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发酵工程实验教学的改革与思考

2012-09-12李晓英

重庆高教研究 2012年5期
关键词:实验分析课堂教学

李晓英,薛 梅

(重庆文理学院林学与生命科学学院,重庆 永川 402168)

发酵工程是一门应用性和实践性很强的学科[1],发酵工程实验是以操作为主的训练学生专业技能的课程.在一些新建本科院校,由于受到课时限定和实验条件、实验设备欠缺等的限制,以往开设的发酵工程实验由一些相对独立的实验构成,学生在教师的逐步指导下完成实验,学生在学习的过程中兴趣不大,积极主动性不高,难以将所学到的实验原理和方法应用于实际,也达不到满意的教学效果,亦不能适应培养应用型、创新型人才的需求[2].大学教育教学倡导积极改变学生由被动到主动参与学习的改革与思考[3],许多学者也在许多领域进行了这方面的大胆改革与实践[4-5].笔者经过几年的教学实践后,对发酵工程实验课程进行了2年的教学内容、教学方式以及评价方式的改革和探索,实验证明,通过综合性、系统性的实验,增强了学生的动手动脑能力,激发了学生的学习主动性,提高了发酵工程实验教学效果,对其他相关实验改革具有指导意义.

1 构建应用性和实践性强的实验课程体系

发酵工程实验课涉及的内容多,所需要学生掌握的实验技能也多种多样.原有实验课教学内容单一且分散,我们从训练学生实验技能的系统性和整体性出发,根据现有实验设备及场地条件,制定了符合重庆文理学院实际情况的实验项目体系,强化了实验项目间的联系,使学生对发酵产品生产的整个工艺流程有系统的了解和掌握.实验体系整体分为好养发酵和厌氧发酵两大专业系统,实验课程教学体系如图1所示.好氧发酵以某一发酵产品连续、系统展开,甚至其发酵产品还可为厌氧实验所用,而厌氧发酵以综合实验项目展开,实验项目如表1所示.

图1 发酵工程实验课程体系

表1 发酵工程实验课程实验项目、学时及性质

2 主动式课堂教学模式的建立

以往实验课都是教师准备好实验材料及相关用品等,教师讲解实验原理、方法和操作步骤,学生只是被动地学和听.这样的教学,缺乏学生的主动参与,实验课不能真正地“动”起来,学生只知道做什么,不知道为什么,实验也只能是机械地操作.针对这种情况,重庆文理学院林学与生命科学学院积极探索“主动式”课堂教学组织形式,让学生真正成为课堂的主体.

2.1 预习和准备

要想学生在课堂成为主体,必须抓好学生实验前的预习和准备工作.一般提前2周给定学生实验项目和实验要求,让学生预习和准备实验材料,并通过预习,提出该实验项目的关键技术,分析实验操作中需要注意的事项,以及该实验中自己不明白需要老师解答或讨论的问题.预习完经老师审阅可行后,分小组向老师借所需器材,每组选一组长负责保管器材和小组的实验安排,实验完后如数归还器材.此环节体现了自主学习、自悟、自我挖掘潜力的过程.这样解除学生的依赖心里,学生的主动性增强了,学习效果有所提高.

2.2 展示和总结

这是开展“主动式”课堂教学模式的核心.传统的实验课堂教学都是老师一讲到底,操作步骤写在黑板上,尽管反复强调了每个实验项目需要注意的事项,但是学生做起实验来还是有些吃力.此环节的关键是学生的主动参与和教师的适时引导,即教师对课堂的控制.展示和总结是对学生预习的延伸与检测,对展示过程中所出现的难点问题进一步解决,目的是通过学生合作学习,提升学习质量,具有激励性.组织同学间的问答和讨论,老师也参与到问答中去,并做最后总结发言,指出该组没讲到的重要内容和技术问题.这既锻炼了学生的胆量及说话表达能力,也活跃了课堂气氛,更重要的是逐步提高了学生提出问题、分析问题和解决问题的能力.这个环节展示了学生与学生、学生与教师,小组与小组互动的过程,主角是学生.学生走上讲台,就自己负责的实验项目或内容展开交流,实验原理、方法、关键步骤及操作注意事项等都可以讲,并要求学生提出问题,学生讨论、阐述自己的观念和见解.总结环节的主要任务是对讲解不够清楚、明晰的地方,或分析不全面的问题或技术要点进行补充和说明.这样一来,一方面可更好地落实教学目标,另一方面可以帮助能力差的学生达到共同提高的目的.

