對分課堂在食品化學實驗教學中應(yīng)用

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【摘要】對分課堂教學模式是將學生從被動學習模式變?yōu)榉e極主動參與模式，提高學生學習的主動性，改善教學效果。為了提高學院食品化學實驗的教學效果，首次采用對分課堂教學模式對食品化學實驗教學進行探索。實踐證明，對分課堂能夠比較好的提高學生的學習主動性和積極性，對部分食品化學實驗教學效果的提高有很大作用。

【關(guān)鍵詞】食品化學實驗；教學模式；對分課堂；自主學習

“對分課堂”是由復(fù)旦大學張學新教授于2014年首次提出的一種關(guān)于課堂教學方法改革的新模式。“對分課堂”的核心理念，是將課堂的時間和角色“對分”，即把一部分課堂時間分配給教師主導進行講授，剩余部分時間則由學生主導討論，并進行交互式學習[1]。雖然和傳統(tǒng)模式教學一樣“先教后學”，但是“對分課堂”強調(diào)的是教師和學生都是課堂的“主人翁”，學生不再是一味地坐著聽，“對分課堂”突出的是師生互動、生生之間互動，鼓勵學生的自主性學習，更重要的是培養(yǎng)學生自主學習能力、協(xié)作能力和發(fā)現(xiàn)問題的能力。從“對分課堂”被提出至今，全國各地已有數(shù)萬名教師參加了對分課堂的研討學習。從2014年起，已有眾多教師對“對分課堂”進行學習轉(zhuǎn)化，并應(yīng)用到自己的課堂教學中。“對分課堂”的應(yīng)用起初主要體現(xiàn)在理論課堂教學中。2015年，李建鐵[2]在創(chuàng)新思想政治理論課教學中進行了“對分課堂”的應(yīng)用探究，發(fā)現(xiàn)“對分課堂”理念作為一種本土特色的新型教學模式，在思想政治理論課課堂實踐中不僅可行，而且有助于大學生“三觀”的確立，有助于大學生社會主義核心價值觀的認知、認同和踐行。2016年，蘇鏐鏐[3]將“對分課堂”學習模式在大學生的思想政治教育中進行了運用，結(jié)果表明這種新教學模式不但可以提升當代大學生學習的積極性和主動性，還可以滿足學生自我學習的需求。2017年，開始不斷有教師將“對分課堂”應(yīng)用到大學食品專業(yè)中來，包括在食品衛(wèi)生學[4]、食品添加劑[5]、食品衛(wèi)生與毒理學[6]、食品微生物學[7]、食品分析[8]、食品技術(shù)原理[9]和食品原料學[10]等食品專業(yè)課程。有不少教師還結(jié)合網(wǎng)絡(luò)平臺進行對分課堂教學，能明顯提高學生的學習積極性，學習效果得到認可。食品化學實驗課是食品化學課程的重要組成部分，是加強學生對理論知識的鞏固、內(nèi)化，培養(yǎng)創(chuàng)新能力，提高實踐動手能力以及發(fā)現(xiàn)問題和解決問題能力的重要途徑。據(jù)統(tǒng)計，截至2015年，全國開設(shè)食品科學與工程專業(yè)的普通高校有248所，且大多都開設(shè)了食品化學實驗課程，食品化學實驗課程受到了各高校的普遍重視[11]。目前“對分課堂”在高校實驗教學中的應(yīng)用較少。劉玉春將“對分課堂”應(yīng)用到“信號與系統(tǒng)”實驗課中，實踐發(fā)現(xiàn)，學生不僅全部完成相關(guān)理論及仿真課程的學習，同時動手的積極性和能力有了很大提高[12]。宋益善[13]將“對分課堂”應(yīng)用到有機化學實驗中，發(fā)現(xiàn)將“對分課堂”應(yīng)用在有機化學實驗的教學中，一方面可以減少教師的工作負擔，另一方面可以提升學生學習的主動性和課堂參與度，對提高教學效率和教學質(zhì)量有著積極作用。鮑波在動物學實驗中進行對分課堂教學模式研究，發(fā)現(xiàn)應(yīng)用分課堂教學模式在營養(yǎng)學課程中能夠打破教師習慣性思維，有效改善課堂氛圍和提高了學生的自主學習積極性，進而起到提升教學效果的作用[14]。目前并沒有教師嘗試將“對分課堂”教學模式應(yīng)用到食品化學實驗教學中來。本人學習了對分課堂理念后，嘗試將該教學模式應(yīng)用到自己講授的“食品化學實驗”中來，對改善當前食品化學實驗教學質(zhì)量有很大幫助。

