基于PBL教學(xué)法的“食品化學(xué)”課程新教學(xué)體系的構(gòu)建與實(shí)踐

蔡 杰，王海濱，秦新光

（武漢輕工大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院，湖北 武漢430023）

目前，我國高等教育正在快速發(fā)展，這給課堂教學(xué)及人才培養(yǎng)提出了更高的要求。傳統(tǒng)的教學(xué)模式單一，主要以教師為導(dǎo)向，學(xué)生僅僅是被動(dòng)地接受知識(shí)并進(jìn)行機(jī)械性地重復(fù)記憶，缺乏創(chuàng)新能力。因此，許多教育工作者致力于對課堂上傳統(tǒng)教學(xué)模式進(jìn)行改進(jìn)，增加學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性和興趣，以提高高等學(xué)校教學(xué)質(zhì)量[1-3]。近年來，PBL（Problembased learning）作為一種新型的教學(xué)方法開始被廣泛應(yīng)用于國內(nèi)外許多高校的教學(xué)活動(dòng)中，并取得了較好的效果，備受青睞[4-5]。PBL教學(xué)模式更關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和學(xué)習(xí)興趣，將課堂理論學(xué)習(xí)同實(shí)際問題緊密結(jié)合起來，強(qiáng)調(diào)對課堂文字問題設(shè)置具有一定意義的現(xiàn)實(shí)情境，幫助學(xué)生將理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，將所學(xué)知識(shí)融會(huì)貫通，并以小組合作形式，在先前的知識(shí)基礎(chǔ)上共同去解決復(fù)雜問題，而不是一味地相信權(quán)威。

“食品化學(xué)”主要以化學(xué)為基礎(chǔ)，集生物學(xué)、物理學(xué)、營養(yǎng)學(xué)、植物學(xué)等眾多領(lǐng)域?yàn)橐惑w，表現(xiàn)出較強(qiáng)的綜合性和交叉性，涉及的學(xué)科眾多且專業(yè)知識(shí)豐富?！笆称坊瘜W(xué)”教學(xué)普遍存在教學(xué)模式單一，知識(shí)點(diǎn)繁多且雜亂，理論性偏強(qiáng)而實(shí)驗(yàn)課程較少，這容易使學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)興趣，無法達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果[6]?；诖?，以“食品化學(xué)”課堂教學(xué)為例，介紹了當(dāng)前“食品化學(xué)”課堂教學(xué)現(xiàn)狀和存在的相應(yīng)問題，并針對“食品化學(xué)”學(xué)科特點(diǎn)，將其與PBL模式進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，構(gòu)建了基于PBL教學(xué)法的“食品化學(xué)”課程教學(xué)新體系，進(jìn)一步提高“食品化學(xué)”課堂教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)高質(zhì)量應(yīng)用型食品專業(yè)人才，最終達(dá)到“食品化學(xué)”課程教學(xué)的目的。

