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摘要:“學、做”一體化強調以學生為主體,讓學生自己設計實驗、準備實驗,既可激發(fā)學習興趣、增強學習主動性,又能提高溝通與交流的能力。此外,合理運用“學、做”一體化教學模式,可提高食品檢測專業(yè)的教學質量。
關鍵詞 : “學、做”一體化;教學;模式;食品
中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1671-0568(2014)02-0043-03
基金項目:本文系教育部、財政部支持高等職業(yè)學校提升專業(yè)服務能力項目“食品藥品監(jiān)督管理專業(yè)建設發(fā)展項目”(編號:51067)的階段性教學成果之一。
食品檢測專業(yè)培養(yǎng)從事食品檢驗、產品質量安全監(jiān)測、營養(yǎng)指導與管理等工作的高素質技能型專門人才,該專業(yè)的實踐性和動手性很強。針對高職生特點和社會崗位需求,根據(jù)教育部16號文件提出的“學、做一體化”,實施工學結合、校企合作,創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。本課題以食品檢測專業(yè)為起點,探討“學、做一體化”教學模式在本專業(yè)中的應用。
一、“學、做”一體化教學模式的構建需求
隨著經濟的快速增長,中國的產業(yè)結構在不斷調整,尤其是在沿海地區(qū),作為與世界產業(yè)競爭的主力軍,需要更多技能型人才,到崗即用。然而,在傳統(tǒng)的教學模式中,理論課程教學采用課堂上教師講學生聽、課后練習與復習的方式;技能課程多為教師現(xiàn)場演示,學生模擬教師動作,整個教學活動仍以教師為主、學生為輔。從教學內容來看,并非以學生需求的技能為中心。采用這種教學方法,學生處于被動接受知識的學習模式,自己不善于思考,不去發(fā)現(xiàn)問題,缺乏主動性,必須對傳統(tǒng)的教學模式進行改革。而“學、做”一體化教學模式以學生為中心,讓學生學會學習、掌握技能。
二、 “學、做”一體化模式在食品檢測專業(yè)中的應用
1.課程體系的設立。依據(jù)“工學結合”原則,按照食品行業(yè)企業(yè)的真實工作任務對相關崗位的知識、技能需求進行分析,并結合具體食品行業(yè)品質控制、檢驗等工作過程,歸納出在食品檢驗等崗位上的主要工作任務與應用技術。以職業(yè)核心技能所對應的知識與技能點按照“條塊結合”的網絡模式,重新構建“食品質量管理與安全控制技術”、“食品檢驗技術”、“食品加工技術”、“食品職業(yè)基礎素質”、 “綜合專業(yè)實踐”五大學習領域(課程群),如圖1。
食品檢測類專業(yè)的職業(yè)技術課程學習領域是根據(jù)職業(yè)崗位(群)或對職業(yè)技能需求而設置的應用性或技能型課程,以職業(yè)能力培養(yǎng)為教學目標、以職業(yè)核心技能訓練為主線組織教學。改變專業(yè)理論與專業(yè)實踐分離開來的現(xiàn)狀,將專業(yè)理論的學習與職業(yè)技能的培養(yǎng)融合到互相滲透與交融的學習領域中,強化了專業(yè)知識與專業(yè)技能的貫通,更有利于“學”、“做”、“用”的有機結合。
“條塊結合”網絡模式的課程體系設計,有利于學校按照食品行業(yè)企業(yè)的人才需求規(guī)格,針對不同的食品類專業(yè)(方向),靈活選擇課程、科學組合條塊課程,實現(xiàn)培養(yǎng)目標。
(1)課程體系實施——核心課程在“學、做”模式下的運行。根據(jù)食品檢測專業(yè)所對應的實際工作崗位,結合項目化教學的特點,確定“學做一體,雙能導向”的人才培養(yǎng)內容。例如,按食品檢驗工的實際工作過程引導學生進入學習環(huán)節(jié),在食品微生物課程的教學中,我們與檢測中心等監(jiān)管檢測機構及食品生產基地等企業(yè)合作,一起認真細致地分析、歸納微生物檢驗崗位的工作性質和工作內容,以及在不同微生物檢驗崗位的檢驗任務。此外,將傳統(tǒng)的《食品微生物學》課程內容進行梳理,選擇微生物檢驗“基本技能/工作任務”作為課程載體,以項目來構建《食品微生物檢驗技術》課程。對課程的內容、形式、教學方法等均進行顛覆性重構,融教學做于一堂、課堂與實訓場地為一體,如表1。
(2)實訓課程在“學、做”模式下的運行。在實訓課程教學中,改變教師示范、操作、講解的傳統(tǒng)方法,放手讓學生自己去嘗試、實踐、總結,在學習過程中自己發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。例如, 《化學檢驗技能實訓》實訓教學設計以操作技能的培養(yǎng)為重心,按照化學檢驗的工作過程分解任務,把理論教學融人每項任務,合理確定每項檢驗任務的知識點與技能點。教學中引導學生分析任務目標,學習新的知識,了解檢驗的基本方法,掌握檢驗儀器裝置的操作技能,熟悉檢驗操作的基本程序?;瘜W檢驗技能任務項目安排由單一到多樣,技術含量由簡單到復雜,理論由淺到深,學生經過螺旋式的反復訓練提高,最終在課內實現(xiàn)化學檢驗“操作核心技能的分項培養(yǎng)”。
2.教學方法的改革。為了不斷改進教學效果、提高教學質量,根據(jù)項目課程不同教學單元的內容與特點,靈活采用多種教學方法,培養(yǎng)學生嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L和科學的工作態(tài)度,以及自主學習能力和相互協(xié)作的團隊精神。
(1)實訓技能訓練——模擬與競爭教學法。在單項技能訓練中,學生自主競爭考官職位,由教師考核,擔任考官的學生在分數(shù)上給予獎勵??脊賹ζ渌麑W生的單項操作進行考核,不僅可輔助教師,還能培養(yǎng)學生能力,避免學生多教師指導不到位。
(2)技能培訓規(guī)范化(標準化)——四步(階段)教學法。本課程是以培養(yǎng)學生應用技能為目的的實踐型職業(yè)技術課程,化學檢驗技能基本功是否扎實、動作是否規(guī)范標準、操作是否熟練等是衡量課程教學質量的重要指標。為此,將過去在化學實驗教學中以觀察、驗證為主要教學目的的實驗項目,改為以單項技能培訓為目的的實訓項目,將實驗的結果目標轉變?yōu)閷嵱柕倪^程目標。采用行動導向的“準備——教師示范——學生模仿——總結練習”四步(階段)教學法。某一次實驗或實訓并不能檢驗技能的掌握程度,必須通過不同階段的反復訓練,才能夠達到目的。檢驗過程中,每項操作技能都必須是標準化的規(guī)范動作,否則會導致檢驗結果的不確定性。教學中應充分利用SOP多媒體課件,從不同視角將特寫畫面和分解后的連續(xù)操作過程給學生反復演示,以達到示范教學的目的。
(3)分項技能單獨完成與檢驗項目分組實訓結合——項目教學法。課程以化學檢驗技術或技能單元作為教學項目,實行理論、實踐一體化的單元式教學。讓學生了解食品化學檢驗的方案設計程序,根據(jù)食品安全標準確定化學檢驗項目,選擇相應的國標檢驗方法,制定詳細的抽樣、檢驗方案,學會被測樣品的處理方法。此外,還應準備好所需的各種設備和材料,按技術要求將玻璃儀器進行清洗、烘干。按照標準操作程序完成檢驗操作的各個環(huán)節(jié),通過計算或判別得出檢驗結論,編寫檢驗報告。讓學生在完成項目的過程中理解知識,培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實踐能力,提高職業(yè)適應性。
(4)基礎知識學習——案例教學法。收集在食品生產、流通、儲運中化學檢驗或監(jiān)控的實際案例資料,如定位不同食品類別的化學檢驗案例。指導學生綜合運用所學知識,收集、選編分析案例,借助課程論壇在師生之間、學生之間探討交流,提出解決問題的方案,進一步培養(yǎng)與提高學生自主學習、獨立思考的能力和創(chuàng)新意識。
(5)理論教學——討論啟發(fā)式教學法。在理論教學過程中,還可采用討論式、啟發(fā)式、參與式、頭腦風暴式等多種教學方法,學生變被動學習為主動探索,使學習興趣得到充分的激發(fā),以提高課堂教學效果。此外,采用專題研討的方式,將學生分成若干小組,從課內外收集相關應用實例進行主題研究,在專題研討和交流的基礎上,通過啟發(fā)式教學,幫助學生總結、提煉共性的知識,通過知識的再加工使學生對抽象原理的領悟更為透徹。
