創(chuàng)新能力培養(yǎng)的食品生物化學實驗教學模式論文

時間：2022-10-08 18:01:26 化學畢業(yè)論文我要投稿

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　　【摘要】食品生物化學實驗是食品科學與工程和食品質(zhì)量與安全兩專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課和主干課程，如何提高學生的學習熱情、動手能力和創(chuàng)新能力一直是實驗教學面對的最大挑戰(zhàn)。本文對過去傳統(tǒng)食品生物化學實驗教學過程中存在的問題進行分析，總結(jié)近三年來實驗教學經(jīng)驗，探索食品生物化學實驗教學模式改革，為提高該課程的實驗教學質(zhì)量提供參考，同時有助于應用型人才的培養(yǎng)。

創(chuàng)新能力培養(yǎng)的食品生物化學實驗教學模式論文

　　【關(guān)鍵詞】食品生物化學實驗；教學模式；整體意識；創(chuàng)新能力

　　食品生物化學是生物化學的一個分支學科，是食品科學與工程、食品質(zhì)量與安全、食品營養(yǎng)學等專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，其基本理論常用于食品加工、保藏技術(shù)、食品改性等方向[1]。食品生物化學實驗課是食品生物化學理論課的配套課程，同時也是食品專業(yè)的主干課之一，內(nèi)容涵蓋眾多經(jīng)典的、常規(guī)的和現(xiàn)代的食品加工以及改性等的方法和技術(shù)。通過實驗的開展加可深學生對食品生物化學理論知識的理解，可以提高學生的動手能力，可以培養(yǎng)學生觀察問題、分析問題和解決問題的能力，同時對學生食品科技創(chuàng)新能力和知識應用能力的提高很有幫助。通過調(diào)查研究和自身三年來的上課經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)食品生物化學實驗開展還存在一些普遍問題：（1）教學方法過于一成不變，主要還是“填鴨式”模式，即學生在實驗教師的講解和簡單示范后進行實驗操作，課后進行實驗報告的簡單書寫。（2）學生作為學習的主體沒有體現(xiàn)出來，整體均有教師統(tǒng)籌安排、大包大攬，學生只是按照實驗講義上既定的實驗步驟，在教師的指導下完成實驗。學生過于注重最終結(jié)果的對與錯，從而忽視實驗過程中的原理。我們的學生只是完成了簡單的機械式操作，沒有去思考為什么要這樣做、有沒有更好的代替方法、怎么樣的結(jié)果才算合格。更重要的是，學生只是參與后續(xù)實驗的操作，沒有參與到實驗的準備和收尾中，沒有真正意義上地完成整個實驗，缺少整體意識，不能統(tǒng)籌把握整個實驗。這好比燒烤，只清楚把腌制好的肉放火上烤，切不知道如何腌制肉、如何快速點燃炭火、如何洗盤子更干凈等等。（3）評價體系過于單一，難以真實反映學生實際能力，同時難以調(diào)動學生學習的主動性。傳統(tǒng)的實驗課程的考核通常以實驗報告的好壞結(jié)合出勤進行考核，切缺失了重要的實驗過程操作情況和發(fā)散性的思考，對學生的學習很難起到促進和啟發(fā)的作用，更多的只是學習任務的完成。這些教學模式容易導致學生對實驗整體設計的思考缺失、忽視實驗過程的細節(jié)，同時缺乏對實驗的應用性和創(chuàng)新性的思考。為了更好地培養(yǎng)應用型人才，教師更應該注重教學方法的創(chuàng)新及改進，以及授課內(nèi)容的多向性和均衡性。啟發(fā)學生對實驗整體的宏觀把握和細節(jié)的重視。從而達到全面提高學生的自主學習能力和創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)的目標�；谝陨戏治�，結(jié)合懸念式教學法[2]、問題教學法[3]和3+1教學法[4]等等在食品生物化學實驗教學中得到應用的方法，本教研組從2017年開始對本校食品生物化學實驗教學的基本模式進行改革嘗試，探索適用本校教學情況的實際教學方法，并取得了一定的成效。

