實驗教學的必要性論文

實驗教學的必要性論文

　　【摘要】食品基礎實驗對學生工程教育實踐技能的提升具有重要作用，為了更好地建設這門課程，提高學生的動手能力，培養面向區域經濟發展的現代高素質應用型食品人才，以工程教育專業認證為導向，結合食品基礎實驗的教學目標，對實驗內容、教學方法、考核方式和教學管理四個方面進行改革與初探，達到了一定的預期效果。

　　【關鍵詞】工程教育專業認證；食品基礎實驗；教學改革

　　工程教育專業認證是國際通行的工程教育質量保證制度，也是實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，為了推進我國工程教育的改革，加強工程實踐教育，提升工程教育質量，建立與注冊工程師制度相銜接的工程教育專業認證體系，促進我國工程教育參與國際競爭，教育部自2006年起啟動了工程教育專業認證試點工作，并依“國際實質等效性”原則制定了認證標準。我校于2013年6月進行了“食品科學與工程”專業的工程教育認證，包括學生、培養目標、畢業要求、持續改進、課程體系、師資隊伍、支撐條件等七個要素，涵蓋國際通行的10條畢業生能力要求，如知識要求，即掌握食品科學與食品工程學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、生產管理、品質檢驗和安全監管等方面的基本實踐技能，具有研發設計新產品、新工藝革新技術的初步能力；工程要求，受到食品科學與工程實驗技能、工程實踐、計算機應用以及工程設計方法等方面的基本訓練；素質要求，具備人類健康與資源環境和諧發展的理念，自覺將自然生態的一般規律應用到食品資源開發、食品加工及流通等環節[2]。因此，工程教育專業認證對促進我校食品科學與工程專業的建設和發展具有積極的指導和導向性作用。食品基礎實驗是集食品化學、食品分析實驗于一體的模塊性實驗課程，是食品科學與工程、食品質量與安全專業培養學生的創新思維和實踐能力的重要環節。通過實驗不但可以加深學生對食品化學和食品分析理論教學的理解和掌握，更能使學生熟練掌握實驗原理、方法、儀器使用、結果分析等科研工作知識，從而有助于培養學生的研究能力、創新能力及解決實際問題的能力。食品化學和食品分析兩門實驗課程的有機結合，不但避免了實驗內容的重復，節約了實驗成本，而且可以增加更豐富的實驗內容來培養學生的實踐能力。然而，目前，在實際的實驗教學過程中，由于多方面的原因，仍然普遍存在學生主動性不高、學習興趣不濃、動手能力不強、上課依賴老師、創新能力和獨立工作能力差的現象[3]，針對工程教育專業認證對學生實踐和創新能力培養的要求，對該課程的實驗內容及教學模式進行改革是非常有必要的。

　　1、實驗教學內容優化

　　傳統的實驗內容大多數是有關食品成分分析與檢驗的，主要注重食品六大營養成分的測定和有害物質的檢測，這些實驗只能片面地培養學生的基本實驗技能，而不重視對學生的主動研究開發能力的培養，實驗過程的機械性重復不利于學生創造力和想象力的發揮[4]。因此，食品基礎實驗課題組經過討論和查閱資料決定在保證基本實驗技能的基礎上，優化實驗教學內容，盡量減少過于簡單的成分分析實驗，適當增加的探索性、設計型綜合性實驗的比例，調整過程中添加了諸如油炸用油氧化穩定性的影響因素的研究、蛋白質的功能性質研究、美拉德反應的影響因素研究、天然色素的提取、分離和理化性質研究、淀粉的糊化、老化、降解對食品特性的影響等實驗，這些實驗與傳統成分檢測實驗最大的區別就是傳統實驗只要求學生測定幾組實驗結果，通過平均值測定出不同成分的含量，而綜合性、探索性實驗則注重考查學生對整個知識點的把握，從不同的角度考察影響某一指標變化的因素，使學生從機理的層面了解結果與原因之間的動態變化關系。此外，綜合性實驗中詳細的實驗設計方案由學生自己提出，同時由幾個組員共同配合完成，從而培養了學生的主動性、創新性及團隊合作精神。