關鍵詞:食品安全、食品檢測、化學反應
一、引言
食品安全問題直接關系到我國億萬群眾的身體健康問題,容不得半點懈怠,但是稍早前發(fā)生的“敵敵畏火腿事件”、“蘇丹紅事件”以及仍然沒有被人淡忘的轟動全國的“毒奶粉(三鹿三聚氰胺事件)”和“地溝油事件”,無不在挑戰(zhàn)人們對食品安全容忍的底線。食品安全問題直接關系到我國億萬群眾的身體健康問題,容不得半點懈怠,但是稍早前發(fā)生的”敵敵畏火腿事件”、“蘇丹紅事件”以及仍然沒有被人淡忘的轟動全國的”毒奶粉(三鹿三聚氰胺事件)”和“地溝油事件”,無不在挑戰(zhàn)人們對食品安全容忍的底線。食品安全問題直接關系到數(shù)以百萬計的健康問題,不容許過失,不過都是早些發(fā)生“蘇丹紅事件”,還沒有被人淡忘的是一個國家的“毒奶粉(SanLu三聚氰胺事件)事件,所有地溝油在食品安全的挑戰(zhàn)人們容忍底線。在媒體的曝光下,人們已經對我國食品的安全性產生了嚴重的質疑。例如,現(xiàn)在吃植物制品害怕各種“毒素”,吃動物制品害怕各種“激素”,甚至喝飲料也飽受各種“色素”的困擾,其中,化學污染是威脅食品安全的重要因素之一。
二、食品添加劑的作用
食品添加劑是指為改善食品品質和色、香、味以及為防腐、保鮮和加工工藝的需要而加入食品的人工合成或者天然物質。從定義中我們可以看出食品添加劑可以起到提高食品質量和營養(yǎng)價值,改善食品感觀性質,防止食品腐敗變質,延長食品保藏期,便于食品加工和提高原料利用率等作用。按其來源、功能和安全性可以對食品添加劑進行分類。按來源可分為天然食品添加劑和人工化學合成添加劑,按功能分為防腐劑,漂白劑,著色劑等22種,按安全劃分為A、 B、C三類。
三、食品檢測中的方法分析
(一)、色譜法在食品檢測中的應用
如果導致食品污染的化學物質為有機化合物,則最優(yōu)的選擇便是利用色譜法對其化學污染程度進行檢測。色譜法能夠對有機化合物進行有效地分離和分析,利用該有機化合物的保留時間進行定性分析,利用峰面積進行定量分析。
1、GC法(氣相色譜法)的應用
GC法(氣相色譜法)通常用來檢測有機農藥等有害物質,它可以依照不同的分配系統(tǒng)來進行分離,檢測效果令人滿意。檢驗人員利用正己烷(C6H14)來提取,將PCB209與PCB2作為內標,利用GC法(氣相色譜法)對禽蛋當中的微量有機氯污染物質進行快速檢測,測量典型多氯聯(lián)苯類化合物以及各種有機氯農藥的殘留數(shù)值。經過檢測,各種待測物的回收率限定在84.32%至116.78%,最小檢出數(shù)值范圍在0.08 ng/g至0.35 ng/g之間,RSD(相對標準偏差)的范圍在6.0%至18.0%之間。
2、LC法(液相色譜法)的應用
如果待檢測物質的熱穩(wěn)定性比較差、分析沸點比較高、相對分子質量比較大,則優(yōu)先選擇LC法(液相色譜法)進行檢測。錢疆、盧聲宇、黃杰等利用乙腈(C2H3N)進行稀釋、四氯化碳(CCI4)進行萃取、采用高效液相色譜法進行分離、紫外308nm處對食品當中的甲醛(HCHO)進行檢測,實驗顯示該方法的檢測限是0.3μg/L,同時其它脂肪醛不干擾測定。
3、IC法(離子色譜法)
IC法(離子色譜法)是LC法(液相色譜法)的一種模式,不僅可以用來分析陰離子和陽離子,同時也可以對多組分離子進行測定。姚敬和鐘志雄利用IC法(離子色譜法)對各種醬腌菜(主要是辣味蘿卜條和咸菜頭等)當中所含有的硝酸鹽與亞硝酸鹽含量,212nm波長,AS4A-SC色譜柱,的檢出限是0.018mg/kg,其回收率是91.2%至106.3%之間;的檢出限是0.016mg/kg,其回收率是92.06%至103.8%之間。Mariana A利用IC法(離子色譜法),依照離子的電化學活性以及固有特性,對甲醛次硫酸氫鈉(NaHSO2?CH2O?2H2O,俗稱“吊白塊”)進行了檢測,樣品的提取、離心和凈化采用流動相超聲進行,利用峰面積對標準溶液濃度進行定量分析,利用特征陰離子保留時間進行定性分析,其RSD(相對標準偏差)的范圍在0.7%至3.9%之間,回收率在90.0%至96.0%之間。
(二)、光譜法在食品檢測中的應用
1、FAAS法(火焰原子吸收光譜法)
常規(guī)的FAAS法(火焰原子吸收光譜法)檢測食品中的金屬需將樣品消化完全,馬玲采用非完全消化FAAS測,定羊肉中Ca、Fe、Mn、Cu、Zn等5種元素,RSD(相對標準偏差)小于2.81%,回收率為96.5%至101.1%。
2、GFAAS法(石墨爐原子吸收光譜法)
GFAAS法(石墨爐原子吸收光譜法)常用于痕量元素如鉛、鎘、錫等檢測。劉建等將餅干及其他干燥的固體食品制成均勻的懸濁液,以磷酸銨為基體改進劑,石墨爐直接進樣測定,同時與濕法消化測定結果進行F檢驗,F(xiàn)0.05(6.6)=4:28。
四、結語
食品安全問題是國之大事,作為管理部門和檢測部門,應加強這方面的管理和檢驗,以上介紹的化學添加劑在食品檢測中的檢測方法,隨著檢測能力和檢測方法也有了進一步改進,類似于二噁英類化學污染物的檢測在基層檢測機構也將作為常規(guī)檢測項目來開展,對確保食品安全具有重要意義。
參考文獻
[1]安瓊,董元華,倪俊等.氣相色譜法測定禽蛋中微量有機氯農藥及多氯聯(lián)苯的殘留[J].色譜.2002:20(2):167~171
[2]錢疆,盧聲宇,黃杰,藍錦昌,張玉燕.液相色譜-電化學法檢測食品中甲醛合次硫酸氫鈉[J].理化檢驗(化學分冊).2009(2):103~105
[3]姚敬,鐘志雄.紫外檢測離子色譜法測定醬腌菜中的亞硝酸鹽、硝酸鹽[J].中國衛(wèi)生檢驗雜志.2006:16(3):306,356
關鍵詞 高中化學 教學改革 仿真實驗實驗視頻
高中教學活動的主要場所是課堂。因此,學校課堂教學活動的質量關系著學生學習的質量和學校教育的成效。新課改背景下,傳統(tǒng)高中化學課堂教學理念與方法雖然依然有其固有的優(yōu)勢和有效性,但隨著課程內容、學生層次及周圍環(huán)境的變化,傳統(tǒng)高中化學教學中同樣存在著一些理論與實踐難題。
如高中化學課堂理論教學與實驗教學的脫節(jié)、化學實驗方法的陳舊與單一等。由此導致教師照本宣科,學生被動接受知識,缺乏參與性、主動性和積極性,最終高中化學教學水平極為“低效”。在高中化學課堂教學中,改變教育觀念,應用與探索新型教學方法勢在必行。
一、造成高中化學課堂教學中理論與實驗脫節(jié)的原因
注重學生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)是高中化學教學里面的一項重要要求,這種創(chuàng)新意識的培養(yǎng)不僅體現(xiàn)在化學理論基礎知識的學習上,而且體現(xiàn)在學生對化學實驗步驟、方法的掌握上。
而對于新課改背景下的高中化學教材加以認真研究,我們可以發(fā)現(xiàn),現(xiàn)在高中化學教學內容中尚存在一些不足,主要是理論教學與實驗教學相脫節(jié)的問題,造成這一問題的原因較為復雜,大致有以下幾個方面:
一是受人為因素或客觀條件的限制導致有些化學實驗總體的成功率并不高,實驗難以達到理想的效果。
二是有些化學實驗具有危險性,同時會造成對環(huán)境的污染,如氯氣與氫氣在光照的條件下能發(fā)生化學反應,產生爆炸,對師生的安全是一個威脅。其次,作為實驗材料的氯氣本身,如果泄漏或者揮發(fā)出來也會造成空氣污染。所以在遇到此類危險型實驗的時候,很多教師都會采取課堂口頭描述實驗現(xiàn)象,學生下課背誦實驗現(xiàn)象的教學形式。由于學生并不能真正主動地、積極地參與到這個實驗中去,切身地感受實驗過程和實驗效果,其結果便是被動地接受該化學知識點,學習效果往往不如人意。
三是有些實驗操作過程過于復雜,趣味性有所欠缺,常常難以激發(fā)起學生的實驗興趣。
四是化學課堂教授時間有限。在目前的高中化學教學計劃中,普遍給予化學教學的時間極少,以筆者所在的學校為例,2014-2015學年高一化學教學時間是72課時,要在該時間內講授完兩本必修教材近70個知識點,難度不小。也就是說,大多數(shù)高中化學教師沒有充足的時間通過化學實驗演示的方法來加深學生對理論知識的認識和理解。
二、實驗視頻及仿真實驗在高中化學課堂教學的嘗試
