基于能力本位的“食品分析實(shí)驗(yàn)”教學(xué)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(xué)食品科技學(xué)院，廣東湛江 524088）

“食品分析實(shí)驗(yàn)”是一門理論性和實(shí)踐性緊密結(jié)合的食品專業(yè)核心實(shí)踐課程。常規(guī)的“食品分析實(shí)驗(yàn)”教學(xué)過程，除了少部分理論講解外，實(shí)驗(yàn)課部分主要以開設(shè)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，運(yùn)行過程以教師為主導(dǎo)，學(xué)生只是驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)方法[1-2]。這種過程限制了學(xué)生獨(dú)立思考的空間，忽視了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、創(chuàng)造性和科學(xué)思維[3]。學(xué)生普遍存在實(shí)驗(yàn)課積極性不足、實(shí)驗(yàn)操作不規(guī)范、團(tuán)隊(duì)協(xié)作不足、實(shí)驗(yàn)結(jié)果不會(huì)分析等問題。針對(duì)這些問題，課題引入基于學(xué)生的“能力本位”進(jìn)行教學(xué)改革，能力本位教育（Competency Based Education，簡(jiǎn)稱CBE），是把培養(yǎng)學(xué)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(biāo)。然后，以這些能力為目標(biāo)設(shè)置相應(yīng)的課程，并選取教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)，最后考核學(xué)生是否達(dá)到這些能力要求[4-6]。課程從培養(yǎng)目標(biāo)定位、調(diào)整課前準(zhǔn)備工作、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、學(xué)生成績(jī)多元考核評(píng)價(jià)等方面進(jìn)行了探索與實(shí)踐[1-2]。通過實(shí)驗(yàn)過程的改革，旨在學(xué)生對(duì)待實(shí)驗(yàn)課的態(tài)度由被動(dòng)變主動(dòng)，提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力、科學(xué)思維能力、對(duì)待食品行業(yè)的社會(huì)責(zé)任感等職業(yè)檢測(cè)能力及科學(xué)素養(yǎng)，更能適應(yīng)社會(huì)對(duì)人才的需求。

1 教學(xué)改革對(duì)象及課程能力目標(biāo)

1.1 教學(xué)改革對(duì)象

課題教學(xué)改革對(duì)象為2019 級(jí)和2020 級(jí)食品質(zhì)量與安全專業(yè)大學(xué)二年級(jí)學(xué)生，為期2 屆的教學(xué)改革。論文以2020 級(jí)一個(gè)教學(xué)班63 名學(xué)生為案例進(jìn)行學(xué)情分析。

1.2 能力培養(yǎng)目標(biāo)與對(duì)應(yīng)教學(xué)活動(dòng)

“食品分析實(shí)驗(yàn)”課程能力培養(yǎng)目標(biāo)及考核指標(biāo)見表1。

表1 “食品分析實(shí)驗(yàn)”課程能力培養(yǎng)目標(biāo)及考核指標(biāo)

根據(jù)“食品分析實(shí)驗(yàn)”課程設(shè)計(jì)了以上5 個(gè)能力培養(yǎng)目標(biāo)，根據(jù)每個(gè)課程能力目標(biāo)，設(shè)定了不同的考核內(nèi)容?？己藘?nèi)容更注重于學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)技能操作、實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫、實(shí)驗(yàn)報(bào)告互評(píng)等。從多方面對(duì)學(xué)生的過程學(xué)習(xí)進(jìn)行考核，以考促學(xué)。

2 教學(xué)改革成效分析與教學(xué)反思

2.1 基于實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目達(dá)成度分析學(xué)成情況

食品分析各實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目達(dá)成分?jǐn)?shù)見圖1。

圖1 食品分析各實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目達(dá)成分?jǐn)?shù)

由圖1 可知，食品分析8 個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的總平均達(dá)成分值為82±3.9 分，最低65 分，最高90 分。隨著實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的進(jìn)行，越往后的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，實(shí)驗(yàn)步驟越復(fù)雜，自主操作越多，分?jǐn)?shù)逐漸增高。經(jīng)過前2～3 個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的訓(xùn)練和督學(xué)，學(xué)生的動(dòng)手能力和實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫能力均有較大的提升，各個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的達(dá)成度均達(dá)到良好水平。

2.2 基于課程能力目標(biāo)達(dá)成度分析實(shí)驗(yàn)課教學(xué)成效

課程能力目標(biāo)及其達(dá)成分?jǐn)?shù)見圖2。

圖2 課程能力目標(biāo)及其達(dá)成分?jǐn)?shù)