　　1課前：實驗準備

　　實驗課前的準備內(nèi)容較多：包括實驗清單的計算、實驗器材和實驗試劑的準備、實驗試劑的分裝。這些以往都由教師完成，本次要求教師與學生共同完成。具體的實施過程主要為：（1）要求學生在課前五天左右完成實驗清單，并上交給授課教師（包括本實驗所涵蓋的所有器材和實驗試劑名稱、數(shù)量以及標明實驗試劑的配置方法等，示例見表1和表2）；（2）實驗課前兩天公布實驗清單參考標準，要求同桌之間進行更改；（3）每大組學生按8-12人為一小組進行分組（一大組一般為24人），按順序每小組每次實驗提前一天到實驗室進行實驗準備，在教師的指導下完成包括器材的配齊和清洗、實驗試劑的配置和分裝等內(nèi)容。實驗準備是完成整個實驗過程中必不可少的一個重要環(huán)節(jié)，課前準備雖然不是上課時間，但是學生在這期間可以學到更多的細節(jié)和相關(guān)試劑配置的注意事項。比如在實驗一“糖的顏色反應及還原性檢驗”中試劑配置：（1）計算試劑用量時需要添加實驗過程中移液管潤洗損耗量以及試劑瓶瓶底殘留損耗量等；（2）定容時，要注意溶液必需在室溫下進行定容、轉(zhuǎn)移溶液需要注意玻璃棒的位置和燒杯殘留液體的轉(zhuǎn)移；（3）配置好試劑后必需用標簽紙標明試劑名稱、試劑配置時間以及配置人員姓名等；（4）一些見光易氧化或分解的試劑必需用棕色瓶密封分裝；（5）濃硫酸等強酸必需要配備耐酸堿手套，并放在離水源近的地方，一旁放好濕抹布等等。所有實驗項目結(jié)束后對本試驗組學生進行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)多數(shù)學生通過實驗準備這一環(huán)節(jié)中學到了很多。（1）在實驗試劑清單的計算中，學會了實驗試劑的配置不單單是簡單的理論計算，還需要添加相應的損耗量，達到實驗試劑夠用而不浪費的要求。（2）在實驗器材的準備過程中，發(fā)現(xiàn)器材的準備不但要清楚器材的名稱和數(shù)量，而且器材的規(guī)格更應該清楚，同時為了更加順利完成實驗，除了實驗講義中的每個器材要準備好，還需要準備一些輔助的材料，比如標簽紙、紙巾、藥匙等等，能有較好的全局觀。（3）在試劑的配置過程中熟悉了電子分析天平、移液管、容量瓶、干燥器等設備的使用。（4）團隊協(xié)作能力得到了很好地鍛煉，從之前的三小時“混戰(zhàn)”、桌面混亂，到后續(xù)的兩小時快速有序、桌面整潔。不但提高了實驗準備效率，實驗操作也得到很大的進步。

　　2課中：講解和提問—理論聯(lián)系實際

　　實驗課是理論知識的加深、理論知識的感性認識，也是理論聯(lián)系實際的重要體現(xiàn)，實驗前的講解和提問是完成實驗的“磨刀功”，是考驗教師是否備課充分、學生是否做好課前預習的重要“試金石”。該環(huán)節(jié)不但要求教師清晰的講解本實驗原理、實驗步驟和實驗相關(guān)注意事項等，而且還需要適當?shù)嘏e一反三，并且提出啟發(fā)性的問題。學生則需要提前熟悉相關(guān)實驗內(nèi)容和實驗設備的使用。課堂上師生之間的良好互動能夠讓學生更牢固地掌握實驗方法，適當?shù)奶釂枂l(fā)和舉例能更好地培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。以實驗二“卵磷脂的提取和鑒定”為例：首先，可以嘗試簡單地從卵磷脂的結(jié)構(gòu)和物化特性出發(fā)講解，然后引導式提問“根據(jù)卵磷脂的物理化學性質(zhì)可以如何提取雞蛋或大豆中的卵磷脂”，由于課前通知學生以記錄平時成績的方式要求進行備課，很快大部分學生都會想到根據(jù)相似相容原理的“有機溶劑提取法”，可以用“乙醚提取、丙酮精制”[5]。這時，給予學生表揚，同時給同學們普及卵磷脂的其他提取方法，比如“乙酸乙酯純化發(fā)”“超臨界CO2萃取法”和“無機鹽復合沉淀法”等，并作簡單陳述[6]。緊接著繼續(xù)提問“通過理論課程的學習，同學們都清楚純卵磷脂是白色粉末，但是卵磷脂容易發(fā)生氧化，顏色變深，如市場上購買的磷脂膠囊產(chǎn)品，有顏色微黃到深褐色的都有，然而顏色越淺的普遍要貴些，因此我們在提取卵磷脂的過程中應如何避免其發(fā)生氧化色變？”，學生們通過一番的談論得出：低溫和避免氧氣的接觸可以減少氧化反應的發(fā)生，因此可以采用低溫減壓濃縮或者同時沖入惰性氣體（比如氮氣）進行保護。當講解到實驗提取步驟的時候，再次進行提問“這次實驗最重要的步驟是分離提取，在我們食品工業(yè)中，用到的分離方法主要有哪些？分別在哪些領(lǐng)域應用比較多？”，這是個發(fā)散性問題，沒有唯一標準，要求學生去打破思維定勢，讓他們明白實驗講義中的方法不是唯一的方法，同時要求有多種方法擺在面前的時候應如何去選擇最優(yōu)�！半x心分離法—密度差別大或者固液分離”“膜分離法—滲透速率差比較大的物質(zhì)”“濾袋或濾紙過濾—分子大小不一樣的物質(zhì)”和“自然沉降—分子重量不一樣的物質(zhì)”。除了講解和提問，學生實驗過程中的操作的規(guī)范性需要實時進行矯正，達到快速正確的完成實驗。通過課中的講解、提問和操作指導，學生們的普遍反映：有種豁然開朗的感覺，不再是一味地依葫蘆畫瓢的去完成實驗，能夠發(fā)散思維地去思考為什么這樣做、去探索是否有更好的方法可以更快的解決問題。同時對實驗的操作也得到規(guī)范的訓練。這使得學生的創(chuàng)新能力和動手能力得到很好的培養(yǎng)。

