基于PBL—SRT的食品化學課程科研型教學模式探析

鐘賽意 秦小明 鄭惠娜 劉亞月 夏杏洲 諶素華

摘 要：食品化學課程是食品類專業(yè)的基礎課，對于學生學好專業(yè)課和從事科學研究至關重要。該文在分析食品化學課程教學現(xiàn)狀與問題的基礎上，結合食品化學的課程特點，探索建構以學生為中心，基于問題導向與科研訓練驅動的PBL-SRT科研型教學模式，旨在更好地培養(yǎng)食品專業(yè)學生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神和提升創(chuàng)新能力。

關鍵詞：食品化學；基于問題導向；大學生科研訓練；科研型教學模式

中圖分類號 G642.0 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2018）15-0178-03

Abstract：The Food Chemistry course is a basic course for food majors and is vital for students to learn professional courses and engaged in scientific research.Based on the analysis of the current situation and problems of Food chemistry teaching，combined with the characteristics of Food chemistry curriculum，exploring the construction of a student-centered，PBL-SRT research-based teaching model driven by problem-oriented and scientific research training，aiming to better cultivate food science professional students' consciousness and spirit innovation，and improve innovation capabilities.

Keywords：Food Chemistry；PBL；SRT；Research-based Teaching Model

提升教學質(zhì)量，培養(yǎng)和造就創(chuàng)新型人才是高等教育的重要使命，而如何培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，是高校教師探索教學改革之路的中心任務?！秶抑虚L期人才發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》強調(diào)，培養(yǎng)和造就創(chuàng)新型科技人才，必須“創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，建立學校教育和實踐鍛煉相結合的開放式培養(yǎng)體系，探索并推行創(chuàng)新型教育方式，突出培養(yǎng)學生的科學精神、創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新能力”。因此，探索創(chuàng)新型教育教學模式，重視培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和能力，是擺在當前教育工作者面前的重要課題。實踐證明，開展科研型教學是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的有效途徑。本文以食品化學課程為例，基于問題導向學習（Problem-Based Learning，PBL）和大學生科研訓練（Students Research Training，SRT）精神內(nèi)涵，將課堂教學與科研訓練相銜接，探索構建科研型教學模式。

1 科研型教學的概述與現(xiàn)狀

科研型教學模式是指教師以課程內(nèi)容和學識積累為基礎，通過以“自主、探究、合作”為特征的學習方式，重在引導學生靈活運用知識，激發(fā)學生獨立發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題，在研究、討論和實踐中積累相關知識、培養(yǎng)實際能力和鍛煉創(chuàng)新思維的新型教學模式[1-2]。科研型教學思想起源于德國著名思想家和教育改革家洪堡倡導的“教學與科研相統(tǒng)一”的大學教學理念?？蒲行徒虒W模式最早萌芽于德國高校的實驗室教學中，他們最先把Seminar研討班等方式引入實驗課堂教學[3]。美國大學繼承并發(fā)展了德國高等教育的這一科研型教育教學理念，創(chuàng)建了世界上首所研究型大學約翰·霍普金斯大學，強調(diào)科研在培育學生創(chuàng)新能力中的突出地位和作用。而后，歐洲許多大學紛紛也將科研型教學模式引入高等教育，科研型教學模式得到不斷探索和發(fā)展，并在歐美國家研究型大學中逐漸占據(jù)主導地位[3]。

科研型教學模式最常見的是基于問題導向學習（Problem-Based Learning，PBL）而展開。PBL由美國神經(jīng)病學教授Barrows于20世紀60年首創(chuàng)，也稱為基于問題的學習，是目前國際上較為推崇的一種教學方法[4]。PBL教學法是以學生組成學習小組，圍繞一系列預先設置的情景問題，自主分析，找到解決方案，并在此過程中對所需知識進行學習的過程[5]。因此，PBL是一種以問題為起點，學生在教師引導下，通過小組合作和自主探究，提高解決實際問題的能力，實現(xiàn)知識的理解和建構。PBL教學法可以幫助學生構建廣博而靈活的知識基礎，發(fā)展理解、分析和解決問題的能力，同時培養(yǎng)學生自主學習的能力、實踐能力和團隊合作精神。由于食品化學課程的很多知識點與食品加工、食品安全以及日常生活聯(lián)系緊密，可以有很多問題用于導向相關知識點的學習，因此非常適合采用PBL教學法。

