公务员期刊网 论文中心 正文

食品检验实验课程微课题教学探索

食品检验实验课程微课题教学探索

摘要:在国家创新创业教育背景下,为提升本科毕业生的就业竞争力,该文结合食品类专业的人才培养方案,对食品类专业食品检验实验课程教学模式进行探索,提出基于教师科研项目的立项,通过微课题的实验改革形成规模小、周期短、研究方式灵活的实验项目,进而提升食品检验实验课程的教学质量,培养学生主动获取知识的能力,为食品类专业的实验课程改革与创新提供新的借鉴。

关键词:微课题;实验课程;科研课题;教学改革

在国家鼓励创新创业教育的大环境下,高等学校应紧密结合专业特点,进行课程教学改革,做到理论与实践相结合,完善课程教学体系[1]。食品科学与工程专业食品检验实验课程的培养目标是引导本专业学生在掌握实验基本技能的基础上进行科学探究,了解并掌握食品科学的研究方法,进而培养学生的创新意识和问题解决能力。这就对食品检验实验课程提出了较高的要求:实验项目要贴近生产实践,实验设计要体现食品专业特色,实验过程要注重学生主观能动性的发挥。以往食品检验实验课程以演示实验项目为主,存在些许不足:学生只须按照实验步骤进行实验、观察预知的实验结果,实验过程过于机械化;实验设备较为复杂,脱离生产应用;学生在实验过程中较为被动,缺乏主动性。微课题作为新的实验模式,正被引入实验课堂。大量数据证明,微课题既能够适应新课程改革,又能够改善课堂实验效果,培养大学生的专业素养,提高学生的动脑、动手能力。微课题受到学生的广泛欢迎,成为高等院校实验课程体系教学改革与研究的热点[2]。

1微课题的概念及特征

1.1微课题的概念

微课题研究也称作微型科研,在创新创业教育大环境中、新课程改革体系下的微课题是一种辅助课堂理论教学的新模式。微课题教学模式是指教师将专业课程教学过程、课题研究中遇到的问题,通过梳理、筛选和凝练,使之成为一个微型的课题并进行扎实的研究[3]。微课题研究的内容是课题研究实践中遇到的小问题、真问题,是与教学细节相结合的体现,其本质是“微”[4]。微课题研究的目的是“及时更新大学生教育理念并积累明智的教育智慧”,记录教师在教学与研究过程中的创新观念,并撰写教学论文和教学反思等。

1.2微课题的特征

1.2.1研究内容“微”微课题是教师教学与科研过程细节的体现,对教师科研项目来说是有价值的“小”问题[5]。这就要求教师在教学过程中留心观察、善于发现、找准根源、谋求解决,在复杂的食品检验实验课程中发现有应用价值的交叉点,并以此为出发点,设计小课题,谋求在实验型的小课题中解决。

1.2.2研究组织“微”在组织形式上,微课题研究的每个课题组成员包括教师和2~4名学生,即以学生为主体、以教师为辅助、以课题为支撑,培养学生的创新思维、科研能力和团队合作精神,树立“以学生为本”的教育理念[6]。

1.2.3研究过程“微”微课题来源于教师的科研立项或生产实践某个“微”环节,选题论证、实施方案等环节相对简单、用时较短,无固定模式,成员均可参与,以兴趣为基础、以行动为导向、以结果为体现,遵循“问题—题目—实践—结论—总结”模式,实现循序渐进的螺旋式上升[7]。