　　3課后：整理衛(wèi)生、實驗報告的書寫

　　作為學生，從小就接受“講文明、講衛(wèi)生、做事情要有頭有尾”，因此我們要求學生不但要把實驗又快又好地完成，而且要自覺清潔本組的器材、桌面和地面，廢棄的試劑、破損的玻璃器材和垃圾要按要求分類倒廢液桶和垃圾桶，清洗干凈的器材按要求擺放。這是養(yǎng)成學生獨立完成任務、自己事情自己干的良好習慣，因此整理工作的好壞也被納入平時成績的考核當中。實驗報告，以往都是強調(diào)按學校格式要求完成各部分書寫，格式和書面整潔程度已經(jīng)得到很好的改善。為了進一步強化學生的獨立思考和創(chuàng)新能力，這次提出了新要求，在完成各部分的基礎(chǔ)上，要多完成兩項加分內(nèi)容：“預習疑問”和“實驗建議和實驗感想”，這兩項不是必做題，但是做得好的學生，實驗報告可以適當加分�！邦A習疑問”要求學生在預習實驗的時候?qū)⒆约河龅讲荒芙鉀Q或者存在疑惑的問題進行記錄，在實驗課講解的時候進行提出，讓學生和教師一塊進行討論解答，然后課后將討論的答案記錄在實驗報告中�！皩嶒灲ㄗh和實驗感想”要求學生根據(jù)上一組完成的實驗進行考慮，完成該實驗有什么不一樣的收獲，或者對該實驗有什么更好的建議（包括實驗內(nèi)容的建議和教師授課方式的建議）。在批改實驗報告的時候，初步統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)有將近52%的同學有添加這兩項內(nèi)容，近30%的學生比較有想法，能認真思考，寫的比較好，實驗報告成績得以提升。

　　4多元化的評價體系

　　考核是一種督促形式，良好的考核評價能夠使學生們養(yǎng)成良好的學習方法。整個實驗過程中，我們把實驗考核評價環(huán)節(jié)分為兩大部分：實驗過程中的平時成績60%，實驗報告40%。其中實驗過程中平時成績包括：實驗清單的書寫20%，實驗準備情況10%，實驗提問5%，實驗操作20%，實驗衛(wèi)生整理5%。實驗報告成績包括：實驗報告的預習情況10%、實驗報告的書寫規(guī)范和完整性10%、實驗結(jié)果和思考題的準確性20%�？陀^公平的評價學生的實驗基本操作、獨立思考能力和創(chuàng)新能力，是我們實驗改革的關(guān)鍵之所在，評分點多，實施起來比較繁瑣、比較累，但是多元化的綜合評價體系能夠比較客觀、公正、全面的反應學生對食品生物化學實驗的整體學習情況。同時比較細的督促，學生學習的積極性和主動性很快就得到提升，，課堂紀律也得到很好的改善，最重要的是學生的自主能力和創(chuàng)新能力得到良好的培養(yǎng)，從而促進了食品生物化學實驗教學質(zhì)量的提升。

　　5結(jié)束語

　　經(jīng)過近一年的食品生物化學實驗的探索與實踐，取得了良好效果，新的食品生物化學實驗教學體系不但明顯地促進了實驗教學質(zhì)量，還激發(fā)了學生對食品生化實驗課程的濃厚興趣。同時，培養(yǎng)了學生的整體意識和創(chuàng)意能力，加強了學生的團隊協(xié)作精神，多角度地培養(yǎng)了學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。全面促進了學生實驗設計和實驗操作的能力，為配合高素質(zhì)應用型人才打下堅實基礎(chǔ)。因此，改實驗教學改革值得進一步的探索和推廣。

　　參考文獻

　　[1]寧正祥.食品生物化學[M].廣州:華南理工大學出版社,2013.

　　[2]馬寶全,佟淑敏,張寶珠.“懸念式”教學法在生物化學實驗教學中的運用[J].實驗技術(shù)與管理,2006,9(23):105-106.

　　[3]丁大鵬,馬文麗,吳清華.問題教學法在生物化學實驗教學中的運用初探[J].山西醫(yī)科大學學報(基礎(chǔ)醫(yī)學教育版),2009,11(1):65-66.

　　[4]孫玉軍,王松華,馬玉涵,等.構(gòu)建生物化學實驗教學新模式促進創(chuàng)新人才培養(yǎng)[J].安徽農(nóng)學通報,2010(23):188-189.

　　[5]陳南羽,封祿田.卵磷脂的應用與開發(fā)[J].化學工業(yè)與工程技術(shù),1999,20(2):21-23.

　　[6]汪秋安,葉方圓.卵磷脂的開發(fā)與應用[J].廣西輕工業(yè),1991(1):9-12.

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