《食品質量與安全檢驗》實驗課教學中PBL教學模式的研究

摘要: 本文旨在評價“以問題為基礎的學習”教學模式在《食品質量與安全檢驗》實驗課教學中應用的效果，作者根據教務處組織的學生評教活動和網上評價系統的反饋，同時結合問卷調查方式評價PBL的教學效果，得出結論:PBL教學模式在《食品質量與安全檢驗》實驗教學中取得了良好的教學效果，是值得推廣應用的。

關鍵詞: 《食品質量與安全檢驗》PBL教學技術實驗課教學

PBL (problem-based learning)是1969年美國醫學教育改革先驅Barrows教授在加拿大的麥克瑪斯特大學醫學院首先試行的一種教學模式，被直譯為“以問題為基礎的學習”。它與以教師授課為基礎的學習(lecture-based learning，LBL)有很大的差異，具有以問題為基礎，以學生為中心，以教師為引導，學生自主學習的特點。這種教學方法對培養學生的創新能力，提高學生解決問題的能力，以及發掘教師自身的創造潛能大有裨益[1]-[2]。目前，PBL教學已經被應用于醫學、生物學、心理學、工程、商業和社會工作等多個學科的教學中[3]。

《食品質量與安全檢驗》是對原《食品分析》與《儀器分析》的重新整合，是食品質量與安全專業的一門核心課程。食品檢驗技術分為傳統檢驗和現代檢測技術。《食品質量與安全檢驗》的課程內容側重于食品現代檢測技術的原理、方法，以及其在食品理化性質、微生物污染、動物性食品病理、食品毒理等食品品質檢驗和監測上的應用。目前應用于食品質量與安全的現代檢測技術主要可歸納為儀器分析方法、現代分子生物學方法、免疫學方法[4]。該門課程的主要特點是涉及學科眾多，內容廣泛，是一門綜合性和實踐操作性很強的課程，整個課程學習以實驗教學貫穿始終。在教學中，教學內容多，知識點繁雜，課時數少，因此，怎樣在有限的時間內傳授完善的知識體系，怎樣最大限度地激發學生的學習興趣，如何培養學生分析和解決實際問題的能力，如何培養學生扎實的實驗技能和創新能力，是我們在該課程教學中進行改革和探索的關鍵。2007年和2008年，我在我校生物科學專業(食品質量與安全檢驗方向)本科學生《食品質量與安全檢驗》的實驗課教學中，結合我校的特點，進行了PBL教學模式的嘗試。

一、研究對象、內容與方法

(一)研究對象

2007年和2008年上半學期開課的2005級和2006級生物科學專業(食品質量與安全檢驗方向)本科班學生。

(二)內容

《食品質量與安全檢驗》的實驗課程。

(三)方法

1.教材的選擇

使用汪東風主編的《食品質量與安全實驗技術》。

2.教學內容的選擇

PBL教學模式的效果如何與實驗項目選擇和引導性問題的提出直接相關。

在內容比例上，第一，我因為是初次進行PBL教學缺乏經驗，所以沒有全程開展;第二，實驗研究在2005級和2006級兩個年級段進行，為避免由于教學內容不同造成學生評價的差異，我認為選擇1/3左右的實驗項目較為合適。我一共選擇了3個實驗項目。

在內容難度上，我不僅權衡學校現有儀器和實驗經費投入，還考慮既要以實驗項目培養學生扎實的實驗技能，又要培養學生的創新能力;在同一個實驗項目上，既要有經典實驗技術方法，又要有現代檢測技術方法。

我選擇的3個實驗項目包括:白酒中甲醇含量的測定[5]-[6]、食品中微生物的測定[7]、轉基因食品的PCR檢測[7]。這3個實驗不僅包括食品質量與安全現代檢測的主要技術方法，而且能夠體現經典實驗方法和現代檢測技術在檢測上的聯系與區別。

白酒中甲醇含量的測定包括單項實驗項目:氣相色譜法[5]、品紅亞硫酸比色法[6]、試劑盒快速檢測法。其中，我在白酒中甲醇含量檢測項目中加入快速檢測的內容。

食品中微生物的測定包括單項實驗項目:薄層色譜法、酶聯免疫吸附法[7]。

3.教學形式的選擇

(1)學生自主設計實驗。

自主設計實驗包括實驗方案的自主設計和實驗材料的自主選擇。

我把白酒中甲醇含量的測定作為學生自主設計實驗方案的實驗項目。實驗課前將項目內容通知學生，讓學生自愿選擇實驗方法，然后分別把選擇相同實驗方法的學生隨機分組，每組3—4人，選定組長。小組成員分工合作，利用書籍、網絡、期刊等搜集資料，每組自己擬定實驗方案，經我審核合格后進行實驗。實驗結束后，每組自主分析討論實驗結果，完成實驗報告。在我的指導下，不同小組間分析比較實驗結果，尤其是采用不同實驗方法的小組間結果的分析比較。

我把轉基因食品的PCR檢測作為學生自主選擇實驗材料的實驗項目。我把學生分為若干組，每組檢測不同的樣品，如大豆、番茄、茄子等加工成的不同產品。

(2)設立開放性、綜合性實驗。

我把食品中微生物的測定設為開放性、綜合性實驗。學生可單獨或自由組合，每組最多4人，選定組長。每人/組自己擬定實驗方案，經我審核合格后進行實驗。在學期的第2—3個月，我利用星期六和星期日時間進行管理和指導，全天候地對學生開放實驗室。學生同時選擇薄層色譜法和酶聯免疫吸附法，每個學生對自己所采用的兩種實驗方法的實驗結果進行分析比較。

