同伴教学法在食品工程原理实验课程中的应用
肖满+倪学文
[摘 要]同伴教学法（peer instruction，简称PI）是一种新的理论课程教学方法，该教学方法是设计概念测试题，组织学生课上和课后答题，变专一课堂教授为引导学生自主学习和学生合作探究的教学方法。针对食品工程原理实验课程特点，将同伴教学法引入到实验教学环节中。通过对同伴教学法的实施过程设计和实施方案设计，提高食品工程原理的实验教学效果。
[关键词]食品工程原理实验;同伴教学法;教学方法
[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2016）01-0031-02
一、前言
食品工程原理实验是食品专业的必修专业基础实验课，课程内容主要包括动量传递、热量传递和质量传递的实验。动量传递内容包括离心泵特性曲线的测定，以及过滤系数实验;热量传递内容包括对流传热系数测定;质量传递内容包括精馏塔板效率测定;此外还包括热、质同时传递的过程，如食品的干燥实验。该实验课程是食品工程原理课程的一个重要教学环节，基本任务是加深对食品工程原理课程中基本理论知识的理解，培养学生动手能力和操作技能。目前国内高校普遍存在教学资源有限，以及班级学生人数众多的问题，食品工程原理实验课程，仍以少数学生动手操作为主，多数学生观看。在这样的实验教学过程中，难以有效达到培养每个学生动手能力和操作能力的教学要求。因此，许多专业教师都在探索积极的实验教学策略。[1] [2] [3] [4]
同伴教学法（peer instruction， 简称PI）是一种新的理论课程教学方法，该教学方法是设计概念测试题，组织学生课上和课后答题，变专一课堂教授为引导学生自主学习和学生合作探究的教学方法。[5]该教学方法目前主要是在物理理论课程教学中有应用，并取得良好的教学效果。[6] [7]但是该教学方法未应用到实验课程的教学过程中。在“以学生发展为本”这一教育价值观的主导下，同伴教学作为一种有效的教学方法已经吸引了许多国内外研究者和教师的兴趣。同伴教学法是以教学中的人际合作与互动为基本特征，以合作互动学习小组为基本的教学方式，是学生同伴之间相互施教、共同受益的一种教学组织形式。它以团队成绩为评价标准，系统地利用教学动态因素之间的合作和互动来促进学习，使学习过程不再是简单的知识传授与接收;它搭建了师生互动、生生互动的学习平台，突出了学生学习的自主性、主体性，培养了学生的团队合作意识。学生在“教中学”的过程中能最大限度地发挥自身学习的主动性和创造性，在获取知识的同时培养了自身的合作学习能力和社会交往能力。
我国同伴教学的应用范围多集中在社科领域，在高等教育中主要应用于英语、计算机以及政治思想管理方面，有关实验教学方面的应用几近空白。在研究方法层面，国内研究倡议多于研究和实践，且大部分在尝试，停留在感性认识上，缺乏研究的系统性和科学性。国外对同伴教学的组织方式和操作形式是多种多样的。从班级的组织形式来说主要有跨领域同班教学（cross-age tutoring）、同龄同伴教学（same-age tutoring）。从操作方式来说，国外研究更加深入和细致，如同伴教学持续的时间长短、同伴教师的选择、同伴小组成员的人数、性别组成、成员的种族和背景等都有详细的设计。理论上说，同伴教学可适用于任何学科。在英国高等教育中，各种不同的同伴教学正在被广泛应用，实施的课程从历史、法律、音乐、金融到化学、数学、工程、医药，甚至还应用到初等教师培训中。但从已有的研究来看，大多还是集中在阅读等语言类的学习领域和数学等基本技能课程领域。不少研究者都在各自的领域借助同伴教学法的力量来帮助学生加深对较难概念的理解、规律的理解，以此来培养学生解决问题的能力。由于专业和学科的不同，这些研究显得有些分散。
食品科学与工程属于实践性极强的应用交叉学科，实验教学作为其组成部分，对培养学生工程实践能力、专业技能、创新思维具有重要作用。在食品专业实验中采用PI教学模式，将为学生的主动学习和个性发展创造一个较好的外部环境，体现以人为本、因材施教的教学理念。因此，本文将探讨同伴教学法在食品工程原理实验课程中的应用。
二、同伴教学法在食品工程原理实验课程中的应用
