新工科背景下食品分析實驗教學考核體系改革

楊 麗， 張 琳， 朱 良， 婁文勇

（1. 華南理工大學輕工與食品實驗教學中心，廣東 廣州 510640；2. 華南理工大學食品科學與工程學院，廣東 廣州 510640）

0 引言

高等教育發展水平是一個國家發展水平和發展潛力的重要標志。新工科概念是2016 年提出，2017 年正式提出高校要加快建設和發展新工科。在《“新工科”建設復旦共識》中闡述了新工科涵義，強調要構建新興工科和傳統工科相結合的學科專業“新結構”，探索實施工程教育人才培養的“新模式”，建設完善中國特色工程教育的“新體系”[1]。華南理工大學是一所以工科為特色和優勢的高校，學校以新工科建設為引領，不斷改革和完善工科學科特色，以實現加快形成高水平人才培養體系[2]。

食品科學與工程專業是華南理工大學國家級特色專業、廣東省名牌專業，其專業課程體系是按照國際工程聯盟、《華盛頓協議》國際工程認證標準制定的，重在強化學生工程素質提高與創新能力培養。食品分析是食品科學與工程專業的必修課程，實驗教學是其重要的組成部分，是培養學生實踐動手能力的重要手段[3-4]。實驗課程的考核是實驗教學中的重要環節，是評估學生學習效果的重要手段。科學合理的實驗考核評價體系對實驗教學能起到正確的導向作用，對教師把握學生的學習效果及改進教學方法有很大的幫助，能有效地推動實驗教學改革的深化，使教學模式不斷發展[5-6]。隨著新工科的推進，優化教學課程體系，食品分析實驗課程現行實驗考核評價體系存在多方面的弊端，不能客觀、公平地反映學生的實際實驗水平，直接導致學生對實驗課不重視[7]。華南理工大學食品科學與工程學院食品分析教研組在廣東省本科高校高等教育教學改革項目的支持下，在食品分析實驗教學中開展了建立多元化考核評價體系的實踐研究。

1 多元化考核體系理念的確立

食品分析實驗是食品科學與工程專業的主干專業課程，從專業培養計劃中人才培養目標和畢業達成度出發，該課程應滿足以下基本教學任務。①加深學生對食品分析課程基本概念的認識，驗證有關的分析操作理論，使他們熟悉并掌握食品分析中典型儀器操作與分析方法，培養其理論聯系實際的能力。②使學生熟悉食品分析方法，包括實驗原理、樣品前處理技術、儀器的工作原理和結構、基本操作要點，以及影響測定準確性的因素。③培養學生查閱資料（文獻）、處理實驗數據、撰寫實驗報告和科研論文的能力。④培養學生理解和掌握食品分析與檢測的概念，具有解決食品質量安全問題的基本思路和方法，使學生能夠勝任食品及其相關的研發、生產、貯藏等過程中的分析與檢驗方面的工作[8-9]。這門課一般在大學本科第5 學期開設，學生經過基礎學科的訓練后，進入系統化的專業訓練。因此，加強食品分析實驗課的專業實踐訓練尤其重要。

在新形勢下，食品分析實驗課也進行了一定改革，隨著教學改革的推進，需要一套合理、有效的考核方式與之匹配，而該課程以往普遍采用由平時成績（包括預習、考勤和實驗操作，占總成績30%）和實驗報告成績（占總成績70%）兩部分組成的考核方式。這種考核方式標準單一，主要以實驗報告成績為主，只要按部就班地寫好實驗報告或抄好實驗報告就能得高分，直接導致學生不重視實驗預習和實驗操作，很難客觀、公平地反映學生的實際實驗水平，不利于激發學生的學習興趣，教學效果差[10-11]。

為解決上述問題，提出多元化考核理念，打破常規單一的、一門課只有一種考核標準的模式。這種考核模式由理論課程考核辦法延伸而來，包括2 個主要的內容，即平時成績和考試成績，但又不等同于理論課的考試，實驗考試重點不在于用應試的方式考學生，而是重在引起學生對實驗課的重視，特別是重視實驗操作單元。多元化是指不以單一標準為基準，而是以多個標準的組合為考核基準，以具體的實驗內容作為立足點。這種考核體系對學生和指導教師提出了更高層次的要求，希望學生在多元化體系的引導下真正能領悟到如何上好一門實踐課，并從中獲得樂趣與收獲。