隨著計算機的普及和仿真實驗技術的不斷成熟,以前只能在實驗室進行的實驗現(xiàn)在完全可以在課堂上采用以軟代硬的方式來完成。因此,計算機與仿真技術的成熟也為解決高中化學傳統(tǒng)教學模式的弊端提供了契機,并具有化污染為綠色、化不見為可見、化靜態(tài)為動態(tài)、化抽象為形象等多方面的作用與意義。
1.化污染為綠色
現(xiàn)行的高中化學教科書中還存在SO2、Cl2、硝基苯等有毒物質的制備及相關性質實驗,但有關這些物質的課堂演示實驗及學生的分組實驗會對人及周圍環(huán)境造成一定的危害。
而引入仿真化學實驗則可以在較短的時間內讓學生相對直觀地操作、觀察實驗過程和實驗現(xiàn)象,通過快速地瀏覽各實驗內容、操作原理、操作過程(規(guī)范)、實驗結果,以最大程度上滿足學生快速獲取知識的需要。這種化學實驗教學方法也符合目前國內外提倡的綠色化學實驗,即要求最大限度地減少化學實驗對環(huán)境的污染。在歐美及中國內地教育發(fā)達省份,計算機仿真化學實驗computer-simulated chemical experiment( CSCE)作為綠色化學的一部分,已經成為化學教學與研究的一個熱點,它在化學教學教育中所發(fā)揮的作用越來越大。
2.化不可見為可見
利用Flash技術設計的插件及DV拍攝的實驗視頻,正逐漸應用于高中化學的課堂教學中,這種既有理論的講解,又有實驗的具體操作步驟和清晰結果(顏色、沉淀、氣體產生等現(xiàn)象變化)的新型實驗教學,改變了傳統(tǒng)教學中教師口頭講解,學生憑空想象的弊端。同時,仿真實驗視頻的最大優(yōu)勢是實驗過程比較形象、生動和清楚,也不費時,學生能夠在極短的時間里通過直觀的觀看了解實驗過程與原理,加深對化學理論知識點的理解與掌握,增加學習興趣。
筆者在實際化學課堂教學中就曾經做過很多次這樣的有益嘗試并取得了較好的教學效果。譬如在講授氯氣和甲烷的化學反應實驗時,筆者就將自己事先已經準備好的一段氯氣和甲烷仿真實驗動畫,在課堂上進行交互式播放。采用這種新型實驗教學方式,取得了極佳的教學效果:首先學生耳目一新,充滿了新奇感,大大激發(fā)了他們學習的興趣;同時,學生也直觀地觀察到了這兩種物質的反應現(xiàn)象,較好地理解了它們的性質和相關知識點;還避免了氯氣是有毒氣體,甲烷是可燃性氣體所可能帶來的負面影響。實踐證明,更新教育觀念,充分地利用現(xiàn)代化、多樣化的教學手段,就可以取得意想不到的教學效果和實現(xiàn)教學質量的提高。
3.化靜態(tài)為動態(tài)
通過課堂演示仿真實驗過程與顯示實驗結果,能夠化靜態(tài)為動態(tài),使相應的化學理論知識的重點、難點更容易被學生所接受與理解。例如筆者曾將蘇教版《化學?必修2》第三章中乙酸乙酯的合成實驗做成仿真動畫,并以插件形式放人PPT上相應的知識點位置,在課堂上講授到此內容時,通過逐步演示仿真動畫,引導學生去完成模擬實驗并及時向學生提出實驗的關鍵步驟與注意事項。此外,在講解該知識點時,筆者還對該實驗中可能會產生的錯誤操作及由此引起的危害進行“真實”性再現(xiàn),引起學生的重視,幫助他們掌握正確的操作步驟和實驗技能。課后效果證明,這種化靜為動,動靜結合的實驗教學方法,極大地提高了學生觀察、分析、判斷和解決問題的能力。
4.化抽象為形象
基于Java的平面二維操作環(huán)境及Macromedia Flash與Chem office等軟件制作的仿真化學實驗,相比較于傳統(tǒng)化學實驗教學方法還有一個重要的優(yōu)點和作用是,能通過即時即地的實驗演示,把一些抽象的化學理論知識予以直觀化、形象化了。
例如筆者在講解高中化學中的電解質的電離內容時,主要通過演示氯化鈉在水中的電離仿真動畫的方式,來加深學生對此方面化學理論知識點的記憶與理解。與此相對應的是,學生良好的學習效果反過來也更加堅定了筆者對于新型實驗教學方法的應用與探究,深刻理解到理論講授和實驗操作是化學教學中兩個互相補充、密不可分的方法。
三、結語與展望
關鍵詞 藥品生物檢定技術;生產實訓;擬企業(yè)
中圖分類號 G712 文獻標識碼 A 文章編號 1008-3219(2016)14-0034-03
《藥品生物檢定技術》作為高職生物制藥技術專業(yè)的一門專業(yè)課,與其他課程一同培養(yǎng)高職生物制藥技術專業(yè)學生的職業(yè)能力及職業(yè)素養(yǎng)。在高職生物制藥技術崗位群調查中,此課程面向的是藥物質量控制崗位,此崗位人才在實際企業(yè)生產中擔任著完成藥品質量檢驗及藥品生產的中間體質量監(jiān)測的工作任務。該課程的實踐性較強,要求學生不僅要掌握實驗的原理、技術,更要求學生具備一定的分析問題及解決問題的能力。因為藥品的特殊性,這門課程還要求培養(yǎng)學生具有良好的職業(yè)素養(yǎng),即責任意識、質量意識、法律意識。福建生物工程技術學院在實踐教學中安排該課程與其他課程一同完成了擬企業(yè)化生產的綜合大實訓項目――生物制藥校內生產實訓教學模式研究,并申報為福建省教育廳A類課題,此生產實訓模式于2014年獲得了福建省高等職業(yè)教育省級教學成果二等獎。本文就藥品生物檢定技術部分進行介紹。
一、藥品生物檢定技術實踐教學中存在的問題
藥品生物檢定技術是指利用生物體對藥品的特殊反應來研究藥品的有效性、安全性及藥物的量效關系的一門學科[1]。主要任務包括藥品的效價測定、有害物質檢查、藥品的微生物限度檢查、藥品的無菌檢查。本門課程章節(jié)間的獨立性較強,一個完整的章節(jié)介紹就是一種實驗技術。如何在生產中完整的體現(xiàn)本課程的作用,并且培養(yǎng)學生的責任意識、質量意識、法律意識是單一模塊化的實驗操作教學難以完成的。
在以往的藥品生物檢定技術的實踐教學中,學生多是按照教師寫好的方案進行實驗,雖然也有實驗原理的講解、實驗物品的準備、實驗操作和實驗結果觀察、實驗的結論等。但學生相對來說較依賴教師,不能獨立完成實驗設計及前期實驗物品準備策劃,缺乏實驗的主動性及積極思考問題的能力,沒有很好地開發(fā)出學生思維的積極性[2][3]。在單一模塊化的實踐教學中,多是驗證性的實驗,不利于培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力。
二、擬企業(yè)化生產實訓的引入
為解決以上問題,在教學中引入擬企業(yè)化的生產實訓。此種生產實訓是按照企業(yè)的生產、組織和管理方式,結合教學目標,制定實訓項目和方案,組織實訓并生產“產品”的模式[4]。此種生產實訓的模式不同于單一科目的實踐教學,是有機地將六門專業(yè)課程發(fā)酵工藝學、生物藥物分離純化技術、藥品生物檢定技術、GMP、生物制藥設備和安全與生產知識統(tǒng)一在福建省生物醫(yī)藥典型產品抗生素的生產過程中。以麗珠集團福州福興醫(yī)藥有限公司的產品多粘菌素E為教學載體,依據(jù)該產品的工藝流程為工作過程,根據(jù)工作過程設置生產崗位群,包括發(fā)酵工藝崗位群、發(fā)酵液效價測定及原料藥的檢測崗位群、生物藥物的分離純化崗位群,其中,《藥品生物檢定技術》完成相應崗位群的學生能力培養(yǎng)任務。通過該崗位群的設置使學生認識到此門課在實際生產中的作用。
三、擬企業(yè)化生產實訓的建設過程
(一)教師自身素質的提高
為了能夠很好地培養(yǎng)學生的實驗操作及實驗設計技能,擔任本門課程的教師曾到抗生素生產企業(yè)和藥檢所進行學習,以充實自身各方面的能力,理清本門課程所要完成的任務。依托學校“雙師型”教師隊伍,積極地向學校引入的有多年企業(yè)生產經驗的教師學習、請教,明確此門課程在實際企業(yè)生產中所擔負的責任,使擔任本門課程的教學團隊成為一個“雙師型”教師團隊。
(二)開發(fā)基于企業(yè)產品生產過程的實訓教材
根據(jù)多粘菌素E的生產技術和工藝流程,參照生產企業(yè)的崗位和任務設置,設定生產實訓的相應崗位和工作任務。本項目源于企業(yè),其產品、生產流程、崗位和工作任務與實際生產高度一致,實現(xiàn)了生產實訓的高度“生產性”,保證了生產實訓的質量。
為配合擬企業(yè)化生產實訓的進行,根據(jù)GMP要求,以及生產流程、崗位、任務及操作的標準作業(yè)程序重構內容,引入生產文件,形成了具有生產管理制度的實訓性教材《藥品生物檢定技術實訓講義》。
(三)建設開放式實訓基地
