农产品无损检测技术教学改革分析
摘要：PBL（ProblemBasedLearning，PBL）教学法是以问题为基础，围绕学生，使学生通过学习拥有并逐渐掌握自学能力、综合思考能力和解决实际问题能力的教学法。结合农产品无损检测技术课程的特点，探讨了PBL在“农产品无损检测技术”课程教学中的应用方法，认为PBL教学法有利于提高教学质量、提高学生学习的积极性，是值得推广的现代教学法。
关键词：PBL教学法；农产品无损检测；教学方法
我国科技发展的方向就是创新、创新、再创新，创新的事业呼唤创新的人才[1]。在我国，研究生教育肩负着为现代化建设培养高素质、高层次创造型人才的重任。随着这几年我国硕士研究生招生人数和教育规模逐年扩大，学生的培养质量水平却有下滑的趋势[2-3]，存在着课堂教学方式方法单一、研究生研究学习习惯被动、研究性探索学习能力不足、发现问题能力不强、研究创新能力较低等问题[4]。“农产品无损检测技术”是陕西师范大学农产品加工方向研究生的一门专业必修课，是集物理学、化学、物料物性学、分析仪器、数据处理、信号分析和计算机应用等学科为一体的交叉型以应用为目的的科学。而这门课教学的内容量多，涉及的知识面范围广且具有抽象性、学科实践性和应用性强，因此亟待改进教学方式以提高教学质量。近年来，基于问题的PBL（ProblemBasedLearning）学习模式被全世界诸多知名院校所重视，并在实施中呈现出多元化的形式和多样的发展特色，在医学、法律、化学和计算机等其他专业的高等教育领域取得了较好的教学效果[4-7]。本文以“农产品无损检测技术”课程为例，探讨PBL在教学过程中的具体运用。
1PBL教学模式
PBL（ProblemBasedLearning）即教学以问题为导向的教学方法，目前已成为当前较为流行的一种教学方法。PBL是基于现实问题，以学生为主体，并与教师设计和实践紧密相联的教学模式，由美国的神经病学教授Barrows在加拿大的麦克马斯特大学首创。PBL的基本教学模式是小组讨论式教学方法，这种教学方法一改中国这些年教学中基本依靠教师单一讲授方式的灌输学习模式，能够有效地激发学生在科研探索中的兴趣，将学生的被动学习模式化为主动要求学习，培养学生的自主学习能力和习惯，而教师在整个学习过程充当的是促进者与帮助者的作用；PBL可超越交叉多种学科领域，针对特定的问题来编制课程，从而达到锻炼学生自身的科研创新能力、独立自主性以及综合运用新知识解决新问题的能力[8-9]，同时从某种程度上提高了学生的语言沟通能力和团队协作能力。另一方面，也帮助教师积极探索，改进教学方法，对教学相长具有促进的作用和意义。
2PBL教学法在“农产品无损检测技术”课教学中的应用
2.1建立问题情境，形成主题问题
问题情境是这种学习的组织中心，教师根据课程的教学内容、教学目标、学生学情，设计相关问题情境，形成主题问题。这样就把学生置于有意义的、复杂的情境中，学生成为解决问题的人，通过建立问题情境能激发并一直使学生保持着兴趣，激活学生头脑中已经掌握的知识，学生已获得的知识也容易被调取，并推动他们去学习未知的知识，有机联系所学知识与实际应用。以近红外检测技术为例，提出要检测苹果中的酸度、固形物含量等应该怎么做，学生自然回答，采用化学的方法，教师在分析化学方法等优缺点的基础上指出研究表明，近红外光谱能实现对苹果中酸度、固形物含量等进行快速无损检测，接着引出主体问题，近红外光谱为什么能实现对苹果中酸度、固形物的检测。
2.2确立需要解决的学习问题
