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“对分课堂”在化学实验教学中的研究

2021-08-27 89 上传者：管理员

摘要：对分课堂教学模式是将学生从被动学习模式变为积极主动参与模式,提高学生学习的主动性,改善教学效果。为了提高学院食品化学实验的教学效果,首次采用对分课堂教学模式对食品化学实验教学进行探索。实践证明,对分课堂能够比较好的提高学生的学习主动性和积极性,对部分食品化学实验教学效果的提高有很大作用。

关键词：
对分课堂
教学模式
自主学习
食品化学实验
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“对分课堂”是由复旦大学张学新教授于2014年首次提出的一种关于课堂教学方法改革的新模式。“对分课堂”的核心理念，是将课堂的时间和角色“对分”，即把一部分课堂时间分配给教师主导进行讲授，剩余部分时间则由学生主导讨论，并进行交互式学习[1]。虽然和传统模式教学一样“先教后学”，但是“对分课堂”强调的是教师和学生都是课堂的“主人翁”，学生不再是一味地坐着听，“对分课堂”突出的是师生互动、生生之间互动，鼓励学生的自主性学习，更重要的是培养学生自主学习能力、协作能力和发现问题的能力。

从“对分课堂”被提出至今，全国各地已有数万名教师参加了对分课堂的研讨学习。从2014年起，已有众多教师对“对分课堂”进行学习转化，并应用到自己的课堂教学中。“对分课堂”的应用起初主要体现在理论课堂教学中。2015年，李建铁[2]在创新思想政治理论课教学中进行了“对分课堂”的应用探究，发现“对分课堂”理念作为一种本土特色的新型教学模式，在思想政治理论课课堂实践中不仅可行，而且有助于大学生“三观”的确立，有助于大学生社会主义核心价值观的认知、认同和践行。2016年，苏鏐鏐[3]将“对分课堂”学习模式在大学生的思想政治教育中进行了运用，结果表明这种新教学模式不但可以提升当代大学生学习的积极性和主动性，还可以满足学生自我学习的需求。2017年，开始不断有教师将“对分课堂”应用到大学食品专业中来，包括在食品卫生学[4]、食品添加剂[5]、食品卫生与毒理学[6]、食品微生物学[7]、食品分析[8]、食品技术原理[9]和食品原料学[10]等食品专业课程。有不少教师还结合网络平台进行对分课堂教学，能明显提高学生的学习积极性，学习效果得到认可。

食品化学实验课是食品化学课程的重要组成部分，是加强学生对理论知识的巩固、内化，培养创新能力，提高实践动手能力以及发现问题和解决问题能力的重要途径。据统计，截至2015年，全国开设食品科学与工程专业的普通高校有248所，且大多都开设了食品化学实验课程，食品化学实验课程受到了各高校的普遍重视[11]。

目前“对分课堂”在高校实验教学中的应用较少。刘玉春将“对分课堂”应用到“信号与系统”实验课中，实践发现，学生不仅全部完成相关理论及仿真课程的学习，同时动手的积极性和能力有了很大提高[12]。宋益善[13]将“对分课堂”应用到有机化学实验中，发现将“对分课堂”应用在有机化学实验的教学中，一方面可以减少教师的工作负担，另一方面可以提升学生学习的主动性和课堂参与度，对提高教学效率和教学质量有着积极作用。鲍波在动物学实验中进行对分课堂教学模式研究，发现应用分课堂教学模式在营养学课程中能够打破教师习惯性思维，有效改善课堂氛围和提高了学生的自主学习积极性，进而起到提升教学效果的作用[14]。目前并没有教师尝试将“对分课堂”教学模式应用到食品化学实验教学中来。本人学习了对分课堂理念后，尝试将该教学模式应用到自己讲授的“食品化学实验”中来，对改善当前食品化学实验教学质量有很大帮助。

1、食品化学实验教学现状及存在问题

虽然，近年国家对高校建设不断加大投入，不少高校也取得了程度不一的改善和进步。但是不少高校实验课程仍受经费、设备、场地、师资及教学方式等多方面的限制，使得实验教学效果还不理想。目前，高校食品化学实验教学存在不足的地方主要有：（1）实验课程较多安排在中午和晚上，学生容易犯困，注意力比较难集中；（2）学生实验预习流于形式，照抄讲义，或者网上摘抄，对实验的实质性内容了解甚少；（3）教学模式单一，一般采用书写好板书，再进行实验目的、实验原理、实验步骤等讲解，比较难引起学生的注意；（4）教学条件交差，一般只配备白板，并且实验室没有阶梯式的中央讲台，学生容易被实验台的试剂架给遮挡，无法清洗的看清板书内容，学生听课比较吃力；（5）部分实验过程中，需要长时间等待，学生会在这段时间偷偷玩手机，白白浪费时间。鉴于此种种原因，学生的实验都是比较麻木、比较机械的进行操作，实验教学效果很不理想。这也最终导致学生学习态度越来越不端正，实验过程应付了事，实验结果强差人意，实验报告相互抄袭。学生的科研能力、动手能力和创新能力难以得到培养，不利于达到应用型人才培养的目标。