2.3 分工合作

发酵工程实验项目一般都需要几个人共同完成.实验操作过程中,大部分时间需要学生间分工合作.此环节的关键是注重学生能力的培养,重视学生的体验性学习,学生间共同探究,有利于开发每一位学生的创造潜能,提高教学效率,有利于学生获得从事科学研究的体验和技能,更有利于培养学生社会合作精神与人际交往能力.因为实验的连续性、系统性,一环扣一环,本次实验没做好,直接影响着下一个实验的开展,因此学生操作时更加注意,责任心增强,这样就培养了学生的合作意识、团队精神,提升了他们的境界,拓宽了他们的胸怀.

因此,“主动式”课堂教学模式增加了学生动脑、动嘴、动手机会,增强了学生实验的积极性和主动性,提高了实验教学效果.

3 实验成绩评价方式的改革

实验成绩以学生实验前的准备、实验中的表现以及实验报告的书写等综合评价.实验前主要考查预习情况和问题的提出等(占10﹪);实验过程中注重学生参与实验项目相关问题的讨论情况(占总成绩的20﹪)、操作技能等(占总成绩的40﹪);实验报告的评价主要看对实验结果的分析和讨论情况,既要对自己的实验结果的正常或异常情况能合理解释与分析,也要与其他组同学的结果进行比较分析,总结出问题所在,有助于其在今后实验过程中进行改进(占总成绩30﹪).老师根据自我评价表对每个学生进行提问,回答成绩与自评成绩相差越远,则得分越低.实验期末考试可以自选题目或教师给出几个可选实验项目,由学生自己拟定方案,可自己做也可3~4人做(根据实验项目简易和实验条件定),由指导老师审核后学生利用空闲时间自行在规定时间内完成.最后老师根据实验设计的创新性、研究过程中的工作态度、研究报告的规范性、分析讨论是否全面等进行综合评定期末考试成绩,而不是以实验是否合理、结果是否理想来评定平时成绩及期末成绩.

在整个实验课程改革实施过程中注重多给以学生创新思维的鼓励和支持,注重学生科研素养的养成和提高,培养学生提出问题、分析问题和解决问题的能力.

4 存在的问题与思考

虽然主动式教学模式提高了学生学习的积极性和主动性,活跃了课堂气氛,学生提出问题解决问题的能力有所提高,对他们以后进行毕业课题及其它研究有一定的指导作用,但在实施过程中也发现了一些问题.

4.1 学生态度差异明显

因为实验预习和课堂讲解和操作都需要学生主动参与,但是部分学生预习就只是抄或照搬一些资料,没有根据学校现有实验条件来确定,工作显得有点马虎.再者因为多数实验是一小组同学共同完成,所以有些同学就偷懒,最后结果数据等都照搬过来.另外,有些实验课时安排不足,延续时间较长,就需要学生自己抽课余时间来完成,部分同学没能准时进行后续实验,或者对一些后续实验根本就不闻不问,导致实验草草结尾,没有达到预先培养学生科研素养的初衷.这就要求在今后的教学中,老师应该进一步加强对学生实验的跟踪监督和指导,对态度不端正的学生给予及时的鞭策,并对能力较差的学生给予及时的鼓励与引导.

4.2 学生的分析能力不足

分析能力不仅是科学研究需要的能力,其他工作及生活中都需要这样的能力与素养.然而这个问题却是很多实验报告及科研小论文中学生表现出的一种“通病”.尽管多次强调分析的重要性,而且在评讲实验报告时老师也多次指导学生如何写“结果分析及讨论”,但是很多学生还是只把实验数据或结果简单地写在报告册上,没有必要的分析;有些学生能简单地分析,但有时分析也很肤浅;有些学生根本就不分析,只有结果或数据.这表现出学生对整个实验及结果“知其然,不知其所以然”,对资料、文献、数据等的驾驭能力太弱.今后在这方面有待教师进一步对学生加强训练,甚至最初“手把手教”,在最初一两个实验跟学生一起写分析与讨论报告,然后逐步放手,使他们通过几年的大学学习和训练,在分析能力上有很大提高.这对学生今后的发展也具有非常重要的意义.

[1]潘进权.发酵工程课程教学改革的设想[J].酿酒,2005,32(2):17 -19.

[2]陈小虎,刘化君,曲华昌.应用型人才培养模式及其定位研究[J].中国大学教学,2004(5):58-60.

[3]李志义.对大学教学的“三思”[J].中国高等教育,2009,44(7):26 -28.

[4]叶青,刘红宁,杜建强,等.“主动式”课堂教学模式的探索与实践[J].教育学术月刊,2010,27(11):105 -106.

[5]姚建光.参与式教学:理论建构与实证样本[J].中国教育学刊,2011,23(1):54 -56.

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