生產實訓的實施需要一個高度仿真的實訓基地。福建生物工程職業(yè)技術學院組建了生物制藥教學科研實訓中心(簡稱“實訓中心”)。為了保證生產實訓的順利進行,實訓中心建設成為具有企業(yè)化環(huán)境和設備的開放式實訓平臺。實訓中心設置了藥品生物檢定部門,配有無菌室、半無菌室、培養(yǎng)區(qū)、消毒滅菌區(qū)等實驗區(qū),儀器設備方面也配有集菌儀、抗生素抑菌圈測量儀、高速離心機等,并制定相應的使用及管理制度,保證實訓能在高度仿真的氛圍中進行,實現(xiàn)與企業(yè)生產的一致性。生物制藥實訓中心2009年被評為福建省財政支持的高職教育實訓基地。
(四)擬企業(yè)化的生產組織和管理方式
生產實訓環(huán)節(jié)包括方案的制定、執(zhí)行和成果總結。首先由教學團隊制定生產實訓方案、確定藥檢崗位群的實訓項目,設置崗位和工作任務,安排總體進度。之后將方案下發(fā)給生產實訓團隊,在教學團隊的指導下,實訓團隊查閱資料,制定詳細的工作計劃,分工協(xié)作,完成工作任務。
生產實訓的組織和管理是以“生產車間”為基本單位,采用企業(yè)制度進行管理的模式。其中,生產車間主任及副主任的選拔是通過學生自愿報名的方式進行。所有的學生都可以自愿報名參加專業(yè)技能大賽和職業(yè)生涯大賽,大賽的內容包括發(fā)酵工程技術、分離純化技術和藥品生物檢定技術。參賽選手按要求提交《生產實訓策劃方案》,制作PPT演講,回答評委現(xiàn)場提問等,經評委綜合考核評分得出競賽結果,選出優(yōu)勝者擔任車間主任、副主任。由主任、副主任選出“工段長”及“普通員工”。給車間主任、副主任及工段長頒發(fā)聘書。實訓團隊組建完成后立即轉換角色,以各“企業(yè)”人員的身份進入到工作崗位中。主任、副主任負責總體的策劃和“普通”員工的安排。藥品生物檢定崗位群的人員安排、工作計劃、計劃實施等全部由團隊自行完成。在這樣的團隊氛圍中,可以發(fā)揮學生的主體作用和團隊協(xié)作精神,在團隊內通過交流和協(xié)商確定工作計劃,確定任務和操作流程,鍛煉學生分析和解決問題的能力,培養(yǎng)學生的溝通能力、協(xié)作能力,也提升了他們的質量意識、責任意識、紀律意識,在潛移默化中培養(yǎng)他們的職業(yè)素養(yǎng)。
(五)分級考核制度的過程性考核評價體系
實訓過程實行企業(yè)的績效制度,采用分級過程性考核評價學生。分級考核制度實施的方式是實訓團隊的上一級“職務”學生考核評價下一級“職務”學生,同時結合指導教師的現(xiàn)場評價,修正不合理的評價結果?!败囬g主任”“車間副主任”由現(xiàn)場指導教師進行評價。過程性考核對藥品生物檢定的崗位群涉及到的各個環(huán)節(jié)進行考核,包括“咨詢、計劃、實施過程、檢查總結”??己藘热莅ㄉa計劃、操作技能、工作能力、工作態(tài)度、組織紀律、出勤量、檢測記錄、個人體會總結和結果匯報。
該考核評價體系使學生體驗到企業(yè)的考核過程,可以促進學生主動參與實訓,同時以學生為主、指導教師為輔,既考核了學生的操作技能,也考核了學生的工作能力、工作態(tài)度和組織紀律等職業(yè)素養(yǎng)。在實訓結束后,在總結和表彰大會上,學生對藥品生物檢定崗位群中的工作完成作總結,并結合其他崗位群的總結,通過學生自評、團隊推薦和指導教師審核,評選和表彰優(yōu)秀“車間”、優(yōu)秀“車間主作”、優(yōu)秀“員工”,增加學生的集體榮譽感。
四、總結
此擬企業(yè)化的生產實訓模式已進行了5年,完成了13批次的生產實訓。學生在整個專業(yè)課架構中找到了本門課程的位置,既鍛煉了操作技能,又培養(yǎng)了獨立實驗、分析問題、解決問題的能力,形成了認真、嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度。畢業(yè)生到工作崗位后,能很快適應企業(yè)的工作環(huán)境,找準自身的位置,深受企業(yè)好評。
參 考 文 獻
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Abstract “Drug Bioassay Detection Technology” is a professional course for bio-pharmaceutical technology, combing in with other courses to raise students’ vocational skills and qualities. In the traditional and single modular experiments teaching, the students’ independence is poor, which results in the failing of meeting the course training goal. To solve the problem, the course and other courses cooperated and completed stimulating-enterprise’s production practice project. The project construction is consisted of the improvement of teachers' own quality, development of practical training textbook based on enterprise production process, construction of open practical training base, stimulating-enterprise production organization and management pattern and the procedural examination evaluation system of grading appraisal system. After five years of 13 batches of practices, good effect has been achieved.
目前高等院校教學中普遍存在學生的知識連貫性不夠,思維方式科學性差,動手能力不足等缺憾。如何由知識轉向技能培養(yǎng),是社會對高等院校教育的要求。任何一門學科既是孤立的又是關聯(lián)的,這就意味著不同的學科有自己的獨特理論體系和專業(yè)知識,又與其他學科有著千絲萬縷的關系,只有在與其他學科的交叉中才能更好地促進其自身發(fā)展進步。完成學科自身知識點的關聯(lián)和橫縱交叉的知識網絡建立,只完成了教學中的一部分任務。另一部分任務是協(xié)助學生在思維上完成學科間的交叉網絡化,這樣才能實現(xiàn)知識的連貫和思維方式的培養(yǎng)。因此如何在教學中很好地完成學科交叉的作用教育是現(xiàn)代高等教學中的一個重要的任務。中藥化學作為一門專業(yè)課,與中藥炮制、藥物制劑分析等眾多專業(yè)課有著深入的交叉和廣泛的滲透,不僅為這些學科提供相應的專業(yè)理論知識,也是這些學科的基礎。針對這一實際情況,我們在教學中不斷地探索著如何更好地在教學中將這種交叉和滲透充分引入到學生的意識中去,在學習中很好把握學科間的關聯(lián)性,有意識地為其他專業(yè)課的學習奠定基礎。在多年實踐中,我們收到良好效果,籍此文與各位老師和同學交流。
1滲透式教學
食品化學是食品專業(yè)的一門重要課程,其中的食品風味、食用色素等相關內容與中藥化學的內容有緊密聯(lián)系,它們所涉及的化學成分和化學反應一致。如中藥化學的黃酮類成分是食品化學中的天然食用色素來源之一。為加強學科之間的交叉,同時為食品化學的教學提供扎實的專業(yè)知識和基礎知識,針對食品化學與中藥化學的交叉內容,我們在教授食品專業(yè)的中藥化學時,注意收集有關食品專業(yè)和中藥化學的學術交叉發(fā)展現(xiàn)狀和研究資料,使得我們?yōu)槭称穼I(yè)的學生講授的內容更有針對性,有效地將中藥化學的內容滲透到后期學習的食品化學的內容中,啟發(fā)學生的聯(lián)想思維,引起學習興趣。如講授黃酮類化合物的顏色性質時,特別強調花色素在不同pH值條件下顏色變化在食品中應用,為食品化學的學習奠定良好基礎。又如,中藥化學中糖的糠醛反應也是食品烘制過程中產生特殊風味的一個重要反應機理。因此在講解該部分內容時我們?yōu)槭称穼I(yè)的學生特別引入了風味的化學成分和反應機理簡介,以興趣教學的方法擴展學生的知識面,為其后期學習作好鋪墊。同樣在中藥有效成分結構和分類教學中,也有針對性地為食品專業(yè)的學生著重介紹食藥兩用的中藥,以及中藥化學在功能食品研發(fā)中的應用實例,不僅引起學生對中藥化學理論知識應用的興趣,為其專業(yè)課的學習提供扎實專業(yè)知識,同時對其發(fā)展方向和專業(yè)優(yōu)勢進行滲透式啟發(fā)教育。
