基于能力本位的“食品分析实验”教学改革与创新研究

刘寿春，林华娟，高加龙，曹湛慧，周 浓，钟赛意

（广东海洋大学食品科技学院，广东湛江 524088）

“食品分析实验”是一门理论性和实践性紧密结合的食品专业核心实践课程。常规的“食品分析实验”教学过程，除了少部分理论讲解外，实验课部分主要以开设验证性实验为主，运行过程以教师为主导，学生只是验证实验方法[1-2]。这种过程限制了学生独立思考的空间，忽视了学生学习的主动性、创造性和科学思维[3]。学生普遍存在实验课积极性不足、实验操作不规范、团队协作不足、实验结果不会分析等问题。针对这些问题，课题引入基于学生的“能力本位”进行教学改革，能力本位教育（Competency Based Education，简称CBE），是把培养学生的职业能力作为职业教育根本目的的教育理念。其核心内容是从职业岗位的需要出发，确定能力目标。然后，以这些能力为目标设置相应的课程，并选取教学内容进行教学，最后考核学生是否达到这些能力要求[4-6]。课程从培养目标定位、调整课前准备工作、优化实验内容、学生成绩多元考核评价等方面进行了探索与实践[1-2]。通过实验过程的改革，旨在学生对待实验课的态度由被动变主动，提高学生的实践动手能力、科学思维能力、对待食品行业的社会责任感等职业检测能力及科学素养，更能适应社会对人才的需求。

1 教学改革对象及课程能力目标

1.1 教学改革对象

课题教学改革对象为2019 级和2020 级食品质量与安全专业大学二年级学生，为期2 届的教学改革。论文以2020 级一个教学班63 名学生为案例进行学情分析。

1.2 能力培养目标与对应教学活动

“食品分析实验”课程能力培养目标及考核指标见表1。

表1 “食品分析实验”课程能力培养目标及考核指标

根据“食品分析实验”课程设计了以上5 个能力培养目标，根据每个课程能力目标，设定了不同的考核内容。考核内容更注重于学生的自主学习、实验预习、实验技能操作、实验报告撰写、实验报告互评等。从多方面对学生的过程学习进行考核，以考促学。

2 教学改革成效分析与教学反思

2.1 基于实验项目达成度分析学成情况

食品分析各实验项目达成分数见图1。

图1 食品分析各实验项目达成分数

由图1 可知，食品分析8 个实验项目的总平均达成分值为82±3.9 分，最低65 分，最高90 分。随着实验项目的进行，越往后的实验项目，实验步骤越复杂，自主操作越多，分数逐渐增高。经过前2～3 个实验项目的训练和督学，学生的动手能力和实验报告撰写能力均有较大的提升，各个实验项目的达成度均达到良好水平。

2.2 基于课程能力目标达成度分析实验课教学成效

课程能力目标及其达成分数见图2。

图2 课程能力目标及其达成分数

以2020 级食安专业一个教学班共计63 名学生为例。由图2 可知，“食品分析实验”课程目标1、目标2、目标3、目标4 和目标5 的达成值分别为81，82，82，82，82 分，平均82 分，每个能力目标达成度均在良好水平。以下分各个能力目标进行达成度分析。

5 个课程能力目标的达成分数见图3。

图3 5 个课程能力目标的达成分数

由图3 可知，能力目标1 的平均达成度为81 分，最高达成度为90 分，最低达成度为71 分，达成度均在70 分以上。目标1 主要学生掌握实验基本操作技能，玻璃仪器、电子天平、分光光度计、pH 计等常用仪器的使用，实验操作是否规范、熟练。主要考核内容有期末技能考核、学生自我评价和实验表现。从总体上看，学生通过实验具体操作，基本熟练掌握了各种仪器的操作规范，但个别学生在技能考核和仪器使用中没有按正确的操作方式，在平时实验操作中仍有少部分学生按非正确的习惯性操作实验。体现出这些学生错误使用基本仪器的惯性，下一步，要在学生实验的过程中跟进，合理调整实验过程中规范使用仪器的考核权重，强化学生对仪器使用的规范意识。

能力目标2 的平均达成度为82 分，最高达成度为89 分，最低达成度为72 分。目标2 主要通过开展脂类物质、还原糖、蛋白质、亚硝酸盐、挥发性盐基氮和氨基酸态氮等经典食品分析实验，从样品前处理、测定到数据处理，全面考核学生对检测方法的具体步骤和思路，实验报告格式是否规范，内容是否充实、完整。主要考核内容有预习报告和实验报告的整体质量评价。从考核内容结果可以看到，学生基本能够将实验教材的内容整合简化形成流程图的形式，对实验的细节也有较好的把握，在正式实验报告中也能通过查阅国家标准和研究性论文进行分析讨论，基本掌握科技报告的撰写格式。

