摘 要:本文探討了項目教學法在食品毒理學實驗教學中的應用和注意事項。食品毒理學實驗是食品質量與安全專業(yè)重要的專業(yè)基礎課,旨在培養(yǎng)學生的實驗技能、科學素養(yǎng)和解決實際問題的能力。引入項目教學法,對課程進行教學改革,可以培養(yǎng)學生的自主學習能力和實踐創(chuàng)新能力,激發(fā)學生學習的主動性和積極性,全面提升學生分析問題和解決問題的能力,值得進一步總結和推廣。
關鍵詞:項目教學法,食品毒理學實驗,教學模式
DOI編碼:10.3969/j.issn.1002-5944.2024.14.039
食品毒理學實驗課程是面向安徽農業(yè)大學食品質量與安全專業(yè)本科生開設的專業(yè)基礎必修課,是一門旨在培養(yǎng)學生掌握食品毒理學的基本理論和實驗技術,夯實食品毒理學理論知識,培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新精神,提高學生科學素養(yǎng)和解決問題能力的實踐性課程[1]。
項目教學法是師生共同完成項目,共同取得進步的教學方法。它強調以項目為主線、教師為引導、學生為主體[2]。其主要理論來源是建構主義學習理論、杜威“做中學理論”和情境學習理論,這種教學模式將傳統(tǒng)的學科體系中的知識內容轉化為若干個貼近實際的任務或項目,在教師的指導下,將一個相對獨立的項目交由學生自己處理,信息的收集、方案的設計、項目實施及最終評價,都由學生自己負責。學生通過開展該項目,了解并把握整個過程及每一個環(huán)節(jié)中的基本要求[3]。學生作為學習的主體,通過獨立完成項目把理論與實踐有機地結合起來,不僅能提高學生的理論水平和操作技能,而且有助于培養(yǎng)學生綜合運用多門學科知識解決實際問題的能力,訓練學生的協(xié)作精神以及交流溝通能力[4]。因此,項目教學更適合實驗課程教學。
1 食品毒理學實驗課程中傳統(tǒng)教學模式存在的問題
傳統(tǒng)食品毒理學實驗教學基本從屬于理論教學,教學模式上采用“實驗教材+教師講解+學生操作+實驗報告”的單一模式,實驗教學目標主要是培養(yǎng)學生的食品毒理學基本理論、基本知識和基本技能能力。這種教學模式目的明確、便于操作,但是也暴露出來一些不容忽視的弊端[5]。
1.1 課程內容陳舊
傳統(tǒng)教學模式往往固守既定的教材和教學內容,知識更新遲緩,難以迅速捕捉并體現(xiàn)食品毒理學領域的最新研究成果和進展。這種模式在一定程度上阻礙了學術前沿的傳播和應用,不利于培養(yǎng)具備創(chuàng)新思維和實踐能力的毒理學人才。
1.2 理論與實踐聯(lián)系不緊密
傳統(tǒng)食品毒理學實驗教學往往將理論與實驗割裂開來,缺乏有效的銜接和融合,學生在課堂上學習的理論知識難以在實驗中得到實際應用和驗證,導致理論與實踐脫節(jié),無法形成完整的知識體系。
1.3 缺少課堂互動
傳統(tǒng)的實驗教學往往是教師單向講授,注重實驗操作的演示和解釋,學生被動地接受知識,即使有疑問或不同的觀點,也往往難以得到及時的回應和討論,而且學生通常獨立進行實驗,缺乏與同學之間的合作與交流[6]。這種教學方式容易導致學生在課堂上失去興趣,參與度低下。
1.4 評估方式單一
傳統(tǒng)教學模式的評估方式通常采用筆試或實驗報告等形式,這種考核方式過于注重實驗結果和報告的書面表達,而忽視了學生在實驗過程中的實際操作能力、問題解決能力以及創(chuàng)新能力,導致部分學生可能只是機械地完成實驗,而不深入思考實驗的原理和方法,不利于學生實踐能力和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)以及實事求是的科學態(tài)度的養(yǎng)成[7]。
上述問題的存在,極大地限制了學生對食品毒理學課程知識的掌握,同時也阻礙了教學質量的進一步提升。因此,我們需要探索并改變現(xiàn)有的教學模式,使教師的“教”與學生的“學”達到真正的融合,從而激發(fā)學生的主動學習能力和學習熱情,全面提升學生的綜合素質提高本課程的教學質量。
2 項目教學法在食品毒理學實驗教學中的應用