1食品化學實驗教學現(xiàn)狀及存在問題

雖然，近年國家對高校建設(shè)不斷加大投入，不少高校也取得了程度不一的改善和進步。但是不少高校實驗課程仍受經(jīng)費、設(shè)備、場地、師資及教學方式等多方面的限制，使得實驗教學效果還不理想。目前，高校食品化學實驗教學存在不足的地方主要有：（1）實驗課程較多安排在中午和晚上，學生容易犯困，注意力比較難集中；（2）學生實驗預(yù)習流于形式，照抄講義，或者網(wǎng)上摘抄，對實驗的實質(zhì)性內(nèi)容了解甚少；（3）教學模式單一，一般采用書寫好板書，再進行實驗?zāi)康摹嶒炘怼嶒灢襟E等講解，比較難引起學生的注意；（4）教學條件交差，一般只配備白板，并且實驗室沒有階梯式的中央講臺，學生容易被實驗臺的試劑架給遮擋，無法清洗的看清板書內(nèi)容，學生聽課比較吃力；（5）部分實驗過程中，需要長時間等待，學生會在這段時間偷偷玩手機，白白浪費時間。鑒于此種種原因，學生的實驗都是比較麻木、比較機械的進行操作，實驗教學效果很不理想。這也最終導致學生學習態(tài)度越來越不端正，實驗過程應(yīng)付了事，實驗結(jié)果強差人意，實驗報告相互抄襲。學生的科研能力、動手能力和創(chuàng)新能力難以得到培養(yǎng)，不利于達到應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目標。

2“對分課堂”實驗教學準備

為了更好地實現(xiàn)真正的“教學”目的，作為教師，我們不能坐以待斃，我們需要更多的探索和嘗試，因此我們將“對分課堂”嘗試融入到我們的食品化學實驗教學中來。“對分課堂”將傳統(tǒng)枯燥的課堂有機分為“講授”“吸收”和“討論”三大部分，學生也是課堂的主人翁，讓學生積極、主動加入到課堂中來。為了能夠更好的實施“對分課堂”，作為授課教師必需要提前做好大量的準備工作。為了更好地實施教學改革，本次選用18級食品科學與工程1班的前24名作為調(diào)查對象，其余均為課題參照對象。本實驗課開設(shè)在第四學期，開課時間為一周一次，每次4個學時，每個學時45分鐘，這樣一周時間內(nèi)學時就有足夠的課前和課后時間去預(yù)習閱讀，對實驗課程的吸收、內(nèi)化，同時有足夠時間查找相關(guān)資料為分組討論做好準備。（1）為了便于討論，我們將原本兩人1小組的隊伍，每兩小組作為1個討論組，即順應(yīng)以往的實驗分組習慣，又可快速形成討論組。這樣平均4位同學1討論組，共6組。（2）優(yōu)化實驗項目，精簡教學內(nèi)容，便于交流互動，實現(xiàn)對分教學。雖然全國有一百多所高校開展含實驗教學的食品化學課程，但是各高校要求不同，實驗內(nèi)容各有差異，因此需要授課教師根據(jù)本校人才培養(yǎng)定位和教學目的選擇適合本校學生的實驗課內(nèi)容。本實驗課程設(shè)置有六個大實驗，涵蓋“水分”“蛋白質(zhì)”“碳水化合物”“油脂”“酶”和“色素”，內(nèi)容比較全面。（3）提前設(shè)置對分內(nèi)容，既可以用實驗中的原理來作為對分對象，又可以對實驗結(jié)果和實驗方法進行對分等，形式多樣、靈活多變，具體的可以根據(jù)知識點的重要性、難易程度和授課時間進行調(diào)節(jié)。如“柑橘皮（柚子皮）天然果膠的提取制備”實驗，課前預(yù)留“實驗所需大致試劑與耗材清單”作業(yè)；實驗過程中設(shè)置了“果膠的理化特性有哪些”“物質(zhì)的分離提取一般有哪些方法”“實驗過程中有哪些實驗步驟可以利用別的哪些具體方法代替，并說明各自優(yōu)缺點”這些討論問題；同時布置課后思考題“本果膠提取工藝過程是否有可以改進的地方”。（4）提前將實驗講義、課前預(yù)留作業(yè)和實驗討論問題清單給到每位學生。