能力目标3 的平均达成度为82 分，最高达成度为90 分，最低达成度为70 分。目标3 主要考核学生对实验数据的采集和数据处理能力。主要考核内容是实验项目中的数据处理部分，有15 个学生在70～75 分，说明学生对数据统计分析的理论知识的理解还不够深入，也反映出实验课和理论课不能完全同步进行的缺点，但通过后面理论课上的点评讲解，这一问题逐步得到解决，并督促学生提前预习和查看网络课程中理论讲解，加深对实验操作、实验现象和实验数据之间的相互关系与分析讨论。因此，加强对理论知识的讲解，对数据统计和处理能力的锻炼，仍需在课程教学中增加内容。

能力目标4 的平均达成度为82 分，最高达成度为89 分，最低达成度为68 分。目标4 主要考核学生对实验分析和讨论的能力。主要考核内容为实验报告中的实验结果分析和讨论部分，该目标的达成度良好，体现出学生有较好的分析问题意识，能够根据数据结果反推实验过程中可能存在的问题及误差影响，这与在上课过程中不断督促和强调培养分析和解决问题的能力有关。总体上看，学生均能够按照实验报告要求完成目标任务，且完成质量比较好。

能力目标5 的平均达成度为82 分，最高达成度为89 分，最低达成度为73 分。目标5 主要考核学生对实验的安全意识、团队合作意识和在实验过程中的团队交流协作能力。考核内容主要为学生实验报告中的心得体会和作业互评。绝大部分学生均能够按照要求完成目标任务，而且反思感想较为深刻，完成质量比较好。个别落后学生对实验过程中的反思较少，跟小组成员之间也没有良性的互动交流。下一步要加强落后生的学情分析，及时做出督学对策，促进学生及时完成学习任务，提高学生的学习能力和自律性。

2.3 基于调查问卷的学情分析

在课程将近结束之前，在问卷星给学生发放调查问卷，问卷内容涉及课程的多方面的达成情况。

“食品分析实验”课问卷调查分析及学情统计见 表2。

表2 “食品分析实验”课问卷调查分析及学情统计

由表2 可知，从调查问卷的统计分析不难发现，学生经过该课程的学习，在知识获取（86%）、动手操作（80%）、科技报告撰写（61%）、文献查阅（70%）、团队协作（82%） 等能力方面有很大的提升，课程的实用性（24%） 也提升了学生对专业的认可度，对未来确定继续学习食品分析相关知识或研究（72%） 或极有可能从事食品分析相关工作（59%）的可能性也有提升，在课程思政方面，也对学生的专业素养和职业道德进行了引导（65%）。进而总体提升了学生对该课程的认可和喜欢程度（73%），从必须要学到喜欢去学，并逐渐引导到未来的职业规划。

2.4 教学反思与持续改进

该学期课程利用好大学在线平台，对所有实验项目采取基于能力本位驱动的方法开展教学。学生在实验开展前进行实验预习，通过预习报告使学生对实验的过程有了清晰的认知，同时对实验过程中要用到的试剂方法和细节都有了较好的把握。这一点从能力目标1 和目标2 达成度方面有所体现。在能力考核权重比例方面，实验课程特别注重学生的实际操作和动手能力，因此所有实验整体比例较大（为94%），期末技能考核比例为6%。从达成分数来看，由于学生是先学理论后做实验，所以对实验的理解较为深刻，在分析讨论中能够较好地从理论出发；从学生个体的能力目标达成度分布情况看，中等学生所占比例约12.5%，体现在这些学生学习自觉性比较差，实验报告未用心撰写，在学习过程中虽然也关注了这部分学生，但是督学力度仍不够大。下一步，要强化落后生的督学和帮扶，激发落后生的学习积极性。

3 结语

经过课程能力目标和考核内容的调整，探索新的实验教学方法，从课前预习开始入手，进行技能考核、小组协作、实验报告的分析与讨论、作业互评等方面，把原有的教师主导转为学生为主体的改革和创新，以提高学生的综合素质与创新能力；并通过能力目标达成度和问卷调查方式分析教改效果。教改结果显示，采用新教学方法后，学生表示认可和“喜欢”实验的比例提升至73%，且未来从事本课程相关专业的意愿也有很大提升。新教学方法实施了2 届，均得到相似的结果，表明新教学方法能有效促进学生的学习兴趣和积极性，提高学生的逻辑性思维和驾驭知识的能力，具有较高的推广价值和意义。