PBL在食品化學實驗教學中的應用

郭磊 闞歡

摘要 食品化學實驗是食品化學課程最重要的實踐環節，是引導學生在實踐中解決問題、培養學生主觀能動性、啟發學生創造性思維的重要實施途徑。PBL是以調動學生積極性和主動性來分析、解決問題的問題式教學法。本文通過PBL在食品化學實驗教學中的應用，并與傳統的LBL教學模式進行比較。結果表明，在PBL教學模式下，結合案例教學、PDCA教學、開放性實驗室、過程評價等，可有效提高食品化學實驗的教學效果，也能為社會培養更多的創新型、實踐型人才。

關鍵詞 PBL；食品化學實驗；案例教學；PDCA教學；過程評價

中圖分類號 G642.0 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2018）19-0287-02

Abstract Food chemistry experiment is the most important practical link in food chemistry course，and it is an important way to guide students to solve problems in practice，cultivate students′ subjective initiative and inspire students′ creative thinking.PBL is a problem-based teaching method that mobilizes students′ enthusiasm and initiative to analyze and solve problems.This paper compared the application of PBL in food chemistry experiment teaching with the traditional LBL teaching mode.The results showed that，under the PBL teaching mode，combined with case teaching，PDCA teaching，open laboratory，process evaluation，etc.，could effectively improve the teaching effect of food chemistry experiment，and also cultivated more innovative practical talents for the society.

Key words PBL；food chemistry experiment；case teaching；PDCA teaching；process evaluation

食品化學是食品科學與工程專業的核心基礎課，研一門應用型、綜合性較強的學科[1]。食品化學實驗是食品化學課程的重要組成部分，是一門強調學生自己動手、自主思考實驗的課程，在學生創新思維和實踐能力的養成和提高上處于舉足輕重的地位[2-3]。目前，大多數高校還是采用傳統授課式的LBL（Lecture-Based Learning）教學模式，學生都是被動接受、死記硬背[4]，即使強調了學生主動性，也難以達到較好的教學效果。筆者認為，傳統教學模式提高教學效果還有很大的局限性，不能充分發揮學生的主動性和思維創造性。

問題式學習的PBL（Problem-Based Learning）教學模式是國際上較流行的教學方法，是一種強調以問題為基礎，以學生為主體，以小組討論為形式的教學理念[5-7]。PBL能夠克服傳統教學中理論與實踐聯系的不足，通過調動學生積極性來分析并解決問題[8]。筆者現將PBL與LBL教學模式應用在食品化學實驗教學中，結合實驗報告與綜合表現進行評價，運用SPSS 22.0軟件做方差分析，以期獲得較客觀的分析，實現能夠提升學生創新能力和實踐能力的教學效果。

1 教學內容與教學方法

1.1 教學對象與內容

選擇西南林業大學輕工與食品工程學院2014級食品科學與工程專業作為教學對象。將全班52個人隨機分為P班和L班，每班均26人。P班采用PBL教學模式，L班采用傳統LBL教學模式，2個班的授課均由同一名專業教師完成。

實驗教學內容均為油脂酸敗機制及其控制。實驗目的是采取合理的控制措施防止核桃油在貯藏過程中的酸敗。實驗前提為學生已經學習了油脂的酸敗機理及過氧化值的測定等內容；實驗材料為敞口放置的現榨核桃油，容器有玻璃瓶、塑料瓶、金屬容器等；實驗學時數均為20學時。

1.2 教學方法

1.2.1 PBL教學。PBL教學的環節主要包括提出問題、分組討論、方案預實施、課堂討論和考評評價（表1）。

討論環節非常重要，不僅能夠反映學生掌握理論知識、生活常識、儀器操作的能力，還能夠反映學生發現問題解決問題的能力，既是學生知識綜合運用情況的體現，也是反映PBL教學效果好壞的重要環節。

考核評價包括2個內容：一是撰寫實驗報告；二是學生在實驗過程中的綜合表現，包括實驗參與和協作程度、利用所學解決問題能力、實踐動手能力等。滿分100分，其中實驗報告40分，學生按照實驗目的、步驟、結果與分析等步驟進行撰寫。綜合表現60分，包括課前查閱資料情況、實驗參與度、分析解決問題能力、實踐動手能力等4個方面，教師在教學中要觀察每個學生對實驗的掌握程度，比如核桃油酸敗機理、酸敗評價、控制措施等。

1.2.2 傳統教學。L班學生根據實驗目的設計實驗方案并進行實驗，在實驗過程中所發現的問題，進行小組討論并解決，考核內容及標準同P班。

1.3 數據分析

回收2個班的實驗報告，結合學生的綜合表現按照同一考核標準進行評分，統計分數并進行方差分析；進行PBL與傳統教學效果分析并總結，獲得較科學的結論。

2 結果與分析

2.1 實驗報告成績

根據方差分析結果，P班成績在37分以上，高于L班成績（33分）。2個班學生的實驗報告都包含有實驗原理、試劑、操作方法、結果及分析；不同的是P班在實驗細節上的表現更突出，比如核桃油的酸敗過程、貯存方法、樣品預處理等環節都表現出學生在查閱資料、方案制定及預實驗、課堂操作與協作等方面的主動性和協調性，而這些恰恰是提高大學生思維開發及動手實踐能力不可或缺的重要環節。

