摘 要:創新型人才是國家實施創新發展戰略的核心。高等學校作為人才培養的重要基地,肩負著培養創新型人才的使命。研究性教學是國家積極推廣的教學理念和模式。通過積極探索研究性教學理念,在教材編撰、課程評價、教學方法三個層面積極推進課程改革,注重對學生思維方式和能力的提升訓練,幫助學生形成新觀念、新思想,培養學生的創新能力,取得了顯著成效。
關鍵詞:研究性教學;油脂化學;創新型人才;課程改革
改革開放以來,我國經濟飛速發展,取得了舉世矚目的成就。當前,國際競爭日趨激烈,科技創新已成為一個國家在競爭中立于不敗之地的關鍵所在。而我國經濟發展正處在增速換擋、結構調整、動力轉換的關鍵時期,實施創新驅動發展戰略成為國家的必然選擇。展望未來,隨著生物技術和人工智能的蓬勃發展,新一輪科技革命和產業變革正在加速推進,促進科技的創新及其應用,把握產業革命的主動權,是實現中華民族偉大復興的必由之路。因此,培養創新型人才迫在眉睫。
高校是培養創新型人才的重要基地。習近平總書記提出要“發展新型研究型大學”。國家高度重視創新型人才的培養。早在2005年,教育部便將“積極推進研究性教學,提高大學生的創新能力”寫入了教高〔2005〕1號文件,強調要積極推進討論式教學、案例教學等多元教學方法與合作式學習方式,引導大學生了解多種學術觀點并開展討論、追蹤學科前沿動態,提高自主學習和獨立研究的能力。2022年4月,河南省教育廳發布《關于加強普通高等學校研究性教學工作的指導意見》,要求積極推進研究性教學,加快高素質創新型人才培養。
油脂化學主要涉及油脂的基本組分及結構、油脂理化性質、氧化與抗氧化、油脂改性、脂質分析、脂質營養等方面的內容,是食品科學與工程專業油脂工程方向本科生的主要專業課程。在食品科學與工程(油脂方向)的專業課程體系中,它既是基礎課程的綜合延伸和創新應用,又是油脂制取與加工工藝學、油料加工副產品綜合利用等專業課程和畢業設計等實踐課程的前提和基礎,是油脂工程領域的知識核心。目前,油脂化學教學仍以傳統課堂教學方式為主,考核方式側重學生知識掌握的扎實度,而對于過程性評價和創新實踐能力的考核占比不足。因此,積極響應新的教育發展趨勢,轉變教育理念,對于培養油脂領域的創新型人才至關重要。
一、研究性教學的內涵
目前,研究性教學尚未形成統一的定義,其內涵是更加側重以實踐真實問題為導向,著重培養學生的創新精神和問題解決的能力。在教學過程中融入研究機制,教師將科學研究模式引入課堂,把科學精神、問題意識、科研方法、創新思維、探究技能等研究因素貫穿教學全過程,引導學生自主探究問題并構建知識體系。
研究性教學具備以下幾個特點。第一,問題性。以問題為導向,整個教學活動圍繞問題展開,通過模擬工業實踐中的真實案例,有效激發學生的積極性。第二,研究性。作為研究性教學的基本內涵和本質特征,它要求在教學中適當植入開放性的話題和熱點問題。第三,自主性。強調充分發揮學生的積極性,鼓勵他們積極參與、主動學習。第四,實踐性。實踐是研究性教學的主要實施形式。第五,綜合性。這體現在多學科的交叉與注重實際的教學內容。
二、基于研究性教學的油脂化學課程改革實踐
(一)教材選用層面
舊版的《油脂化學》教材包含十三章內容,即緒論、天然脂肪酸、天然油脂的甘三酯組成和結構、油脂和脂肪酸的物理性質、油脂和脂肪酸的化學性質、油脂空氣氧化與抗氧化、油脂改性、油脂中的非甘三酯成分、脂質代謝及其對人體的作用、脂肪酸與甘油酯的合成、油脂的分離與分析、脂肪化學品、單一油脂的特點與應用。鑒于學科發展,課題組擬將現行部分內容進行合并和優化,將油脂化學的教學內容優化為十一章,主要包括緒論、天然脂肪酸、天然油脂的甘三酯組成和結構、脂肪酸和油脂的物理性質、油脂和脂肪酸的化學性質、油脂空氣氧化與抗氧化、油脂改性、油脂中的非甘三酯成分、脂質與健康、天然油脂、油脂分離與分析。
