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第1篇

關鍵詞: PBL 教學法 《食品化學》課程 應用

基于問題的學習(Problem Based Learning,簡稱PBL,也稱作問題式學習),最早起源于20世紀50年代美國西余大學醫學院的綜合課程教育,后來擴展到包括教育學院、商學院、工程學院的教學改革中,逐漸成為國際上較為流行的教學方法。PBL是基于現實世界問題的以學生為中心的教育模式,學生的學習內容是以問題為主軸所架構的,教師的角色是指導認知學習技巧的教練。

而傳統教學法,即以授課為基礎的學習(lecture based learning,簡稱LBL),是以教師為中心,通過大堂課平鋪直敘地講授,將系統而龐雜的知識流灌輸給學生,然后以一紙試卷為尺度,檢測學生對所灌輸知識的掌握程度,考驗學生的勤奮程度和短時性記憶力,限制了學生獨立分析問題、解決問題和獲取知識的能力。

為克服多年來傳統教學法的種種弊端,發揮學生的主觀能動性,培養學生的自學能力和創新精神,我們把PBL教學法應用于《食品化學》課程教學中,收到了較好的教學效果。

一、食品化學教學實踐

食品化學是食品科學與工程專業的主干課程,涵蓋了食品專業的基礎知識內容,同時也是食品工程原理、食品工藝學、食品工廠設備等課程的導學課程,該課程理論性較強而又知識點寬泛,一些章節晦澀難懂。另外,隨著我校教學培養方案的修訂,食品化學課程的課時數由64學時減為48學時,用傳統的教學方法不能較好地完成教學任務。因此,我們在食品蛋白質、食品添加劑等章節應用了PBL教學法。

PBL教學法的基礎是設計“問題”,問題是重要載體,既是思維的起點,又是思維的動力,因此每個問題的提出都應該有明確的目的和要求,要結合課程理論內容,與生活和科學實踐的真實情景聯系在一起。例如,在講解大豆蛋白質內容前,對學生提出“為什么說大豆是地里長的肉?”“所有的豆類都富含蛋白質嗎?”等問題;在講解食品添加劑內容時,對學生提出“所有的食品添加劑都有害嗎?”“新的《食品安全法》強調了哪些內容?”,這些問題與學生的日常生活息息相關,能夠激起學生的學習興趣,同時,這些問題還具有一定的復雜性和難度,能夠激發學生的探索精神,鍛煉學生的查閱課外資料能力和團隊合作精神。在課堂小組匯報時,由學生走上講臺講解,然后回答其他學生提出的相關擴展問題,我們隨時給予引導、更正,最后總結課程內容,指出掌握重點,做出成績評定。

二、PBL教學法的優缺點

1.PBL教學方法的優點

(1)調動學生的主動性和積極性。PBL教學法以一些開放性、學生感興趣的問題引導學生學習,以問題為切入點,引發解決問題的行為,可以提高學生的學習興趣,變“被動聽講”為“主動學習”,提高學習的主動性。

(2)密切師生關系。在傳統的教學過程中,教師立于講臺上,很難與有問題的學生隨即對話,在PBL教學中,教師隨時引導學生思考,隨時與有問題的學生交流,拓展知識空間,同時也便于了解有特殊見解的學生的看法和認識,使教學更具有針對性。

(3)提高學生的綜合素質。PBL教學法要求學生通過查找資料、小組討論和團隊合作形成問題的答案,能夠提高學生解決問題的能力,擴展思維的寬度和知識面,加強組織及合作能力,提高語言表達能力。

2.PBL教學方法存在的問題

(1)我國普通高中大都采用傳統教學方法,使學生養成了被動學習的習慣,因此部分學生缺乏自主學習能力,不適應這種教學方法,不能積極參與其中。

(2)PBL教學模式,需要學生查閱大量資料,所以學校必須拓寬信息的獲取渠道,擴大圖書館藏書量,添置必要的實驗設備、教學器具等。

(3)課程教材多依據傳統教學方法編撰,過于注重理論知識,與現實生活與生產實際脫節,不便于采用以問題為主的PBL教學方法。

三、PBL教學法對教師的要求

1.教師要轉變教學觀念

教師必須轉變傳統的教學觀念,充分認識PBL教學法的精髓,要認識到教師的組織作用、參與作用、指導作用是PBL教學法順利進行的關鍵,以實現以“教”為中心向以“學”為中心的轉變。當然,教師在對教育內容的選擇,對教育活動的調節,對教育影響的控制,對教育手段的改造等時也不能放棄自身在教育過程中的主導作用。