1 各學(xué)科中的PBL教學(xué)法的應(yīng)用現(xiàn)狀

PBL教學(xué)法起源20世紀(jì)50年代，最早由Mc-Master大學(xué)衛(wèi)生學(xué)院的一群教育工作者提出，并逐漸取代傳統(tǒng)的教學(xué)方式，備受歡迎[7]。PBL教學(xué)法改變了傳統(tǒng)教學(xué)方式中“教師講，學(xué)生聽”的被動(dòng)學(xué)習(xí)模式，強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主，這不僅增強(qiáng)了學(xué)生在教學(xué)過程中的參與度，也能夠有效調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。近年來，隨著PBL教學(xué)法的不斷普及，我國越來越多的高校教師將PBL教學(xué)法應(yīng)用于課程教學(xué)過程中，并取得了較好的效果。重慶化工職業(yè)學(xué)院張靜等人[8]采用PBL模式對“功能性食品”理論和實(shí)驗(yàn)2個(gè)部分進(jìn)行教學(xué)，積極調(diào)動(dòng)學(xué)生主觀能動(dòng)性學(xué)習(xí)，不僅能激發(fā)學(xué)生對原本枯燥的理論知識(shí)學(xué)習(xí)興趣，還能提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能，這有助于提高教學(xué)效果，培養(yǎng)合格的食品專業(yè)人才。西南林業(yè)大學(xué)郭磊等人[9]比較了PBL和傳統(tǒng)的以授課為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)（LBL）2種教學(xué)模式在“食品化學(xué)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用效果，結(jié)果表明PBL教學(xué)模式能夠較大程度提高學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手操作能力和創(chuàng)新能力，并且更容易被學(xué)生接受。黑龍江生態(tài)工程職業(yè)學(xué)院王麗娜等人[10]將PBL教學(xué)法引入到食品加工技術(shù)實(shí)訓(xùn)教學(xué)中，通過調(diào)查問卷了解學(xué)生對PBL教學(xué)法的接受程度。87.5%的學(xué)生表示可以接受PBL法，認(rèn)為其改變了傳統(tǒng)的師生角色，由“教師講，學(xué)生聽”轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為中心，極大地激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣，并在學(xué)習(xí)討論過程中也能有效培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神和組織協(xié)調(diào)能力。塔里木大學(xué)葉林等人[11]將PBL教學(xué)模式和“食品工藝學(xué)”傳統(tǒng)教學(xué)模式進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，以優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，雖然這需要授課教師具有更高的水平對學(xué)生自主學(xué)習(xí)遇到的各種問題進(jìn)行答疑解惑，但確實(shí)能夠提高學(xué)生分析和解決實(shí)際中與食品工藝學(xué)相關(guān)的生產(chǎn)問題的能力。

2 “食品化學(xué)”課程的教學(xué)研究現(xiàn)狀

“食品化學(xué)”作為食品科學(xué)的一個(gè)分支，是食品科學(xué)與工程相關(guān)專業(yè)的必修課，也是連接食品類本科專業(yè)的基礎(chǔ)課與專業(yè)課之間的一座重要“橋梁”[12]，在學(xué)校為省級精品課程。“食品化學(xué)”主要研究食品中發(fā)生的化學(xué)變化及其影響條件和機(jī)理機(jī)制，具體研究食品或食品原料的結(jié)構(gòu)組成、物化性質(zhì)、功能特性、營養(yǎng)性、安全性及在食品加工或食品儲(chǔ)藏中的變化規(guī)律[13-14]。因此，“食品化學(xué)”的教學(xué)內(nèi)容涉及面廣，許多內(nèi)容抽象深?yuàn)W且難以理解，有些理論知識(shí)還在不斷地發(fā)展和完善，教學(xué)難度相對較大。

“食品化學(xué)”整個(gè)內(nèi)容結(jié)構(gòu)變化較小，但近年來隨著各個(gè)領(lǐng)域研究的不斷深入，特別是對一些抽象的反應(yīng)機(jī)制的探究，使得“食品化學(xué)”的內(nèi)容體系愈加龐大，內(nèi)容錯(cuò)綜復(fù)雜，無法形成一個(gè)完整的知識(shí)體系?；诖耍壳按蠖鄶?shù)教師往往采用“滿堂灌”的方法進(jìn)行教授，在有限的時(shí)間內(nèi)完成對知識(shí)的傳授，這顯然忽視了學(xué)生對不同知識(shí)的理解能力和接受度不足，造成了學(xué)生對知識(shí)理解不夠深入，只會(huì)死記硬背來應(yīng)付考試，沒有自己的見解，缺乏創(chuàng)新能力，這有悖于社會(huì)對高素質(zhì)食品應(yīng)用型人才的需求。究其原因，還是由于“食品化學(xué)”課程自身內(nèi)容繁雜、涉及面廣等缺點(diǎn)，導(dǎo)致學(xué)生缺少主動(dòng)學(xué)習(xí)的興趣和積極性。因此，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，構(gòu)建一套新的食品化學(xué)教學(xué)新體系，顯得尤為重要。