項目教學法一般包括項目任務確定、制定計劃、實施計劃、匯報展示、結果評價5個步驟[8] 。在食品毒理學實驗課程中采用項目教學法 ,將教學內容融合在項目實施過程中,讓學生作為學習的主體,通過獨立完成項目把食品毒理學理論與實踐有機地結合起來,不僅能提高學生的理論水平和操作技能,而且有助于培養(yǎng)學生綜合運用多門學科知識解決實際問題的能力,訓練學生的協(xié)作精神以及交流溝通能力,將理論知識和實踐更好地結合起來,培養(yǎng)學生學習的主動性,提高本課程的教學效果。
2.1 選擇合適的項目
在食品毒理學實驗教學中,教師根據(jù)教學目標和實驗條件,根據(jù)學生的專業(yè)性質和專業(yè)基礎知識掌握程度,結合當前的研究熱點和實際問題,設計具有挑戰(zhàn)性和實用性的實驗項目。本實驗課程共設計了多環(huán)芳烴或其他食品工業(yè)中的污染物在動物機體內的毒理學代謝過程、苯甲酸鈉或其他食品添加劑對小鼠生長發(fā)育的影響、納米包裝材料的危險度評估以及重金屬的中毒機制與防治等4個項目。這些項目涵蓋食品中有害物質的檢測、毒性評價、風險評估等方面,不僅能夠激發(fā)學生的學習興趣和探究欲望,還能夠使學生更好地理解和掌握食品毒理學的知識,更深入地理解不同類型毒物的生物毒性機制和特點,提高實驗操作技能。同時,在團隊協(xié)作中提高溝通和解決問題的能力。
2.2 分配項目和制定計劃
根據(jù)項目教學的相關要求,以安徽農業(yè)大學2022 級食品質量與安全專業(yè)本科生27人為例,教師首先將學生分為5個工作小組,每個工作小組有4~6位成員,安排一個小組長負責項目的具體設計與實施,其他所有小組成員各有分工;其次,學生根據(jù)老師對相關實驗目的、實驗任務、實驗要求等內容的說明,通過查閱相關資料,獲取有關信息,經小組討論并通過合作制定工作計劃;然后,小組成員進行組內分工,完成項目方案設計,并驗證項目實施過程中所需物品與條件,如:所需的實驗動物、儀器與設備、試劑與耗材、染毒方式、數(shù)據(jù)處理等;最后,每組以PPT形式將本組項目設計想法及實施方案做一個簡短的匯報,闡述本組項目任務的設計思路、工作步驟、小組安排、權責分配等,請其他組學生提出意見和建議,教師評價實施方案的可操作性,并根據(jù)實際情況給予一定的修訂和完善意見。各小組將教師和同學反饋的意見進行整理,及時修改完善自己的實驗項目,制定更合適的項目計劃。
在整個項目實施方案的制定過程中,可以培養(yǎng)學生獨立設計項目實施的具體內容和方法以及自主分配項目任務的能力。讓學生在團隊合作中掌握表達能力,在表達過程中學會更好地合作[9]。
2.3 項目的實施
學生確定各自在小組內的分工及小組成員間合作形式后,按照已確定的工作方案和程序開始實施項目,小組長對該組項目實施過程做詳細記錄,如:小組成員分工、具體進度安排、可能出現(xiàn)的問題、問題解決的方法等。在項目實施階段,教師要跟蹤每組的項目進展情況,參與討論,及時進行技術及技巧的輔導,協(xié)調小組中可能出現(xiàn)的分歧,并鼓勵學生大膽進行思維創(chuàng)新,對學生的獨到見解給予充分肯定。在這個過程中,學生可以充分發(fā)揮自己的主動性和創(chuàng)造性,同時也需要與小組成員密切合作,共同完成項目。
2.4 項目評價與反饋
項目評價是項目教學的最后一個環(huán)節(jié),也是十分重要的環(huán)節(jié)。學生完成項目后,教師應對學生在整個學習過程中的表現(xiàn)與成績進行評價和反饋。評價主要根據(jù)每個學生在該項活動中的參與程度、所起的作用、合作能力及成果、實驗方法的創(chuàng)新性、實驗報告的規(guī)范性等方面。評價一般先由學生自己進行自我評估,促進學生形成對工作成果、工作方式以及工作經驗進行自我評價的意識。然后,組織學生進行互評,在評價中互相交流,取長補短。反饋則需要指出學生在實驗過程中存在的問題和不足,并提供改進的建議和指導。最后,由教師對項目工作進行成績評定,引導學生對自己參與項目活動時存在的問題、取得的收獲,產生完整、正確、清晰的認識。通過這一環(huán)節(jié),學生不僅能夠了解自己的實驗成果和表現(xiàn),還能夠及時糾正自己的錯誤和不足,進一步提高自己的實驗技能和綜合素質。
3 實施項目教學法應注意的事項
3.1 選擇合適的項目,做好充分的準備