以2020 級(jí)食安專業(yè)一個(gè)教學(xué)班共計(jì)63 名學(xué)生為例。由圖2 可知，“食品分析實(shí)驗(yàn)”課程目標(biāo)1、目標(biāo)2、目標(biāo)3、目標(biāo)4 和目標(biāo)5 的達(dá)成值分別為81，82，82，82，82 分，平均82 分，每個(gè)能力目標(biāo)達(dá)成度均在良好水平。以下分各個(gè)能力目標(biāo)進(jìn)行達(dá)成度分析。

5 個(gè)課程能力目標(biāo)的達(dá)成分?jǐn)?shù)見圖3。

圖3 5 個(gè)課程能力目標(biāo)的達(dá)成分?jǐn)?shù)

由圖3 可知，能力目標(biāo)1 的平均達(dá)成度為81 分，最高達(dá)成度為90 分，最低達(dá)成度為71 分，達(dá)成度均在70 分以上。目標(biāo)1 主要學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)基本操作技能，玻璃儀器、電子天平、分光光度計(jì)、pH 計(jì)等常用儀器的使用，實(shí)驗(yàn)操作是否規(guī)范、熟練。主要考核內(nèi)容有期末技能考核、學(xué)生自我評(píng)價(jià)和實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)。從總體上看，學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)具體操作，基本熟練掌握了各種儀器的操作規(guī)范，但個(gè)別學(xué)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(shí)實(shí)驗(yàn)操作中仍有少部分學(xué)生按非正確的習(xí)慣性操作實(shí)驗(yàn)。體現(xiàn)出這些學(xué)生錯(cuò)誤使用基本儀器的慣性，下一步，要在學(xué)生實(shí)驗(yàn)的過程中跟進(jìn)，合理調(diào)整實(shí)驗(yàn)過程中規(guī)范使用儀器的考核權(quán)重，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)儀器使用的規(guī)范意識(shí)。

能力目標(biāo)2 的平均達(dá)成度為82 分，最高達(dá)成度為89 分，最低達(dá)成度為72 分。目標(biāo)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(shí)驗(yàn)，從樣品前處理、測(cè)定到數(shù)據(jù)處理，全面考核學(xué)生對(duì)檢測(cè)方法的具體步驟和思路，實(shí)驗(yàn)報(bào)告格式是否規(guī)范，內(nèi)容是否充實(shí)、完整。主要考核內(nèi)容有預(yù)習(xí)報(bào)告和實(shí)驗(yàn)報(bào)告的整體質(zhì)量評(píng)價(jià)。從考核內(nèi)容結(jié)果可以看到，學(xué)生基本能夠?qū)?shí)驗(yàn)教材的內(nèi)容整合簡(jiǎn)化形成流程圖的形式，對(duì)實(shí)驗(yàn)的細(xì)節(jié)也有較好的把握，在正式實(shí)驗(yàn)報(bào)告中也能通過查閱國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和研究性論文進(jìn)行分析討論，基本掌握科技報(bào)告的撰寫格式。

能力目標(biāo)3 的平均達(dá)成度為82 分，最高達(dá)成度為90 分，最低達(dá)成度為70 分。目標(biāo)3 主要考核學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中的數(shù)據(jù)處理部分，有15 個(gè)學(xué)生在70～75 分，說明學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析的理論知識(shí)的理解還不夠深入，也反映出實(shí)驗(yàn)課和理論課不能完全同步進(jìn)行的缺點(diǎn)，但通過后面理論課上的點(diǎn)評(píng)講解，這一問題逐步得到解決，并督促學(xué)生提前預(yù)習(xí)和查看網(wǎng)絡(luò)課程中理論講解，加深對(duì)實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)之間的相互關(guān)系與分析討論。因此，加強(qiáng)對(duì)理論知識(shí)的講解，對(duì)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和處理能力的鍛煉，仍需在課程教學(xué)中增加內(nèi)容。

能力目標(biāo)4 的平均達(dá)成度為82 分，最高達(dá)成度為89 分，最低達(dá)成度為68 分。目標(biāo)4 主要考核學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)分析和討論的能力。主要考核內(nèi)容為實(shí)驗(yàn)報(bào)告中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析和討論部分，該目標(biāo)的達(dá)成度良好，體現(xiàn)出學(xué)生有較好的分析問題意識(shí)，能夠根據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)果反推實(shí)驗(yàn)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(qiáng)調(diào)培養(yǎng)分析和解決問題的能力有關(guān)?？傮w上看，學(xué)生均能夠按照實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求完成目標(biāo)任務(wù)，且完成質(zhì)量比較好。

