薛勝平，王海燕

（河北經(jīng)貿(mào)大學(xué) 生物科學(xué)與工程學(xué)院，河北 石家莊 050061）

設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是指給定實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊蠛蛯?shí)驗(yàn)條件，由學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并加以實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革是教學(xué)改革的重要組成部分，綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是優(yōu)化和整合實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的重要途徑，能增強(qiáng)學(xué)生綜合分析能力、動手能力、數(shù)據(jù)處理及查閱資料能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。近年來逐漸為管理層和基層教師接受。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)指實(shí)驗(yàn)者針對已知的實(shí)驗(yàn)結(jié)果而進(jìn)行的以驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果、鞏固和加強(qiáng)有關(guān)知識內(nèi)容、培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)操作能力為目的的重復(fù)性實(shí)驗(yàn)。河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)綜合設(shè)計(jì)性試驗(yàn)占到20%，生物科學(xué)與工程學(xué)院占到30%，形成了一套行之有效的做法：選擇課題、課題調(diào)研、制定方案、實(shí)驗(yàn)操作、綜合分析討論和論文報(bào)告的撰寫。但這些綜合設(shè)計(jì)性試驗(yàn)多停留在實(shí)踐層面，缺乏深層次的挖掘。形成性評價是在教學(xué)過程中通過教師觀察、座談、活動記錄、問卷調(diào)查、學(xué)生自評、學(xué)生互評等形式對學(xué)生的學(xué)習(xí)行為、學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)態(tài)度和合作精神等進(jìn)行的持續(xù)性評價[1]。傳統(tǒng)的終結(jié)性評價方式，是學(xué)習(xí)階段末以考試成績來評定學(xué)生學(xué)習(xí)能力和教學(xué)質(zhì)量。我們將綜合設(shè)計(jì)性試驗(yàn)與理論課的考試改革相結(jié)合，將學(xué)、做、考相結(jié)合，對學(xué)習(xí)態(tài)度、表現(xiàn)等進(jìn)行形成性評價[2]，綜合評定成績，來進(jìn)行該課程評價體系改革。

一、課程簡介

食品衛(wèi)生檢驗(yàn)在生產(chǎn)、研究、流通、監(jiān)督部門均有相應(yīng)的技術(shù)。為確保食品安全，國家八年來連續(xù)三次修訂食品微生物檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，并在2010版中升級為強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，同時食品衛(wèi)生微生物學(xué)檢驗(yàn)更名為食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)，但課程名稱仍沿用食品衛(wèi)生檢驗(yàn)。該課程多屬于程序性知識，常規(guī)書面考試考不了這類如何做的問題，本課程理論課時為16學(xué)時，實(shí)驗(yàn)課時為18學(xué)時，先行課程有微生物學(xué)，學(xué)生已掌握了微生物的基本操作技能。食品衛(wèi)生檢驗(yàn)為校精品課程[3]，第五學(xué)期開設(shè)。實(shí)驗(yàn)課程部分有完備的實(shí)驗(yàn)大綱、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書、實(shí)驗(yàn)報(bào)告與實(shí)驗(yàn)考核制度等，為該課程開展綜合設(shè)計(jì)性試驗(yàn)奠定了基礎(chǔ)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容按照食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)要求[4]，進(jìn)行菌落總數(shù)、大腸菌群、糞大腸菌群、霉菌與酵母菌的檢測。

二、實(shí)施過程

在兩個班平行進(jìn)行驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)與綜合設(shè)計(jì)性試驗(yàn)，選擇何種試驗(yàn)以班為單位投票決定。兩個班的理論試驗(yàn)課均由同一個老師完成。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)交試驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行常規(guī)閉卷考試；綜合設(shè)計(jì)性試驗(yàn)班撰寫試驗(yàn)論文作為考試，課程結(jié)束進(jìn)行問卷調(diào)查。

驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為：菌落總數(shù)測定、大腸菌群MPN計(jì)數(shù)、糞大腸菌群MPN計(jì)數(shù)、霉菌與酵母計(jì)數(shù)；實(shí)驗(yàn)材料統(tǒng)一為一種自制玉米漿。教師在黑板上列出包括流程、配方在內(nèi)的可操作的具體實(shí)驗(yàn)步驟。

