實(shí)驗教學(xué)的必要性論文
【摘要】食品基礎實(shí)驗對學(xué)生工程教育實(shí)踐技能的提升具有重要作用，為了更好地建設這門(mén)課程，提高學(xué)生的動(dòng)手能力，培養面向區域經(jīng)濟發(fā)展的現代高素質(zhì)應用型食品人才，以工程教育專(zhuān)業(yè)認證為導向，結合食品基礎實(shí)驗的教學(xué)目標，對實(shí)驗內容、教學(xué)方法、考核方式和教學(xué)管理四個(gè)方面進(jìn)行改革與初探，達到了一定的預期效果。
【關(guān)鍵詞】工程教育專(zhuān)業(yè)認證；食品基礎實(shí)驗；教學(xué)改革
工程教育專(zhuān)業(yè)認證是國際通行的工程教育質(zhì)量保證制度，也是實(shí)現工程教育的國際互認和工程師資格國際互認的重要基礎[1]。近年來(lái)，為了推進(jìn)我國工程教育的改革，加強工程實(shí)踐教育，提升工程教育質(zhì)量，建立與注冊工程師制度相銜接的工程教育專(zhuān)業(yè)認證體系，促進(jìn)我國工程教育參與國際競爭，教育部自2006年起啟動(dòng)了工程教育專(zhuān)業(yè)認證試點(diǎn)工作，并依“國際實(shí)質(zhì)等效性”原則制定了認證標準。我校于2013年6月進(jìn)行了“食品科學(xué)與工程”專(zhuān)業(yè)的工程教育認證，包括學(xué)生、培養目標、畢業(yè)要求、持續改進(jìn)、課程體系、師資隊伍、支撐條件等七個(gè)要素，涵蓋國際通行的10條畢業(yè)生能力要求，如知識要求，即掌握食品科學(xué)與食品工程學(xué)科的基本理論和知識；能力要求，掌握食品原料的資源特征、儲藏加工、生產(chǎn)管理、品質(zhì)檢驗和安全監管等方面的基本實(shí)踐技能，具有研發(fā)設計新產(chǎn)品、新工藝革新技術(shù)的初步能力；工程要求，受到食品科學(xué)與工程實(shí)驗技能、工程實(shí)踐、計算機應用以及工程設計方法等方面的基本訓練；素質(zhì)要求，具備人類(lèi)健康與資源環(huán)境和諧發(fā)展的理念，自覺(jué)將自然生態(tài)的一般規律應用到食品資源開(kāi)發(fā)、食品加工及流通等環(huán)節[2]。因此，工程教育專(zhuān)業(yè)認證對促進(jìn)我校食品科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)的建設和發(fā)展具有積極的指導和導向性作用。食品基礎實(shí)驗是集食品化學(xué)、食品分析實(shí)驗于一體的模塊性實(shí)驗課程，是食品科學(xué)與工程、食品質(zhì)量與安全專(zhuān)業(yè)培養學(xué)生的創(chuàng )新思維和實(shí)踐能力的重要環(huán)節。通過(guò)實(shí)驗不但可以加深學(xué)生對食品化學(xué)和食品分析理論教學(xué)的理解和掌握，更能使學(xué)生熟練掌握實(shí)驗原理、方法、儀器使用、結果分析等科研工作知識，從而有助于培養學(xué)生的研究能力、創(chuàng )新能力及解決實(shí)際問(wèn)題的能力。食品化學(xué)和食品分析兩門(mén)實(shí)驗課程的有機結合，不但避免了實(shí)驗內容的重復，節約了實(shí)驗成本，而且可以增加更豐富的實(shí)驗內容來(lái)培養學(xué)生的實(shí)踐能力。然而，目前，在實(shí)際的實(shí)驗教學(xué)過(guò)程中，由于多方面的原因，仍然普遍存在學(xué)生主動(dòng)性不高、學(xué)習興趣不濃、動(dòng)手能力不強、上課依賴(lài)老師、創(chuàng )新能力和獨立工作能力差的現象[3]，針對工程教育專(zhuān)業(yè)認證對學(xué)生實(shí)踐和創(chuàng )新能力培養的要求，對該課程的實(shí)驗內容及教學(xué)模式進(jìn)行改革是非常有必要的。
1、實(shí)驗教學(xué)內容優(yōu)化