　　2、實驗教學方法改進

　　以往的實驗教學方法比較刻板，總是局限于固定的實驗方法，實驗指導教師講授后，學生“依葫蘆畫瓢”動手操作，如此無法調動學生的積極性，更不能體現學生的主動性和創造性，不能滿足培養工程教育專業認證所要求的食品科學專業學生的實踐技能、研究開發能力以及實踐創新能力。設計性綜合實驗具有主動性、開放性、研究性等特點，有利于將學生變為實驗設計的主體，培養學生的開拓創新精神，是實驗教學的最高層次，也是教學方式和方法改革的必然趨勢[5]。實驗指導教師按教學計劃提前告知學生實驗題目，并要求不同組的學生使用不同原料，安排學生利用課余時間查閱資料、根據資料設計合理的實驗方案，選擇實驗方法，通過這種方式不僅能達到課前預習的目的，而且還能激發學生的學習興趣，同時能夠避免學生之間相互抄襲的現象。這種綜合性的實驗結果一般是未知的，而且實驗過程中難免會遇到許多問題，因此指導教師應鼓勵學生自我思考，并引導他們對出現的問題用已學的知識去解決，這樣不僅可以加深學生對實驗的理解，而且能提高學生自我解決問題的能力。此外，實驗指導老師應重視老師與學生及學生與學生之間的交流，每次實驗結束后都要組織學生對實驗現象、實驗結果以及實驗中遇到的問題進行討論，并把結果分析和討論作為實驗報告的重要內容，逐漸培養學生的思維能力和總結能力。

　　3、實驗考核方式改革

　　考核是檢驗學生知識掌握程度的一種重要方式，科學合理的考核方法能夠正確引導和激勵學生的積極性、監督和檢驗學生的學習效果，同時能夠提高實驗教學質量。食品基礎實驗是一門獨立開設的實驗課程，主要是通過實驗過程加強對相關理論課知識的理解，培養學生的實踐創新能力和靈活運用所學知識分析、解決實際問題的能力。因此，考核方式與一般課程有所不同，不能僅以實驗報告來對學生進行評價，而應該是一個綜合評定的過程，既要考查學生對知識的掌握程度，又要考核學生的動手操作能力，更應注重嚴謹的學風和創新精神[6]。實驗課的最終成績主要由平時成績（70%）和最后考試成績（30%）組成兩部分。平時成績包括出勤情況、實驗預習報告、課堂回答問題、實驗操作規范以及實驗報告。因此，要求教師在每次實驗之前對學生進行檢查，實驗過程中指導，實驗結束時在學生的原始實驗數據上簽字，不僅能及時發現并糾正學生不正當的實驗操作，還能檢查結果的合理性，同時防止學生在寫實驗報告時互相抄襲、弄虛作假。此外，教師應及時評閱實驗報告，重點是看實驗結果和分析討論，實驗記錄和實驗過程中的整體印象也是評判標準之一，要求學生能夠合理解釋實驗現象。并將評定結果反饋給學生，不但能及時解決報告中出現的問題，還能對不認真的學生起到鞭策的作用。期終考試采用設計型綜合實驗，全面考查學生在文獻查閱、實驗方案制定、實驗操作規范、實驗時間安排及實驗報告撰寫等方面的表現。這種綜合考核方式，不但能夠避免考核的片面性、隨機性，還能真實反映學生的實驗水平，激發學習興趣，培養嚴謹的學風，最終達到提高教學質量的目的。

　　4、加強實驗教學管理

　　為達到預期效果，對實驗室、教師及學生進行嚴格管理是非常必要的。由于學生數量大，實驗課開設多，致使實驗室不足、教學設備匱乏，儀器的維護和更新存在一定問題。因此，開課之前實驗教輔人員應對實驗儀器進行管理和維護，更新儀器設備，為學生創造一個教學資源豐富的實驗環境[7]。此外，要求實驗指導教師在課前必須預做實驗，以便及時發現并解決實驗中的問題。教師課上講解應簡短，重點突出，同時要指出注意事項，以便引起學生重視。實驗過程中，教師應始終和學生在一起，及時發現并糾正學生的不當操作，解決實驗中遇到的問題，檢查學生實驗記錄。遇到異常結果時，啟發學生分析原因。實驗結束后，要求老師對學生的原始記錄進行簽字，以防學生更改實驗數據。通過教師和學生的共同努力，真正作到教學相長。同時，對學生也要嚴格管理，實驗前要有預習報告，以便使學生對實驗原理、步驟和注意事項有所了解，做實驗時心中有數。實驗過程中要嚴格按規程操作，并詳細記錄實驗現象和數據。實驗結束后，數據經老師審核后方能離開。實驗報告除需撰寫實驗原理、材料、儀器、操作步驟、數據處理及注意事項外，還應對實驗結果及實驗中遇到的問題進行分析、總結，以提高學生分析和解決問題的能力。綜上所述，通過優化食品基礎實驗教學內容、改進實驗教學方法、改革實驗考核方式及加強對實驗教學管理，使食品基礎實驗教學模式不斷完善，并在提高食品科學專業學生的綜合素質，培養工程教育專業認證所要求的食品科學專業學生的實驗技能、組織協調團結協作能力以及實踐創新能力等方面發揮更大作用。

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