綜合設(shè)計(jì)性試驗(yàn)老師提出約20個可選項(xiàng)目清單，由指導(dǎo)教師根據(jù)教學(xué)要求提出實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)要求，并給出實(shí)驗(yàn)室所能夠提供的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備、器皿、藥品、試劑等實(shí)驗(yàn)條件，由學(xué)生運(yùn)用已掌握的基本知識、基本原理和實(shí)驗(yàn)技能，提出實(shí)驗(yàn)的具體方案、擬定實(shí)驗(yàn)步驟、選定儀器設(shè)備（或器具、藥品、試劑等）、完成操作、記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、繪制圖表、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果等。學(xué)生2～3人一組，自由組合選題，自選題所占比例較大。比較典型的題目列于表1。

兩種教學(xué)模式均在周末進(jìn)行，驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)在規(guī)定的時間完成，但綜合設(shè)計(jì)性試驗(yàn)在兩周內(nèi)的任何時間實(shí)驗(yàn)室對學(xué)生開放，老師基本上全程在場。

從形式上看均有預(yù)試驗(yàn)報(bào)告，但驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)班是在交實(shí)驗(yàn)報(bào)告時一同上交，內(nèi)容與老師黑板上的雷同，有的同學(xué)甚至把實(shí)驗(yàn)結(jié)果也當(dāng)預(yù)計(jì)結(jié)果寫了上去，同學(xué)間報(bào)告內(nèi)容雷同，到課率低，不動手做的同學(xué)從報(bào)告上看不出來。

綜合設(shè)計(jì)性試驗(yàn)班在理論課上講解預(yù)試驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容及寫法。要求重點(diǎn)寫明試驗(yàn)實(shí)施的具體內(nèi)容、方法、技術(shù)路線。擬解決的關(guān)鍵問題和實(shí)現(xiàn)方法，項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)度和安排。在試驗(yàn)進(jìn)行前二周上交。老師重點(diǎn)檢查方案的正確性、可行性。在試驗(yàn)進(jìn)行前一周返回學(xué)生，個別同學(xué)重新選題再寫，少數(shù)同學(xué)修改后再交老師審閱。

綜合設(shè)計(jì)性試驗(yàn)班到課率96%，驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)班到課率僅60%。試驗(yàn)進(jìn)行過程中，驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)班在課前對可能出現(xiàn)的問題做了詳細(xì)的講解，學(xué)生問題很少，綜合設(shè)計(jì)性試驗(yàn)班老師事先不講解問題，學(xué)生不停的提出問題，老師引導(dǎo)學(xué)生查閱國標(biāo)、或討論解決。

驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)班實(shí)驗(yàn)報(bào)告裝訂上交保存，學(xué)生看不到老師的修改與評分。綜合設(shè)計(jì)性試驗(yàn)班的論文由老師批改3～5次，論文裝訂作為課程成績保存。表2是兩種評價體系的實(shí)施情況。

綜合設(shè)計(jì)性試驗(yàn)班建立形成性評價體系。論文占60%，平時評價占40%：包括基本操作、學(xué)習(xí)與試驗(yàn)過程的態(tài)度、提問次數(shù)、預(yù)試驗(yàn)報(bào)告與論文修改次數(shù)、用于完成試驗(yàn)的時間等，以等級量表的形式完成。論文本身的評分基本參照河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)畢業(yè)論文評分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，主要含論文選題、寫作能力、論文結(jié)果的意義與價值等幾個方面。重視學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路，并對其在實(shí)驗(yàn)過程中處理突發(fā)問題的情況，進(jìn)行綜合評定。論文定稿后制作幻燈片給全班同學(xué)演示講解，老師和同學(xué)評分各占分值的50%。