傳統的實(shí)驗內容大多數是有關(guān)食品成分分析與檢驗的，主要注重食品六大營(yíng)養成分的測定和有害物質(zhì)的檢測，這些實(shí)驗只能片面地培養學(xué)生的基本實(shí)驗技能，而不重視對學(xué)生的主動(dòng)研究開(kāi)發(fā)能力的培養，實(shí)驗過(guò)程的機械性重復不利于學(xué)生創(chuàng )造力和想象力的發(fā)揮[4]。因此，食品基礎實(shí)驗課題組經(jīng)過(guò)討論和查閱資料決定在保證基本實(shí)驗技能的基礎上，優(yōu)化實(shí)驗教學(xué)內容，盡量減少過(guò)于簡(jiǎn)單的成分分析實(shí)驗，適當增加的探索性、設計型綜合性實(shí)驗的比例，調整過(guò)程中添加了諸如油炸用油氧化穩定性的影響因素的研究、蛋白質(zhì)的功能性質(zhì)研究、美拉德反應的影響因素研究、天然色素的提取、分離和理化性質(zhì)研究、淀粉的糊化、老化、降解對食品特性的影響等實(shí)驗，這些實(shí)驗與傳統成分檢測實(shí)驗最大的區別就是傳統實(shí)驗只要求學(xué)生測定幾組實(shí)驗結果，通過(guò)平均值測定出不同成分的含量，而綜合性、探索性實(shí)驗則注重考查學(xué)生對整個(gè)知識點(diǎn)的把握，從不同的角度考察影響某一指標變化的因素，使學(xué)生從機理的層面了解結果與原因之間的動(dòng)態(tài)變化關(guān)系。此外，綜合性實(shí)驗中詳細的實(shí)驗設計方案由學(xué)生自己提出，同時(shí)由幾個(gè)組員共同配合完成，從而培養了學(xué)生的主動(dòng)性、創(chuàng )新性及團隊合作精神。
2、實(shí)驗教學(xué)方法改進(jìn)
以往的實(shí)驗教學(xué)方法比較刻板，總是局限于固定的實(shí)驗方法，實(shí)驗指導教師講授后，學(xué)生“依葫蘆畫(huà)瓢”動(dòng)手操作，如此無(wú)法調動(dòng)學(xué)生的積極性，更不能體現學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng )造性，不能滿(mǎn)足培養工程教育專(zhuān)業(yè)認證所要求的食品科學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的實(shí)踐技能、研究開(kāi)發(fā)能力以及實(shí)踐創(chuàng )新能力。設計性綜合實(shí)驗具有主動(dòng)性、開(kāi)放性、研究性等特點(diǎn)，有利于將學(xué)生變?yōu)閷?shí)驗設計的主體，培養學(xué)生的開(kāi)拓創(chuàng )新精神，是實(shí)驗教學(xué)的最高層次，也是教學(xué)方式和方法改革的必然趨勢[5]。實(shí)驗指導教師按教學(xué)計劃提前告知學(xué)生實(shí)驗題目，并要求不同組的學(xué)生使用不同原料，安排學(xué)生利用課余時(shí)間查閱資料、根據資料設計合理的實(shí)驗方案，選擇實(shí)驗方法，通過(guò)這種方式不僅能達到課前預習的目的，而且還能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣，同時(shí)能夠避免學(xué)生之間相互抄襲的現象。這種綜合性的實(shí)驗結果一般是未知的，而且實(shí)驗過(guò)程中難免會(huì )遇到許多問(wèn)題，因此指導教師應鼓勵學(xué)生自我思考，并引導他們對出現的問(wèn)題用已學(xué)的知識去解決，這樣不僅可以加深學(xué)生對實(shí)驗的理解，而且能提高學(xué)生自我解決問(wèn)題的能力。此外，實(shí)驗指導老師應重視老師與學(xué)生及學(xué)生與學(xué)生之間的交流，每次實(shí)驗結束后都要組織學(xué)生對實(shí)驗現象、實(shí)驗結果以及實(shí)驗中遇到的問(wèn)題進(jìn)行討論，并把結果分析和討論作為實(shí)驗報告的重要內容，逐漸培養學(xué)生的思維能力和總結能力。
3、實(shí)驗考核方式改革
考核是檢驗學(xué)生知識掌握程度的一種重要方式，科學(xué)合理的考核方法能夠正確引導和激勵學(xué)生的積極性、監督和檢驗學(xué)生的學(xué)習效果，同時(shí)能夠提高實(shí)驗教學(xué)質(zhì)量。食品基礎實(shí)驗是一門(mén)獨立開(kāi)設的實(shí)驗課程，主要是通過(guò)實(shí)驗過(guò)程加強對相關(guān)理論課知識的理解，培養學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng )新能力和靈活運用所學(xué)知識分析、解決實(shí)際問(wèn)題的能力。因此，考核方式與一般課程有所不同，不能僅以實(shí)驗報告來(lái)對學(xué)生進(jìn)行評價(jià)，而應該是一個(gè)綜合評定的過(guò)程，既要考查學(xué)生對知識的掌握程度，又要考核學(xué)生的動(dòng)手操作能力，更應注重嚴謹的學(xué)風(fēng)和創(chuàng )新精神[6]。