2.2 綜合表現

P班成績為54分，遠高于L班的成績（43分）。由于P班采用問題式教學，學生們在了解實驗的目標及可能出現的問題后，就能夠有針對性地去查閱資料并制定較為可行的實驗方案，結合實驗室的現有條件對預實驗方案進行調整，在實驗過程中對可能出現的問題都了然于胸，做起來得心應手，因而取得較理想的教學效果。L班學生只知道要完成目標而忽視實驗中可能出現的問題，在預實驗中出現突發問題而手足無措，造成實驗時間不足、出現問題缺乏分析和解決措施等，教學效果不太理想。

通過2種教學模式在食品化學實驗中的應用，總結出PBL教學模式是學生樂于接受的，并且對實驗教學的效果、學生實踐動手能力和創新能力都會有更大程度的提高，對培養“雙創”人才是個很好的教育模式。

3 提高PBL結合教學效果的措施

PBL教學的重點就是提出問題并能夠通過引導、思維啟發、反問等方式協助學生解決問題。為了提高食品化學實驗PBL的教學效果，還要結合案例教學、PDCA循環教學及過程評價等教學及評價方法。

3.1 案例教學

案例教學法又稱蘇格拉底式教學法，是通過案例來調動學生的學習積極性，注重能力培養的教學方法，主要的步驟是課堂教學流程、案例設計、問題設置及課堂實施[9]。教師在平常教學中要積累豐富的教學素材，比如在講授油脂酸敗的內容時提出“地溝油事件”，讓學生了解近年來許多不法之徒為牟取非法利益回收使用過的廢棄油并進行簡單加工處理后當作食用油進行銷售，用于制造各種食物，如油條、羊肉串、水煮魚、麻辣火鍋等，消費者根本不知道這些油脂的危害。2012年2月，最高人民法院、最高人民檢察院、公安部聯合發布《關于依法嚴懲“地溝油”犯罪活動的通知》，列出7種“地溝油”犯罪量刑標準，最高可被判死刑。讓學生從法律角度、加工過程、危害程度去了解油脂酸敗的危害，這樣可以極大程度地調動學生的學習熱情，有助于學生在實驗中提高實踐動手能力。

3.2 開放性實驗室管理

開放性實驗是一種新興教學方式，是學生動手能力提升、創新能力培養的重要環節，學生通過查閱資料設計實驗步驟、進行實驗準備及實施，對于實驗中遇到的問題能夠及時查找原因并研究改進措施[10-11]。為滿足學生在開放性實驗室根據興趣或研究課題開展實驗的需求，也滿足實驗室正常的教學科研需求，實驗室的開放時間、實驗用試劑及設備的管理、實驗室衛生安全等方面都要有完善合理的管理制度，要做到物盡其用、人盡其才的人性化管理。

3.3 PDCA循環教學

PDCA質量管理系統由美國著名質量管理專家戴明博士提出，以計劃（Plan）、實施（Do）、檢查（Check）和處理（Action）為核心步驟進行教學循環[12]，也應用在很多實驗課程的教學中。在食品化學實驗教學中，實現備課—上課—評價—總結反思等一系列的PDCA循環教學，并結合PBL教學尋求符合教學規律的教學模式，必能有效提高食品化學實驗的教學效果。

3.4 過程評價

食品化學實驗課應本著培養學生基本實驗技能、創新能力、動手能力、合理計劃安排和解決實際問題的能力來確定考核方式[13]，傳統的實驗教學評價都是結合考勤和實驗報告，沒有真正體現學生掌握的程度。過程性評價（Process-Oriented Assessment）是強調課程實施中對學生的綜合評價方式，具有導向、診斷、調節和激勵等屬性[14]。過程評價注重過程的培養與考核，能夠客觀反映學生掌握和運用知識的程度，也能夠提高教師的授課能力和水平，對教學方法的提高、教學內容的改進、學生成績的評價都有較大的促進作用。

4 結論

通過PBL教學模式在食品化學實驗教學中的實踐，以實驗報告和學生表現為考核內容，并與LBL教學方法進行比較得出。在PBL教學模式下，教師如能靈活使用案例教學、開放性實驗室、PDCA循環教學和過程評價，就能夠使學生在實驗教學中積極主動、互助互動、開發思維，提高學生分析問題、解決問題的能力和實踐動手能力，也可以提高食品化學實驗教學效果，為社會培養更多的創新型、實踐型人才。

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