2、“对分课堂”实验教学准备

为了更好地实现真正的“教学”目的，作为教师，我们不能坐以待毙，我们需要更多的探索和尝试，因此我们将“对分课堂”尝试融入到我们的食品化学实验教学中来。“对分课堂”将传统枯燥的课堂有机分为“讲授”“吸收”和“讨论”三大部分，学生也是课堂的主人翁，让学生积极、主动加入到课堂中来。为了能够更好的实施“对分课堂”，作为授课教师必需要提前做好大量的准备工作。

为了更好地实施教学改革，本次选用18级食品科学与工程1班的前24名作为调查对象，其余均为课题参照对象。本实验课开设在第四学期，开课时间为一周一次，每次4个学时，每个学时45分钟，这样一周时间内学时就有足够的课前和课后时间去预习阅读，对实验课程的吸收、内化，同时有足够时间查找相关资料为分组讨论做好准备。

(1）为了便于讨论，我们将原本两人1小组的队伍，每两小组作为1个讨论组，即顺应以往的实验分组习惯，又可快速形成讨论组。这样平均4位同学1讨论组，共6组。

(2）优化实验项目，精简教学内容，便于交流互动，实现对分教学。虽然全国有一百多所高校开展含实验教学的食品化学课程，但是各高校要求不同，实验内容各有差异，因此需要授课教师根据本校人才培养定位和教学目的选择适合本校学生的实验课内容。本实验课程设置有六个大实验，涵盖“水分”“蛋白质”“碳水化合物”“油脂”“酶”和“色素”，内容比较全面。

(3）提前设置对分内容，既可以用实验中的原理来作为对分对象，又可以对实验结果和实验方法进行对分等，形式多样、灵活多变，具体的可以根据知识点的重要性、难易程度和授课时间进行调节。如“柑橘皮（柚子皮）天然果胶的提取制备”实验，课前预留“实验所需大致试剂与耗材清单”作业；实验过程中设置了“果胶的理化特性有哪些”“物质的分离提取一般有哪些方法”“实验过程中有哪些实验步骤可以利用别的哪些具体方法代替，并说明各自优缺点”这些讨论问题；同时布置课后思考题“本果胶提取工艺过程是否有可以改进的地方”。

(4）提前将实验讲义、课前预留作业和实验讨论问题清单给到每位学生。

3、“对分课堂”实验教学开展

食品化学实验共有6次实验，6次实验形式较多，包含有基础实验、设计实验和综合性实验，每次有4个学时。本实验课程采用的对分课堂教学模式，基本组织形式统一为：教师讲授—课后作业--预习效果抽查—小组讨论—教师示范—开展实验—班组讨论。以下以综合性实验“柑橘皮（柚子皮）天然果胶的提取制备”实验为例进行详细分析。

3.1教师讲授

在学生完成第一个“食品水分含量和水分活度的测定”实验后，进行第二个“柑橘皮（柚子皮）天然果胶的提取制备”实验的讲解，讲解内容主要包括实验原理、实验方法、实验过程会用到的设备和实验注意事项等。

3.2课后作业

讲解完成之后要求学生，对下次的实验做好准备，包括实验准备（实验所需大致的试剂和仪器耗材等）、查阅资料看看实验方法是否有可以改进或者代替的方法，以及如何提高果胶产率和纯度等注意事项等。

3.3预习效果抽查

第二次实验开始前，对学生的预习效果进行抽查，主要抽查学生对实验准备的了解，因为很难实现每个学生参与到实验准备中来，如果学生不清楚如何准备的话，就好比“只知道如何吃饭、不知如何准备饭菜”，所以这部分必不可少，教师会对试剂的种类和配置、仪器的规格和数量等进行抽查学生，并加以讲解等。如本次实验我们用了最简单可行的“酸解醇沉”的方法提取果胶，酸解醇沉过程中用到的酸浓度多少、如何配置、p H用什么溶液调节、需要用哪些容器来提取、分离需要用什么设备和配件等，抽查时间为分钟。

3.4小组讨论

为了激励每个学生积极参与讨论中来，将提前分好的讨论组，要求每个同学轮流做一次组长，就本次实验原理、方法、优缺点、注意事项等进行讨论。当次实验的组长做好总结发言。同时结合“亮考帮”辅助进行，即每组同学在讨论的时候，可以向别的组提出“闪亮亮”“考考你”和“帮帮我”，各组一起取长补短，讨论时间为10分钟。本次实验讨论过程相当激烈，有学生将实验过程需要的注意事项总结出来作为闪亮亮展示给同学们，这是非常好的，比如“可以将柚子外皮去掉，可以减少脂类物质和色素等杂质在果胶中的出现”、“柚子皮囊清洗时不能用力挤压，以免损失果胶”等，这些可以为后续实验顺利开展作良好铺垫。