2.教師要具備較高的綜合素質

PBL作為一種開放式的教學模式,要求教師不但對本專業、本課程內容熟練掌握,而且應當扎實掌握相關學科知識,用新知識、新見解、新信息充實自己的頭腦,并要具備提出問題解決問題的能力、靈活運用知識的能力、嚴密的邏輯思維能力,以及善于調動學生積極性、寓教于樂、控制課堂節奏等技巧。

3.教師要善于培養學生的問題意識

教師應轉移備課的重心,把著眼點放在使學生對新授知識產生問題,以及如何引導學生去探索、發現、自主解決問題上,教學時應在使學生“想問、敢問、好問、會問”上做文章。同時,教師要充分愛護和尊重學生的問題意識,鼓勵學生提出“尖銳”問題的積極性,充分相信學生的質疑能力。

四、結語

PBL教學法作為教學方法改革的一種嘗試,在《食品化學》教學中發揮了積極作用,教學效果較好,深受學生的歡迎。當然,針對PBL教學法存在的某些問題和不足之處,在今后的教學實踐中我們要加強與傳統教學法的有機結合,不斷探索,不斷完善,使之成為更加科學、高效、成熟的教學模式,不斷提高食品化學的教學質量,為培養具有強烈的求異思維和善學樂學、勇于實踐的創新型人才服務。

參考文獻:

[1]孫愛民,袁亞維,劉英等.PBL教學法與教師角色轉變[J].南方醫學教育,2008,(1):8-9.

第2篇

微波是頻率在300 mhz～300 ghz之間，位于電磁波譜的紅外輻射和無線電波之間的一種非電離電磁能。微波技術起源于20世紀30年代，最初應用于電視、廣播、通訊技術中。1945年，美國人首先發現了微波的又一特性——熱效應，并首次將微波作為一種非通訊的能源應用于工業、農業乃至科學研究中。微波工業應用就是指利用微波的能量作用于物體實現需要的目標。微波能應用的特點在于一是以“能量轉換”為基礎，即微波所產生的熱量是被加熱物體的分子通過偶極回轉、分子極化后轉化成的，并非熱傳導；二是具有很高的傳熱效率，相當于對流傳熱的5倍。

微波能的作用原理是當物體被置于超高頻電流的交變電場中受到微波作用時，物體中的極性分子處于激烈、快速的震蕩和回轉中，產生自感應，使物體獲得熱量，進而發生物理的、化學的或者生物的變化。

目前用于工業應用的微波有兩個頻率：2450mhz和915mhz，產生微波的核心部件是磁控管，磁控管是組成微波源的主要部件。

微波工業應用主要在替代傳統工藝、產品附加值高及適用于微波（吸收微波能力比較強）的領域取得快速發展，主要是茶葉加工、橡膠脫硫、活性炭和竹炭高溫燒制、陶瓷材料、能源材料（磁性材料、鋰電池材料）的燒結和環保（生物質能、水處理、有機物處理（工業廢水、廢料除毒））等領域。

1. 微波技術應用于茶葉殺青、干燥

微波殺青、干燥是微波發生器將微波輻射到殺青、干燥的物料并穿透到物料內部時,誘使物料的水等極性分子隨之同步旋轉，例如采用915mhz微波干燥物料,其體內極性分子每秒鐘旋轉9.15億次,如此的高速旋轉使物料瞬時產生摩擦熱,導致物料表面與內部同時升溫,且內部溫度高于物料表面溫度,使大量的水分子從物料中逸出而被蒸發帶走,這樣達到殺青、干燥的目的。這種殺青、干燥方法的特點是加熱時間短,內外溫度一致,其熱傳遞方向從內向外與濕傳遞方向也一致,不同于常規加熱方式需要一定時間才能將熱量從外部加熱到內部,存在內外溫度差和濕、熱傳遞方向相反的問題。