近年來，我國研究型大學越來越重視引導本科生參與科研訓練，相繼推出了一些科研型教學的實踐活動。比如，清華大學面向本科生的“學生科研訓練”（SRT）計劃[6]；浙江大學通過開設綜合性、研究型、項目化課程，增加討論式小班化教學，選拔學生參加大學生科研訓練計劃（SRTP） [7]；復旦大學實施了“大學生學術研究資助計劃”（簡稱“望道項目”）；華中科技大學創(chuàng)建了“基于導師制的本科人才孵化站（Dian團隊）”[8]。其中本科生科研訓練（Students Research Training，SRT）作為高校培養(yǎng)本科創(chuàng)新人才的有效途徑，越來越引起重視。SRT起源于1969年，由美國麻省理工學院（MIT）管理本科教學的院長MargaretL.A.Macvicar創(chuàng)立的“本科生研究機會項目”（The Undergraduate Research Opportunities Program，UROP）[9]，積極組織本科生參與教師的科學研究項目，開創(chuàng)了美國本科生參與科研的先河。在我國，一些研究型大學在借鑒了MIT的UROP項目后，提出并相繼實施了各具特色的SRT計劃，給大學生提供了科研訓練的機會，使其盡早進入科學研究領域，了解學科發(fā)展前沿，追蹤本學科發(fā)展動態(tài)，以培養(yǎng)大學生的獨立性、合作精神、創(chuàng)新精神以及創(chuàng)新能力。實踐證明，SRT是培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新型人才的有效途徑。然而，廣東海洋大學作為地方高校，生源基礎相對薄弱，學生參與科研訓練的積極性不高，少數(shù)學生有志于學術探索，卻往往過分依賴于老師設計好的研究項目，這樣科研訓練的實際效果就大打折扣。為此，筆者提出了以學生為中心，基于問題導向與科研訓練驅動相結合的食品化學科研型創(chuàng)新教學模式，將課堂教學與科研訓練相銜接，試圖探索出通過課堂教學引導本科生科研訓練、適合地方高校提高學生科研創(chuàng)新能力的科研型教學模式。

2 國內(nèi)外食品化學課程教學現(xiàn)狀

食品化學是食品學科中最重要的專業(yè)基礎課程之一，其主要研究內(nèi)容是從化學角度和分子水平上系統(tǒng)闡述食品的化學組成、結構、性質(zhì)及在食品加工和貯藏中發(fā)生的化學變化，以及這些變化對食品品質(zhì)和安全性的影響及其控制措施，它是一門基礎應用科學，兼顧專業(yè)基礎理論和實踐2個方面，在食品科學與工程學科的課程體系中處于核心地位。尤其在高速發(fā)展的當今社會，食品化學學科在現(xiàn)代食品科學、營養(yǎng)學、食品質(zhì)量與安全、衛(wèi)生檢驗等領域起著非常重要的作用。國外許多著名食品高校都將其置于食品類專業(yè)的核心課程，教學內(nèi)容豐富，學時安排充裕，教學模式和手段靈活多樣，尤其重視培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。近幾年來，國內(nèi)一些食品著名高校也紛紛進行食品化學精品課程的建設，努力進行多種形式的教學改革和實踐。

然而，目前大部分地方高校食品化學教學主要仍是沿用以教師講授為基礎的傳統(tǒng)教學模式，這種方式學生處于被動地位，難以有效地激發(fā)學生的興趣，學習的積極性不高。授課時以知識傳授為主，忽視了對學生素質(zhì)和能力的培養(yǎng)，導致學生分析和解決問題的能力不高。因此，如何在有限課時內(nèi)傳授完善的知識體系，有效地激發(fā)學生的學習興趣以及培養(yǎng)學生分析和解決問題的實際能力，是本課程教學改革和實踐探索的關鍵問題。本文在借鑒國內(nèi)外各種先進教學模式的基礎上，結合食品化學課程特點及我校實際，提出采用典型問題導向與引導學生科研訓練相銜接的科研型教學模式。

3 基于PBL-SRT的食品化學科研型教學模式的構建

我們在實踐中提出了基于問題導向學習（PBL）與科研訓練（SRT）驅動的食品化學科研型創(chuàng)新教學模式（圖1），通過課程教學，引導學生自主學習和探究，進而激發(fā)學生提出創(chuàng)新性問題并產(chǎn)生進行相關科研實踐的濃厚興趣和動力，引導科研訓練，從而培養(yǎng)學生的科研能力和創(chuàng)新思維?；趩栴}導向學習面向課程所有學生，通過問題的導向，對相關知識點的學習和知識構建，在此過程中，教師以往的中心位置發(fā)生了變化，其主要作用是組織教學環(huán)節(jié)、提供相關資源、引導和啟發(fā)學生創(chuàng)造性地運用知識和能力，將科研的諸多要素融入到教學各個環(huán)節(jié)，讓學生學習科學研究的方法，經(jīng)歷科學研究的全過程，激發(fā)學生發(fā)揮自主性并積極參與各項科研活動，并將所學知識靈活運用到科研的實踐；學生處于主體地位，在教師的引導下，圍繞相關知識點，通過廣泛查閱資料、自主學習、小組協(xié)作學習與交流討論等，深刻理解并構建相關知識。同時，通過教師的觀察和考察學生的實際表現(xiàn)，優(yōu)選出具有較強創(chuàng)新能力和較大興趣的學生，進一步在教師的指導下在課余進行科研課題研究。

