張東京,張興桃,徐禮生,王海潮,韓方凱,段騰飛
(宿州學(xué)院生物與食品工程學(xué)院,安徽宿州 234000)
“儀器分析實驗”是食品質(zhì)量與安全和食品科學(xué)與工程等食品專業(yè)培養(yǎng)方案的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程之一,也是理論和實際聯(lián)系較強的學(xué)科之一[1]。由于科技的進步,許多高校引入大批的高靈敏度精密分析儀器及相關(guān)的檢測分析新技術(shù),建立食品分析和快速無損檢測實驗室,旨在提高實驗教學(xué)水平、培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力,科教融合,促進學(xué)院科研和教學(xué)水平的提升[2]?!皟x器分析”開設(shè)的很多分析和檢測技術(shù)是解決食品加工和食品檢測的重要途徑。通過“儀器分析實驗”的開設(shè)和學(xué)習(xí),有助于大學(xué)生掌握一些大型儀器的基礎(chǔ)理論知識,拓寬學(xué)生的知識范圍,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,鍛煉學(xué)生的動手能力和綜合創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識,為地方應(yīng)用型高水平大學(xué)人才的培養(yǎng)奠定一定的基礎(chǔ)。在大眾創(chuàng)業(yè)和萬眾創(chuàng)新的背景下,“儀器分析實驗”是學(xué)院食品專業(yè)學(xué)科基礎(chǔ)課程之一,課程學(xué)習(xí)18學(xué)時,為學(xué)生在以后從事食品行業(yè)做鋪墊。
然而,由于地方院校本身的限制和儀器分析的實驗儀器價格比較昂貴,“儀器分析實驗”教學(xué)面臨一系列問題[3]。例如,儀器分析實驗課內(nèi)容繁多、分析方法較多且相互之間聯(lián)系較少,造成知識點不集中;由于“儀器分析實驗”都是大型操作精密儀器,儀器數(shù)量少、學(xué)生多造成每組學(xué)生人數(shù)較多,這樣導(dǎo)致學(xué)生獨立操作的機會較少;實驗授課形式單一,授課時教師講授實驗?zāi)康摹嶒炘砗蛯嶒灧椒ǖ葞讉€方面的內(nèi)容,然后將實驗內(nèi)容演示一遍,學(xué)生依葫蘆畫瓢,驗證實驗較多。長此以往,學(xué)生自主創(chuàng)新的意識就會淡薄,喪失學(xué)習(xí)興趣,更不用去談創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)。結(jié)合宿州學(xué)院自身優(yōu)勢和特色,利用現(xiàn)有資源和條件,摸索出一條鍛煉學(xué)生動手實踐能力和培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思維能力的“儀器分析實驗”教學(xué)體系,探索培養(yǎng)應(yīng)用技術(shù)型人才實驗教學(xué)改革仍是當(dāng)下一個重要任務(wù)[4],研究探索宿州學(xué)院“儀器分析實驗”的教學(xué)模式,旨在培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、觀察能力、分析問題和解決問題的能力,最終實現(xiàn)培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才的目標(biāo)。
“儀器分析實驗”教學(xué)改革應(yīng)體現(xiàn)以學(xué)生為主,突出學(xué)生的動手操作能力和綜合創(chuàng)新能力的培養(yǎng),摒棄傳統(tǒng)單一的“儀器分析實驗”形式,結(jié)合地方院校應(yīng)用技術(shù)型人才培養(yǎng)模式的基礎(chǔ)上,將移動教學(xué)模式和“儀器分析實驗”教學(xué)相結(jié)合,合理安排實驗項目內(nèi)容。
因為儀器分析設(shè)備種類繁多和地方型院校的培養(yǎng)目標(biāo)不盡相同,很多現(xiàn)行的“儀器分析實驗”教材內(nèi)容沒有得到統(tǒng)一,教材內(nèi)容也沒有隨著科技的快速發(fā)展而及時更新,此外,有些實驗方法已經(jīng)在食品行業(yè)不再使用,一系列問題給教師授課和學(xué)生學(xué)習(xí)帶來一些不便。針對這些問題,學(xué)院“儀器分析實驗”的教師根據(jù)食品專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)和自身的研究方向,參考國際上前沿的食品檢測和分析方法,在此基礎(chǔ)上編寫“儀器分析實驗”參考書,這樣實驗內(nèi)容較為新穎,并隨時更新實驗內(nèi)容,根據(jù)培養(yǎng)方案適當(dāng)調(diào)整實驗內(nèi)容,盡量做到通俗易懂,同時也激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