茶葉殺青、干燥的要求是殺青后茶葉的含水率為58%～60%,干燥后的含水率達6%,保持茶葉的原味、原樣、原色,保證基本營養成份不失,同時要求安全衛生。但不同季節所產的茶葉,由于生理結構不同、組織細嫩程度不一,如清明前后茶大多是組織較嫩的葉芽,而夏秋季用于制茶的原料大多是組織較老的葉片,其殺青、干燥的工藝要求亦有所不同,這給殺青、干燥帶來了難度。制成后的茶葉大多用于泡茶飲用,要求殺青的茶葉一經開水泡開,色澤、形態、味道及營養成分與新鮮茶葉基本一致。而目前茶葉的炒青工藝和熱風干燥工藝隨意性大,茶葉易產生紅梗、紅葉、色澤不均、葉邊焦黃、帶有煙焦味等問題,其品質較難控制。而微波能具有透人茶葉的內部加熱,以及無需高溫熱介質的特點,從根本上改變了依賴高溫介質和熱傳導加熱升溫的常規加熱殺菌抑酶的方法,同時由于微波電磁場在殺青、干燥過程中還具有非熱效應,可大大縮短了殺青、殺菌時間,有利于茶葉干燥后的貯藏以及衛生標準。因此,采用微波殺青、干燥茶葉可解決傳統殺青、干燥方式中存在的問題。

2. 微波技術應用于橡膠加工

（1）橡膠硫化

橡膠是一種偶極材料，適合于微波加熱。當接收微波作用時，橡膠分子處于激烈、快速的震蕩和回轉之中，從而產生自感應，獲得熱量。電場的頻率越高、膠料的極性大，則升溫效果越明顯，由于微波加熱從內部開始，其過程迅速而穩定，從室溫到200°c僅需數十秒。目前橡膠行業使用的微波頻率為2450mhz和915mhz兩種，其快速升溫特別適合短流程硫化生產線，同樣也可適合于厚壁制品的預熱以及廢膠的再生。

在實際生產中，為了達到節能、縮短流程和確保質量等多方面的目的，在微波加熱段得后面往往加裝熱空氣或遠紅外補充加熱裝置。

橡膠工業所用的微波設備,功率都在12～24 kw。1度電用于微波加熱可使22 kg的未硫化半成品從室溫加熱到硫化溫度。曾經做過對比,用微波硫化350 kg擠出膠條耗電50度,而鹽浴硫化耗電量達180度。對于導電性差的橡膠材料而言,使用微波不僅節能、降耗、省時,還能減少設備占用的空間。

例如微波硫化用于橡膠擠出制品時,其流水線所占面積僅為蒸汽加熱流水線的1/5～1/4。原因在于微波加熱所產生的熱量幾乎全部為橡膠所吸收，而在蒸汽硫化中90%的熱量消失于對流過程，被加熱裝置（硫化罐）或周圍介質所吸收。

（2）橡膠脫硫

廢舊橡膠再生是指廢舊硫化橡膠經過粉碎、加熱、機械處理等物理化學過程,使其從彈性狀態變成具有塑性和粘性的、能夠再硫化的橡膠。再生過程的實質是在熱、氧、機械作用和再生劑的化學與物理作用等的綜合作用下,使硫化膠s—s鍵和s—c鍵網絡破壞降解。

微波脫硫是利用在變化頻率極高的微波場中，一切極性基團都會隨微波場變化而劇烈運動，會在極性基團和分子之間產生巨大能量。硫化橡膠分子間及大分子內都存在s—s鍵和s—c鍵，可將其看成是一種硫醚鍵的偶極矩，因而硫化橡膠都會在微波場中發生偶極極化，并且硫醚鍵的偶極矩較大，在微波場中該處獲得的能量也較大。而且，一般硫化橡膠中都含有炭黑，而炭黑吸收微波的能力很強，因此，在微波能的作用下可使硫化橡膠的s—s鍵和s—c鍵斷裂，破壞硫化膠的網狀結構獲得塑性而使之再生。

微波脫硫法是非機械、非化學的一步再生法，相比傳統方法，脫硫時間短，生產效率高，質量優良，無須添加再生活化劑，生產過程無污染，對極性和非極性橡膠都有效，并且，通過控制微波場的強度，可獲得必需可塑性的再生膠。