2強調式教學
中藥炮制學,作為一門傳統(tǒng)的學科,是中醫(yī)藥院校中藥專業(yè)的專業(yè)課。由于其傳統(tǒng)性和特色性成為我國獨有的學科,具有獨特的學科地位?,F(xiàn)代中藥炮制研究的重要任務之一是中藥炮制機理研究,即從炮制前后化學成分變化和藥理效應變化的角度揭示中藥的炮制作用。這個任務的一項主要工作就是炮制前后化學成分研究,這項工作要求研究者具有扎實中藥化學的理論知識,并能在實踐中自由地駕馭這些理論知識,靈活地應用。結合這一實際要求,一方面,我們在教學中著重強調中藥化學提取分離、結構研究在中藥炮制學中的應用,以及所能解決的問題,提請學生在學習該部分知識時給予足夠的重視,避免在中藥炮制學的學習中出現(xiàn)中藥化學專業(yè)知識薄弱而影響學習質量的問題。另一方面,結合自身在中藥炮制研究的經驗和進展,引入具體實例講解中藥化學在中藥炮制研究的用途,如色譜的選擇,顯色劑的選擇,結構解析技術等在中藥炮制學科的應用。實踐證明這種強調重點的教學方法可以讓學生很好理解中藥化學的重要用途,為其他專業(yè)的學習提供扎實的專業(yè)知識,而且能夠讓學生很好地理解學科之間的關聯(lián)性。
3結合式教育
中藥制劑分析是在分析化學的基礎上,有針對性地對藥物中化學成分的分析進行研究的學科。其主要教學內容是有關中藥化學成分的定性定量研究。這些教學內容需要結合中藥化學中有關被分析成分及其雜質獨特的理化性質才能實現(xiàn)良好的教學效果。例如在供試品的制備時需要參考雜質和被測成分的化學性質差異,選擇的提取方法應對被測樣品盡量完全,而盡量少地引入雜質。在這樣的思路指導下完成的工作不僅建立在中藥化學各種成分理化性質非常熟悉的基礎上,同時還要對這些性質的差異了如指掌,才能利用這些差異設計相關的方法。因此結合兩個學科這些方面交叉,我們在教學中針對每類化合物的理化性質都選擇相應的應用實例幫助學生理解理化性質及其應用,并有意選取中國藥典或相關研究論文中供試品溶液制備方法作為參考資料,供學生討論或學習,從而加強中藥化學與藥物制劑分析的結合。
關鍵詞:分析化學;教學改革;教學方法
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)23-0099-02
分析化學作為化學學科中的一個分支,曾是研究化學的開路先鋒,它對元素的發(fā)現(xiàn)、原子量的測定等化學基本定律的確定,礦產資源的勘察利用等,都做出重要的獻。在食品工程、食品質量與安全等工科專業(yè)的課程設置中,分析化學同樣是一門重要的專業(yè)基礎課,旨在培養(yǎng)學生“定性”和“定量”分析的科學理念,并且通過分析化學中四大平衡理論和光、電、色等分析手段的學習,掌握分析化學中的基本實驗技巧和實驗設計方法。隨著分析方法和技術的發(fā)展,分析化學已從單一的化學學科分支,逐漸與食品、材料、物理等學科交叉,呈現(xiàn)豐富的學科融合特點。尤其是在食品質量與安全問題日趨嚴重的今天,分析化學的實驗技術和方法越來越多地滲透到食品危害因子的分析檢測中。然而,食品專業(yè)的分析化學課程仍然停留于基本方法的講授,無法和最新食品質量檢測的新技術和新方法銜接,部分學生無法形成完備的分析檢驗理念。因此,在新時期抓好食品專業(yè)分析化學課程改革,提高教學質量,對于落實學?!白鼍繁究?,打造一流學科”戰(zhàn)略具有重要意義。
一、明確教學目標
上海理工大學的食品學科研究始于20世紀80年代開展的食品冷凍冷藏、凍干研究,迄今已有三十年的歷史。由于創(chuàng)新性地提出并實施了多種食品的超快速冷卻技術,在國內具有較大的影響力。深厚的工科背景積淀,使得我校是國內較早開始食品供應鏈質量控制系統(tǒng)研究和較早開始食品安全檢測用生物傳感器開發(fā)的高校。這十幾年來,上海理工大學的食品質量與安全專業(yè)立足上海,根據(jù)本校的教學優(yōu)勢與特色,已形成了以“食品基礎知識”、“分析檢測技術”和“科學管理”為核心的三大專業(yè)課程體系,并分別從課程實驗技能、專業(yè)綜合實驗、專業(yè)能力訓練和專業(yè)實踐大平臺建設等4個方面入手設置了相應的實踐環(huán)節(jié),全面培養(yǎng)學生實際解決問題的能力。由于我們是理工科院校,工程的大背景較強;同時在專業(yè)研究方面,我們是國內較早開始冷鏈食品質量控制系統(tǒng)研究和較早開始食品安全檢測用生物傳感器開發(fā)的高校,并已經取得一些高水平的研究成果。另外,本專業(yè)所屬學院――醫(yī)療器械與食品學院,是由國家食品藥品監(jiān)督管理局下屬的唯一的一所高等學校衍生發(fā)展而來的,有著較深厚的行業(yè)優(yōu)勢。這些都為我校食品專業(yè)形成自己的特色與優(yōu)勢奠定了堅實的基礎。正因為如此,在對食品質量與安全本科專業(yè)規(guī)劃發(fā)展和定位時,我們以冷鏈食品生產流通中關鍵環(huán)節(jié)的控制、食品安全快速檢測、食品安全信息化管理為重點和自己的特色。在此基礎上如何優(yōu)化我校食品專業(yè)的分析化學課程設計,如何使得分析化學這門專業(yè)基礎課服務于食品等工科院校專業(yè)的應用型方向。我們認為需要從以下幾個方面著眼:首先,針對學科現(xiàn)有的資源,在分析化學課程的教學設計上應結合食品質量與安全專業(yè)的技能需求,突出分析化學中儀器分析部分的原子吸收,氣相、液相色譜,紫外―可見分光光度計等大型儀器的工作原理和操作技巧,淡化電化學等食品分析檢測中使用受限的技術方法。其次,不斷豐富分析化學課程的教學內容。隨著分析技術的革新,分析儀器的換代升級,越來越多的新方法和新技術被采用到食品質量安全評價指標的檢測中。給學生講授新的分析方法,不僅是對已有知識的綜合運用,更有助于工科學生了解行業(yè)的需求、明確專業(yè)的發(fā)展方向。
二、豐富教學手段
關鍵詞:高等農林院校;物理化學;教學模式;專業(yè)特點
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)17-0133-02
物理化學是高等農林院校在應用化學、資源環(huán)境科學、環(huán)境科學、食品工程、食品安全、制藥工程、林產化工、生物科學、生物技術、生物工程等專業(yè)開設的一門必修課,是物理學與化學最早相互滲透的一門交叉邊緣學科,被稱為“化學的靈魂”。該課程不僅對培養(yǎng)學生創(chuàng)造性思維能力和創(chuàng)新能力、提高學生素質有極其重要的作用,而且有助于學生樹立正確的自然觀、掌握科學方法論。然而眾所周知,物理化學是化學課程中基礎的基礎,較抽象,教學有一定難度。農林院校的學生對這門課更是望而生畏,因此,我們應讓基本原理在科學研究和實際應用的實例中展現(xiàn)其活力,以此提高創(chuàng)新能力。因此,近年來,我們結合農林院校開設物理化學課程的各個專業(yè)的學科特點,在教學內容安排、教學方法等方面始終與學生所學的專業(yè)結合,提出了物理化學與專業(yè)結合的教學模式。
一、教學內容與專業(yè)特色緊密結合