項目的選取是項目教學法成功與否的關鍵。在食品毒理學實驗課程中實施項目教學法時,首先,要有目的地選擇項目,所選項目應緊密圍繞食品毒理學的核心知識點,具有實際應用價值,并能引發(fā)學生的興趣,讓學生既能運用學過的知識,又可以發(fā)揮創(chuàng)造;其次,要保證項目的完整性,在充分考慮到本課程的學時總數(shù)、本學期其他課程的學習概況及學生整體動手能力水平的基礎上,項目從設計、實施到完成必須能得到一個完整的結果,使學生完成項目后有成就感;同時,項目難度要適中,適宜的項目任務可以激發(fā)學生思考問題和解決問題的動力,促使學生學習和運用新的知識、技能,解決過去從未遇到過的實際問題,但任務過于復雜、難度過大,會影響學生的學習興趣和教學效果[10]。
3.2 合理進行學生分組,調動學生的積極性
食品毒理學實驗課程涵蓋了人體解剖生理學、生物化學和藥理學等多學科知識,涉及劑量效應關系和外源化學物相互作用等實際問題,需要學生有系統(tǒng)化的知識結構。實驗過程涉及動物的分組、染毒、標本的采集、相關指標的測定及數(shù)據(jù)處理以及實驗報告的撰寫等。在對學生進行實驗分組時,需要綜合考慮學生的能力、興趣、性別等因素,盡可能確保每個小組內學生的能力和興趣相匹配,這有助于確保實驗過程中學生能夠相互協(xié)作,充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢。在分組后,應明確每個小組成員的角色和責任。這有助于確保實驗的順利進行,同時也有助于培養(yǎng)學生的團隊合作精神和責任感。
3.3 充分發(fā)揮教師的主導作用,成為學生的合作伙伴
教師在項目教學中的角色定位是設計者、指導者、評價者和參與者[11]。在實施項目教學法時,教師應發(fā)揮核心引領作用。作為項目的精心策劃者,教師必須確保項目內容與學生實際水平相匹配,能有效促進學生能力的發(fā)展;作為項目實施的悉心指導者,教師在學生遇到難題時,能夠及時給予學生必要的提示和建議,幫助他們解決問題,但也要避免過度干預,讓學生獨立思考和解決問題;同時,教師還是項目成果的公正評價者,通過客觀全面的評價,幫助學生認識自己的優(yōu)點和不足,明確改進方向。在整個過程中,教師要不斷激發(fā)學生的主動性和創(chuàng)新性,培養(yǎng)學生的自主學習能力和團隊協(xié)作精神,使他們能夠在項目實踐中真正掌握知識、提升技能。
4 結 語
項目教學法實現(xiàn)了課堂理論教學與實際生產生活的融合,有利于學生提前接觸和了解社會,同時也縮短了大學校園與現(xiàn)實社會之間的距離[12]。
改變傳統(tǒng)實驗教學中指令式的教學方法,對現(xiàn)有的教學方法進行調整,將項目教學法引入食品毒理學實驗課程中,通過實際項目操作,將學習內容與實際項目相結合,讓學生能夠親身參與食品毒理學實驗的全過程,可以激發(fā)學生的學習興趣和主動性,讓學生在解決實際問題中學習和掌握食品毒理學知識,提高學生的實踐能力和問題解決能力,培養(yǎng)學生的團隊合作和溝通能力。
當然,項目教學法在食品毒理學實驗教學中也存在一些弊端,首先,該教學法的實施需要豐富的教學資源和成熟的教學實踐作為支撐,這往往意味著更高的教學成本投入。其次,對教師而言,要想有效實施項目教學法,不僅需要具備扎實的專業(yè)知識和高超的教學能力,還需積累豐富的實踐經驗,以便在指導學生時能夠游刃有余[13]。此外,對于學生,項目教學法要求學生具備較為扎實的理論基礎和實踐能力,以便能夠順利參與到項目中并完成相應的任務。這無疑增加了學生的學習難度,也對他們的綜合素質提出了更高的要求。
因此,我們需要進一步深入研究項目教學法在食品毒理學實驗教學改革中的應用策略和實施方式,探討如何更好地結合當前的研究熱點和實際問題設計實驗項目,如何更好地培養(yǎng)學生的實踐能力和解決問題的能力等。同時,我們也需要關注項目教學法在實施過程中可能遇到的問題和困難,并積極尋求解決方案和對策。使項目教學法在食品毒理學實驗教學改革中發(fā)揮更加重要的作用,成為新工科背景下學校培養(yǎng)具有實踐與創(chuàng)新能力的應用型人才最有效的教學手段之一[14]。
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作者簡介
汪雪雁,碩士,副教授,主要從事食品安全和營養(yǎng)教學科研工作。
(責任編輯:高鵬)
基金項目:本文受安徽省教育廳質量工程教學研究項目“新工科背景下項目教學法在‘食品毒理學’課程中的設計與應用”(項目編號:2022jyxm441)、安徽農業(yè)大學線上課程“食品毒理學”(項目編號:2022AUXSKC004)項目資助。