学实验教学模式的改革与创新做出了突破性的改革和实践,形成了具有各自特色的食品化学实验教学模式和体系。
1食品化学实验教学现状
传统的食品化学实验的教学模式,从实验前、中、后来划分主要表现下列所属情况[3]。实验教学开展前,教学实验员已经将实验需要用到的各种仪器、器皿和试剂等都准备好,有时连实验中需要用到的实验溶液都给学生提前配制好,然后分别标记、装好供学生使用。同时实验的指导教师也会在课程开始前,将本次试验需要用的实验原理、具体的实验步骤和实验中需要注意哪些事项等很详细地告知学生,或者写在实验教室的黑板上。实验教学开展过程中,首先由实验课程的指导教师就提前准备好的实验板书,详细为学生讲解实验的内容、步骤及注意事项。讲解结束后学生只需直接按照老师讲述的步骤和内容按部就班地来操作实验,或者直接参照教材上面罗列的实验步骤来进行,得到教材中预测的结果。实验教学开展后,学生需要对此次实验中获得的各种数据进行统计和整理,进而写作完成此次实验的实验报告上交给教师审阅。教师对学生实验报告进行粗略批阅,就出现的问题在课程上进行简单的点评。这种传统的教学模式在教授学生课本实验知识上有一定的保障,但是也存在诸多的问题和缺陷。①这样的教学模式限制了学生的主观能动性和动手能力,很多本应该学生来完成的实验步骤却都由教师来代劳,不利于学生实践能力、创新思维及能力的培养。②就实验的内容而言,大部分的实验都属于验证性实验,设计性实验和综合性实验较少,而这些实验恰巧是最能够培养学生创新能力。③实验考核的形式过于单一简单,学生只需要完成实验报告就能够获得理想成绩,导致学生对于实验课程认知不够,出现很多实验报告抄袭的恶劣现象。④食品化学实验课程的成绩在食品化学总课程成绩中所占的比重较轻,这就使部分学生产生实验课程不重要的心理,对该课程的重视度和投入的精力也相对较少。
2食品化学实验教学模式改革的制约因素
2.1实验课程课时较少,实验类型较少、层次不够
大部分学校的食品化学实验课的课时设置较少,且多为验证性实验,实验的内容及层次不够。以西北农林科技大学为例,该校食品化学实验课程的课时为16学时,但就设计性实验而言,从实验的设计到实验方案的制定,再到实验的具体实施这样一个过程就不只16学时,可见我国实验课程的课时安排之少。同时,在实验的类型上,合理的食品化学实验应该由基础性试验、设计性实验和综合性实验组成,但受制于课时较少、教学条件落后的影响,大部分学校的实验教学类型较少且层次不够,教学内容不够全面,与实际生产过程存在脱节的现象,不利于学生综合能力的培养。
2.2实验室的实验设备不完善、陈旧,难以满足创新教学需求
大部分学校的实验室设备都是实验室建立初期购置,随着学生实验内容的不断完善和课程的不断改革,对于实验设备的更新及完善提出了客观的需求,但大部分学校却很难做到定期购置新的实验设备和对设备进行升级处理等,导致实验设备老化陈旧,或者缺少必要的冷冻离心机、旋转蒸发仪等仪器设备,使部分实验课程开展困难,甚至无法进行,大大削弱了食品化学实验教学的效果。
2.3实验经费不足
大部分学校在食品化学实验教学上的投入有限,但要开展一系列能提升学生创新能力的设计性实验和综合性实验,需要花费大量的经费购置设备和试剂,经费上的短缺使这些实验在初期陷入夭折。
2.4实验教学教师综合素养及创新能力的不足
实验教学过程中,教师在课程的设置、教学模式的创新、教学方法的实施和学生的引导上占有最重要的地位。但现阶段大部分学校的食品化学实验课程的教师自身在创新实验类型及内容,改革教学模式上就存在积极性不高、能力不足或有心无力的现象,进一步地限制了实验教学模式的改革与实践。
3食品化学实验教学模式的改革与实践
3.1教学课程设置的改革
传统的实验教学方法过于刻板,限制了学生的思维和学习的兴趣,新的实验教学模式改革在培养学生的综合素质和创新能力上意义重大、势在必行。在此介绍一下运城学院在食品化学实验教学改革中的实践[4]。该校在教学改革前的实验课时为18学时,实验数目为6个且均为验证性实验,各个实验之间也缺乏系统关联性。教学改革后对实验教学课程设置进行了相应的调整,增加了12个学时,实验数目也增加至10个,实验类型也由传统单验证性实验升级为基础实验、设计实验和综合实验相结合。其中基础实验主要在于培养及训练学生的基本操作技能;设计性实验则因为其自身具备的开放性、主动性和研究性的特点,着重在于培养学生的创新思维、开拓精神和综合能力。