（一）实施过程
学生以小组实验为形式，以实验任务为学习目标，组内成员相互帮助、合作，促使组内成员达到人人进步的目标。在小组活动中明确每个组员的个人责任，以实现小组成员之间的良性互动和合作，使学生认识到，他们不仅要为自己的学习负责，而且还要为其所在小组的其他同伴的学习负责，小组成员之间互相依赖，共同进步。采用小组实验成绩和个人成绩相结合的方式进行教学效果评价。
（二）实施方案
1.实验教学讲义的准备。在教学课程开始前2-6个月，教师开始制订完整的、详细的实验方案。
2.预备实验。教师在教学课程前1-3周找出同伴教学实验过程中的控制点，设计课程中需要进行辨析的是非判断题，制定学生评教表。
3.实验分组。教师在教学课程前两周计划实验课程，学生在教师的指导下，根据自身差异进行分组，每组4人。分组遵循“组内异质，组间同质”的原则。小组内部成员进行分工，完成实验分组表格。
组长：由协调能力强，具有责任心的学生担任，负责协调小组实验工作。原料处理与加工：由动手能力强，具备一定加工经验的学生担任。产成品检测：由基础化学操作能力强的学生担任。数据记录、汇总与分析：由细心的学生担任，进行实验数据的处理，实验结果的汇总分析。
4.实验预习。在学生实验课程前1周进行，学生每人根据实验讲义及自身的小组分工，提出自己的问题，查找相关资料予以解决，无法解决的带至实验课堂上。
5.实验课程开展。教师简单讲解基本理论，将学生提出的问题汇总，根据汇总结果向学生提出预先设计好的是非判断题。教师根据学生做出判断的正确率，若正确率<50%，则给予2-5分钟的时间，让不同观念的学生进行小组内或小组间的讨论，然后教师进行简单小结，学生分组实验。若出现问题，则按以下流程处理：出现问题，组内讨论，组间讨论，教师启发，完成实验。实验课程结束时，学生完成实验报告，交给教师。实验课程结束时，教师根据实验开展过程及成果进行小组评分，根据每组成员在团队中工作态度、工作能力及实验报告进行个人评分。学生成绩由小组评分和个人评分按比例计算得出。实验课程结束时，学生填写学生评教表，如表1所示。
6.教师根据学生评教表整理出学生评教汇总表，并结合学生实验成绩汇总表进行数据分析，完成教学研究报告。
表1 ? 学生评教表
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高校实验教学是培养和造就创新型人才的渠道和摇篮，结合工科院校科研课题、生产实际和具有丰富的软硬件实验教学资源，精心设计一些创新实验项目，以学生分组为基本的教学方式，以团队成绩为评价标准，构建PI实验教学模式对全面提高实验教学效果有重要的意义。PI实验教学模式可以为学生搭建一个自主学习、探讨研究的平台。它搭建了师生互动、生生互动的学习平台，突出了学生学习的自主性、主体性，培养了学生团队合作意识，可以激发学生的实验兴趣，培养学生的创新意识，提高学生的综合素质，促进食品专业实验教学体系的构建和完善。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 陈春刚，韩芬霞.提高食品工程原理课程实验教学质量的看法[J].农产品加工：创新版（中），2014（3）：84-85.
[2] 纪俊敏，魏安池，刘玉兰.食品工程原理实验教学方法改进初探[J].大学教育，2014（12）：57.
[3] 张春芝，金丽梅.自主合作式教学方法在《食品工程原理实验》中的实践[J].课程教育研究，2013（28）：235-236.
[4] 尚宏丽，孟鑫.提高涉农本科食品工程原理实验教学质量的探索与研究[J].中国校外教育（上旬）：2012（6）：107-107.
[5] 张萍.Eric Mazur：Peer Instruction哈佛大学物理学课程教学新方法[J].中国大学教学，2010（8）：69-71.
[6] 冯丽霞，蒋大桥，冯秀梅.同伴教学法的中学物理教学实践探索——以“粒子在场中的运动”为例[J].课程.教材.教法，2014（9）：86-90.
[7] 潘江洪，李廷会.同伴教学法对课堂期望的影响——基于广西师范大学《电磁学》的教学实践研究[J].物理与工程，2014（3）：51-55.