第3篇

【關鍵詞】PBL 食品專業 生物化學 教學改革

【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810（2016）02-0065-02

PBL（Problem-Based Learning）是以問題為導向、以學生為中心的教學模式。該教學方法最早由美國神經病學教授Barrows在加拿大的McMaster大學首創，目前已成為國際上較為流行的教學方法。PBL教學具體過程由“提出問題―定義問題―小組討論（頭腦風暴）―分析問題并建構假設―界定學習目標―收集信息―提交學習報告并共享信息”七個步驟構成。該教學方法實現了從“填鴨式”教學向“能力提升型”教學的轉變，具有傳統教學方法無可比擬的優越性。

食品專業開設的生物化學課程是運用化學的理論和方法研究食品生物大分子的結構和代謝變化的學科，分靜態生物化學和動態生物化學兩部分，該課程是食品專業的學位課，實踐性很強，具有廣泛的應用價值。因課程體系龐雜，代謝途徑縱橫交錯，采用傳統的“灌輸式”教學導致學生的學習積極性不高，課堂氣氛沉悶，教學效果差強人意。為充分調動和激發食品專業學生學習該課程的積極性和主動性，提升學生的創新思維能力，我們選取了部分章節嘗試采用PBL教學方法進行授課，旨在為食品專業生物化學的課程教學改革提供新思路。

一 PBL教學法的實施

1.教學對象

我校2013級食品專業共有兩個班級，其中一班45人，二班56人，將人數相對較少的一班作為實驗組，二班為對照組，對照組仍采用傳統的教學模式，實驗組采用PBL教學模式。兩班在任課教師、教學大綱及課時總數相同的前提下進行授課。

2.教學方法

對照組采用傳統教學方法，即教學過程本著“以教師為主導，以講課為中心”的原則，采用大班全程“灌輸式”教學。對于學生而言，只需理解和記憶教師所授知識，在學期結束后進行統一考試。

實驗組選取動態生物化學部分章節采用PBL教學法，首先將全班45名學生分成5個實驗小組，便于該教學方法的具體實施。教師在備課中首先要基于教學大綱的要求確定某一章節的問題。問題是PBL的核心和起點，該問題是教師基于實際生活和學生的認知水平，并與學習內容相關聯，問題也可以由學生確定，是學生在日常生活中遇到的問題。PBL中設定的問題必須是能夠探索且在現實生活中具有一定的價值。問題確定后，教師需要給學生提出預期的目標及標準，便于學生圍繞中心解決問題。每個小組要明確將要解決的問題及要達到的目標，并做好小組內各成員的具體分工和任務的分配。如學習核酸代謝時，醫生為什么建議痛風患者不宜食用含嘌呤豐富的食物？為什么患者去醫院檢查時要測定尿酸水平？問題提出以后，各小組以問題為中心展開討論，在預期目標的指引下進行自主和合作學習，主動承擔起以解決問題為突破口的學習責任，學生在利用各種資源查閱資料后進行歸納、整理，課下根據各自所搜集的信息圍繞問題進行分組討論。在課堂上由教師再次重申問題，本著各抒己見和學術自由的原則，以小組為單位予以回答，各小組成員相互協作，對組內其他同學的回答進行補充或修正。教師可根據學生的回答進一步延伸并提出新問題，學生無法解決時，教師可做適當提示和啟發。課堂上也可進行小組討論，討論形式多樣，組內和組間均可進行，在討論中加深對正確理論的理解

還可以不斷發現新問題、解答新問題，教師要控制好課堂節奏。在討論和回答問題結束后，教師可結合討論的內容對問題進行科學的解答，并對課堂上同學們的討論和回答情況進行客觀的評價。評價的目的是使學生能很快從中得到正確的知識反饋，同時也對學生自主和合作學習的精神及解決問題的能力予以肯定，并進一步激發學生以問題為中心、聯系實際生活學習生物化學知識的熱情。

3.教學效果

課程結束后對對照組和實驗組進行教學效果的評價，評價方式采用問卷調查和卷面考試兩種方式，問卷調查側重于是否符合下列標準：教學內容符合大綱要求，論證科學嚴謹，重點突出，難點明確；信息量與深淺度適合大學生的學習特點，能反映本科學領域的技術應用效果，教學內容能達到理論聯系實際。對教師的教學能力也要進行評價，側重于下列標準：課堂組織能力強，能調動學生的積極性，教學方法與教學手段有助于學生加深對課程的理解，實現現代技術資源與教學內容的有機整合，信息量大，激發興趣，加深重點、難點理解，各種能力水平的學生均有收獲。卷面理論測試時對照組和實驗組均用同一套試卷，嚴格遵照大綱要求，試題覆蓋面廣，難度適中，但論述題偏重于應用。

