《食品理化检验实验》课程达成度评价与教学改进

    潘锦锋 张思敏 秦宁波 姜淑娟 崔玉娜

    

    

    

    摘 要：《食品理化检验实验》是食品科学与工程专业重要的专业实验课程，直接支撑着食品专业培养目标中的多项重要能力和素质要求。课程达成度评价是专业工程认证的核心内涵之一，是课程设置目标在现有教学体系下达成与否的判定依据，评价结果会反馈与之对应的教学活动的质量优劣，也为课程体系的持续改进提供了最直接有效的方向。本文建立了《食品理化检验实验》的课程达成度评价体系，评价该课程运行两年的结果，在此基础上针对性地提出该课程改进的方向与措施，促进该课程教学效果的合理评价和教学体系的持续改进。

    关键词：食品理化检验实验;工程认证;课程达成度评价;持续改进

    一、绪论

    近年来，我国工程教育专业认证的浪潮冲击着每个学科，与新工科建设思潮一道，引发了高校针对专业课程评价、教学改进和创新建设的新思考[1]。课程达成度评价是专业工程认证的核心内涵之一[2]。学生毕业要求的达成实质上依赖于各理论课程、实践環节、实验课程的培养目标的达成。OBE理念的学生培养模式下，课程设置目标在现有教学体系下达成与否的判定成为一个关键问题。同时，每一项课程培养目标的达成结果会反馈与之对应的每部分教学活动的质量优劣，这些信息也为课程体系进行持续改进提供了直接依据[3]。可见，课程达成度评价对于合理判别学生学习效果、毕业要求达成情况，采取合理措施改善教学活动、改进课程体系，实现课程的持续改进具有重大意义[4]。

    《食品理化检验实验》是食品科学与工程专业的核心课程之一，课程目的在于培养学生运用食品分析基本原理和实验技术对食品进行分析检验和研究的能力。课程要求学生运用食品理化检验基础知识和实验技能，正确选择分析方法，设计分析检测方案，进行实际食品生产、研发、品质控制方面实际问题的分析检验，正确讨论结果，支撑了多项学生能力素质的培养。课程主体教学依托大量的检验实验，教学活动多环节难以量化评价，教学效果难以得到合理评判。传统评价单纯依托实验报告，缺乏过程性评判，对学习结果难以形成客观的评价，难以获得薄弱课教学环节的信息，不利于教学活动的进一步改进。

    本文着力基于工程认证要求，建立合理有效的《食品理化检验实验》课程达成度评价体系，采用建立的评价体系评估课程运行效果，从评价结果中明确每个实验项目的教学成效，识别出教学短板和不合格的教学对象。在此基础上，有针对性地改善实验教学方法、更新实验指导手册、提升实验教学设施，同时引导关注未达成目标学生，建立一个持续改进的《食品理化检验实验》课程体系，提升食品学科人才实践能力和创新能力培养的内动力。

    二、课程达成度评价体系建立

    （一）课程培养目标与毕业要求对应

    本课程为实践课程，支撑着食品专业多项毕业要求的达成。为了反映二者的对应关系，我们首先建立了课程培养目标与毕业要求关联矩阵，以便识别课程教学内容对毕业能力素质要求的贡献。表1将该课程的具体目标分解对应到专业培养方案中的毕业要求，并形成了支撑强度和布鲁斯标准对应体系，能够直接识别本课程对专业培养的贡献点和贡献程度。由表1可见，本课程对学生运用食品分析基本理论与方法，识别表达食品工程问题、设计分析方案、并通过实践分析与数据分析、获取食品分析组成的有效结论具有关键性培养作用，课程对相关几项毕业要求的支撑强度在80%以上。同时，课程也对学生工程师能力和自我学习发展能力的毕业要求达成具有直接贡献，支撑强度在50%以上。

    （二）课程学习活动分解与评价内容

    本课程为实践课程，最终成绩包含预习、实验表现、实验效果、实验报告等多环节的贡献，要建立一个合理有效的课程达成度评价体系就必须细化每个环节的评分细则。为此，我们采用矩阵分解法将课程培养目标与教学内容一一对应，明确在每个环节的对应教学观测点，形成课程大纲矩阵和学习活动设计表。如表2所示，《食品理化检验实验》课程达成度评价包括9个实验，学习活动一级观测点主要包括实验预习、实验实践、实验报告，其中实验预习包括检测对象目标、检测方法与原理和检测步骤设计三个二级观测点，实验实践包括实验操作、完成情况两个二级监测点，实验报告包括实验记录、结果分析讨论两个二级监测点。通过学习观测点与教学内容和课程目标的精准对应，确定实施具体评价的对象，为指定评价标准提供基础。

    （三）课程评价方法与方式与评分标准

    在建立学习活动设计表后，我们建立了与每个观测点对应的评分细则，形成整套评分标准，以此建立该课程的达成度评价体系。《食品理化检验实验》课程包括如下实验项目：实验1：食品中水分含量的测定、实验2：食品酸度的测定、实验3：食品中常见防腐剂含量测定、实验4：食品中氯化钠的测定、实验5：食品中蛋白质含量测定、实验6：食品中脂肪的测定、实验7：果蔬中维生素C含量测定、实验8：食品中糖分含量的测定、实验9：食品主要理化指标检验。按各实验学时数占总学时数比例，以上实验依次占成绩的2/48，2/48，4/48，4/48，8/48，8/48，4/48，4/48，12/48。每个实验项目包括实验预习、实验实践、实验报告三项学习活动，总共10分，其中三项学习活动各占3分、4分、3分。每项学习活动包括不同观测点，各观测点权重如下：（1）实验预习：检测对象、目标、方法与原理1/2、步骤设计1/2;（2）实验实践：实验操作1/2、完成情况1/2;（3）实验报告：实验记录1/3、结果分析讨论2/3。每个观测点按10分制评价，最终成绩由每个实验项目得分乘以各自权重的加和，换算为总分5分制。总成绩判定为优（4.5—5.0）、良（4.0—4.5）、中（3.5—4.0）、及（30—3.5）、不及格（<3.0）五个等级。表3为学习活动评分标准例子。