(1)基礎(chǔ)實驗的教學(xué)。“儀器分析實驗”的基礎(chǔ)實驗主要包括光譜實驗、電化學(xué)實驗和熱化學(xué)實驗等內(nèi)容,涵蓋內(nèi)容主要包括物質(zhì)的定性和定量分析實驗?;A(chǔ)性實驗的開設(shè)主要是讓學(xué)生掌握分析方法的原理和方法,熟悉相關(guān)儀器的基本操作技能,為后續(xù)的設(shè)計性實驗打下一定的基礎(chǔ)。
(2)設(shè)計實驗的教學(xué)。經(jīng)過基礎(chǔ)實驗的教學(xué)后,學(xué)生可以根據(jù)興趣或平常生活中遇到的問題選擇實驗內(nèi)容,如橙汁中檸檬黃含量的測定和肉制品中亞硝酸鹽含量的測定等實驗。每個設(shè)計實驗前,學(xué)生通過查閱相關(guān)資料,進行分組討論協(xié)商,根據(jù)自己的學(xué)習(xí)興趣自擬實驗內(nèi)容,也可以從食品教研室教師的科研課題和大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目課題中選擇實驗內(nèi)容,從而培養(yǎng)學(xué)生獨立分析問題和解決問題的能力,旨在鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識。教師在整個教學(xué)過程中起到一定的輔助作用,該教學(xué)方法突出學(xué)生的主體地位,教師主要是審核學(xué)生的實驗方案是否合理,指出不合理的實驗方案,并對實驗方案進行修改完善。
過去單一落后的教學(xué)模式,既不能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,也不能滿足當(dāng)前的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)背景下培養(yǎng)人才的要求。傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式是先將實驗?zāi)康?、實驗原理和實驗方法進行講解,然后學(xué)生按照既定方案,依葫蘆畫瓢,結(jié)果導(dǎo)致學(xué)生理解知識比較困難,收獲也不大。積極探索新型的教學(xué)模式,對此將移動課堂和啟發(fā)式的教學(xué)模式引入到“儀器分析實驗”教學(xué)模式中,學(xué)生和授課教師均要在手機上下載移動教學(xué)APP,教師創(chuàng)建課程相關(guān)內(nèi)容,完善教學(xué)設(shè)計,學(xué)生根據(jù)教師的邀請碼進入該課程,大大調(diào)動了學(xué)生的積極性,同時也培養(yǎng)了學(xué)生的動手能力、解決問題和分析問題的能力。同時,移動課堂可以增加學(xué)生與教師的互動,學(xué)生通過手機移動教學(xué)APP網(wǎng)上與教師進行互動,無論何時何地學(xué)生都可以交流學(xué)習(xí),可以實現(xiàn)課前-課中-課后的即時互動,為培養(yǎng)應(yīng)用技術(shù)型人才奠定基礎(chǔ)[6]。教師提前將教學(xué)視頻和相關(guān)的教學(xué)資料上傳至“我的課程”,學(xué)生上課前可以自主學(xué)習(xí),該教學(xué)設(shè)備還有討論環(huán)節(jié),學(xué)生可以網(wǎng)上與教師進行互動討論,通過這樣的教學(xué)形式,可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的效率,有助于培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用型人才,可以選出一些動手能力和創(chuàng)新意識強的學(xué)生參加安徽省大學(xué)生食品創(chuàng)新大賽和全國生命科學(xué)競賽等賽事,也取得了一定的教學(xué)效果,學(xué)院學(xué)生在安徽省大學(xué)生食品創(chuàng)新大賽和全國生命科學(xué)競賽中也取得較好的成績。