問卷結果調查表明，對照組學生普遍認為傳統教學方法中教學內容符合大綱要求，重點突出，難點明確，但課堂氣氛沉悶，信息量較少，理論與實際脫節。實驗組學生對PBL教學法的滿意程度較高，覺得這種教學方法激發了學習興趣，感覺書本上的理論更貼近實際生活。在查閱資料的過程中擴大了視野，同時也鍛煉了利用各種檢索工具獲取信息的能力。學生之間團結協作的意識增強，無形中鍛煉了人際交往能力、邏輯思維能力和口頭表達能力，更重要的是鍛煉了發現問題后如何分析和解決問題的能力。卷面理論測試結果表明，實驗組成績高于對照組，主要體現在對論述題的解答上，對照組在解答論述題時思維很難展開，往往停留在書本層面，而實驗組學生則能以知識點為中心從多角度去分析問題，知識的縱向聯系較好，條理清楚、邏輯嚴密。

二 討論

在食品專業開設的生物化學課程分靜態生物化學和動態生物化學兩部分，該課程結合人與食物之間的關系，從食品工業技術的實際需要出發，從分子水平和化學變化的角度闡明生物大分子的組成及其在生命活動過程中的合成與代謝過程，是食品專業的學位課，在食品專業人才培養方案中占據核心地位。因課程理論體系龐雜，代謝途徑相互交錯，采用傳統的“填鴨式”教學，導致很多學生的學習興趣不高，同時也不符合高等教育培養高素質人才的要求。因此，對食品專業的生物化學教學方式進行改革刻不容緩。

PBL教學法以問題為導向，用問題串聯理論和實際生活，解決了傳統教學模式中理論與實際脫節的現象。學生帶著問題出發，將生物化學理論融入人類生活，主動參與自主探究，并與組內學生建立起合作關系，共同承擔分析問題和解決問題的責任，增強了對學習任務的責任感和對未來從事食品行業的敬畏感。在解決問題的過程中培養了團隊協作精神和創新思維能力。另外，在利用各種資源和工具搜集信息并在課堂上進行展示時，鍛煉了口頭表達、邏輯思維及捕捉、整合和提煉信息的能力。因此，在食品生物化學的教學過程中采用PBL教學法使學生的綜合素質得到了極大提升。對于教師而言，結合教學大綱與實際生活提出問題或引導學生提出問題關系到PBL教學法的成敗。因此，教師在擴大自己的知識面以及優化知識結構的同時，將書本理論與現實生活進行有機結合，進而挖掘和提煉出有價值的、值得深入探究的問題。同時，教師在課堂上控制課堂節奏的過程中也可以從學生的討論和學術爭論中得到一些教學啟示，從而為后續的教學積累寶貴的資料。

PBL教學法誕生后，曾在應用性較強的醫學專業中大力推廣，并逐漸從醫學教育領域走向其他領域，我們嘗試著將PBL教學法應用在食品專業的生物化學教學中。PBL教學法在本質上屬于一種開放式的教學模式，是基于問題的教學法，對教師的素質有著更高的要求，要求教師不但熟悉專業知識，還應廣泛涉獵其他相關學科知識。因此，問題的提出建立在深厚的專業底蘊的基礎之上，而教師在備課的過程中需要花費大量的時間和精力去挖掘和提煉才能提出科學和嚴密的問題。作為高校教師，承擔著繁重的教學任務和科研任務，在時間和精力上很難保證。對學生而言，一直習慣于“填鴨式”教學法，對設置的問題很難進行深入探究，再加上學業任務繁重，沒有太多的時間深入調查和研究，如果每一章節均采用PBL教學法，學生在時間和精力上同樣很難保證。所以，我們在食品專業生物化學的部分章節采用PBL教學法，PBL教學法覆蓋整本教材還需要深入的探究。

參考文獻

[1]盧宏柱、劉丹.PBL教學在我國高等醫學教育中的現狀[J].長江大學學報（自然科學版），2011（7）