基于PBL—SRT的食品化學(xué)課程科研型教學(xué)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(xué)課程是食品類(lèi)專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)課，對(duì)于學(xué)生學(xué)好專(zhuān)業(yè)課和從事科學(xué)研究至關(guān)重要。該文在分析食品化學(xué)課程教學(xué)現(xiàn)狀與問(wèn)題的基礎(chǔ)上，結(jié)合食品化學(xué)的課程特點(diǎn)，探索建構(gòu)以學(xué)生為中心，基于問(wèn)題導(dǎo)向與科研訓(xùn)練驅(qū)動(dòng)的PBL-SRT科研型教學(xué)模式，旨在更好地培養(yǎng)食品專(zhuān)業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神和提升創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞：食品化學(xué)；基于問(wèn)題導(dǎo)向；大學(xué)生科研訓(xùn)練；科研型教學(xué)模式

中圖分類(lèi)號(hào) G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 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(xué)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(xué)改革之路的中心任務(wù)。《國(guó)家中長(zhǎng)期人才發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》強(qiáng)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(xué)校教育和實(shí)踐鍛煉相結(jié)合的開(kāi)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(xué)生的科學(xué)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(xué)模式，重視培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和能力，是擺在當(dāng)前教育工作者面前的重要課題。實(shí)踐證明，開(kāi)展科研型教學(xué)是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的有效途徑。本文以食品化學(xué)課程為例，基于問(wèn)題導(dǎo)向?qū)W習(xí)（Problem-Based Learning，PBL）和大學(xué)生科研訓(xùn)練（Students Research Training，SRT）精神內(nèi)涵，將課堂教學(xué)與科研訓(xùn)練相銜接，探索構(gòu)建科研型教學(xué)模式。

1 科研型教學(xué)的概述與現(xiàn)狀

科研型教學(xué)模式是指教師以課程內(nèi)容和學(xué)識(shí)積累為基礎(chǔ)，通過(guò)以“自主、探究、合作”為特征的學(xué)習(xí)方式，重在引導(dǎo)學(xué)生靈活運(yùn)用知識(shí)，激發(fā)學(xué)生獨(dú)立發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題，在研究、討論和實(shí)踐中積累相關(guān)知識(shí)、培養(yǎng)實(shí)際能力和鍛煉創(chuàng)新思維的新型教學(xué)模式[1-2]。科研型教學(xué)思想起源于德國(guó)著名思想家和教育改革家洪堡倡導(dǎo)的“教學(xué)與科研相統(tǒng)一”的大學(xué)教學(xué)理念。科研型教學(xué)模式最早萌芽于德國(guó)高校的實(shí)驗(yàn)室教學(xué)中，他們最先把Seminar研討班等方式引入實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)[3]。美國(guó)大學(xué)繼承并發(fā)展了德國(guó)高等教育的這一科研型教育教學(xué)理念，創(chuàng)建了世界上首所研究型大學(xué)約翰·霍普金斯大學(xué)，強(qiáng)調(diào)科研在培育學(xué)生創(chuàng)新能力中的突出地位和作用。而后，歐洲許多大學(xué)紛紛也將科研型教學(xué)模式引入高等教育，科研型教學(xué)模式得到不斷探索和發(fā)展，并在歐美國(guó)家研究型大學(xué)中逐漸占據(jù)主導(dǎo)地位[3]。

科研型教學(xué)模式最常見(jiàn)的是基于問(wèn)題導(dǎo)向?qū)W習(xí)（Problem-Based Learning，PBL）而展開(kāi)。PBL由美國(guó)神經(jīng)病學(xué)教授Barrows于20世紀(jì)60年首創(chuàng)，也稱(chēng)為基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)，是目前國(guó)際上較為推崇的一種教學(xué)方法[4]。PBL教學(xué)法是以學(xué)生組成學(xué)習(xí)小組，圍繞一系列預(yù)先設(shè)置的情景問(wèn)題，自主分析，找到解決方案，并在此過(guò)程中對(duì)所需知識(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)的過(guò)程[5]。因此，PBL是一種以問(wèn)題為起點(diǎn)，學(xué)生在教師引導(dǎo)下，通過(guò)小組合作和自主探究，提高解決實(shí)際問(wèn)題的能力，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的理解和建構(gòu)。PBL教學(xué)法可以幫助學(xué)生構(gòu)建廣博而靈活的知識(shí)基礎(chǔ)，發(fā)展理解、分析和解決問(wèn)題的能力，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力、實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)合作精神。由于食品化學(xué)課程的很多知識(shí)點(diǎn)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(wèn)題用于導(dǎo)向相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)，因此非常適合采用PBL教學(xué)法。