    三、课程达成度评价体系应用

    采用本文建立的课程达成度评价体系对近两年（2018年、2019年）的《食品理化检验实验》课程进行评价。根据评分规则，首先计算该课程的总平均得分（2018年为78.7，2019年为81.4），再计算每项课程目标的平均得分和对应支撑实验平均得分，进而计算支撑该目标的学习活动的每个观测点的平均得分。通过比对课程平均分和课程目标平均分，可评判课程目标是否达成，通过对比课程目标平均分与该目标对应的每个学习活动观测点平均分可评判每个学习活动观测点的达成情况。我们以课程目标1的做评价结果为例，对评价体系的应用做详尽说明说明。

    如表4，所有实验都支持课程目标1的达成。2018年计算结果显示蛋白质检测、脂肪检测和综合检测三项实验的得分为71.4、75.6、72.3，显著低于该课程目标的平均得分806，表明这三项实验教学未能很好的支撑课程目标1的达成，需要改进。我们进一步分析了三项实验中得分最低的实验项目——蛋白质检测实验的各观测点得分，结果发现实验预习环节中检测方法与原理描述不清晰，得分76.8，检测步骤设计也不是很清楚，得分75.4，而实验实践中实验操作和完成情况的得分更低，分别为68.8和67.5。以上结果表明该实验的实践环节教学效果较差，學生实验操作和实验结果都不佳，推测存在明显的教学短板。结合分析结果，我们复查了该实验的全程教学情况，识别可能的教学短板因子，结果发现：（1）由于蛋白质检测的实验存在着硫酸消化、重吸收、再滴定的反复转化过程，学生对该原理理解不完全到位。（2）该蒸馏装置较复杂，学生预习时难以完全想象出该装置的工作状态，课堂短时讲解不足以让学生充分掌握该装置使用方法，造成学生对实验步骤理解较混乱。（3）在实验过程中，由于存在消化的危险环节，不少学生内心有惧怕，尤其在取用硫酸、消解定容时操作不规范，而在后续蒸馏过程中对蒸馏装置的使用不熟悉，错误频出，导致操作不佳，对应的获得的实验结果也不太理想，误差较大。

    针对以上问题，教研组开展了对应的短板的弥补计划：（1）增加了预习答疑环节。针对预习过程中实验原理难理解进行了预习讲解，针对蒸馏装置工作原理难想象提供实物模型以便理解。以上措施使得学生更好地理解了实验原理和仪器工作原理，预习部分效果明显提高，为实践操作改善提供了基础。（2）针对学生害怕危险品和危险操作，任课老师进行了细致的药品性质、仪器工作原理、安全操作的讲解，并亲自示范，使得学生充分了解相关信息。对取用危险品进行一对一陪伴操作，克服恐惧心理;对高温消解进行安全问题的解析讲解，配用通风橱和氢氧化钠吸收瓶减少刺激气体产生，削减学生恐惧心理，提高自信心。（3）针对蒸馏装置使用难，在预习阶段提供实物模型观摩，课堂上再次细致讲解工作原理，示范操作，并在学生操作过程中巡走指导，使学生充分掌握使用方法，及时改正操作错误。通过以上的针对性改进，我们也同样的方法对2019年该课程进行了达成度评价，发现2019年该实验课程的平均分显著提高为79.7，而实验预习中各观测点也显著提高，其中检测方法与原理80.6，检测步骤设计为82.4，实验操作79.8，完成情况80.6，分别较2018年提高了5%，9%，16%和19%。以上表明，该课程教学活动中的短板得到了有效识别，对应教学活动改进措施有效地提升了学习效果，这将有力地促进课程目标1的达成，进而有力保障毕业要求A2的达成。

    四、结语

    基于课程目标与学习活动的具体观测点评价，建立了针对现有《食品理化检验实验》课程教学体系的课程达成度评价体系。运用该评价体系对学院2018、2019两年的课程达成情况进行了分析，结果表明该评价体系能够有效评价该课程的达成度情况，获得结果可帮助识别出课程教学活动中的短板。在此基础上采取的教学活动改进措施可有效提升课程学习效果，对于保证课程目标的达成和毕业目标的达成具有显著的作用和意义。

    参考文献：

    [1]徐继成，季长路，蔡为荣，王顺民.对分课堂推进食品专业工程认证落实的价值探析[J].中小企业管理与科技旬刊，2018，560（12）：107-108.

    [2]王宏伟，杨晓娟，刘兴丽，张艳艳，张华.工程教育专业认证背景下“食品添加剂”课程的教学改革探讨[J].农产品加工·创新版，2020，000（003）：103-106.

    [3]倪莉，王群，张雯，廖兰，刘志彬，张晨.以工程教育专业认证为导向的食品科学与工程专业多维实践教学体系的构建与实践[J].福建轻纺，2017，000（006）：35-38.

    [4]中国工程教育专业认证协会秘书处.工程教育工作指南2018版[B].