表2 兩種評價體系

三、實(shí)施體會

根據(jù)維果茨基最近發(fā)展區(qū)理論，應(yīng)選擇既具挑戰(zhàn)性、困難又是可以克服的任務(wù)。強(qiáng)調(diào)所選題目難度適中。所以我們給予學(xué)生的任務(wù)要求也應(yīng)適中，實(shí)驗(yàn)結(jié)果能說明問題即可。學(xué)生是新手，既不會干，也不會想。對綜合設(shè)計(jì)性試驗(yàn)實(shí)施過程的關(guān)鍵點(diǎn)需要重點(diǎn)解決，教師應(yīng)為學(xué)生提供學(xué)習(xí)支架[5]。例如對于無菌操作，老師將多年的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)成一句話：“別將有菌的碰無菌的”，同時對實(shí)驗(yàn)技能做實(shí)際演練。

形成性評價不僅使教師了解學(xué)生學(xué)習(xí)過程與成長過程，而且也是學(xué)生了解自己的過程[6]。他們了解分?jǐn)?shù)得來的過程，通過適當(dāng)?shù)臍w因?qū)ψ约旱贸鰜淼慕Y(jié)果產(chǎn)生信心與滿足，不會出現(xiàn)閉卷考試導(dǎo)致的焦慮。而驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)的評價結(jié)果學(xué)生僅了解到一個分?jǐn)?shù)或者還有名次。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)重復(fù)老師的實(shí)驗(yàn)，題目非自己所選，單調(diào)且引不起注意，而綜合設(shè)計(jì)性試驗(yàn)自己選題、定方案，能引起極大的興趣；加上將試驗(yàn)結(jié)果寫成論文作為考試結(jié)果使學(xué)生具有成就感，這樣目標(biāo)與成就的相關(guān)性喚起了學(xué)生學(xué)習(xí)的動機(jī)，通過將復(fù)雜的看來達(dá)不到的目標(biāo)分解成漸次完成的小目標(biāo)：理論學(xué)習(xí)、試驗(yàn)、論文寫作，較好地實(shí)現(xiàn)了動機(jī)理論[7]的注意、相關(guān)、信心、滿足四要素。

長期的應(yīng)試教育，學(xué)生習(xí)慣了不動腦子，要教會他們思考是一個艱巨的任務(wù)。我們在實(shí)驗(yàn)前、中、后都著重注意啟發(fā)思維。這些問題的答案在驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)中都由老師直接教給同學(xué)，看似對師生都省力，其實(shí)卻剝奪了學(xué)生思考的機(jī)會。下面是試驗(yàn)前、試驗(yàn)中、試驗(yàn)后幾個實(shí)際的做法。

1.試驗(yàn)前。利用所學(xué)的微生物學(xué)檢驗(yàn)知識和技能對不同的食品樣品和檢驗(yàn)項(xiàng)目選擇最佳的檢驗(yàn)方法，試驗(yàn)后判斷各種檢驗(yàn)結(jié)果，最終作出食品衛(wèi)生評價。如檢測大腸菌群的時候應(yīng)該用MPN計(jì)數(shù)法還是平板計(jì)數(shù)法呢，檢測大腸菌群的兩種方法各適用于何種情況？學(xué)生查閱資料和課件然后才能回答：檢測大腸菌群的MPN計(jì)數(shù)法適用于檢測樣品衛(wèi)生狀況較好的樣。平板計(jì)數(shù)法適用于檢測樣品衛(wèi)生狀況較差的樣。那么如何判斷樣品衛(wèi)生狀況呢？食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)（GB4789-2010）明確規(guī)定了微生物剩余樣品或同批樣品不進(jìn)行微生物項(xiàng)目的復(fù)檢，意味著不能做預(yù)實(shí)驗(yàn)，如何預(yù)估判斷呢？教師提出可通過查閱國標(biāo)對不同產(chǎn)品大腸菌群指標(biāo)值規(guī)定來判斷。學(xué)生實(shí)踐中還發(fā)現(xiàn)了食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)和檢驗(yàn)檢測方法標(biāo)準(zhǔn)的匹配性問題，如大腸菌群食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)單位是MPN值/100g（mL），而升級后的檢驗(yàn)檢測方法標(biāo)準(zhǔn)MPN值/g（mL），帶著問題學(xué)習(xí)衛(wèi)生部16號通告后，明白了標(biāo)準(zhǔn)的動態(tài)發(fā)展性特點(diǎn)。

