基于能力本位的“食品分析實驗”教學改革與創(chuàng)新研究

劉壽春，林華娟，高加龍，曹湛慧，周 濃，鐘賽意

（廣東海洋大學食品科技學院，廣東湛江 524088）

“食品分析實驗”是一門理論性和實踐性緊密結(jié)合的食品專業(yè)核心實踐課程。常規(guī)的“食品分析實驗”教學過程，除了少部分理論講解外，實驗課部分主要以開設驗證性實驗為主，運行過程以教師為主導，學生只是驗證實驗方法[1-2]。這種過程限制了學生獨立思考的空間，忽視了學生學習的主動性、創(chuàng)造性和科學思維[3]。學生普遍存在實驗課積極性不足、實驗操作不規(guī)范、團隊協(xié)作不足、實驗結(jié)果不會分析等問題。針對這些問題，課題引入基于學生的“能力本位”進行教學改革，能力本位教育（Competency Based Education，簡稱CBE），是把培養(yǎng)學生的職業(yè)能力作為職業(yè)教育根本目的的教育理念。其核心內(nèi)容是從職業(yè)崗位的需要出發(fā)，確定能力目標。然后，以這些能力為目標設置相應的課程，并選取教學內(nèi)容進行教學，最后考核學生是否達到這些能力要求[4-6]。課程從培養(yǎng)目標定位、調(diào)整課前準備工作、優(yōu)化實驗內(nèi)容、學生成績多元考核評價等方面進行了探索與實踐[1-2]。通過實驗過程的改革，旨在學生對待實驗課的態(tài)度由被動變主動，提高學生的實踐動手能力、科學思維能力、對待食品行業(yè)的社會責任感等職業(yè)檢測能力及科學素養(yǎng)，更能適應社會對人才的需求。

1 教學改革對象及課程能力目標

1.1 教學改革對象

課題教學改革對象為2019 級和2020 級食品質(zhì)量與安全專業(yè)大學二年級學生，為期2 屆的教學改革。論文以2020 級一個教學班63 名學生為案例進行學情分析。

1.2 能力培養(yǎng)目標與對應教學活動

“食品分析實驗”課程能力培養(yǎng)目標及考核指標見表1。

表1 “食品分析實驗”課程能力培養(yǎng)目標及考核指標

根據(jù)“食品分析實驗”課程設計了以上5 個能力培養(yǎng)目標，根據(jù)每個課程能力目標，設定了不同的考核內(nèi)容。考核內(nèi)容更注重于學生的自主學習、實驗預習、實驗技能操作、實驗報告撰寫、實驗報告互評等。從多方面對學生的過程學習進行考核，以考促學。

2 教學改革成效分析與教學反思

2.1 基于實驗項目達成度分析學成情況

食品分析各實驗項目達成分數(shù)見圖1。

圖1 食品分析各實驗項目達成分數(shù)

由圖1 可知，食品分析8 個實驗項目的總平均達成分值為82±3.9 分，最低65 分，最高90 分。隨著實驗項目的進行，越往后的實驗項目，實驗步驟越復雜，自主操作越多，分數(shù)逐漸增高。經(jīng)過前2～3 個實驗項目的訓練和督學，學生的動手能力和實驗報告撰寫能力均有較大的提升，各個實驗項目的達成度均達到良好水平。

2.2 基于課程能力目標達成度分析實驗課教學成效

課程能力目標及其達成分數(shù)見圖2。

圖2 課程能力目標及其達成分數(shù)

以2020 級食安專業(yè)一個教學班共計63 名學生為例。由圖2 可知，“食品分析實驗”課程目標1、目標2、目標3、目標4 和目標5 的達成值分別為81，82，82，82，82 分，平均82 分，每個能力目標達成度均在良好水平。以下分各個能力目標進行達成度分析。

5 個課程能力目標的達成分數(shù)見圖3。

圖3 5 個課程能力目標的達成分數(shù)

由圖3 可知，能力目標1 的平均達成度為81 分，最高達成度為90 分，最低達成度為71 分，達成度均在70 分以上。目標1 主要學生掌握實驗基本操作技能，玻璃儀器、電子天平、分光光度計、pH 計等常用儀器的使用，實驗操作是否規(guī)范、熟練。主要考核內(nèi)容有期末技能考核、學生自我評價和實驗表現(xiàn)。從總體上看，學生通過實驗具體操作，基本熟練掌握了各種儀器的操作規(guī)范，但個別學生在技能考核和儀器使用中沒有按正確的操作方式，在平時實驗操作中仍有少部分學生按非正確的習慣性操作實驗。體現(xiàn)出這些學生錯誤使用基本儀器的慣性，下一步，要在學生實驗的過程中跟進，合理調(diào)整實驗過程中規(guī)范使用儀器的考核權重，強化學生對儀器使用的規(guī)范意識。

能力目標2 的平均達成度為82 分，最高達成度為89 分，最低達成度為72 分。目標2 主要通過開展脂類物質(zhì)、還原糖、蛋白質(zhì)、亞硝酸鹽、揮發(fā)性鹽基氮和氨基酸態(tài)氮等經(jīng)典食品分析實驗，從樣品前處理、測定到數(shù)據(jù)處理，全面考核學生對檢測方法的具體步驟和思路，實驗報告格式是否規(guī)范，內(nèi)容是否充實、完整。主要考核內(nèi)容有預習報告和實驗報告的整體質(zhì)量評價。從考核內(nèi)容結(jié)果可以看到，學生基本能夠?qū)嶒灲滩牡膬?nèi)容整合簡化形成流程圖的形式，對實驗的細節(jié)也有較好的把握，在正式實驗報告中也能通過查閱國家標準和研究性論文進行分析討論，基本掌握科技報告的撰寫格式。