具體改革內(nèi)容如下：

3.1 更新教學理念 樹立新教師觀，要成為學生學習的領路人，重在激勵學生思考，組織與指導學生進行學習；樹立新的學生觀，激發(fā)學生學習興趣和個性潛能，形成了自主學習的內(nèi)部動力；樹立新的教學觀，教給學生學習方法，自主探求，放手讓學生自主學習，注意師生的互動與多向信息交流。

3.2 整合優(yōu)化教學內(nèi)容 按照專業(yè)規(guī)范的要求，重新整合教學內(nèi)容和優(yōu)化知識點，尤其是注意解決目前部分食品化學教學內(nèi)容與其他各門課程內(nèi)容交叉重復的問題，根據(jù)PBL教學理念的需要，圍繞一些知識點按照問題設計為導向，增加食品化學發(fā)展的前沿技術和最新研究成果，調(diào)整和重組部分教學內(nèi)容，使之適應和便于進行新的教學模式。目前由于課時少和內(nèi)容多的矛盾比較突出，課堂教學內(nèi)容不可能面面俱到，必須做到重點突出，精簡內(nèi)容，遵循“少而精”、“寬而新”的原則，引導學生多角度、深層次的理解基本原理，掌握基本的知識點，教師應優(yōu)先把最核心的要點、重點和難點講解透徹，并要考慮留給學生足夠的學習時間和思維空間進行自主學習和研究。

3.3 改革教學方法 深刻領會PBL教學模式的內(nèi)涵，按照教學大綱的知識點，根據(jù)實踐的需要科學設置情景問題，引導學生自主學習。強調(diào)學生的學習中心，圍繞課程知識點，建立以提出問題、分析問題、廣泛查閱文獻、自主學習與協(xié)助學習、總結反思以及SRT訓練這幾個階段的教學模式。由單一的課堂教學轉化為“多形式的互動交流”，講課方式由過去的“連續(xù)性細節(jié)式講授”轉變?yōu)椤疤S性和平臺式”講授，以學生為中心，在課程上設計和提出一些開放性問題，鼓勵并引導學生查閱相關資料、積極思考，養(yǎng)成探究習慣和創(chuàng)新意識。

3.4 改進考核方式 隨著教學改革的不斷深入，教學內(nèi)容、教學方式與課程體系的更新，傳統(tǒng)的以閉卷筆試為主的考核方式已難以適應新的形勢下的需要。只有改革傳統(tǒng)的考核方式，才能真正反映學生的綜合知識和水平，才能更好地引導創(chuàng)新性學習。課程考核要著眼于科學全面評價學生的綜合素質(zhì)，強化實踐能力和創(chuàng)新能力的評價，注重過程考核，推行多種形式、多個階段、多種成績評定方式相結合，強化學生課外自主學習，增加信息收集、論文寫作、完成作業(yè)、課題表現(xiàn)以及參與討論等成績的比重，建立雙向式、溝通式的考核信息反饋機制，更好地以考促教，以考促學。

3.5 加強學生科研創(chuàng)新訓練 實踐教學是科研型教學必不可少的環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學生動手能力和創(chuàng)新思維能力的重要手段。結合課程特點，構建課內(nèi)與課外結合的實踐教學環(huán)節(jié)，形成全方位、立體性的研究型實踐教學體系。除了課程實驗以外，鼓勵并引導學生積極參與科研實踐。例如，鼓勵學生結合課程知識點，發(fā)現(xiàn)或提出相關科學問題或生產(chǎn)實際問題，結合個人的興趣愛好組成創(chuàng)新小組積極參與相關專業(yè)競賽，或申報大學生創(chuàng)新訓練項目，在導師的指導下積極查閱大量的文獻資料、自擬課題、設計研究方案，獨立完成實驗并進行數(shù)據(jù)分析、撰寫總結報告或論文等；充分利用教師的科研項目，將科學研究工作與實踐教學結合起來，鼓勵學生參與部分科研項目。學生通過參與科研訓練，把所學理論知識轉化為認識和解決實際問題的能力，在參與完成實驗的過程中，通過查閱國內(nèi)外文獻資料、小組討論交流與匯報等方式了解專業(yè)領域的前沿信息和最新應用進展。完成實驗后還需要對結果進行分析整理、歸納總結并撰寫實驗報告或論文，提出自己的想法和建議，提高思維分析能力和寫作能力。

4 結語

科研型教學模式的實施，一方面有利于提高學生的整體素質(zhì)，提高他們自主學習、獨立思考、發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力；另一方面將有利于探索教與研有機銜接的模式，利于激發(fā)學生的創(chuàng)新思維，以及發(fā)現(xiàn)具有較高發(fā)展?jié)摿Φ目蒲忻缱蛹佑谶M一步訓練與培養(yǎng)，對于良好學風的形成以及追求科學的精神也有促進作用。

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（責編：張宏民）