在課堂教學中,設計好教學內容比制作PPT課件更重要,不應讓“死”的公式和概念充斥課堂,而應讓原理在科學研究和實際應用的實例中展現(xiàn)其活力,培育興趣,提高創(chuàng)新能力。因此,我們在教學內容上,堅持做到“傳統(tǒng)物理化學”與“應用物理化學”的有機統(tǒng)一。在對各專業(yè)學生的教學過程中,堅持將物理化學的基本理論和基本知識系統(tǒng)地介紹給學生,培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)。在此基礎上,緊密結合專業(yè)實際、生產實際和生活實際,查閱大量物理化學在各專業(yè)領域應用的實例,如將熱化學、多組分體系熱力學、相平衡、電化學、表面與膠體化學等內容以專題的形式進行講授,增加反映學科前沿與研究熱點的專題內容,并根據(jù)專業(yè)方向進行專題輔導。如針對應用化學專業(yè)學生,物理化學是一門專業(yè)主干課,教學時數(shù)較多,物理化學基本理論應該是課程的重點教學內容,但其專業(yè)特色又偏重于“應用”二字,所以在做好基本理論教學的同時,重點介紹傳統(tǒng)物理化學與其他學科專業(yè)之間結合所派生出的一些交叉學科及其應用,如生物物理化學、地球物理化學、土壤物理化學等;同時舉一些“閃光點”說明物理化學基本原理在現(xiàn)代技術中
發(fā)揮的巨大作用,如物理化學在合成化學和新材料的制備、現(xiàn)代分離技術、新能源技術等現(xiàn)代技術中的作用;同樣,在我們周圍生活中,物理化學原理也無處不在,如2008年我國南方地區(qū)遭受的大面積凍雨災害的凍雨形成的原理,人體腎功能即反滲透功能,人工降雨、洗滌、礦物浮選、紡織品印染的滲透、油田的二次采油等原理,結合這些“小問題”可以使書本上的理論變得生動而容易理解,培養(yǎng)學生的物理化學視角。對于生物類和制藥學等專業(yè),在學生學習物理化學基本理論和基礎知識的基礎上,以熱力學、電化學、動力學、膠體與表面化學的應用為教學重點,如現(xiàn)代生物科學與物理化學學科交叉與融合而發(fā)展起來的,在21世紀已經成為熱門研究內容的生物熱力學、生物電化學,藥物及材料分子設計方法簡論、表面活性劑的應用、微乳液的應用等。對農業(yè)資源環(huán)境專業(yè),以電化學、動力學、表面與膠體化學為教學側重點,著眼于讓學生了解如何解決環(huán)境資源合理利用與環(huán)境保護問題,如講授相平衡知識時,以專題講座的形式介紹超臨界流體在廢棄物的合理利用問題、土壤和水體污染的治理問題等的應用及進展;吸附劑和絮凝劑的研究進展;電化學在環(huán)境污染治理中的應用、電有機合成、納米電化學、燃料電池、鋰離子電池等新能源技術等。食品科學與食品安全專業(yè),介紹食品科學中的物理化學方法,如熱分析在測定食品熱值中的應用,化學動力學在食品保鮮保質期測定方面的應用,膠體化學原理在食品加工中的應用等等。
二、與專業(yè)結合的綠色化實驗教學
實驗教學是課程三段式教學中理論知識的具體驗證與應用。在實驗教學環(huán)節(jié)中,又分三個教學層次來進行,即實驗技術講座、基礎理論驗證性實驗和運用物理化學知識解決實際問題的綜合性實驗三部分。在實驗技術講座的基礎上,根據(jù)專業(yè)學時不同,安排8個或10個涉及熱力學、電化學、化學動力學、表面化學與膠體化學等各方面理論知識最典型最具代表性的驗證性實驗,同時注重實驗過程的綠色化,如凝固點降低實驗中的苯和萘更換為水和尿素,雙液系中的苯更換為環(huán)己烷,溶膠性質中的三硫化二砷負膠更換為粘土。在驗證性實驗訓練的基礎上,根據(jù)實驗室條件、不同專業(yè)、不同實驗學時數(shù),選取一些與專業(yè)有關的研究性、應用性實驗項目,讓學生綜合運用物理化學課程學習及查閱文獻資料獲得的知識,自行進行實驗設計,完成實驗內容,分析實驗結果,撰寫實驗報告。如針對應用化學專業(yè)學生,結合每位教師的科研工作,提出了與生產相關的4個綜合性實驗項目:果醋總酸度的測定、果膠酶對果汁黏度的影響、維生素C氧化速率的測定和大孔樹脂對色素吸附速率測定;對于資源環(huán)境科學及環(huán)境科學專業(yè)學生,主要結合環(huán)境問題,提出了表面活性劑臨界膠束濃度測定和活性炭對水體中有機污染物的吸附性能測定實驗項目。另外對于同一實驗,針對不同專業(yè),采用與其專業(yè)相關的不同實驗材料,如電導滴定實驗,對葡萄酒專業(yè),讓學生測定葡萄酒的總酸度;而對食品類專業(yè),測定食醋的總酸度;對于資源環(huán)境專業(yè),測定土壤的陽離子代換量及不同水體的電導率,這些實驗內容同樣體現(xiàn)了綠色化的內涵,而且實驗內容也趣味化。
三、教學方法中突顯物理化學在各專業(yè)中的地位
教學方法改革是影響人才培養(yǎng)模式改革的關鍵環(huán)節(jié)之一。教學方法不僅影響學生完成學習任務的“程度”,也是影響教學質量“方向”的一個重要因素。因此,為了幫助學生在本質上理解化學變化,從理論上解釋化學現(xiàn)象,在實踐中利用物理化學的基本理論、基本知識和基本方法解決實際問題。在課程教學過程中,以“三段式”教學方法為基礎,圍繞創(chuàng)新教育的戰(zhàn)略,研究“問題教學+參與式教學”法,以充分發(fā)揮學生的主體作用和教師的主導作用,實現(xiàn)創(chuàng)新教育。
(一)課堂教學
以問題為主的研究性學習有利于幫助學生提高靈活應用知識的能力,形成有效的問題解決和推理策略,并發(fā)展他們的自主學習能力。物理化學課程理論性強、內容抽象、涉及領域廣,很多學生在課后感慨物理化學非常重要,但不知道怎么用。為此,我們采用“問題教學法”,圍繞物理化學的知識模塊,在引導學生發(fā)現(xiàn)各種問題的前提下,傳授知識。在教學活動中,嘗試使物理化學知識圍繞實際問題而展開,使問題不僅成為激發(fā)學生求知欲的前提,而且還成為學生期盼、理解和吸收知識的前提,激發(fā)學生的創(chuàng)新動機和創(chuàng)造性思維。為了打破物理化學枯燥、沉悶的傳統(tǒng)教學方法,實行“參與式”教學方法,嘗試開放式教學內容,對一些易懂的章節(jié)讓學生自己提前預習寫教案,學生從“臺下觀眾”轉變?yōu)椤皥錾现髁Α?;同時開展論文研究、基于問題的學習、案例教學、項目訓練和指導性設計等多種參與方式,以培養(yǎng)學生的“參與”意識,提高學生學習的主動性、積極性,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。
(二)學生討論
胡英院士指出“物理化學教學方法要做大改革。要以自學為主,講課首先介紹框架結構,重點講授難點和進展,并開展課堂討論”。因此,在農林院校物理化學的教學過程中,更應增加學生參與課程教學的機會,加強習題課和討論課內容,調動學生學習的主動性和積極性。在具體實施中,根據(jù)教學內容中的難點和重點,對于不同專業(yè),在教學進程表中提出與專業(yè)密切相關的問題,如對于環(huán)境科學專業(yè),提出“吸附作用原理及表面活性劑在環(huán)境科學領域中的應用”等專題討論題目;對于生物類專業(yè),提出“熵與生命”等專題討論題目,讓學生學完一部分內容后,對該問題展開討論,啟發(fā)學生進行發(fā)散性思維,對問題進行多角度的觀察、比較與分析,然后讓學生提出問題,把問題加以篩選,從中發(fā)現(xiàn)最重要最基本的問題,啟發(fā)學生思維,把理論搞清楚。最后再給學生作出總結,以培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維。實踐證明,學生討論,這對提高學生的智力和能力,起到事半功倍的效果。
四、實踐效果
通過近幾年對物理化學與專業(yè)結合的教學模式的實施,不僅拓寬了學生的專業(yè)知識面,培養(yǎng)了學生從事科學研究和解決實際問題的能力,而且可使學生的創(chuàng)新意識和能力得到一定程度的提高。如不同專業(yè)的學生積極申請大學生創(chuàng)新基金項目,2010申請到西北農林科技大學創(chuàng)新基金項目“多環(huán)芳烴污染土壤的SDS淋洗溶液前處理方法研究”,2012年申請到國家級創(chuàng)新基金項目“微電極陣列表面的羧基功能化及其在環(huán)境監(jiān)測方面的應用”,2013年申請到西北農林科技大學創(chuàng)新基金項目“不銹鋼微電極陣列的制備及性能研究”及“利用廢棄木料制備大孔容活性炭”。該模式充分發(fā)揮了學生的主體作用和教師的主導作用,在模式實施過程中,始終以實際問題為引導,讓學生帶著實際問題去學習,然后從理論上對這些問題進行分析討論。通過近幾年的教學實踐證明,這種教學模式有利于學生掌握扎實的物理化學基本理論、基本知識和基本技術,并能把這些知識和技術應用到農林科學的研究中;有利于學生認識、闡明和解決某些物理化學相關的專業(yè)實際問題;有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維能力和創(chuàng)新能力,提高學生素質。因此,這一新模式在高等農林院校的物理化學教學中具有較大的推廣和應用價值。