能力目標3 的平均達成度為82 分，最高達成度為90 分，最低達成度為70 分。目標3 主要考核學生對實驗數(shù)據(jù)的采集和數(shù)據(jù)處理能力。主要考核內(nèi)容是實驗項目中的數(shù)據(jù)處理部分，有15 個學生在70～75 分，說明學生對數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析的理論知識的理解還不夠深入，也反映出實驗課和理論課不能完全同步進行的缺點，但通過后面理論課上的點評講解，這一問題逐步得到解決，并督促學生提前預習和查看網(wǎng)絡課程中理論講解，加深對實驗操作、實驗現(xiàn)象和實驗數(shù)據(jù)之間的相互關系與分析討論。因此，加強對理論知識的講解，對數(shù)據(jù)統(tǒng)計和處理能力的鍛煉，仍需在課程教學中增加內(nèi)容。

能力目標4 的平均達成度為82 分，最高達成度為89 分，最低達成度為68 分。目標4 主要考核學生對實驗分析和討論的能力。主要考核內(nèi)容為實驗報告中的實驗結(jié)果分析和討論部分，該目標的達成度良好，體現(xiàn)出學生有較好的分析問題意識，能夠根據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)果反推實驗過程中可能存在的問題及誤差影響，這與在上課過程中不斷督促和強調(diào)培養(yǎng)分析和解決問題的能力有關。總體上看，學生均能夠按照實驗報告要求完成目標任務，且完成質(zhì)量比較好。

能力目標5 的平均達成度為82 分，最高達成度為89 分，最低達成度為73 分。目標5 主要考核學生對實驗的安全意識、團隊合作意識和在實驗過程中的團隊交流協(xié)作能力。考核內(nèi)容主要為學生實驗報告中的心得體會和作業(yè)互評。絕大部分學生均能夠按照要求完成目標任務，而且反思感想較為深刻，完成質(zhì)量比較好。個別落后學生對實驗過程中的反思較少，跟小組成員之間也沒有良性的互動交流。下一步要加強落后生的學情分析，及時做出督學對策，促進學生及時完成學習任務，提高學生的學習能力和自律性。

2.3 基于調(diào)查問卷的學情分析

在課程將近結(jié)束之前，在問卷星給學生發(fā)放調(diào)查問卷，問卷內(nèi)容涉及課程的多方面的達成情況。

“食品分析實驗”課問卷調(diào)查分析及學情統(tǒng)計見 表2。

表2 “食品分析實驗”課問卷調(diào)查分析及學情統(tǒng)計

由表2 可知，從調(diào)查問卷的統(tǒng)計分析不難發(fā)現(xiàn)，學生經(jīng)過該課程的學習，在知識獲取（86%）、動手操作（80%）、科技報告撰寫（61%）、文獻查閱（70%）、團隊協(xié)作（82%） 等能力方面有很大的提升，課程的實用性（24%） 也提升了學生對專業(yè)的認可度，對未來確定繼續(xù)學習食品分析相關知識或研究（72%） 或極有可能從事食品分析相關工作（59%）的可能性也有提升，在課程思政方面，也對學生的專業(yè)素養(yǎng)和職業(yè)道德進行了引導（65%）。進而總體提升了學生對該課程的認可和喜歡程度（73%），從必須要學到喜歡去學，并逐漸引導到未來的職業(yè)規(guī)劃。

2.4 教學反思與持續(xù)改進

該學期課程利用好大學在線平臺，對所有實驗項目采取基于能力本位驅(qū)動的方法開展教學。學生在實驗開展前進行實驗預習，通過預習報告使學生對實驗的過程有了清晰的認知，同時對實驗過程中要用到的試劑方法和細節(jié)都有了較好的把握。這一點從能力目標1 和目標2 達成度方面有所體現(xiàn)。在能力考核權重比例方面，實驗課程特別注重學生的實際操作和動手能力，因此所有實驗整體比例較大（為94%），期末技能考核比例為6%。從達成分數(shù)來看，由于學生是先學理論后做實驗，所以對實驗的理解較為深刻，在分析討論中能夠較好地從理論出發(fā)；從學生個體的能力目標達成度分布情況看，中等學生所占比例約12.5%，體現(xiàn)在這些學生學習自覺性比較差，實驗報告未用心撰寫，在學習過程中雖然也關注了這部分學生，但是督學力度仍不夠大。下一步，要強化落后生的督學和幫扶，激發(fā)落后生的學習積極性。

3 結(jié)語

經(jīng)過課程能力目標和考核內(nèi)容的調(diào)整，探索新的實驗教學方法，從課前預習開始入手，進行技能考核、小組協(xié)作、實驗報告的分析與討論、作業(yè)互評等方面，把原有的教師主導轉(zhuǎn)為學生為主體的改革和創(chuàng)新，以提高學生的綜合素質(zhì)與創(chuàng)新能力；并通過能力目標達成度和問卷調(diào)查方式分析教改效果。教改結(jié)果顯示，采用新教學方法后，學生表示認可和“喜歡”實驗的比例提升至73%，且未來從事本課程相關專業(yè)的意愿也有很大提升。新教學方法實施了2 屆，均得到相似的結(jié)果，表明新教學方法能有效促進學生的學習興趣和積極性，提高學生的邏輯性思維和駕馭知識的能力，具有較高的推廣價值和意義。