2 多元化考核體系的建立

多元化考核體系的建立，必然與課程特點、實驗課程體系結合起來，應根據不同類型實驗項目的目的、要求，細化相應的評分標準。具體方案如圖1 所示，考核體系包含平時成績和實驗操作考試2 大部分，其中平時成績占80%，實驗操作考試占20%。平時成績（按100%記分制）包含4 部分，分別為考勤、實驗技術最新進展報告、實驗操作和實驗報告（按100%記分制）。根據多元評分方案，總分按比例換算。

圖1 多元化考核評價體系流程Fig. 1 Flow chart of diversified assessment and evaluation system

2.1 不同類型實驗項目考核點的設置

不同類型實驗項目對知識結構、實驗方法、操作步驟、實驗結果和教學目的的要求并不相同，在考核中設置的考核點也會不同，其區別如表1 所示。

表1 不同類型實驗項目區別Tab. 1 Differences of different types of experimental projects

2.1.1 驗證性實驗

這類項目的目的是通過實驗來驗證理論的正確性，內容相對簡單、方法固定，在考核評價中加大實驗操作和實驗結果的權重比例。在實驗操作分數的設置上，細化、分解操作步驟。如食品中還原糖含量的測定，學生需先熟悉定糖裝置，檢查各部件并依次連接，控制滴定速度、熱源強度，快速識別終點。該類項目重點考核學生實驗操作過程的規范性和實驗結果的正確性，以鞏固理論專業知識、培養學生的基本實驗能力。

2.1.2 綜合性實驗

這類項目涉及知識點、方法多，學生完成實驗需運用相關知識解釋實驗現象和規律。考核評價重點考慮以下4 個方面。①任務涉及課程多個知識點，學生把握知識的關聯性和系統性。②涵蓋多個實驗內容的方法，學生掌握實驗原理，而且能綜合分析，選擇多種方法，并給出比較及效果分析。③鼓勵學生運用多種手段完成實驗，培養學生從不同的角度，通過不同的手段分析和解決問題，掌握多種實驗技能。④實驗報告撰寫內容豐富、詳實，能查閱文獻，能運用相關知識對實驗結果進行討論分析。在考核評價中加大實驗預習（含實驗方法手段的比較）和結果討論分析權重比例。如麥芽質量指標的檢測實驗中，麥芽既是產品，又是釀造主要原料，其質量直接影響啤酒的質量，麥芽的好壞主要由水分、糖化力、蛋白質含量、蛋白溶解度及α-氨基氮等指標決定[12]。學生根據實驗任務提前做好預習，查閱文獻，選擇正確的分析方法，正確應用各種分析技術，組員之間統籌協調順利完成實驗，并針對實驗現象和結果分析其影響因素。該類項目重點考核學生綜合分析問題能力和統籌協調能力，體現對學生能力、素質的綜合培養。

2.1.3 設計性實驗

這類項目是學生根據實驗任務、目的和要求，綜合分析、分解任務，運用所學知識點，查閱文獻，設計可行方案，方法和手段可以多樣性。考核評價重點考慮以下4 個方面：①學生對實驗任務、目的和要求的理解；②實驗方案的可行性與創新性；③解決問題和分析問題的能力；④實驗報告撰寫內容豐富、詳實，能運用相關知識對實驗結果進行討論分析。在考核評價中加大實驗預習（含實驗方法手段的可行性與創新性）及結果討論分析權重比例。如乳品摻假檢驗的實驗中，學生根據實驗任務，學會設計正確的實驗分析方法，掌握對牛乳品質的鑒別分析能力，培養食品安全意識。該類項目重點考核學生綜合分析、設計能力，發揮主觀能動性，綜合運用知識的能力。

2.1.4 探索性實驗

這類項目鼓勵將科研項目引入實驗教學課堂，學生需要自行學習、補充新知識，激發學生學習興趣、強化實踐能力和探索精神，注重培養學生創造性思維，對于學生進行科學研究和參加科技競賽活動有重要的指導意義。該類項目重點考核學生的創新性。

2.2 個性化實驗報告

實驗報告是考核的重要組成部分，通過實驗報告能反饋學生掌握實驗內容和操作技能的程度，也能獲得教學效果的反饋信息[13-14]。傳統的實驗報告是使用實驗報告紙，學生往往課前按實驗指導書中的實驗目的、方法和原理等在實驗報告紙上抄一遍，并以此作為預習報告部分，課后完成實驗結果部分，即為一份完整的實驗報告。這種情況導致很多學生對待實驗報告采取敷衍了事的態度，對實驗原理和方法理解模糊，教學效果不理想，嚴重影響教學質量，更談不上達到培養目標[15]。