3 “食品化學(xué)”PBL教學(xué)法課程教學(xué)新體系的構(gòu)建與實(shí)踐

參照PBL教學(xué)法在各個(gè)學(xué)科中的應(yīng)用，結(jié)合目前“食品化學(xué)”課程教學(xué)中在的諸多問題，構(gòu)建了基于PBL教學(xué)法的“食品化學(xué)”課程教學(xué)新體系（圖1），主要由傳統(tǒng)師生角色觀念的轉(zhuǎn)變、教學(xué)內(nèi)容分類或優(yōu)化、利用先進(jìn)的教學(xué)手段和改進(jìn)課程考核標(biāo)準(zhǔn)四部分組成，并予以了具體的實(shí)施。

基于PBL教學(xué)法的“食品化學(xué)”課程教學(xué)新體系見力圖1。

圖1 基于PBL教學(xué)法的“食品化學(xué)”課程教學(xué)新體系

3.1 改變傳統(tǒng)觀念

在傳統(tǒng)的“食品化學(xué)”教學(xué)過程中，教師起著主導(dǎo)課堂的作用，控制著課堂進(jìn)度安排，而學(xué)生被動(dòng)地跟隨著教師的課堂節(jié)奏，這難免會(huì)出現(xiàn)學(xué)生對某個(gè)知識(shí)點(diǎn)理解不夠深入，做筆記來不及，甚至跟不上教師的情況。師生角色互換，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)觀念，有利于改善這一問題。明確學(xué)生才是課堂的“主角”，課堂教學(xué)的目的應(yīng)該是學(xué)生能夠?qū)W習(xí)并深入理解專業(yè)知識(shí)理論，并能靈活運(yùn)用到解決實(shí)際問題中去，做到學(xué)以致用，而不是單純的教師授課，這也與PBL教學(xué)法以學(xué)生為中心相符合。

3.2 改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容

雖然“食品化學(xué)”知識(shí)內(nèi)容繁多且錯(cuò)綜復(fù)雜，但主要的課程框架保持不變，主要介紹食品的幾大基本成分，如水分、碳水化合物、脂類、蛋白質(zhì)、酶、維生素、礦物質(zhì)，研究這些成分的自身特性、相互之間的有機(jī)聯(lián)系，以及對食品品質(zhì)、功能特性乃至加工儲(chǔ)運(yùn)的影響[15-16]。因此，需要牢牢抓住食品的每種成分，了解其在實(shí)際的食品加工或食品貯藏中實(shí)際的應(yīng)用，將理論聯(lián)系實(shí)際，并且以實(shí)際問題為主，培養(yǎng)學(xué)生對食品成分的感性認(rèn)識(shí)。此外，物質(zhì)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定應(yīng)用，而在實(shí)際生活中，主要是將食品作為應(yīng)用型學(xué)科，運(yùn)用相應(yīng)理論知識(shí)解決實(shí)際問題，所以可以適當(dāng)減少對食品成分結(jié)構(gòu)這些抽象知識(shí)的學(xué)習(xí)，如水分子的化學(xué)鍵角等，重點(diǎn)深入學(xué)習(xí)食品成分的性質(zhì)及其實(shí)際應(yīng)用過程，以培養(yǎng)應(yīng)用型學(xué)生為主。

3.3 革新教學(xué)手段

從傳統(tǒng)的口述教學(xué)到板書再到如今的多媒體教學(xué)，教學(xué)手段隨著科技時(shí)代的發(fā)展而日益更新。教師能夠通過放映圖片、動(dòng)畫、視頻等學(xué)習(xí)材料在課堂上輔助教學(xué)，不再以枯燥的板書文字為主，既豐富和生動(dòng)了教學(xué)內(nèi)容，又激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。然而，這樣的教學(xué)對學(xué)生深入理解知識(shí)理論，尤其對實(shí)際問題的感性認(rèn)識(shí)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。將課上學(xué)習(xí)與課下生產(chǎn)實(shí)踐具體聯(lián)系在一起，從理性和感性2個(gè)方面對知識(shí)理論有較為深刻認(rèn)識(shí)，是一種較為有效的教學(xué)手段，有助于幫助學(xué)生畢業(yè)后能夠順利適應(yīng)工作環(huán)境。