3“對分課堂”實驗教學開展

食品化學實驗共有6次實驗，6次實驗形式較多，包含有基礎(chǔ)實驗、設(shè)計實驗和綜合性實驗，每次有4個學時。本實驗課程采用的對分課堂教學模式，基本組織形式統(tǒng)一為：教師講授—課后作業(yè)--預(yù)習效果抽查—小組討論—教師示范—開展實驗—班組討論。以下以綜合性實驗“柑橘皮（柚子皮）天然果膠的提取制備”實驗為例進行詳細分析。

3.1教師講授

在學生完成第一個“食品水分含量和水分活度的測定”實驗后，進行第二個“柑橘皮（柚子皮）天然果膠的提取制備”實驗的講解，講解內(nèi)容主要包括實驗原理、實驗方法、實驗過程會用到的設(shè)備和實驗注意事項等。

3.2課后作業(yè)

講解完成之后要求學生，對下次的實驗做好準備，包括實驗準備（實驗所需大致的試劑和儀器耗材等）、查閱資料看看實驗方法是否有可以改進或者代替的方法，以及如何提高果膠產(chǎn)率和純度等注意事項等。

3.3預(yù)習效果抽查

第二次實驗開始前，對學生的預(yù)習效果進行抽查，主要抽查學生對實驗準備的了解，因為很難實現(xiàn)每個學生參與到實驗準備中來，如果學生不清楚如何準備的話，就好比“只知道如何吃飯、不知如何準備飯菜”，所以這部分必不可少，教師會對試劑的種類和配置、儀器的規(guī)格和數(shù)量等進行抽查學生，并加以講解等。如本次實驗我們用了最簡單可行的“酸解醇沉”的方法提取果膠，酸解醇沉過程中用到的酸濃度多少、如何配置、pH用什么溶液調(diào)節(jié)、需要用哪些容器來提取、分離需要用什么設(shè)備和配件等，抽查時間為分鐘。

3.4小組討論

為了激勵每個學生積極參與討論中來，將提前分好的討論組，要求每個同學輪流做一次組長，就本次實驗原理、方法、優(yōu)缺點、注意事項等進行討論。當次實驗的組長做好總結(jié)發(fā)言。同時結(jié)合“亮考幫”輔助進行，即每組同學在討論的時候，可以向別的組提出“閃亮亮”“考考你”和“幫幫我”，各組一起取長補短，討論時間為10分鐘。本次實驗討論過程相當激烈，有學生將實驗過程需要的注意事項總結(jié)出來作為閃亮亮展示給同學們，這是非常好的，比如“可以將柚子外皮去掉，可以減少脂類物質(zhì)和色素等雜質(zhì)在果膠中的出現(xiàn)”、“柚子皮囊清洗時不能用力擠壓，以免損失果膠”等，這些可以為后續(xù)實驗順利開展作良好鋪墊。

3.5教師示范

該部分是為了學生能夠安全、規(guī)范操作設(shè)定的，主要是示范一些關(guān)鍵步驟或設(shè)備正確操作。如本次實驗再次強調(diào)酸溶液的配置問題，應(yīng)穿好實驗服和耐酸堿手套，遵循“酸入水慢攪和”的原則，并在通風櫥中進行；另外將循環(huán)水真空泵的使用進行示范，強調(diào)布氏漏斗安裝方向和破真空的重要性等。3.6開展實驗實驗操作仍舊按以往的兩人一組進行分工合作。每組同學可以根據(jù)討論結(jié)果進行條件優(yōu)化，并根據(jù)注意事項做好細節(jié)操作，最終發(fā)現(xiàn)果膠提取率比傳統(tǒng)教學的高出2%~3%，果膠顏色明顯透明干凈。