授課教師提前將該課程的教案、PPT和教學(xué)大綱通過移動教學(xué)APP傳至該課程的文檔中,同時需重點標(biāo)注實驗的目的、原理、儀器和藥品、實驗步驟和課后討論等相關(guān)內(nèi)容,通過移動教學(xué)APP發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù),學(xué)生通過手機可以進入學(xué)習(xí)相關(guān)內(nèi)容,課前預(yù)習(xí)相應(yīng)的實驗內(nèi)容,對于比較難的大型儀器操作,授課教師提前錄制小視頻,然后導(dǎo)入到課程教學(xué)內(nèi)容,學(xué)生隨時可以進行操作技巧的學(xué)習(xí)。
授課教師根據(jù)學(xué)生的預(yù)習(xí)狀況,通過發(fā)布課堂討論,進而判斷學(xué)生的預(yù)習(xí)效果,然后解釋相應(yīng)的重難點和疑點,將實驗操作技巧進行現(xiàn)場演示,然后學(xué)生分小組進行實操練習(xí)。
授課教師實驗結(jié)束后在網(wǎng)上發(fā)布作業(yè)通知,學(xué)生可以將相應(yīng)的實驗報告上傳至教學(xué)移動平臺,授課教師根據(jù)后臺的實驗報告進行綜合評分,課程結(jié)束后授課教師可以講實驗的重難點,以練習(xí)題的形式上傳到平臺上,學(xué)生網(wǎng)上學(xué)習(xí)并遞交相應(yīng)的答案,試題答案全部提交后,可以通過平臺系統(tǒng)分析學(xué)生對知識點的掌握情況。
考核是衡量教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)效果的重要指標(biāo)之一,科學(xué)合理的評價考核體系是至關(guān)重要的。傳統(tǒng)單一的考核評價體系通過實驗報告來評價學(xué)生的成績,沒有充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,忽視了學(xué)生的動手操作能力和實驗方案的創(chuàng)新,不能提高學(xué)生的動手操作能力和培養(yǎng)學(xué)生綜合創(chuàng)新能力,不利于地方院校應(yīng)用型技術(shù)人才的培養(yǎng)的要求[7]。另外,也對科學(xué)評判教師起到一定的導(dǎo)向作用。經(jīng)過學(xué)院教研室反復(fù)協(xié)商,成立了一套全面的考核制度。傳統(tǒng)“儀器分析實驗”成績包括實驗過程和實驗報告2個部分組成。實驗過程主要考核學(xué)生的動手操作能力。實驗報告的衡量標(biāo)準(zhǔn)主要是實驗報告是否規(guī)范、數(shù)據(jù)處理是否正確、實驗結(jié)果的準(zhǔn)確度和精度等。在傳統(tǒng)實驗考核的基礎(chǔ)上,引入移動教學(xué)模式上網(wǎng)上學(xué)習(xí)和討論環(huán)節(jié),根據(jù)學(xué)生網(wǎng)上學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)和討論情況綜合評分,將這2個部分內(nèi)容納入到考核體系,引導(dǎo)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,最后還增加了創(chuàng)新型實驗,學(xué)生根據(jù)學(xué)習(xí)的興趣自主設(shè)計相應(yīng)的實驗方案,學(xué)生之間相互探討完善,自由組隊,教師負責(zé)審核自主實驗方案的科學(xué)性。
為順應(yīng)新媒體技術(shù)的發(fā)展趨勢和響應(yīng)地方院校培養(yǎng)應(yīng)用技術(shù)型人才的辦學(xué)理念,提出了摒棄傳統(tǒng)的“儀器分析實驗”教學(xué)模式,結(jié)合宿州學(xué)院辦學(xué)特色和生物與食品工程學(xué)院本身的專業(yè)要求,探討更新教學(xué)內(nèi)容和引入新型教學(xué)模式,摸索出一條鍛煉學(xué)生動手實踐能力和培養(yǎng)綜合創(chuàng)新思維能力的“儀器分析實驗”課程體系,樹立學(xué)生在實驗中主動地位,培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì),為應(yīng)用技術(shù)型人才的培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。為地方院校食品學(xué)科儀器分析實驗教學(xué)改革提供了一些有益的經(jīng)驗。