1.2.4研究设备“微”微课题来源于“微”环节,内容较少,作为教师科研项目的一小部分,其研究过程简单,所需实验设备相对简单,小组成员均须亲手操作[8]。

2食品检验实验课程的实验现状

食品检验实验课程是食品科学与工程专业、食品质量与安全专业重要的教学内容,具有很高的理论性、实用性和适用性。本课程在讲授过程中分为两个部分,一部分为食品的理化检验,另一部分为食品的微生物检验;课时为50学时。食品检验实验课程主要内容包括食品中营养成分的检验、食品中有毒有害成分的检验、食品中菌落总数和大肠菌群的检验、食品中致病菌的检验。食品检验实验课程内容如此之大,以致不可能在50个学时内完成所有的教学任务。目前,大多数高校基本完成的教学内容主要是实验原理、基本操作、注意事项,相对单调乏味,与其他课程和相关法律法规有脱节现象,还不能满足实践应用的需要。在实验课程中因强调每个组成部分的重要性,导致学生的学习兴趣降低,学生缺乏学习的主动性。课题组发现,大学毕业生甚至一些被录取的研究生都无法绘制标准曲线,有些学生甚至还在标准纸上绘制标准曲线。一些从事创新研究和撰写毕业论文的学生反映,他们对数据的处理掌握不足,对有效数据的保留以及对多个数据的统计分析都存在很大的问题。本专业毕业生在工作岗位中对创新思维和动手能力有着较高的要求,因此,学校在实验教学过程中既要提高大学生的实践动手能力,还要提升学生的创新思维能力,使学生养成“会学”意识,开拓横向思考的潜能。实验课程是对大学理论课程的延伸,是高等教育中广为使用的教学模式,具有涉及知识面广、实践能力优的特点。但是目前食品检验实验课程体系还存在一些不足:实验目的不够明确、与生产存在脱节;实验内容较为传统单一,吸引力不够;考核方式单一,以提交实验报告的方式进行考核评分使得学生缺乏积极性;理论教学重于实验教学,实验成绩占比≤30%;部分学生存在抄袭实验指导、应付作业的现象[9]。

3基于微课题的食品检验实验课程教学

本课题组成员在长期的一线教学过程中,基于实验课程细节发现问题,通过将科研项目转化为微型课题,对标申报科研项目的模式进行研究,即实验项目与科研立项相结合,通过简化、改造、优化形成若干个微型课题,并将其反馈到实验课程中,由学生和任课教师进行评价,制订改革后的实施方案。具体方案包括以下几个方面:

3.1发现问题

微课题的选题来源于课题组成员的科研项目或日常生产应用,在实验课程开课前,通过任课教师的多年实验经验,结合食品检验实验课程教学内容,基于当前生活、生产实际状况,引导学生发现问题的本质,通过分析形成选题小、周期短、成本低、相对完整、难度适中的微小课题。针对食品检验类专业课程的特点,比如重视实践操作能力的培养、重视实际应用等,将食品检验实验课程划分为数量不等、便于操作的微小课题。“食品中致病菌的检测”实验项目包含了微生物实验的各项基本操作,如无菌操作技术、细菌的分离培养技术、培养基的制备与灭菌等多项基本实验。在2019年,以2017级食品类专业为试点,以课题组申请的纵向科研项目“新鲜鸡肉中主要致病菌的多重定量PCR检测”为实验内容,以市场所售新鲜鸡肉为实验材料,以鸡肉中常见的致病菌——沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、致病性大肠埃希氏菌、变形杆菌、肠球菌分离为主线,根据病原菌生理生化特性的不同、分子生物学的差异设计系列微课题。

3.2设定题目

在有针对性的理论讲授和实验课程开课前的辅导后,教师将前期设定的微课题进行分类整理,把题目发给本专业学生。学生以小组为单位,每组4人,设定课题负责人。负责人代表本组学生选择擅长的微课题作为实验项目,同时负责整个微课题的设计、各阶段的过程跟踪和数据整理,在实验课程结束后由负责人提交验收考核报告,也可根据课题工作量的大小提前进行验收。在本项目中设计了5个微课题供学生选择,包括新鲜鸡肉中沙门氏菌的分离、新鲜鸡肉中金黄色葡萄球菌的分离、新鲜鸡肉中致病性大肠埃希氏菌的分离、新鲜鸡肉中变形杆菌的分离、新鲜鸡肉中肠球菌的分离。

3.3具体实施

在整个微课题实施过程中以学生为主体,教师只起到辅助的作用。课题负责人根据组员的特点将课题进行分工,小组成员一起分析、讨论,共同完成实验课题的整个流程。学生在课题实施之前首先要查阅文献,写出开题报告,根据技术路线的框架层次设计实验实施的详细步骤。例如,在5个微课题中均涉及样品的处理、培养基的选择与制备、无菌操作、致病菌的分离培养、生化试验等。5个微课题的基本操作一致,但实验项目又有所差异,使得实验结果又不完全一致。微课题项目不拘泥于某种单一的致病菌,各组之间可以互相学习,既激发了学生的实验兴趣,又节省了实验时间和经费。