3.2教学方法的改革
前文笔者介绍到传统的教学模式在教学方法上的诸多局限性,学生在整个教学过程中都处于被动接受的状态,主观能动性难以发挥出来,自己进行实际操作的机会和程序也较少,还衍生出了抄袭和偷懒等不良的现象。为改变这样的教学困境,江南大学食品化学专业在实验课程的教学方法改革上做了很多尝试[5]。在实验前,教师首先将班级学生进行两两的分组,两人形成一个实验组,在上课前就要开展的实验进行自主预习,进一步明确此次实验的原理、目的、操作的步骤和注意事项等内容。在开展综合设计性实验时,学生在了解相关知识的基础上,各小组通过查阅相关文献资料设计具体的实验方案,并在实验前将方案提交给教师,教师需要本着耐心、细心的原则对学生的实验方案进行修改和完善,在此过程中,对于学生方案存在的问题多采用讨论的方式来解决。在实验教学中,教师在课堂上随机挑选部分小组对于本组实验的原理、目的、操作步骤和方案等进行讲解,在实验试剂的配制和样品的处理等环节由教师协调和学生主导的方式来进行,加强学生自主思考及动手的能力。实验完成后,教师将要求实验小组按照一定的规范要求来撰写实验报告和个人总结,由于在实验的过程中,小组中的不同成员负责的环节不同,因此在报告撰写时学生必须结合自己负责的实验部分来写,个人总结则主要包括本次实验自己的收获、想法和改进意见等。
3.3教师综合素质及创新能力的提升
教师作为学生各项知识和能力的主要培养者,其综合素质和创新能力的提升直接关系到学生综合素养和创新能力。(1)教师应具备高度的责任心和耐心。实验教学过程中,由于学生在理解能力、资料搜集能力上较为有限,需要教师不断地进行讲解和答疑。同时教师还要最大限度尊重学生的实验方案以激励学生的创新积极性。即使学生的想法或方案略显稚嫩和不足,教师也应运用自己丰厚的知识和经验积累来帮助学生修改完善,为学生指明努力的方向,从而激发学生对于新知识探索的兴趣和积极性。(2)教师紧随时展。不断完善自身知识结构,提升创新思维和能力,勇于打破常规寻求教学突破。教师在教学方法以及教学过程中具体环节的操作上,要时刻保持学习、反思、提升的心态和行为标准,唯有教师自身的思维打开了、手放开了,才能正确地引导学生养成创新思维。
4实验室开放力度的改革
传统的食品化学实验教学中,教师在上课前会将实验需要用到的设备、器皿和试剂摆放好供学生使用,学生在上课时间外很难接触到实验室,在实验室的管理、实验试剂的配制和使用仪器的选择上都是难以触及的状态。西北农林科技大学在食品化学实验教学改革中,创新性地让学生直接参与到实验室的管理中去,给予学生独立开展实验的空间和条件,让实验室成为培养食品专业创新人才的土壤和乐园。在实验开展前,让学生自主提前了解实验室的具体条件,结合掌握的知识和搜集的资料,设计更具有可行性的实验方案;平时在实验室的开放时间上给予学生自主掌握的权利,学生可以在自己小组方案完成后随时进入实验室开展实验,为学生营造一个开放、自由的创造空间。在实验仪器和试剂配制上也给予学生更多实践和参与的机会,培养学生实验的全程掌控能力。此外,在开放实验室的同时也要注重实验室用水、用电等安全方面的管理和教育,为学生提供一个良好和安全的实验环境。
5结语
在学生实验过程中,注重于学生综合素质的培养,建立创新性人才,是实验教学发展的大趋势,也是人才培养的重中之重,对于国家发展、民族发展以及世界科学进步都有着极其重要的意义。
参考文献:
[1]李巨秀,白雪莲,刘邻渭,等.基于创新能力培养的食品化学实验教学模式改革与实践[J].中国农业教育,2011(6):79-82.
[2]陈凌,张彩平.基于创新能力培养的高职食品专业化学实验教学改革[J].山东化工,2015,44(3):131-132.
[3]郭秀春,魏金凤,康文艺.“食品化学实验”教学模式的改革与实践[J].科技资讯,2016,14(18):153-154.
[4]孙元琳,李楠,王艳萍,等.基于创新和实践能力培养的“食品化学”教学改革与探索[J].农产品加工月刊,2016(6):81-84.
[5]乐琳.《食品化学》实验教学创新模式的探索[J].教育教学论坛,2015(23):242-243.
作者:黄昌怿 单位:海南职业技术学院