近年來(lái)，我國(guó)研究型大學(xué)越來(lái)越重視引導(dǎo)本科生參與科研訓(xùn)練，相繼推出了一些科研型教學(xué)的實(shí)踐活動(dòng)。比如，清華大學(xué)面向本科生的“學(xué)生科研訓(xùn)練”（SRT）計(jì)劃[6]；浙江大學(xué)通過(guò)開(kāi)設(shè)綜合性、研究型、項(xiàng)目化課程，增加討論式小班化教學(xué)，選拔學(xué)生參加大學(xué)生科研訓(xùn)練計(jì)劃（SRTP） [7]；復(fù)旦大學(xué)實(shí)施了“大學(xué)生學(xué)術(shù)研究資助計(jì)劃”（簡(jiǎn)稱(chēng)“望道項(xiàng)目”）；華中科技大學(xué)創(chuàng)建了“基于導(dǎo)師制的本科人才孵化站（Dian團(tuán)隊(duì)）”[8]。其中本科生科研訓(xùn)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(lái)越引起重視。SRT起源于1969年，由美國(guó)麻省理工學(xué)院（MIT）管理本科教學(xué)的院長(zhǎng)MargaretL.A.Macvicar創(chuàng)立的“本科生研究機(jī)會(huì)項(xiàng)目”（The Undergraduate Research Opportunities Program，UROP）[9]，積極組織本科生參與教師的科學(xué)研究項(xiàng)目，開(kāi)創(chuàng)了美國(guó)本科生參與科研的先河。在我國(guó)，一些研究型大學(xué)在借鑒了MIT的UROP項(xiàng)目后，提出并相繼實(shí)施了各具特色的SRT計(jì)劃，給大學(xué)生提供了科研訓(xùn)練的機(jī)會(huì)，使其盡早進(jìn)入科學(xué)研究領(lǐng)域，了解學(xué)科發(fā)展前沿，追蹤本學(xué)科發(fā)展動(dòng)態(tài)，以培養(yǎng)大學(xué)生的獨(dú)立性、合作精神、創(chuàng)新精神以及創(chuàng)新能力。實(shí)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(xué)作為地方高校，生源基礎(chǔ)相對(duì)薄弱，學(xué)生參與科研訓(xùn)練的積極性不高，少數(shù)學(xué)生有志于學(xué)術(shù)探索，卻往往過(guò)分依賴(lài)于老師設(shè)計(jì)好的研究項(xiàng)目，這樣科研訓(xùn)練的實(shí)際效果就大打折扣。為此，筆者提出了以學(xué)生為中心，基于問(wèn)題導(dǎo)向與科研訓(xùn)練驅(qū)動(dòng)相結(jié)合的食品化學(xué)科研型創(chuàng)新教學(xué)模式，將課堂教學(xué)與科研訓(xùn)練相銜接，試圖探索出通過(guò)課堂教學(xué)引導(dǎo)本科生科研訓(xùn)練、適合地方高校提高學(xué)生科研創(chuàng)新能力的科研型教學(xué)模式。

2 國(guó)內(nèi)外食品化學(xué)課程教學(xué)現(xiàn)狀

食品化學(xué)是食品學(xué)科中最重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程之一，其主要研究?jī)?nèi)容是從化學(xué)角度和分子水平上系統(tǒng)闡述食品的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及在食品加工和貯藏中發(fā)生的化學(xué)變化，以及這些變化對(duì)食品品質(zhì)和安全性的影響及其控制措施，它是一門(mén)基礎(chǔ)應(yīng)用科學(xué)，兼顧專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)理論和實(shí)踐2個(gè)方面，在食品科學(xué)與工程學(xué)科的課程體系中處于核心地位。尤其在高速發(fā)展的當(dāng)今社會(huì)，食品化學(xué)學(xué)科在現(xiàn)代食品科學(xué)、營(yíng)養(yǎng)學(xué)、食品質(zhì)量與安全、衛(wèi)生檢驗(yàn)等領(lǐng)域起著非常重要的作用。國(guó)外許多著名食品高校都將其置于食品類(lèi)專(zhuān)業(yè)的核心課程，教學(xué)內(nèi)容豐富，學(xué)時(shí)安排充裕，教學(xué)模式和手段靈活多樣，尤其重視培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。近幾年來(lái)，國(guó)內(nèi)一些食品著名高校也紛紛進(jìn)行食品化學(xué)精品課程的建設(shè)，努力進(jìn)行多種形式的教學(xué)改革和實(shí)踐。