3.5教师示范

该部分是为了学生能够安全、规范操作设定的，主要是示范一些关键步骤或设备正确操作。如本次实验再次强调酸溶液的配置问题，应穿好实验服和耐酸碱手套，遵循“酸入水慢搅和”的原则，并在通风橱中进行；另外将循环水真空泵的使用进行示范，强调布氏漏斗安装方向和破真空的重要性等。

3.6开展实验

实验操作仍旧按以往的两人一组进行分工合作。每组同学可以根据讨论结果进行条件优化，并根据注意事项做好细节操作，最终发现果胶提取率比传统教学的高出2%～3%，果胶颜色明显透明干净。

3.7班组讨论

为了节省时间，同时加强实验效果，班组讨论一般设置在时间等待的间隙时间。本次果胶提取时间过程中需要进行果胶沉降，刚好够时间进行抽查提问。班组讨论主要进行小组讨论后剩余的“亮考帮”中未完成的“帮”部分以及总结和教师随机提问，如果回答不出，可以由全班进行帮忙或者最终由教师引导得到答案。比如本次实验过滤阶段中“抽滤方法可以用哪些方法进行代替，工业中一般又会用哪些设备来进行操作？”同学们积极进行回答和补充，教师只要在最后进行少量补充。

4、“对分课堂”实验教学效果评定

“对分课堂”的授课模式既然跟以往的授课模式不同，那么效果评定规则也需要适当进行调整。因为“对分课堂”强调了学生课堂上积极参与讨论和团队协作，因此成绩评定中适当提高了学生的课堂表现成绩，由以往实验平时成绩的20%增加到30%。所以本次实验总成绩由30%考勤+30%课堂表现+40%实验报告三大部分组成。每次实验表现成绩按百分制算，回答错误扣5分，不回答扣10分，每次积极主动回答，并回答正确将奖励5分，不超过满分。评价相对比较客观、合理。

5、结语

“对分课堂”在食品化学实验课堂中的优势，首先，实验方法没有最好只有更好，所以只有集思广益，就能不断改善实验方法，“对分课堂”将学生的智慧集中发挥，更有益实验方法的改进；其次，实验过程本来就不停动手不停交流协作完成的，“对分课堂”让学生更有主人翁意识，更能主动参与进来；第三，很多实验过程中都需要时间等待结果，“对分课堂”可以很好的将这部分时间利用起来，加强学生的实验心得，改善实验结果。

“对分课堂”在食品化学实验课堂中待改进地方，通过一学期的“对分课堂”尝试发现，并不是所有的实验内容都适合用“对分课堂”，有些实验比较难以发挥“对分课堂”的优势，比如实验一“食品水分含量和水分活度的测定”和实验六“花青素稳定性的影响因素”这两个实验，需要对实验内容进一步调整。另外，本学期因为疫情原因，学生的实验课程过于集中，学生压力过大，有些“对分课堂”效果没有很好的展现出来，部分设计性实验，学生难以较好完成。

“对分课堂”在食品化学实验课堂中对教师的要求，“对分课堂”是对教师课堂上的减负，但实际执行操作教师需要付出更多。首先，需要阅读，多查找资料，巩固和拓展实验相关知识；其次，准备实验更加复杂，部分学生提出不同实验方法，需要准备不同设备和耗材方便学生尝试新方法；第三，评价方法更佳精心，教师上课过程中要不停地对学生的表现进行打分；最后，评价规则需要不断地完善，才能更好的提高学生的学习热情和主动性。

总之，本次“对分课堂”在食品化学实验中的尝试，收获良多，得到了不错的教学效果，学生们不在只是默默地完成实验任务，他们带着兴趣、带着冲劲去完成实验，为课堂注入了新的活力，值得在部分实验课堂进行推广和应用。

参考文献：

[1]张学新.对分课堂:大学课堂教学改革的新探索[J].复旦教育论坛,2014,12(5):5-10.

[2]李建铁.基于"“对分课堂""创新思想政治理论课教学研究[J].教育观察(上半月),2015,4(8):93-95.

[3]苏缪缪.基于对分课堂的泛在学习模式在大学生思想政治教育中的应用[J].思想教育研究,2016(1):90-93.

[4]邹堂斌,李华文,宋刚,等.对分课堂教学模式在食品卫生学教学中的应用[J].大学教育,2017(1):73-74.

[5]蓝蔚青,丁卓平,谢晶,等."对分课堂"教学模式在高校食品添加剂教学中的应用[J].高等农业教育,2017(1):65-67.

[6]许金蓉;刘纯友,岳新霞.对分课堂教学模式在食品卫生与毒理学课程教学中的探索[J].轻工科技,2017,33(9):179-180.

[7]崔美林,于有伟,张秀红,等.对分课堂在食品微生物学教学中的探索[J].教育现代化,2019,6(88):193-195.

文章来源：刘日斌,朱建华,邹秀容,谢思芸,叶俊.“对分课堂”在食品化学实验教学中的应用探索[J].轻工科技,2021,37(09):164-166.