2.試驗(yàn)中。稀釋菌落總數(shù)、大腸菌群時用生理鹽水與磷酸鹽緩沖液、稀釋霉菌酵母菌樣品的時候，應(yīng)采用無菌水進(jìn)行稀釋（因?yàn)橛?～2種的霉菌遇到生理鹽水或磷酸鹽會死掉）。一個樣品同時檢測菌落總數(shù)、大腸菌群、霉菌酵母菌，可否共用同一稀釋樣品，查閱國標(biāo)與文獻(xiàn)后有的學(xué)生自己得出結(jié)論：如果能共用的話，要做驗(yàn)證試驗(yàn)，證明以磷酸鹽緩沖液或生理鹽水做稀釋液也可以得出以蒸餾水做稀釋液在統(tǒng)計(jì)學(xué)范圍內(nèi)許可的相同的結(jié)果才行。如何掌握稀釋倍數(shù)也是普遍遇到的問題，有的同學(xué)采用加寬稀釋倍數(shù)的方法，勢必增加工作量，老師根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論：根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)量來確定稀釋倍數(shù)即可，因?yàn)闄z驗(yàn)的目的在于有沒有超標(biāo)而不在于具體的數(shù)量。如果沒有標(biāo)準(zhǔn)，可以根據(jù)以前的經(jīng)驗(yàn)（或查類似的文獻(xiàn)）來稀釋。

3.試驗(yàn)后。學(xué)生實(shí)驗(yàn)經(jīng)常在空白對照中出現(xiàn)菌落，有時甚至所有空白對照都有菌落出現(xiàn)，國標(biāo)規(guī)定樣品不得復(fù)檢，在查閱網(wǎng)上論壇及參照教師自身工作經(jīng)驗(yàn)后判斷，有時也不一定結(jié)果就不可用，若空白的菌未影響稀釋倍數(shù)時，可用數(shù)據(jù)。但若225mL稀釋原液污染，則不可用，因每一次稀釋，都會導(dǎo)致污染。這樣使多數(shù)結(jié)果基本能夠采用。在綜合設(shè)計(jì)性試驗(yàn)過程中學(xué)生能夠發(fā)現(xiàn)問題、進(jìn)行多維思考，增強(qiáng)了思辨性思維能力。

對多數(shù)同學(xué)來說，這是首次寫論文，不知從何下手，動手做難，分析數(shù)據(jù)更難。學(xué)生數(shù)據(jù)處理能力明顯不足，如多數(shù)同學(xué)針對不同稀釋度得出的菌落數(shù)不會計(jì)算菌落總數(shù)，有的同學(xué)甚至自創(chuàng)計(jì)算方法，老師強(qiáng)調(diào)新國標(biāo)是強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，其計(jì)算方法需嚴(yán)格遵循。同學(xué)重新查閱國標(biāo)和課件，教師給出實(shí)際應(yīng)用菌落計(jì)算的例子，使學(xué)生真正掌握菌落總數(shù)計(jì)數(shù)操作與計(jì)算。

學(xué)生針對散亂的數(shù)據(jù)不知如何歸類匯總，教師提出要先將實(shí)驗(yàn)的主要情況和數(shù)據(jù)用文字、表、圖等提煉表達(dá)出來，然后對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析研究，得出結(jié)論，并對實(shí)驗(yàn)印證了什么、發(fā)展了什么，存在什么問題等要加以分析討論。老師從理論與實(shí)際兩方面著手，一方面在課堂上講論文寫作，另一方面提供實(shí)例及通過具體修改，使學(xué)生從思路、流程、格式與內(nèi)容掌握撰寫論文的方法與步驟，從而學(xué)生能力得到很大的提高。