[责任编辑：陈 明]
[摘 要]同伴教学法（peer instruction，简称PI）是一种新的理论课程教学方法，该教学方法是设计概念测试题，组织学生课上和课后答题，变专一课堂教授为引导学生自主学习和学生合作探究的教学方法。针对食品工程原理实验课程特点，将同伴教学法引入到实验教学环节中。通过对同伴教学法的实施过程设计和实施方案设计，提高食品工程原理的实验教学效果。
[关键词]食品工程原理实验;同伴教学法;教学方法
[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2016）01-0031-02
一、前言
食品工程原理实验是食品专业的必修专业基础实验课，课程内容主要包括动量传递、热量传递和质量传递的实验。动量传递内容包括离心泵特性曲线的测定，以及过滤系数实验;热量传递内容包括对流传热系数测定;质量传递内容包括精馏塔板效率测定;此外还包括热、质同时传递的过程，如食品的干燥实验。该实验课程是食品工程原理课程的一个重要教学环节，基本任务是加深对食品工程原理课程中基本理论知识的理解，培养学生动手能力和操作技能。目前国内高校普遍存在教学资源有限，以及班级学生人数众多的问题，食品工程原理实验课程，仍以少数学生动手操作为主，多数学生观看。在这样的实验教学过程中，难以有效达到培养每个学生动手能力和操作能力的教学要求。因此，许多专业教师都在探索积极的实验教学策略。[1] [2] [3] [4]
同伴教学法（peer instruction， 简称PI）是一种新的理论课程教学方法，该教学方法是设计概念测试题，组织学生课上和课后答题，变专一课堂教授为引导学生自主学习和学生合作探究的教学方法。[5]该教学方法目前主要是在物理理论课程教学中有应用，并取得良好的教学效果。[6] [7]但是该教学方法未应用到实验课程的教学过程中。在“以学生发展为本”这一教育价值观的主导下，同伴教学作为一种有效的教学方法已经吸引了许多国内外研究者和教师的兴趣。同伴教学法是以教学中的人际合作与互动为基本特征，以合作互动学习小组为基本的教学方式，是学生同伴之间相互施教、共同受益的一种教学组织形式。它以团队成绩为评价标准，系统地利用教学动态因素之间的合作和互动来促进学习，使学习过程不再是简单的知识传授与接收;它搭建了师生互动、生生互动的学习平台，突出了学生学习的自主性、主体性，培养了学生的团队合作意识。学生在“教中学”的过程中能最大限度地发挥自身学习的主动性和创造性，在获取知识的同时培养了自身的合作学习能力和社会交往能力。
我国同伴教学的应用范围多集中在社科领域，在高等教育中主要应用于英语、计算机以及政治思想管理方面，有关实验教学方面的应用几近空白。在研究方法层面，国内研究倡议多于研究和实践，且大部分在尝试，停留在感性认识上，缺乏研究的系统性和科学性。国外对同伴教学的组织方式和操作形式是多种多样的。从班级的组织形式来说主要有跨领域同班教学（cross-age tutoring）、同龄同伴教学（same-age tutoring）。从操作方式来说，国外研究更加深入和细致，如同伴教学持续的时间长短、同伴教师的选择、同伴小组成员的人数、性别组成、成员的种族和背景等都有详细的设计。理论上说，同伴教学可适用于任何学科。在英国高等教育中，各种不同的同伴教学正在被广泛应用，实施的课程从历史、法律、音乐、金融到化学、数学、工程、医药，甚至还应用到初等教师培训中。但从已有的研究来看，大多还是集中在阅读等语言类的学习领域和数学等基本技能课程领域。不少研究者都在各自的领域借助同伴教学法的力量来帮助学生加深对较难概念的理解、规律的理解，以此来培养学生解决问题的能力。由于专业和学科的不同，这些研究显得有些分散。
食品科学与工程属于实践性极强的应用交叉学科，实验教学作为其组成部分，对培养学生工程实践能力、专业技能、创新思维具有重要作用。在食品专业实验中采用PI教学模式，将为学生的主动学习和个性发展创造一个较好的外部环境，体现以人为本、因材施教的教学理念。因此，本文将探讨同伴教学法在食品工程原理实验课程中的应用。
二、同伴教学法在食品工程原理实验课程中的应用
（一）实施过程