然而，目前大部分地方高校食品化學(xué)教學(xué)主要仍是沿用以教師講授為基礎(chǔ)的傳統(tǒng)教學(xué)模式，這種方式學(xué)生處于被動(dòng)地位，難以有效地激發(fā)學(xué)生的興趣，學(xué)習(xí)的積極性不高。授課時(shí)以知識(shí)傳授為主，忽視了對(duì)學(xué)生素質(zhì)和能力的培養(yǎng)，導(dǎo)致學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力不高。因此，如何在有限課時(shí)內(nèi)傳授完善的知識(shí)體系，有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣以及培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問(wèn)題的實(shí)際能力，是本課程教學(xué)改革和實(shí)踐探索的關(guān)鍵問(wèn)題。本文在借鑒國(guó)內(nèi)外各種先進(jìn)教學(xué)模式的基礎(chǔ)上，結(jié)合食品化學(xué)課程特點(diǎn)及我校實(shí)際，提出采用典型問(wèn)題導(dǎo)向與引導(dǎo)學(xué)生科研訓(xùn)練相銜接的科研型教學(xué)模式。

3 基于PBL-SRT的食品化學(xué)科研型教學(xué)模式的構(gòu)建

我們?cè)趯?shí)踐中提出了基于問(wèn)題導(dǎo)向?qū)W習(xí)（PBL）與科研訓(xùn)練（SRT）驅(qū)動(dòng)的食品化學(xué)科研型創(chuàng)新教學(xué)模式（圖1），通過(guò)課程教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和探究，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生提出創(chuàng)新性問(wèn)題并產(chǎn)生進(jìn)行相關(guān)科研實(shí)踐的濃厚興趣和動(dòng)力，引導(dǎo)科研訓(xùn)練，從而培養(yǎng)學(xué)生的科研能力和創(chuàng)新思維。基于問(wèn)題導(dǎo)向?qū)W習(xí)面向課程所有學(xué)生，通過(guò)問(wèn)題的導(dǎo)向，對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)和知識(shí)構(gòu)建，在此過(guò)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(xué)環(huán)節(jié)、提供相關(guān)資源、引導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性地運(yùn)用知識(shí)和能力，將科研的諸多要素融入到教學(xué)各個(gè)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)研究的方法，經(jīng)歷科學(xué)研究的全過(guò)程，激發(fā)學(xué)生發(fā)揮自主性并積極參與各項(xiàng)科研活動(dòng)，并將所學(xué)知識(shí)靈活運(yùn)用到科研的實(shí)踐；學(xué)生處于主體地位，在教師的引導(dǎo)下，圍繞相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，通過(guò)廣泛查閱資料、自主學(xué)習(xí)、小組協(xié)作學(xué)習(xí)與交流討論等，深刻理解并構(gòu)建相關(guān)知識(shí)。同時(shí)，通過(guò)教師的觀察和考察學(xué)生的實(shí)際表現(xiàn)，優(yōu)選出具有較強(qiáng)創(chuàng)新能力和較大興趣的學(xué)生，進(jìn)一步在教師的指導(dǎo)下在課余進(jìn)行科研課題研究。

具體改革內(nèi)容如下：

3.1 更新教學(xué)理念 樹(shù)立新教師觀，要成為學(xué)生學(xué)習(xí)的領(lǐng)路人，重在激勵(lì)學(xué)生思考，組織與指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)；樹(shù)立新的學(xué)生觀，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和個(gè)性潛能，形成了自主學(xué)習(xí)的內(nèi)部動(dòng)力；樹(shù)立新的教學(xué)觀，教給學(xué)生學(xué)習(xí)方法，自主探求，放手讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)，注意師生的互動(dòng)與多向信息交流。

3.2 整合優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容 按照專(zhuān)業(yè)規(guī)范的要求，重新整合教學(xué)內(nèi)容和優(yōu)化知識(shí)點(diǎn)，尤其是注意解決目前部分食品化學(xué)教學(xué)內(nèi)容與其他各門(mén)課程內(nèi)容交叉重復(fù)的問(wèn)題，根據(jù)PBL教學(xué)理念的需要，圍繞一些知識(shí)點(diǎn)按照問(wèn)題設(shè)計(jì)為導(dǎo)向，增加食品化學(xué)發(fā)展的前沿技術(shù)和最新研究成果，調(diào)整和重組部分教學(xué)內(nèi)容，使之適應(yīng)和便于進(jìn)行新的教學(xué)模式。目前由于課時(shí)少和內(nèi)容多的矛盾比較突出，課堂教學(xué)內(nèi)容不可能面面俱到，必須做到重點(diǎn)突出，精簡(jiǎn)內(nèi)容，遵循“少而精”、“寬而新”的原則，引導(dǎo)學(xué)生多角度、深層次的理解基本原理，掌握基本的知識(shí)點(diǎn)，教師應(yīng)優(yōu)先把最核心的要點(diǎn)、重點(diǎn)和難點(diǎn)講解透徹，并要考慮留給學(xué)生足夠的學(xué)習(xí)時(shí)間和思維空間進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和研究。