新修訂的教材內容更加貼合當下行業發展的需求和學科發展的新趨勢,融入了研究性元素,對于培養創新性人才具有重要的現實意義。例如,將發展較快的微生物油脂內容融入教材,強化學生對發酵法制備DHA、ARA、結構脂等技術的理解,引導學生關注微生物油脂領域,引入合成生物學的基本思想和概念。重新撰寫脂質與健康章節,增加了共軛亞油酸、神經酸及氧化脂質等熱點內容,以更好地滿足當下行業對脂質營養知識的需求。此外,將農業生物技術、綠色加工技術、大數據及信息化和智能化融入教材,幫助學生形成對未來油脂基本概念的認知,激發他們的探索興趣。新教材已于2023年4月正式出版。課題組還重新制作了授課課件,增加了新的社會熱點內容,以問題為導向,突出研究性、實踐性、自主性和綜合性的教學理念。
(二)課程評價層面
為有效開展研究性教學,課題組積極修訂教學大綱,改革課程考核方法,增設了課堂提問、課后作業和能力拓展3個考核環節,其分值比例分別設定為5%、10%、10%。原期末考試的比重由60%降至45%,原課堂測驗的比重則由40%降至30%。改革后的課程考核方式由2種增加至5種,強化了過程性考核,并取得了顯著成效。
課堂提問旨在檢查學生對課程內容的預習情況,并督促學生積極參與課堂學習。課后作業主要布置一些基礎知識問題,以促進學生對課堂知識的理解和掌握。能力拓展側重于布置具有探索性的任務,旨在啟發學生思考、討論,培養他們的研究能力,體現出教學的高階性、創新性和挑戰度。
能力拓展實例一,圍繞國家標準的變化進行研討。將班級學生分成若干小組,每組同學查閱2~3種油脂的國家標準,并對比近20年這些標準的修訂變化。每組選派一名代表以PPT形式進行匯報展示,教師則根據匯報的質量和學生對標準的把握程度進行評分,該分數計入總成績。這種模式不僅培養了學生查閱資料、主動學習、比對研究等基本素養,也使學生能夠從國家標準的變化中洞察出油脂加工工業的發展趨勢。
能力拓展實例二,對反式脂肪酸的危害與風險評估。通過組織學生分組研討,引導他們在世界衛生組織官網和數據庫中查閱相關資料,并結合我國居民的飲食攝入方式和種類,探究實際的反式脂肪酸攝入水平。這個環節旨在培養學生查閱資料、比對分析、調查研究等基本素養,取得了良好的教學效果。
與此同時,期末考試減少了知識記憶類題目的比重,更加注重考查學生綜合運用知識的能力,突出對學生運用知識、創新性解決問題能力的考核,進一步凸顯了教學的“兩性一度”。
(三)教學方法層面
教學方法是實施研究性教學的重要抓手。研究性教學涵蓋多種教學方法,如質疑辯證法、角色輪換法、科學推測法、逆向設計法、文獻辨析法、課程大作業、問題引導法、案例教學法等。課題組認為,只要能植入研究元素、引導學生思考并促成新觀點產生的方法均屬好的教學方法。在油脂化學課程中,課題組最常采用以問題為導向的教學方法(PBL模型)。該方法具體分為以下五個步驟:創設情境,提出問題;分析問題,制訂方案;探究實踐,解決問題;交流分享,成果展示;評價反饋,反思拓展。以發酵法制備營養強化劑β-OPO為例,說明如何實施這一過程。首先,假設學生為某油脂加工企業的產品總監,旗下的重要產品是營養強化劑β-OPO。接著,介紹目前β-OPO生產、市場概況,提出問題:如何實現β-OPO的革新和換代升級?隨后,引導學生深入思考如何創新、如何引領市場,進而引出學術界的熱點——發酵法生產β-OPO。最后,對新方法的優勢和存在的問題進行總結。經課堂教學實踐驗證,這種教學模式能有效吸引學生的注意力,提升教學成效,培養學生的思辨能力和創新精神,為塑造創新型人才奠定基礎。
三、結語
當前,我國正在經歷深入的社會變革,知識經濟正在滲透到社會的各個領域,知識的獲取變得前所未有的便捷。在知識扁平化的時代,如何更好履行教書育人的職責,是值得每位教師深思的問題。課題組積極探究并實施研究性教學理念,主動對課程進行改革,將研究性教學理念貫穿教學全過程,更加注重對學生思維方式的培養,激發學生形成新觀念、新思想,提升學生的創新能力,取得了良好的教學效果。實踐證明,改革后的課堂氛圍更加活躍,學生的學習興趣更加濃厚,學習成效也有了明顯提升。
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責編:應 圖