能力目標(biāo)5 的平均達(dá)成度為82 分，最高達(dá)成度為89 分，最低達(dá)成度為73 分。目標(biāo)5 主要考核學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的安全意識(shí)、團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和在實(shí)驗(yàn)過程中的團(tuán)隊(duì)交流協(xié)作能力。考核內(nèi)容主要為學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告中的心得體會(huì)和作業(yè)互評(píng)。絕大部分學(xué)生均能夠按照要求完成目標(biāo)任務(wù)，而且反思感想較為深刻，完成質(zhì)量比較好。個(gè)別落后學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過程中的反思較少，跟小組成員之間也沒有良性的互動(dòng)交流。下一步要加強(qiáng)落后生的學(xué)情分析，及時(shí)做出督學(xué)對(duì)策，促進(jìn)學(xué)生及時(shí)完成學(xué)習(xí)任務(wù)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和自律性。

2.3 基于調(diào)查問卷的學(xué)情分析

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

“食品分析實(shí)驗(yàn)”課問卷調(diào)查分析及學(xué)情統(tǒng)計(jì)見 表2。

表2 “食品分析實(shí)驗(yàn)”課問卷調(diào)查分析及學(xué)情統(tǒng)計(jì)

由表2 可知，從調(diào)查問卷的統(tǒng)計(jì)分析不難發(fā)現(xiàn)，學(xué)生經(jīng)過該課程的學(xué)習(xí)，在知識(shí)獲?。?6%）、動(dòng)手操作（80%）、科技報(bào)告撰寫（61%）、文獻(xiàn)查閱（70%）、團(tuán)隊(duì)協(xié)作（82%） 等能力方面有很大的提升，課程的實(shí)用性（24%） 也提升了學(xué)生對(duì)專業(yè)的認(rèn)可度，對(duì)未來確定繼續(xù)學(xué)習(xí)食品分析相關(guān)知識(shí)或研究（72%） 或極有可能從事食品分析相關(guān)工作（59%）的可能性也有提升，在課程思政方面，也對(duì)學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)和職業(yè)道德進(jìn)行了引導(dǎo)（65%）。進(jìn)而總體提升了學(xué)生對(duì)該課程的認(rèn)可和喜歡程度（73%），從必須要學(xué)到喜歡去學(xué)，并逐漸引導(dǎo)到未來的職業(yè)規(guī)劃。

2.4 教學(xué)反思與持續(xù)改進(jìn)

該學(xué)期課程利用好大學(xué)在線平臺(tái)，對(duì)所有實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目采取基于能力本位驅(qū)動(dòng)的方法開展教學(xué)。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)開展前進(jìn)行實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)，通過預(yù)習(xí)報(bào)告使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的過程有了清晰的認(rèn)知，同時(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)過程中要用到的試劑方法和細(xì)節(jié)都有了較好的把握。這一點(diǎn)從能力目標(biāo)1 和目標(biāo)2 達(dá)成度方面有所體現(xiàn)。在能力考核權(quán)重比例方面，實(shí)驗(yàn)課程特別注重學(xué)生的實(shí)際操作和動(dòng)手能力，因此所有實(shí)驗(yàn)整體比例較大（為94%），期末技能考核比例為6%。從達(dá)成分?jǐn)?shù)來看，由于學(xué)生是先學(xué)理論后做實(shí)驗(yàn)，所以對(duì)實(shí)驗(yàn)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(xué)生個(gè)體的能力目標(biāo)達(dá)成度分布情況看，中等學(xué)生所占比例約12.5%，體現(xiàn)在這些學(xué)生學(xué)習(xí)自覺性比較差，實(shí)驗(yàn)報(bào)告未用心撰寫，在學(xué)習(xí)過程中雖然也關(guān)注了這部分學(xué)生，但是督學(xué)力度仍不夠大。下一步，要強(qiáng)化落后生的督學(xué)和幫扶，激發(fā)落后生的學(xué)習(xí)積極性。

3 結(jié)語

經(jīng)過課程能力目標(biāo)和考核內(nèi)容的調(diào)整，探索新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，從課前預(yù)習(xí)開始入手，進(jìn)行技能考核、小組協(xié)作、實(shí)驗(yàn)報(bào)告的分析與討論、作業(yè)互評(píng)等方面，把原有的教師主導(dǎo)轉(zhuǎn)為學(xué)生為主體的改革和創(chuàng)新，以提高學(xué)生的綜合素質(zhì)與創(chuàng)新能力；并通過能力目標(biāo)達(dá)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(xué)方法后，學(xué)生表示認(rèn)可和“喜歡”實(shí)驗(yàn)的比例提升至73%，且未來從事本課程相關(guān)專業(yè)的意愿也有很大提升。新教學(xué)方法實(shí)施了2 屆，均得到相似的結(jié)果，表明新教學(xué)方法能有效促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，提高學(xué)生的邏輯性思維和駕馭知識(shí)的能力，具有較高的推廣價(jià)值和意義。