针对主体问题，学生将进一步分析提出解决这个主题问题时会面对的一系列子问题，根据这些子问题与教学内容和教学目标、学生原有知识经验和认知水平的相关度，教师引导学生确定子问题中可能指向关键性概念的问题、能够达到教学目标的问题作为学习问题，并且对所确定学习问题进行分析，激活学生已有的和学习问题相关的知识，明确已有知识与新学习知识之间的关联与深入。通过解决学习问题，有效推动学生带有目的、终有成效地学习，掌握学科基础知识，发展专业通用技能。这样不仅可以吸引学生主动参与到教学过程中去,而且易于使学生形成创新能力，并在将来在食品相关工作中解决实际问题的能力。以上述的主体问题为例，可引导学生得出以下几个学习问题：①近红外光谱为什么能反映食品中物质的含量；②怎样实现近红外光谱对食品的定量分析；③近红外光谱对食品进行定量分析的技术难点是什么；④目前近红外光谱技术在食品中的应用现状及发展趋势。通过这些由浅入深，由理论到应用的一系列相互关联的问题，学生将明确每章教学目标，深刻体会到无损检测技术的学习内容与工程应用密切相关，学以致用，培养了分析问题和解决问题的能力。
2.3收集资料，探究解决问题
学生自愿分成小组，每组4~6人，每组推选1个组长，负责协调组内分工。学生上课前用业余时间利用教材、文献和互联网等媒介工具各自分头查找资料，先获取相关知识，小组内部成员之间、小组与小组之间在学习过程中可以相互交流已有资源，共同分享、沟通。最后对所收集到的信息进行整理、分析，解决问题并将研究成果制作成课件、撰写讲稿。
2.4进行课堂讨论，归纳总结
教师组织课堂讨论，每个小组代表发言，讲述完后，大家针对该小组的讲述提出问题并进行讨论，教师对学生讨论中有争议或疑问的地方给予评议和指点，拓展学生思维，并巧妙地融入一些国内外在农产品无损检测技术最新进展丰富教学信息。各小组汇报完毕后，教师将会对学生的学习情况进行评价和总结，补充完善学生的认知结构，使其掌握的知识系统化。
3体会
PBL教学法应用于研究生“农产品无损检测技术”课程的教学中，比起传统的“填鸭式”教学法，PBL教学法充分发挥了学生在教学中的主体作用，调动了学生的积极性，提高了教学质量。
3.1PBL教学能提高学生的自学能力，激发了学生学习的兴趣
在PBL教学中，学生是知识的主人，通过收集分析资料、讨论交流思想，提高自学能力，从而养成终身主动获取知识的良好习惯。学生带着问题去学习新的知识，在提高学生的自学能力的同时，也大大激发了学生的学习兴趣。
3.2PBL教学能提高学生分析问题、解决复杂问题的能力
PBL教学中，学生在寻找解决问题的方法时，进行独立的查询和整理相关资料，有助于独立地发现问题，找到解决问题的快捷合理的方法，这样锻炼了学生分析和处理复杂问题能力，另外在与教师、同学的观点碰撞中，学生的工程思维将得到大幅度提升。
3.3PBL教学有益于学生将所学知识加以综合运用
PBL教学是以问题为刺激学习之物，打破过去以学过的材料背景作为学习新内容的刺激物。对学生来说，要想解决问题或者分析案例，就得搜集能解决问题和案例相关的知识。这些知识可能来自各种渠道的领域，如各门学科基础理论知识、人们长久的实践经验和学生自身已经掌握的知识等。学生在对掌握的知识加以综合运用分析整理后，才能解决问题。因此，采用PBL教学模式，有助于学生综合运用知识。
3.4有利于提高学生的综合素质
学生小组讨论时，每位学生都要轮流交换自己对问题的分析和看法，让学生在小组讨论这个环节中敢于充分流畅表达自己的思想，这样无形中提高了学生与他人的沟通交流能力及语言表达能力。讨论遇到瓶颈时，组员之间相互帮助共同面对，可以培养学生合作的习惯，将有助于塑造其综合素质。
4结语
研究生的课堂教学中应用PBL教学方法，将学生定位成发现问题者、建构知识者、全力解决问题者；通过调动学生积极主动地学习，避免学生成为被动消极的接受者。教师在教学过程负责组织促进、指导者、引导者，而不仅仅是知识的传授者。应用PBL教学法，能非常有效地提高学生的学习兴趣，培养学生自主思考、敢于提问、刻苦钻研、独立解决问题的能力，促使学生主动学习、探究，为创新思维的形成提供广阔的空间。
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作者：赵武奇 高贵田 张清安 赵雪萌 单位：陕西师范大学食品工程与营养科学学院
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