鑒于實驗報告存在沒有針對性、流于形式等弊端，應根據每個實驗項目的具體內容設計實驗報告，并融合多元化考核體系理念。新的實驗報告不再讓學生自己寫在實驗報告紙上，而是由指導教師專門設計“定制版”的報告冊，包含實驗預習、實驗原始數據記錄、實驗數據處理及結果和實驗討論分析與建議幾個部分，做到實驗預習和實驗報告一體化。雖然報告冊由幾個部分組成，但是強調不流于固定形式[16]。根據不同類型的實驗項目考查的重點，預習報告會進行“個性化”設計，這部分需要課前上交教師審核，通過后才能進入課堂進行實操。報告冊正文重視原始實驗數據記錄，鼓勵學生寫出真實的實驗結果，強調其原始性，不論準確與否，能做出合理的分析和解釋，就可以得高分，注重培養學生實事求是的科學態度。報告冊也側重關注學生對實驗的體會及反饋，學生應對所做實驗做出評議，反饋教學中存在的問題，這有利于進行有針對性的教學改革。

2.3 實驗操作考試環節

傳統實驗考核往往只是考查，可量化標準很少，評定學生的實驗操作成績容易憑主觀印象做出判斷，同時容易忽略或不重視學生實際操作過程的規范性，對于一門實踐性非常強的學科來說，這是極大的弊端[17]。在考核評價體系中增加實驗操作考試環節，不同于理論課的期末考試，這個環節只占總分20%，貫穿多元化考核體系理念，主要作用是鞏固專業實踐內容，是實驗操作的補充，使得學生更重視課堂實踐，不再馬虎應付，切實提高專業操作能力。實驗操作考試分為教師評分卷和學生答卷，現場隨機抽題，每人獨立工位，獨立完成。

3 多元化考核體系的教學實踐

以廣東省本科高校高等教育教學改革項目為依托，以“新工科”建設為契機，根據食品分析實驗課程特點、實驗課程體系，建立多元化考核體系，詳細實施方案如圖2 所示。在食品科學與工程專業2016、2017、和2018 級3 個年級中試行實施，觀察實際應用效果，并根據教學情況調整多元化考核體系中相關標準，使其變得更有針對性和有效性。

圖2 詳細實施方案Fig. 2 Detailed implementation plan

該考核體系促進學生由被動學習轉向主動學習，教學效果明顯提高。學生在進入實驗室之前必須根據項目內容的設計預習重點，查閱資料和思考，完成相關預習部分，不會發生不知道預習要干什么，或者只是照抄指導書敷衍。好的預習是實驗成功的一半，充分預習了，帶著問題去做實驗，實驗過程中根據考核要點，注重實驗操作關鍵點，及時與指導教師溝通，有針對性地關注重點、難點，可以達到事半功倍的效果。在與學生們溝通中，大部分學生反饋：實驗報告不再只是流于形式，原來預習、寫報告就照抄實驗課本、不思考，上課機械、純為完成任務，不論好壞做完實驗即可，感覺上實驗課沒有想像中有“樂趣”。現在預習、寫報告雖然花費的時間更多，但是更愿意花心思去做，實操階段更注意實驗現象的觀察和操作的規范性，感覺收獲很多，也為做畢業設計或科學研究中的數據處理、論文撰寫打下良好基礎。

該評價體系的實施，對指導教師的要求更高。該課程逐漸實行小班教學，指導教師分小組指導，加強實驗過程管理，對學生實踐操作進行評分，及時糾正學生不當操作，并能聽取學生的反饋意見，這樣既可以讓學生更有效地掌握實驗操作、零距離與老師溝通，同時教師也能及時發現問題，更好地把握課堂。

4 結束語

以新工科建設為契機，為食品分析實驗課程教學改革提供新思路，經過研究和實踐，設計了多元化考核體系，并經過3 屆學生的教學實踐，教學效果明顯。借助于多元化考核體系，改革了傳統單一的考核方式，使得學生由被動轉向主動學習。考核內容的多元化是針對具體的實驗內容制訂不同的考核標準，這有利于引導學生針對性進行預習、操作和完成實驗報告，學生對教學體系的設置更清晰了解，學習效果更佳。在新工科建設背景下，食品分析實驗課程的考核評價體系以學生發展為中心，有利于提高人才培養質量，值得進一步推廣和分享。