3.4 完善考核標(biāo)準(zhǔn)

以期末閉卷考試為主的方式已經(jīng)不能公正、合理、全面地對學(xué)生綜合能力進(jìn)行考核，因此建立一個(gè)全新的考核標(biāo)準(zhǔn)顯得尤為重要。以學(xué)生為中心，不是以試卷的知識(shí)點(diǎn)得分，首先需要降低傳統(tǒng)試卷考核的比重。其次，PBL教學(xué)法以問題為導(dǎo)向，這就需要教師以學(xué)生解決實(shí)際問題的能力和解決程度作為主要的考核指標(biāo)。同時(shí)，更要著眼于學(xué)習(xí)過程的考核，包括學(xué)生課堂討論、資料搜集整理、展示內(nèi)容情況等，建立教師與學(xué)生的溝通反饋機(jī)制，使教師能夠及時(shí)了解并跟進(jìn)學(xué)生的具體學(xué)習(xí)情況。最后，也要充分考慮其他學(xué)生對小組工作的認(rèn)可程度，增加全班學(xué)生的參與度，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。

3.5 教學(xué)新體系的具體實(shí)施

基于PBL教學(xué)法的“食品化學(xué)”課程教學(xué)新體系的實(shí)施對象是學(xué)校食品科學(xué)與工程專業(yè)的本科生。具體實(shí)施方法如下：以6～7人為一個(gè)小組，并選定一名學(xué)生作為組長，同時(shí)由一名教師負(fù)責(zé)指導(dǎo)。學(xué)生主要是根據(jù)教師提的具體問題，進(jìn)行分工合作，通過文獻(xiàn)資料搜集整理，小組討論等多種形式對該問題合理分析，得出解決方案，而指導(dǎo)教師的主要職責(zé)是引導(dǎo)學(xué)生對提出的問題進(jìn)行分析、論證，最終得出結(jié)論。首先由教師提出一個(gè)與食品行業(yè)相關(guān)的食品化學(xué)問題，在課堂上，學(xué)生以學(xué)生小組討論為主，教師負(fù)責(zé)解答討論中存在的爭端或困惑；在課下，學(xué)生可以自由通過圖書館、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫等查閱與問題相關(guān)的資料，并進(jìn)行認(rèn)真思考和分類整理，還能依托學(xué)校平臺(tái)優(yōu)勢，進(jìn)行具體的生產(chǎn)實(shí)踐，從而提高自身的自主學(xué)習(xí)能力，增加感性認(rèn)識(shí)。之后，由各組小組組長通過文字、圖片、視頻等方式對問題的分析過程及結(jié)論具體展示，由非本小組學(xué)生作為評委進(jìn)行評分，這不僅能提高全班學(xué)生的參與感，還能使學(xué)生關(guān)注講解內(nèi)容，有所學(xué)，有所獲。最終，教師根據(jù)學(xué)生評分、展示內(nèi)容、對問題解決程度等綜合因素進(jìn)行評分，避免了傳統(tǒng)考核“平時(shí)+期末考試”較為單一的指標(biāo)，有利于對學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)。

4 結(jié)語

將PBL教學(xué)法結(jié)合“食品化學(xué)”課程，構(gòu)建基于PBL教學(xué)法的“食品化學(xué)”課程教學(xué)新體系，針對教學(xué)觀念、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、考核標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了一系列的改革創(chuàng)新，并提出了具體的實(shí)施方法。該體系不僅彌補(bǔ)了傳統(tǒng)“食品化學(xué)”課程教學(xué)中存在的缺陷，而且以學(xué)生為中心，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)自主的興趣，使學(xué)生具備解決實(shí)際問題的創(chuàng)新能力，為食品相關(guān)行業(yè)培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型專業(yè)技術(shù)人才，服務(wù)于國家社會(huì)，同時(shí)也為其他學(xué)科課程改革創(chuàng)新提供了一定的參考。