3.3 改革教學(xué)方法 深刻領(lǐng)會(huì)PBL教學(xué)模式的內(nèi)涵，按照教學(xué)大綱的知識(shí)點(diǎn)，根據(jù)實(shí)踐的需要科學(xué)設(shè)置情景問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。強(qiáng)調(diào)學(xué)生的學(xué)習(xí)中心，圍繞課程知識(shí)點(diǎn)，建立以提出問(wèn)題、分析問(wèn)題、廣泛查閱文獻(xiàn)、自主學(xué)習(xí)與協(xié)助學(xué)習(xí)、總結(jié)反思以及SRT訓(xùn)練這幾個(gè)階段的教學(xué)模式。由單一的課堂教學(xué)轉(zhuǎn)化為“多形式的互動(dòng)交流”，講課方式由過(guò)去的“連續(xù)性細(xì)節(jié)式講授”轉(zhuǎn)變?yōu)椤疤S性和平臺(tái)式”講授，以學(xué)生為中心，在課程上設(shè)計(jì)和提出一些開(kāi)放性問(wèn)題，鼓勵(lì)并引導(dǎo)學(xué)生查閱相關(guān)資料、積極思考，養(yǎng)成探究習(xí)慣和創(chuàng)新意識(shí)。

3.4 改進(jìn)考核方式 隨著教學(xué)改革的不斷深入，教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)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(yīng)新的形勢(shì)下的需要。只有改革傳統(tǒng)的考核方式，才能真正反映學(xué)生的綜合知識(shí)和水平，才能更好地引導(dǎo)創(chuàng)新性學(xué)習(xí)。課程考核要著眼于科學(xué)全面評(píng)價(jià)學(xué)生的綜合素質(zhì)，強(qiáng)化實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的評(píng)價(jià)，注重過(guò)程考核，推行多種形式、多個(gè)階段、多種成績(jī)?cè)u(píng)定方式相結(jié)合，強(qiáng)化學(xué)生課外自主學(xué)習(xí)，增加信息收集、論文寫(xiě)作、完成作業(yè)、課題表現(xiàn)以及參與討論等成績(jī)的比重，建立雙向式、溝通式的考核信息反饋機(jī)制，更好地以考促教，以考促學(xué)。

3.5 加強(qiáng)學(xué)生科研創(chuàng)新訓(xùn)練 實(shí)踐教學(xué)是科研型教學(xué)必不可少的環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新思維能力的重要手段。結(jié)合課程特點(diǎn)，構(gòu)建課內(nèi)與課外結(jié)合的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，形成全方位、立體性的研究型實(shí)踐教學(xué)體系。除了課程實(shí)驗(yàn)以外，鼓勵(lì)并引導(dǎo)學(xué)生積極參與科研實(shí)踐。例如，鼓勵(lì)學(xué)生結(jié)合課程知識(shí)點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)或提出相關(guān)科學(xué)問(wèn)題或生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題，結(jié)合個(gè)人的興趣愛(ài)好組成創(chuàng)新小組積極參與相關(guān)專(zhuān)業(yè)競(jìng)賽，或申報(bào)大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目，在導(dǎo)師的指導(dǎo)下積極查閱大量的文獻(xiàn)資料、自擬課題、設(shè)計(jì)研究方案，獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、撰寫(xiě)總結(jié)報(bào)告或論文等；充分利用教師的科研項(xiàng)目，將科學(xué)研究工作與實(shí)踐教學(xué)結(jié)合起來(lái)，鼓勵(lì)學(xué)生參與部分科研項(xiàng)目。學(xué)生通過(guò)參與科研訓(xùn)練，把所學(xué)理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為認(rèn)識(shí)和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，在參與完成實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，通過(guò)查閱國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)資料、小組討論交流與匯報(bào)等方式了解專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的前沿信息和最新應(yīng)用進(jìn)展。完成實(shí)驗(yàn)后還需要對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析整理、歸納總結(jié)并撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告或論文，提出自己的想法和建議，提高思維分析能力和寫(xiě)作能力。

4 結(jié)語(yǔ)

科研型教學(xué)模式的實(shí)施，一方面有利于提高學(xué)生的整體素質(zhì)，提高他們自主學(xué)習(xí)、獨(dú)立思考、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力；另一方面將有利于探索教與研有機(jī)銜接的模式，利于激發(fā)學(xué)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(jìn)一步訓(xùn)練與培養(yǎng)，對(duì)于良好學(xué)風(fēng)的形成以及追求科學(xué)的精神也有促進(jìn)作用。

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（責(zé)編：張宏民）