(3)學生準備實驗。

每次實驗前，我根據實驗內容的需要，采取自愿的原則，安排數名學生在我的指導下配制實驗所需的試劑，調配好實驗所需儀器和設備。

(4)學生做預實驗。

每個單項實驗項目，安排4名學生在我的指導下做預實驗。

(5)教學效果評價。

根據教務處組織的學生評教活動和網上評價系統的反饋，同時結合問卷調查(見表1)。問卷含7個方面的問題，每個問題設好、一般、差3個等級，采用無記名方式填寫上交，共發出問卷100份，收回100份，回收率為100%。

二、研究結果

根據教務處組織的學生評教活動和網上評價系統的反饋結果表明，2005級和2006級學生對《食品質量與安全》實驗課的評定成績分別為94.6分和96.5分。這在一定程度上說明學生對這種教學模式是接受的。問卷調查結果見表1。

由表1可見，有87%的學生認為PBL教學模式是可行的，這說明學生對這一教學模式是適應的，是樂于接受的。

三、結論

(一)PBL教學模式的優點

1.能激發學生的學習興趣

在本課程實驗教學改革中，絕大多數學生積極參與，科研氣氛活躍，不斷提出問題，并利用書籍、網絡、期刊等搜集資料，自己擬定實驗方案，對實驗中出現的問題進行綜合分析，予以解決。尤其是在轉基因食品PCR檢測實驗項目中，學生由于可以根據興趣自主選擇實驗材料，而他們對自己日常生活的飲食中有無轉基因食品非常好奇，因此對實驗非常踴躍積極。由于選擇不同的實驗材料，實驗數據和出現的問題與分析方法都有所不同，可避免傳統實驗中由于實驗材料相同、實驗步驟一致、實驗結果雷同而產生的學生消極應付現象，從而提高學生的主觀能動性。

2.能全面提高學生的實驗操作技能

在實驗教學改革中，學生通過準備實驗、做預實驗和開放性、綜合性實驗，全面了解整個實驗。尤其是準備實驗和預實驗，這是實驗的重要環節。在準備實驗的過程中，教師必須要求學生考慮全面而細致，因為預實驗關系到整個實驗項目的結果。如果預實驗失敗，學生就要分析和找出失敗的原因，及時加以糾正。因此，預實驗不僅能增強學生的責任意識，而且能使學生在分析產生的問題時從實驗的整個過程考慮。因此，這一教學模式可有效避免傳統教學模式中由于保姆式的教學而使學生產生動手和思考問題上的惰性。

3.能鍛煉學生的獨立研究能力

實驗教學改革要求學生自主設計實驗，尤其是食品中微生物的測定這一實驗項目，學生用到的技術包括微生物的基本培養、薄層層析、定量分析、酶聯免疫吸附等，即要綜合運用各種技術，每個學生都要查閱大量相關資料和文獻。在這一過程中學生能鍛煉查閱文獻的能力，同時對在實驗過程中出現的問題要查閱文獻探求解決辦法，試驗完畢后還要撰寫實驗小論文。這能充分鍛煉學生獨立進行科研的能力。因此，2個年級的學生到食品企業實習期間深受企業的好評;2005級與食品企業簽定就業合同的畢業生中，已有76%的學生將從事食品檢驗工作。

4.能培養學生的組織協調能力

在實驗教學改革中，在自主設計實驗過程中，每個小組的每個學生都密切配合，共同完成實驗。所設定的項目要用到許多儀器設備和大量的玻璃器皿。因為儀器設備有限，并且有的實驗時間長，這就要求學生要根據教學時間表調整好自己的實驗時間。在這一過程中，學生既能鍛煉組織協調的能力，又能學會統籌安排時間。為了獲得較好的結果，學生需要不斷總結和完善實驗操作過程，集思廣益。因此，PBL教學模式能培養學生的綜合素質。

(二)PBL教學模式存在的問題

1.容易導致兩極分化

PBL教學模式主要引導學生自主學習，因此，積極參與的學生學得好，消極參與的學生學得差。這就表明:PBL教學模式很難適合于全體學生。

2.對教師的綜合能力要求較高

PBL教學法要求教師既要熟悉多學科知識，又要具有較強的知識綜合能力和組織領導能力，而且要有敬業精神，切實貫徹教育理念。這就對教師的綜合素質提出了更高的要求。目前，師資短缺影響了PBL教學法的廣泛應用和水平提高。

3.要求配套措施的改革

教學法是根據教學內容、教學對象、教學條件設定的。食品質量與安全實驗技術是一門實踐性、綜合性很強的學科。教師在運用PBL教學模式的過程中需要打破各基礎學科之間、基礎學科與專業學科之間的界線。我們面臨的問題是:由于學校的條件有限，購置的現代化儀器設備的臺(套)數有限，現代化儀器設備的使用需要重新整合，這需要我們與學校主管和職能部門搞好協調和溝通。

參考文獻:

[1]張效云，董明綱，劉潔.淺談PBL教學改革[J].張家口醫學院學報，2002，19，(3):80-81.

[2]沈建新，王海燕，王海江.PBL:一種新型的教學模式[J].國外醫學·醫學教育分冊，2001，22，(2):36-38.

[3]徐守霞.生物教學中應用PBL教學模式初探.考試周刊，2007，(33):125-126.

[4]魯滿新.現代檢測技術在食品安全中的應用.安徽農業科學，2007，35，(21):6589-6590.

[5]吳坤.營養與食品衛生學實驗指導(第2版)[M].北京:人民衛生出版社，2006:91-92.

[6]中華人民共和國衛生部.食品衛生檢驗理化部分總則[M].北京:中國標準出版社，2004:405.

[7]汪東風.食品質量與安全實驗技術[M].北京:中國輕工業出版社，2008:160-262.

基金資助:泉州師范學院重點學科建設經費資助。