3.7班組討論

為了節(jié)省時間，同時加強實驗效果，班組討論一般設(shè)置在時間等待的間隙時間。本次果膠提取時間過程中需要進行果膠沉降，剛好夠時間進行抽查提問。班組討論主要進行小組討論后剩余的“亮考幫”中未完成的“幫”部分以及總結(jié)和教師隨機提問，如果回答不出，可以由全班進行幫忙或者最終由教師引導得到答案。比如本次實驗過濾階段中“抽濾方法可以用哪些方法進行代替，工業(yè)中一般又會用哪些設(shè)備來進行操作？”同學們積極進行回答和補充，教師只要在最后進行少量補充。

4“對分課堂”實驗教學效果評定

“對分課堂”的授課模式既然跟以往的授課模式不同，那么效果評定規(guī)則也需要適當進行調(diào)整。因為“對分課堂”強調(diào)了學生課堂上積極參與討論和團隊協(xié)作，因此成績評定中適當提高了學生的課堂表現(xiàn)成績，由以往實驗平時成績的20%增加到30%。所以本次實驗總成績由30%考勤+30%課堂表現(xiàn)+40%實驗報告三大部分組成。每次實驗表現(xiàn)成績按百分制算，回答錯誤扣5分，不回答扣10分，每次積極主動回答，并回答正確將獎勵5分，不超過滿分。評價相對比較客觀、合理。

5結(jié)語

“對分課堂”在食品化學實驗課堂中的優(yōu)勢，首先，實驗方法沒有最好只有更好，所以只有集思廣益，就能不斷改善實驗方法，“對分課堂”將學生的智慧集中發(fā)揮，更有益實驗方法的改進；其次，實驗過程本來就不停動手不停交流協(xié)作完成的，“對分課堂”讓學生更有主人翁意識，更能主動參與進來；第三，很多實驗過程中都需要時間等待結(jié)果，“對分課堂”可以很好的將這部分時間利用起來，加強學生的實驗心得，改善實驗結(jié)果。“對分課堂”在食品化學實驗課堂中待改進地方，通過一學期的“對分課堂”嘗試發(fā)現(xiàn)，并不是所有的實驗內(nèi)容都適合用“對分課堂”，有些實驗比較難以發(fā)揮“對分課堂”的優(yōu)勢，比如實驗一“食品水分含量和水分活度的測定”和實驗六“花青素穩(wěn)定性的影響因素”這兩個實驗，需要對實驗內(nèi)容進一步調(diào)整。另外，本學期因為疫情原因，學生的實驗課程過于集中，學生壓力過大，有些“對分課堂”效果沒有很好的展現(xiàn)出來，部分設(shè)計性實驗，學生難以較好完成。“對分課堂”在食品化學實驗課堂中對教師的要求，“對分課堂”是對教師課堂上的減負，但實際執(zhí)行操作教師需要付出更多。首先，需要閱讀，多查找資料，鞏固和拓展實驗相關(guān)知識；其次，準備實驗更加復(fù)雜，部分學生提出不同實驗方法，需要準備不同設(shè)備和耗材方便學生嘗試新方法；第三，評價方法更佳精心，教師上課過程中要不停地對學生的表現(xiàn)進行打分；最后，評價規(guī)則需要不斷地完善，才能更好的提高學生的學習熱情和主動性。總之，本次“對分課堂”在食品化學實驗中的嘗試，收獲良多，得到了不錯的教學效果，學生們不在只是默默地完成實驗任務(wù)，他們帶著興趣、帶著沖勁去完成實驗，為課堂注入了新的活力，值得在部分實驗課堂進行推廣和應(yīng)用。

作者:劉日斌 朱建華 鄒秀容 謝思蕓 葉俊 單位:韶關(guān)學院英東食品學院