四、效果分析

學(xué)生將食品衛(wèi)生檢驗(yàn)的理論知識應(yīng)用于實(shí)際，在真實(shí)生活中有所發(fā)現(xiàn)，然后把這些發(fā)現(xiàn)變成自己的財(cái)富。選題時先給學(xué)生擬定實(shí)驗(yàn)方向，學(xué)生結(jié)對自行選題、獨(dú)立自主地進(jìn)行探究，由此產(chǎn)生控制、勝任和成就等需要。在其實(shí)施過程中，通過指導(dǎo)學(xué)生利用課余時間查閱文獻(xiàn)資料進(jìn)行立題設(shè)計(jì)，再經(jīng)過教師對實(shí)驗(yàn)課題的科學(xué)合理性、可行性進(jìn)行論證。綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要目的就是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和能力，對于較好的自選題目應(yīng)給予正確的引導(dǎo)和鼓勵，本研究自選題目占80%以上。由于選題貼近實(shí)際，學(xué)生做出來的數(shù)據(jù)有實(shí)用價值，如說明食堂的筷子是否衛(wèi)生，小市場的食品可否食用，從而激發(fā)了學(xué)生的積極性和責(zé)任心，他們將所學(xué)專業(yè)知識應(yīng)用于實(shí)際，經(jīng)過認(rèn)真操作實(shí)踐后，其基本技能得到很大提高。同時，由于是開放式，學(xué)生根據(jù)需要安排實(shí)驗(yàn)時間，某些環(huán)節(jié)可反復(fù)進(jìn)行，從而會有更深的理解，使其綜合素質(zhì)得以進(jìn)一步提高。

在完成綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)過程中，教師承擔(dān)的是“顧問”的角色，既要有做顧問的資格與能力，又要有做好顧問的技巧。指導(dǎo)過程注意學(xué)生批判性思辨能力、創(chuàng)造性思維與決策能力的培養(yǎng)。教師的觀念與角色轉(zhuǎn)變、責(zé)任心與組織能力、到位的指導(dǎo)至關(guān)重要。在帶教綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)過程中，要把握好引導(dǎo)、指導(dǎo)的尺度，既要循循善誘，不直接把答案告訴學(xué)生，又要嚴(yán)格要求學(xué)生，做到真正以學(xué)生為主體，充分發(fā)揮學(xué)生的聰明才智。另外，從指導(dǎo)查閱文獻(xiàn)到論文式的實(shí)驗(yàn)報(bào)告的批閱與評分，需要教師付出大量的時間與精力，保證綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)完成的質(zhì)量，就要求教師有更加高尚的師德和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕田L(fēng)。

驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)班閉卷考試能得出正態(tài)分布的成績，而綜合設(shè)計(jì)性試驗(yàn)班的形成性評價模式成績呈等級資料形式。形成性評價分?jǐn)?shù)由教師評價、學(xué)生互評的分?jǐn)?shù)組合而成。

對綜合設(shè)計(jì)性試驗(yàn)班問卷分析。95%的學(xué)生選擇綜合設(shè)計(jì)性試驗(yàn)寫作論文的考試方式。他們認(rèn)為自行設(shè)計(jì)有興趣，試驗(yàn)挑戰(zhàn)有樂趣，對教師的指導(dǎo)表示滿意。學(xué)生反映試驗(yàn)過程中大家群策群力，通力合作，培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)精神，放開了手腳，開闊了思路，敢想敢干，做到了既動手又動腦。參加綜合設(shè)計(jì)性試驗(yàn)的4人在河北省大學(xué)生創(chuàng)業(yè)挑戰(zhàn)杯大賽中獲得一等獎。綜合設(shè)計(jì)性試驗(yàn)班的學(xué)生43.24%的考研率明顯高于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)班的23.07%。

教學(xué)的目的是開闊學(xué)生的心智。食品衛(wèi)生檢驗(yàn)實(shí)施綜合設(shè)計(jì)性試驗(yàn)，讓學(xué)生以研究者的姿態(tài)介入到實(shí)驗(yàn)中，喚醒了學(xué)生的潛能，學(xué)、做、考相結(jié)合，學(xué)生參與的形成性評價為宏觀上融會貫通課程、專業(yè)和學(xué)科知識，展示自己的綜合能力提供了一個可操作的平臺。培養(yǎng)了學(xué)生的責(zé)任意識、安全意識、質(zhì)量意識、標(biāo)準(zhǔn)意識、團(tuán)隊(duì)意識和創(chuàng)新意識。

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