參考文獻:
關鍵詞:中專生;化學;學習困難;教學改革
近年來,由于高校的擴招,導致低質量的生源進入中專學校,低質量的學生在學習上存在畏難心理,尤其是對化學的學習。而化學課程是我校食品加工專業(yè)學生必修的主要基礎課,學生必須要受到必要的化學教育,提高化學素養(yǎng),才能為學習各專業(yè)課程和今后的工作需要打下堅實的化學基礎,也才能滿足我國對于培養(yǎng)高素質的勞動者和中級專門人才的現(xiàn)實需要。
1.中專生化學學習困難的原因
(1)化學課程學習目的不明確及學習興趣不濃厚。大多數(shù)學生還不清楚化學對于實際生產生活的重要作用,學習目的不明確,還有相當一部分學生關于化學對生活的影響一點認知也沒有,認為學習化學只是學校安排的課程。對化學課程的學習興趣不濃厚。
(2)不良的化學學習習慣。中專學生大多數(shù)沒有課前預習、課堂記筆記、課后復習的習慣,能把化學概念、基本理論、基本原理與實際生活聯(lián)系起來的則更少。
(3)化學學習自主能動性不強。主要表現(xiàn)在完成化學課后作業(yè)、完成實驗報告及未聽懂的課程等方面獨立思考、獨立完成的較少,一般要與同學討論或是向老師請教才能完成,更有少數(shù)部分學生直接抄襲其他同學的。
另外,中專學校學習風氣受到不良風氣的影響,網絡的新奇信息、游戲對于學生的誘惑, 家庭教育都對學生學習產生一定的影響。
2.基于中專生化學學習困難改革的內容及在教學中的應用
中專生化學學習困難的原因源于各個不同的方面,解決這些困難就需要對其形成的因素進行綜合考慮,才能真正從根本上改變這種現(xiàn)狀。在教學中我主要從以下幾個方面去改進:
(1)明確化學與食品加工專業(yè)的關系。上化學的第一節(jié)課我就給學生講化學與食品專業(yè)的關系,向學生講解食品營養(yǎng)成分從根本上來說都是一系列的化學物質,只有掌握了這些化學物質的基本性質,才能更好地在工作中發(fā)揮作用。
(2)利用多種教學方法培養(yǎng)學生學習化學的興趣。如積極推行分組討論合作學習;利用形象、生動的多媒體教學;通過演示實驗、趣味實驗引發(fā)學生的興趣;利用社會生活中的案例,創(chuàng)設問題情境,使學生認識到化學學習的現(xiàn)實意義,激發(fā)學生的好奇心。
(3)循序漸進,注意知識的相互銜接。在學習化學教材前,我有選擇、有重點的復習初中知識,并向學生介紹本學科的特點及在食品專業(yè)中的重要作用,做到初中與中專知識的銜接。
(4)培養(yǎng)學生良好的學習習慣。在上課中,我常常引導學生學會預習、聽課、復習、做筆記,等等。并對學生進行學習策略、學習方法指導,使學生盡快適應中專教學環(huán)境。
(5)在化學教學中適當穿插德育教育。中專學校注重技能培訓,有明確的職業(yè)定向,且與企業(yè)單位、實習基地結合緊密,通過在教學活動中適當?shù)淖鰧W生思想轉化工作,更有利于學生對化學的學習。
(6)深入食品企業(yè)參觀學習,體驗專業(yè)技能的應用。按照理論與實際相結合的要求,帶領學生去雨潤公司參觀生產線和檢驗車間,請生產技術員講解生產流程等,并利用周末調查食品的色、香、味及其化學變化。這些實踐活動使學生具體認識到化學在食品專業(yè)中的重要性,增加了學生對專業(yè)學科范圍的感性認識的同時,也使學生思想上對化學學習有一個質的飛躍。
(7)教師自身素質的提高。俗語說得好,教給學生一碗水,老師要有一桶水。老師個人素質的高低及業(yè)務的熟練程度會對學生產生直接的影響。
3.存在的問題與建議
(1)一學期的教學實踐表明,采取的措施對學生基本理論、實踐技能的學習、掌握都有促進作用,但存在三天打漁,兩天曬網現(xiàn)象。中專生這個年齡,情緒波動比較大以及本身對學習的認識態(tài)度,直接影響了化學的學習。這就需要從根本上解決學生的思想問題。
(2)化學學習困難的情況一旦形成,轉化的難度非常大,其轉化單靠教學改革是不能在短時間內完成的,這需要化學教師、班主任、教務處以及學校充分認識到任務的艱巨性和長期性。
(3)要提高學生的化學學習成績,要求教師要不斷獲取新知識,提高自己的教學水平,改進教學方法。同時還需要學校、家庭、社會的大力支持和共同努力。
參考文獻:
[1]楊 婧.中職學生學習困難的成因及對策[J].井岡山醫(yī)專學報,2006(03):19.
化學教學 人文精神 必要性
化學的主要任務是研究物質的組成、結構、性質、變化及其相關的現(xiàn)象、規(guī)律和成因,以及物質在自然界中的存在、人工合成和應用等。隨著化學理論及其技術的發(fā)展,化學已經成為人類認識自然界、改造自然界、造福人類的一種極其重要的武器,給人類社會帶來了巨大的進步,而且化學可以幫助人類在能源、材料、生命現(xiàn)象等多領域中開辟新的道路。目前,化學已開始向油頁巖、生物物料、太陽能、核能等新能源進軍;向先進的光子材料、復合材料等發(fā)起挑戰(zhàn)??傊?,化學不但使這個世界從肥料和殺蟲劑中獲得了養(yǎng)料,而且化學還見證了20世紀從拯救生命的抗生素直至現(xiàn)代電子學核心材料的許多很重要的突破?;瘜W給人類社會帶來的福音是有目共睹的,但是化學同時也給世界帶來了不少的問題:臭氧層破壞、酸雨、淡水資源危機、大氣污染、水污染、食品污染,等等。
面對化學這把雙刃劍,我們從事化學研究及教學的每一位教師應充分認識到自己的責任,不但在合理安全地發(fā)展化學事業(yè)上從我做起,而且要在化學教學中融入人文精神,提倡科學與人文融合的教育理念,使學生在接受化學知識的同時能提高自身的修養(yǎng),在將來的工作生活中能夠自覺地規(guī)避或處理好化學的副作用,使化學更好地為人類服務。在教學中傳播人文精神,既是培養(yǎng)學生社會責任感的需要,更是提高學生綜合素質的需要。
人文精神是一種無形的境界,我們摸不著也看不見,但它規(guī)范著人的各種行為,影響著人的處事態(tài)度,是歷史長河中長期積淀的產物,屬于精神文化的范疇,而且在不同的歷史時期、不同的國家、不同的民族有著不同的內含和表達方式?,F(xiàn)如今,人文精神是指人的發(fā)展和完善,強調人的價值和需要以及人的尊嚴,在此基礎上關注人與人之間的關系、人的生存環(huán)境以及人與自然的和諧發(fā)展,進一步上升為人的價值趨向、社會道德和責任感。因此,人文精神既是對人的價值、人的生存意義和生存質量的關注,也是對他人對社會的責任,又是對人類未來的終極關懷,即人文精神的具體內容包括:信念、理想、人格、道德等。
一、從化學化工的副作用看融入人文精神的必要性
當前,化學理論及化工技術以前所未有的速度發(fā)展著,而且基礎研究與應用研究的時間差更短,產業(yè)化進程更快?;ぜ夹g公司如雨后春筍般建立起來,同時應用領域越來越廣泛?;瘜W到底是造福人類還是毀滅人類,關鍵在于研究者的人文精神素養(yǎng)和各級政府官員、各個公司的領導和管理人員的價值取向,化學家只關心實驗室的研究和科學理論知識傳授的時代已經過去,對人類幸福、人類未來、人與自然和諧發(fā)展的社會責任感比研究本身更為重要。
任何事物都有其兩面性,新技術也不例外,如利用不當會造成負面效果,化學技術的應用可能引發(fā)的負面效應有很多方面,下面是幾個比較突出的方面:
1.大氣的污染
我們人類賴以生存的大氣層,是多種氣體的混合物,正常的大氣層的恒定成分為氧、氮和氬、氖、氦、氪、氙等稀有氣體,可變成分為二氧化碳和水蒸氣,它們在空氣中的含量隨地球上的位置和溫度不同在很小的范圍內有變動。另外空氣中還有微量的氫、臭氧、氧化二氮、甲烷以及或多或少的塵埃。由于自然界各種變化相互影響,空氣中的氮和氧是相對恒定的。
