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“一体化,三平台,多模块”的实验教学体系构建及实践

时间:2022-03-12 08:38:06 浏览次数:

zoޛ)j馟i4)))vv开放与自主性设计相结合、创新项目与科研训练相结合,使学生的动手能力、实验操作能力、理论联系实际能力和创新能力大大提高,为学生就业、创业和从事科学研究奠定了良好的基础。

1   一体化 三平台 多模块实践教学体系

1.1   一体化

“一体化”体现在克服原有各专业设置实验内容存在的重复现象,按照培养学生实践能力和创新能力的整体需求,在一级学科平台上统一选择实验内容。在节约人力和物力资源的同时,使学生有机会进行更多的实验训练。

1.2   三平台和多模块

1.2.1   基础实验平台

该平台为学科基础层面实验,包括化学模块、生物学模块和工程基础模块,模块包括无机及分析化学实验、有机化学实验、物理化学实验依次延伸到面向专业的生物化学实验、微生物学实验、食品化学实验等。该平台主要面向的食品科学与工程、生物工程、食品质量与安全3个专业,均为综合性、实践性、设计性较强的工学类学科,在深入到专业知识之前,需要学生具有化学、工程学、生物学等多个领域的课程基础,因此要求学生在此平台上掌握扎实的基本操作实验技能,为以后的专业学习奠定宽广而坚实的基础。

1.2.2   专业综合实践平台

该平台指专业知识层面实验,包括食品新产品开发模块、功能性物质分析模块和食品新产品评价模块。模块包括“食品工艺学实验”“实验设计与数据处理实验”“食品分析实验”“仪器分析实验”“食品营养评价实验”等实验课程。通过专业综合实践平台实验课程使学生加深对一些专业理论和知识的认识,同时使学生能够掌握专业基本的实验操作技能,培养学生在专业综合研究方面分析问题和解决问题的能力,并融入现代实验技术,培养学生的综合实验技能,使学生的实验技能得到全面锻炼和提高。在此类实验中逐步开始尝试启发学生实验的自主性,对于一些实验的路线并不做非常细致的规定,引导学生依据实验室现有条件设计合理的实验路线。

1.2.3   科研创新实验平台

该平台指科研创新工作技能层面实验,包括生物技术开发模块、黑龙江省资源开发模块和创业实践案例模块。模块包括生物催化技术创新实验、生物发酵技术创新实验、黑龙江省农产品开发创新实验、黑龙江省特色资源产品创新实验、食品生产规范实践、学生创业实践等实验课程,通过科研创新实践平台实验课程使学生根据所学专业知识及个人兴趣,自主选择实验项目,自主设计实验方案,独立或集体完成实验,整个实验过程以学生为主、教师为辅,教师的主要作用是引导和辅助。

一体化、三平台、多模块实践教学体系图见   图1。

2   一体化 三平台 多模块实验教学体系的教学方法改进

结合区域资源优势及食品工业的发展潜力,立足黑龙江省“五大规划”、“十大重点产业”建设人才需求,培养学生的实践能力和创新意识,在建立科学的实验教学体系基础上、教学科研有机结合,更新整合实验内容,积极探索改进教学方法,运用现代化的教学手段,提高实验教学质量。

(1)注重学生科学思维的培养,采用启发式教学。课前要求完成预习,课堂中边实验、边提问,通过不断启发和互动,激发学生热爱科学、探索科学的学习热情,使学生养成科学思维习惯,建立科学思维模式。

(2)注重实验操作和严谨态度,淡化实验结果。多年来,坚持常规实验1人一组,大型仪器实验4~ 6人一组,增加学生动手机会;在实验教学过程中,强调实验的过程而非结果,这样会减轻学生追逐“准确”结果的压力,使学生能精心、严格地完成实验操作,培养学生严谨、求是的学风。

(3)积极采用研究式、自主式、合作式实验教学方法。通过项目驱动,引导学生自己解决实验中出现的问题,鼓励学生自己设计实验并动手验证,实验后让学生总结思考。充分激发学生的学习热情和学习兴趣,发挥自主学习的作用,培养创新思维。以“食品工艺综合实验”研究式实验教学为例,学生通过亲身实践获取直接经验,将所学的基础化学、食品生物化学等理论与专业知识相结合,解决食品生产、工程实践中的诸多问题,使学生在掌握基本的科学方法基础上,提高了综合运用所学知识解决实际问题的能力。

(4)注重基础与前沿、经典与现代相结合。更新整合实验内容,为培养复合型、应用型、创新型人才创造有利条件。跟踪科技发展前沿,及时将教师科研成果融入教学,如将李健教授的课题食品中低聚糖的测定方法研究、蔬菜中硝酸盐、亚硝酸盐快速检测技术及其设备的研究、万寿菊精油的提取及叶黄素饮料的制备应用于仪器分析实验。2007年开设了与各专业联系紧密的实验“食品中低聚糖含量的测定”,2008年增加了“化学发光法测定硝酸盐亚硝酸盐”,2010年开设了“万寿菊中叶黄素含量的测定”等实验,激发学生科研兴趣,启迪科研思维,掌握科研方法,进一步提升学生的科学研究和科技创新能力。

(5)增加自主设计实验,开辟独立的创新场所。除课内实验、实践课程外,因材施教,在大二到大四学生中对有意愿参与教师科研的学生,增强其实践能力的培养,取得了较好的成绩。为配合学生综合能力和创新意识的培养,中心开放实验室,通过“挑战杯”大学生课外科技作品竞赛、大学生创新创业训练计划项目和各类科技创新项目,如企业资助的美国“大杏仁”学生创新大赛、“盼盼杯”食品创意大赛、“蒙牛杯”大学生创新创意大赛、“李锦记杯”学生创新大赛、“康师傅杯”大学生创新性研究竞赛,深受学生欢迎,学生在各类竞赛中取得了优异成绩。

3   一体化 三平台 多模块实验教学体系的教学效果

一体化、三平台、多模块实验教学体系构建对学生实践项目均有明显的提高,具体体现如下:

(1)充分调动了学生实践学习的积极性,为学生就业、创业及深造培养良好习惯和信心。良好的实验教学环境和丰富的教学内容,大量的设计型、研究型实验项目和开放型的管理体系极大地提高了学生积极学习实验技能和参与科学研究的积极性。

(2)提高了学生综合实践素质。通过“一体化、三平台、多模块”的实验教学体系提供的实验平台,培养了食品科学与工程专业及相关本科学生的科学研究的兴趣和能力,相关专业本科学生的实践能力和创新能力等综合素养得到了大幅提高,通过食品科学与工程实验及有关导师的阶段培养,认知能力及实验能力大大提高,在毕业论文和研究性实验阶段得到充分的施展。对科学研究拥有极大的兴趣和爱好,每年都有学生保送或考取到其他高校读研究生,而这些通过实践锻炼和实践技能培养的学生普遍受到所读专业硕士研究生导师的一致好评。

(3)学生提早介入科研,获得多项各类竞赛成果。通过“一体化、三平臺、多模块”的实验教学体系在保证完成正常实验教学任务之余,面向教师及研究人员开放,这为学生提早介入科研提供了很好的机会。从2014年到2017年学生的科技创新实验、开放性实验项目立项累计300余项,参加学生  4 000人次,发表科研论文20篇;完成各项创新竞赛660余人次,学生获奖共计19项,其中,2014年度全国“创青春”挑战杯创业竞赛荣获银奖,创历史最好成绩。◇

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