学生以小组实验为形式，以实验任务为学习目标，组内成员相互帮助、合作，促使组内成员达到人人进步的目标。在小组活动中明确每个组员的个人责任，以实现小组成员之间的良性互动和合作，使学生认识到，他们不仅要为自己的学习负责，而且还要为其所在小组的其他同伴的学习负责，小组成员之间互相依赖，共同进步。采用小组实验成绩和个人成绩相结合的方式进行教学效果评价。
（二）实施方案
1.实验教学讲义的准备。在教学课程开始前2-6个月，教师开始制订完整的、详细的实验方案。
2.预备实验。教师在教学课程前1-3周找出同伴教学实验过程中的控制点，设计课程中需要进行辨析的是非判断题，制定学生评教表。
3.实验分组。教师在教学课程前两周计划实验课程，学生在教师的指导下，根据自身差异进行分组，每组4人。分组遵循“组内异质，组间同质”的原则。小组内部成员进行分工，完成实验分组表格。
组长：由协调能力强，具有责任心的学生担任，负责协调小组实验工作。原料处理与加工：由动手能力强，具备一定加工经验的学生担任。产成品检测：由基础化学操作能力强的学生担任。数据记录、汇总与分析：由细心的学生担任，进行实验数据的处理，实验结果的汇总分析。
4.实验预习。在学生实验课程前1周进行，学生每人根据实验讲义及自身的小组分工，提出自己的问题，查找相关资料予以解决，无法解决的带至实验课堂上。
5.实验课程开展。教师简单讲解基本理论，将学生提出的问题汇总，根据汇总结果向学生提出预先设计好的是非判断题。教师根据学生做出判断的正确率，若正确率<50%，则给予2-5分钟的时间，让不同观念的学生进行小组内或小组间的讨论，然后教师进行简单小结，学生分组实验。若出现问题，则按以下流程处理：出现问题，组内讨论，组间讨论，教师启发，完成实验。实验课程结束时，学生完成实验报告，交给教师。实验课程结束时，教师根据实验开展过程及成果进行小组评分，根据每组成员在团队中工作态度、工作能力及实验报告进行个人评分。学生成绩由小组评分和个人评分按比例计算得出。实验课程结束时，学生填写学生评教表，如表1所示。
6.教师根据学生评教表整理出学生评教汇总表，并结合学生实验成绩汇总表进行数据分析，完成教学研究报告。
表1 ? 学生评教表
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高校实验教学是培养和造就创新型人才的渠道和摇篮，结合工科院校科研课题、生产实际和具有丰富的软硬件实验教学资源，精心设计一些创新实验项目，以学生分组为基本的教学方式，以团队成绩为评价标准，构建PI实验教学模式对全面提高实验教学效果有重要的意义。PI实验教学模式可以为学生搭建一个自主学习、探讨研究的平台。它搭建了师生互动、生生互动的学习平台，突出了学生学习的自主性、主体性，培养了学生团队合作意识，可以激发学生的实验兴趣，培养学生的创新意识，提高学生的综合素质，促进食品专业实验教学体系的构建和完善。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 陈春刚，韩芬霞.提高食品工程原理课程实验教学质量的看法[J].农产品加工：创新版（中），2014（3）：84-85.
[2] 纪俊敏，魏安池，刘玉兰.食品工程原理实验教学方法改进初探[J].大学教育，2014（12）：57.
[3] 张春芝，金丽梅.自主合作式教学方法在《食品工程原理实验》中的实践[J].课程教育研究，2013（28）：235-236.
[4] 尚宏丽，孟鑫.提高涉农本科食品工程原理实验教学质量的探索与研究[J].中国校外教育（上旬）：2012（6）：107-107.
[5] 张萍.Eric Mazur：Peer Instruction哈佛大学物理学课程教学新方法[J].中国大学教学，2010（8）：69-71.
[6] 冯丽霞，蒋大桥，冯秀梅.同伴教学法的中学物理教学实践探索——以“粒子在场中的运动”为例[J].课程.教材.教法，2014（9）：86-90.
[7] 潘江洪，李廷会.同伴教学法对课堂期望的影响——基于广西师范大学《电磁学》的教学实践研究[J].物理与工程，2014（3）：51-55.
[责任编辑：陈 明]