實(shí)驗課的最終成績(jì)主要由平時(shí)成績(jì)（70%）和最后考試成績(jì)（30%）組成兩部分。平時(shí)成績(jì)包括出勤情況、實(shí)驗預習報告、課堂回答問(wèn)題、實(shí)驗操作規范以及實(shí)驗報告。因此，要求教師在每次實(shí)驗之前對學(xué)生進(jìn)行檢查，實(shí)驗過(guò)程中指導，實(shí)驗結束時(shí)在學(xué)生的原始實(shí)驗數據上簽字，不僅能及時(shí)發(fā)現并糾正學(xué)生不正當的實(shí)驗操作，還能檢查結果的合理性，同時(shí)防止學(xué)生在寫(xiě)實(shí)驗報告時(shí)互相抄襲、弄虛作假。此外，教師應及時(shí)評閱實(shí)驗報告，重點(diǎn)是看實(shí)驗結果和分析討論，實(shí)驗記錄和實(shí)驗過(guò)程中的整體印象也是評判標準之一，要求學(xué)生能夠合理解釋實(shí)驗現象。并將評定結果反饋給學(xué)生，不但能及時(shí)解決報告中出現的問(wèn)題，還能對不認真的學(xué)生起到鞭策的作用。期終考試采用設計型綜合實(shí)驗，全面考查學(xué)生在文獻查閱、實(shí)驗方案制定、實(shí)驗操作規范、實(shí)驗時(shí)間安排及實(shí)驗報告撰寫(xiě)等方面的表現。這種綜合考核方式，不但能夠避免考核的片面性、隨機性，還能真實(shí)反映學(xué)生的實(shí)驗水平，激發(fā)學(xué)習興趣，培養嚴謹的學(xué)風(fēng)，最終達到提高教學(xué)質(zhì)量的目的。
4、加強實(shí)驗教學(xué)管理
為達到預期效果，對實(shí)驗室、教師及學(xué)生進(jìn)行嚴格管理是非常必要的。由于學(xué)生數量大，實(shí)驗課開(kāi)設多，致使實(shí)驗室不足、教學(xué)設備匱乏，儀器的維護和更新存在一定問(wèn)題。因此，開(kāi)課之前實(shí)驗教輔人員應對實(shí)驗儀器進(jìn)行管理和維護，更新儀器設備，為學(xué)生創(chuàng )造一個(gè)教學(xué)資源豐富的實(shí)驗環(huán)境[7]。此外，要求實(shí)驗指導教師在課前必須預做實(shí)驗，以便及時(shí)發(fā)現并解決實(shí)驗中的問(wèn)題。教師課上講解應簡(jiǎn)短，重點(diǎn)突出，同時(shí)要指出注意事項，以便引起學(xué)生重視。實(shí)驗過(guò)程中，教師應始終和學(xué)生在一起，及時(shí)發(fā)現并糾正學(xué)生的不當操作，解決實(shí)驗中遇到的問(wèn)題，檢查學(xué)生實(shí)驗記錄。遇到異常結果時(shí)，啟發(fā)學(xué)生分析原因。實(shí)驗結束后，要求老師對學(xué)生的原始記錄進(jìn)行簽字，以防學(xué)生更改實(shí)驗數據。通過(guò)教師和學(xué)生的共同努力，真正作到教學(xué)相長(cháng)。同時(shí)，對學(xué)生也要嚴格管理，實(shí)驗前要有預習報告，以便使學(xué)生對實(shí)驗原理、步驟和注意事項有所了解，做實(shí)驗時(shí)心中有數。實(shí)驗過(guò)程中要嚴格按規程操作，并詳細記錄實(shí)驗現象和數據。實(shí)驗結束后，數據經(jīng)老師審核后方能離開(kāi)。實(shí)驗報告除需撰寫(xiě)實(shí)驗原理、材料、儀器、操作步驟、數據處理及注意事項外，還應對實(shí)驗結果及實(shí)驗中遇到的問(wèn)題進(jìn)行分析、總結，以提高學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力。綜上所述，通過(guò)優(yōu)化食品基礎實(shí)驗教學(xué)內容、改進(jìn)實(shí)驗教學(xué)方法、改革實(shí)驗考核方式及加強對實(shí)驗教學(xué)管理，使食品基礎實(shí)驗教學(xué)模式不斷完善，并在提高食品科學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的綜合素質(zhì)，培養工程教育專(zhuān)業(yè)認證所要求的食品科學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的實(shí)驗技能、組織協(xié)調團結協(xié)作能力以及實(shí)踐創(chuàng )新能力等方面發(fā)揮更大作用。
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