3.4结题答辩

在课题完成后由教师按照课题结题模式给出结题报告专业模板,按照预先分成的5组分别进行课题答辩,由课题组教师担任答辩评委。答辩时间也较为灵活,可以在最后一次实验课随堂进行,也可以在理论课程考试之前进行。5个小组负责人在答辩过程中重点阐述微课题研究过程中出现的技术性难题,评委重点考查学生对实际问题的整体把控能力、动手操作能力、解决问题能力,对整个实验课程进行最终的验收,最后给出实验成绩。各组之间可以充分交流,就发现的共同问题进行探讨。食品检验实验课程的最终成绩可以由三部分组成,即平时表现(30%)、过程考核(50%)、答辩成绩(20%)。

3.5总结提高

具有微课题性质的食品检验实验课程要求食品科学与工程专业、食品质量与安全专业的学生分析和处理各个环节的实验数据,撰写论文,进而提高学生对实验数据的分析能力和文章的撰写能力。通过微课题教学,使学生初步了解课题的研究方向,掌握课题研究的基本方法,增加课题研究的兴趣。当然在课题实施过程中也会遇到了一些困难,比如知识储备不够、实验过程疏忽大意、实验结果混乱以致实验不得不重新进行等[10]。

4调查验证与改革分析

微课题实验是一种综合性的实践活动,在食品检验实验课程教学和其他课程教学中都有广泛的应用。微课题作为一种新型的实验教学模式,其根本目的在于培养学生主动学习的思维和创新的意识。微课题实验教学打破了传统以教师讲授为主的教学模式,对提升大学生的实验动手能力、文献查阅能力、知识获取能力均有所助益,是对传统实验教学模式的有益补充。通过微课题教学,学生主动利用课堂理论对实验过程中出现的现象进行分析,尤其是异常现象,以解决实际问题,提升学生的专业素质、科研素质。除此之外,教师须转变教学理念,发挥学生的主体作用,改进考核方式,提升实践环节的考核占比。

5结语

经过基于微课题的食品类专业食品检验实验课程教学探索,课题组发现食品科学与工程专业、食品质量与安全专业的学生在课程实施过程中能够主动学习,利用理论知识分析实验现象、解决实际问题,增强了食品检验实验课程实验评估的科学性、合理性和公正性,显著提高了学生对实验课程的学习兴趣和实践动手技能,激发了学生的学习热情,同时也提高了实验课程的教学质量,实现了预期的教学目标。通过改革,微课题实验教学实现了教学目标、教学内容、课程形式、评价体系的创新,为大学生创新人才的培养提供了极好的参考[11]。

参考文献

[1]李启虔,付跃,覃拥灵.创新创业教育背景下的地方高校生物工程专业综合实验课程教学改革与实践[J].广东化工,2020,47(16):231-235.

[2]卢彦,张冬梅,李俊,等.《生物化学实验》课程考核改革的探索与实践[J].高教学刊,2020(32):137-140.

[3]申君,王志勇,张燕.《植物组织培养》实验课程教学改革初探[J].安徽农学通报,2020,26(6):159-160.

[4]姚峰超,孟现美.新课程下微实验的开发与实例[J].物理实验,2016,36(6):40-43.

[5]孙丹丹,史晓东.基于“微实验”的翻转课堂教学模式探索[J].实验技术与管理,2019,36(3):56-58.

[6]靳敏,张艾华.《食品理化检验》实验课程“项目-微型课题”教学方法探索[J].教育教学论坛,2015,49(12):268-269.

[7]肖望,涂红艳.基于“微型课题研究”的植物生理学实验教学探索[J].高等理科教育,2014(5):103-107.

[8]李剑峰,张淑卿,韩宝银,等.基于微型课题模拟过程的高校生物类实验课程教学初探[J].科教导刊,2015(2):130-131.

[9]陈旭远,杨宏丽,边艳红.基于UAS关系互动中的微型课题研究[J].东北师大学报(哲学社会科学版),2014(4):177-181.

[10]王顺民,季长路,徐继成,等.基于项目化的“功能性食品设计与开发实验”课程改革实践[J].农产品加工,2020(10):112-116.

[11]李凌飞,付晓萍,谭超,等.食品微生物检验实验课程的教学改革[J].现代农业科技,2020(15):259-260.

作者:刘利强 王慧真 杜娟 王颂萍 单位:河北工程大学生命科学与食品工程学院