長期以來,化學研究及化工生產產生了大量的尾氣,由于這些尾氣沒有做合理的處理都排放到大氣中了,造成了明顯的大氣污染。已查明的大氣中的化學污染物有:硫的氧化物、氮的氧化物、光化學煙霧、碳氧化物、酸雨、氟氯烴類化合物、氟溴烴類化合物,其它易揮發(fā)性有機物質(如苯系物),等等。大氣中的污染物已經對地球上的生物造成的影響和傷害,我們已有目共睹。人類需要呼吸空氣才能生存,被污染了的空氣對人體健康的影響是直接的,主要表現(xiàn)是呼吸道疾病與生理機能障礙,以及眼鼻等粘膜組織受到刺激而患病。更嚴重的是,一些化學物質的吸入,會導致人體細胞發(fā)生畸變而致癌。另外,大氣污染對全球的天氣和氣候有顯著影響,如減少到達地面的太陽輻射量、增加大氣降水量、酸雨、溫室效應,等等。
化學研究和化工生產仍將繼續(xù),如果沒有對人類生存環(huán)境的責任感,就沒有自覺地減少和有效地治理大氣污染的動力,大氣層的污染將日益加劇,人類的生存和發(fā)展將受到嚴重的威脅。
2.水資源的污染
水是世界上最寶貴的自然資源之一,是一切生命賴以生存的物質基礎,沒有水就沒有生命,更沒有工農業(yè)的發(fā)展,人類的生存嚴重受制于水資源的豐缺。長期以來,人類的活動使大量的工業(yè)、農業(yè)和生活廢棄物排入水系中,從而嚴重污染了水資源,其中進入水體的污染物中,有毒有害的化學物質是主要的污染源之一,另外,一些難以分解的有機物、無機鹽和重金屬對生物具有致畸、致突變和致癌的作用,因此,飲用污染的水和食用污水中的生物,能使人中毒,甚至死亡。據(jù)報道,全國七大水系有一半以上的河段水質受到污染,全國1/3的水體不適于魚類生存,1/4的水體不適于灌溉,90%的城市水域污染嚴重,50%的城鎮(zhèn)水源不符合飲用水標準,40%的水源已不能飲用,由于水源污染南方城市總缺水量的60%-7O%。日趨加劇的水污染,已對人類的生存安全構成重大威脅,成為人類健康、經濟和社會可持續(xù)發(fā)展的重大障礙。如果不能有效地保護我們的水資源,讓這種現(xiàn)象繼續(xù)下去,人類將把自己置于極其危險的境地。
3.食品的安全
人們對食品的需求,不僅數(shù)量足、營養(yǎng)好,而且要求品種多、風味美。鑒于這些原因,一些化學物質便慢慢地進到了我們的食物中。比如,為了改善食品的口味,香草、薄荷、檸檬等便成了食品添加劑,如果這些添加劑是天然的成分,對人體沒什么危害,但是一些不良商家為了降低成本追求利潤最大化,便用化工產品代替天然的添加劑,對人體百害而無一利。本來我們用來攝取能量的食物,已經被化肥和農藥污染過了,還要被人為地加入形形的化學添加劑,如為了提高保質期,會加入抗生素;為提高口感,會加入膨松劑、強面筋等;為改善外觀色澤,會加入蘇丹紅,等等。從早些年的蘇丹紅食品事件,到二英食品事件,再到前些年的三聚氰胺奶粉事件,哪一件都離不了化學,可見化學及化學物質對食品安全構成的威脅之大。問題的關鍵是怎樣來應用化學研究的成果,如果利用得當,將造福人類,否則,將危及人類的健康甚至生存。把植物激素用于農業(yè)生產,本來是對農業(yè)的一大貢獻,但是植物激素的濫用,卻給我們的帶來了另一種食品污染:激素污染。一些不良商家,把對利益的追求看得比對他人健康和生存的尊重更為重要,可見人文精神的缺失。如果每一位化學工作者都能夠多一點愛心、多一份社會責任感,則化學對人類健康的負效應將會大大降低。
為了保護我們的環(huán)境、水和食品等,政府雖然出臺了一些政策法規(guī),但正如有了法律仍不能杜絕犯罪一樣,具有約束性的法規(guī)仍不能真正從根本上解決化學帶來的污染,現(xiàn)實證明,用人文精神引導化學科學的發(fā)展與應用比學科本身的研究與發(fā)展更為重要。作為對政策法規(guī)的補充,解決問題的方法還應培養(yǎng)人們的自覺意識和社會責任感,而提高人們的修養(yǎng),最有效的途徑就是教育,因此,我們在日常教學中滲入人文精神是非常必要的。
二、從綜合素質人才的培養(yǎng)看融入人文精神的必要性
素質教育,包括思想政治素質、知識素質、身體素質、心理素質等,而大學生的人文精神,是其素質的綜合體現(xiàn)。在教學中融入人文思想傳播,是培養(yǎng)學生社會責任感的需要,更是教書育人精神的具體實踐。從學校走向社會的大學生應是一個完整的人,是既具有科學素質又具有人文素質的德才兼?zhèn)涞娜?。隨著高等教育逐漸走向大眾化和普及化,提高大學生的素質對于社會的健康發(fā)展起著越來越重要的作用。
市場經濟的快速發(fā)展,帶來了經濟的繁榮和物質生活的富足,同時也誘發(fā)了功利主義傾向,從而導致了人們以追求眼前利益為價值取向,而喪失了對人類和社會終極價值的關注,出現(xiàn)了一些令人擔憂的現(xiàn)象和行為:大量捕殺可以獲得很高利潤的珍稀動物;將化學合成技術用于海洛因的制造;用燒堿泡制海產品;在面粉中加增白劑等等??梢姡谑袌鼋洕鸀橹鞯慕袢?,向錢看、拜金主義、自私自利、缺乏愛心等現(xiàn)象非常普遍,人們?yōu)榱俗约旱睦娌幌e人。要提高民眾的綜合素質,必須從學校做起,在教學中滲入人文精神,是非常必要的。實踐證明,結合本專業(yè)的教學進行人文精神的教育是個行之有效的方法,可以把人文精神自然而然地變成大學生綜合素質的一部分。
總而言之,我們的社會要想持續(xù)和諧地發(fā)展,就需要一批又一批具有較高綜合素質的人才,這就要求我們教師在日常教學中(尤其是理科的課程)適時融入人文精神,提高學生的的人文素養(yǎng)。在維護“科學自由”的基礎上興利防弊,以人為本,尊重生命,使化學更好地造福于人類。
三、如何將人文精神融入化學教學中
化學科學中有很多可以進行人文精神教育的素材,要在日常教學中,潛移默化地融入人文精神,要從兩個方面著手,一是密切結合化學教學內容適時滲透人文精神,二是在化學實驗中適時滲透人文精神。
化學是個古老的學科,在化學的發(fā)展史上,科學家身上所表現(xiàn)出來的人文精神是取之不盡的,教學過程中可以適時地利用化學史對學生進行愛國主義教育。如,侯德榜在發(fā)明了“侯氏制堿法”后誓言“外國人能辦到的事中國人也一定能辦到,而且要比他們辦得好!”在特定的歷史條件下, 他所表現(xiàn)出來居安思危、忍辱負重、勇挑重擔、變革進取、艱苦創(chuàng)業(yè)、奮發(fā)圖強、勇攀科學高峰的高貴品質,會使年輕的心靈感到震撼,從而增強同學們的歷史責任感、使命感和愛國精神。又如,早在五十萬年前,我們的祖先就已知道用火;公元前八千年,發(fā)明了陶器;夏商時期,巳能鑄造青銅器、會釀制米酒;春秋時期能冶煉生鐵;戰(zhàn)國時期會煉鋼;我國還是世界上最早發(fā)現(xiàn)并利用木炭、煤、石油和天然氣的國家;唐朝的茅華是世界上第一位發(fā)現(xiàn)氧氣的人,比英國的普利斯特里和瑞典的舍勒約早一千年;古代的濕法煉銅、造紙術、制火藥等發(fā)明都曾在世界上處于領先地位。這種民族自豪感是非國人所不能享受到的。另外,針對化學課的具體內容也可隨時對學生進行人文思想的教育。如,在配位滴定一章,主要是EDTA(乙二胺四乙酸)的滴定,而我們常用的是EDTA一種鹽而不是EDTA,為什么呢?先讓學生思考后再加以解釋,因為這種鹽易溶于水而EDTA不溶于水,和有機溶劑相比,水作溶劑,一是對人無害,二是環(huán)境友好。這樣,以人為本的思想和環(huán)境保護的意識就會在學生的頭腦中留下更深的烙印。
化學是一門實驗科學,化學實驗是化學教學的重要組成部分,因此我們可以在實驗中培養(yǎng)學生的愛心、環(huán)保意識、科學精神等,并適時給他們灌輸可持續(xù)發(fā)展的理論。比如,要求學生在做實驗時,首先強調“安全第一以人為本”,養(yǎng)成良好的實驗習慣,不能讓化學試劑傷害到人(包括自己);要適當安排合作性實驗,以培養(yǎng)學生的協(xié)作精神;對學生的實驗數(shù)據(jù),不追求其精密度和準確度,比試驗結果更重要的是實事求是的實驗態(tài)度,堅決杜絕編造數(shù)據(jù),這樣,學生的科學素養(yǎng)便在實驗課上得到了提高;實驗所產生的化學廢物,不同于生活垃圾,不可隨便倒入水池或垃圾桶,要全部回收處理,這樣就會讓學生感覺到我們在為環(huán)保做力所能及的事情,這種環(huán)保精神的滲透比單純的說教更有實效。
教書育人是每一位教師的責任,在化學教學中融入人文精神,有利于推行以德育為核心的素質教育,有利于把學生培養(yǎng)成為具有優(yōu)良的思想道德素養(yǎng)、強烈的社會責任意識、扎實的專業(yè)知識、身心健康的綜合性人才。
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