食品卫生检验综合设计性试验与评价体系改革

薛胜平，王海燕

（河北经贸大学 生物科学与工程学院，河北 石家庄 050061）

设计性实验是指给定实验目的要求和实验条件，由学生自行设计实验方案并加以实现的实验。实验教学改革是教学改革的重要组成部分，综合设计性实验是优化和整合实验教学内容的重要途径，能增强学生综合分析能力、动手能力、数据处理及查阅资料能力，培养学生的创新能力、团队协作能力。近年来逐渐为管理层和基层教师接受。验证性实验指实验者针对已知的实验结果而进行的以验证实验结果、巩固和加强有关知识内容、培养实验操作能力为目的的重复性实验。河北经贸大学综合设计性试验占到20%，生物科学与工程学院占到30%，形成了一套行之有效的做法：选择课题、课题调研、制定方案、实验操作、综合分析讨论和论文报告的撰写。但这些综合设计性试验多停留在实践层面，缺乏深层次的挖掘。形成性评价是在教学过程中通过教师观察、座谈、活动记录、问卷调查、学生自评、学生互评等形式对学生的学习行为、学习能力、学习态度和合作精神等进行的持续性评价[1]。传统的终结性评价方式，是学习阶段末以考试成绩来评定学生学习能力和教学质量。我们将综合设计性试验与理论课的考试改革相结合，将学、做、考相结合，对学习态度、表现等进行形成性评价[2]，综合评定成绩，来进行该课程评价体系改革。

一、课程简介

食品卫生检验在生产、研究、流通、监督部门均有相应的技术。为确保食品安全，国家八年来连续三次修订食品微生物检验标准，并在2010版中升级为强制性标准，同时食品卫生微生物学检验更名为食品安全国家标准食品微生物学检验，但课程名称仍沿用食品卫生检验。该课程多属于程序性知识，常规书面考试考不了这类如何做的问题，本课程理论课时为16学时，实验课时为18学时，先行课程有微生物学，学生已掌握了微生物的基本操作技能。食品卫生检验为校精品课程[3]，第五学期开设。实验课程部分有完备的实验大纲、实验指导书、实验报告与实验考核制度等，为该课程开展综合设计性试验奠定了基础。实验教学内容按照食品安全国家标准要求[4]，进行菌落总数、大肠菌群、粪大肠菌群、霉菌与酵母菌的检测。

二、实施过程

在两个班平行进行验证型实验与综合设计性试验，选择何种试验以班为单位投票决定。两个班的理论试验课均由同一个老师完成。验证性实验交试验报告进行常规闭卷考试；综合设计性试验班撰写试验论文作为考试，课程结束进行问卷调查。

验证型实验内容为：菌落总数测定、大肠菌群MPN计数、粪大肠菌群MPN计数、霉菌与酵母计数；实验材料统一为一种自制玉米浆。教师在黑板上列出包括流程、配方在内的可操作的具体实验步骤。

综合设计性试验老师提出约20个可选项目清单，由指导教师根据教学要求提出实验目的和实验要求，并给出实验室所能够提供的实验仪器设备、器皿、药品、试剂等实验条件，由学生运用已掌握的基本知识、基本原理和实验技能，提出实验的具体方案、拟定实验步骤、选定仪器设备（或器具、药品、试剂等）、完成操作、记录实验数据、绘制图表、分析实验结果等。学生2～3人一组，自由组合选题，自选题所占比例较大。比较典型的题目列于表1。

两种教学模式均在周末进行，验证型实验在规定的时间完成，但综合设计性试验在两周内的任何时间实验室对学生开放，老师基本上全程在场。

从形式上看均有预试验报告，但验证型实验班是在交实验报告时一同上交，内容与老师黑板上的雷同，有的同学甚至把实验结果也当预计结果写了上去，同学间报告内容雷同，到课率低，不动手做的同学从报告上看不出来。

综合设计性试验班在理论课上讲解预试验报告内容及写法。要求重点写明试验实施的具体内容、方法、技术路线。拟解决的关键问题和实现方法，项目实施进度和安排。在试验进行前二周上交。老师重点检查方案的正确性、可行性。在试验进行前一周返回学生，个别同学重新选题再写，少数同学修改后再交老师审阅。

综合设计性试验班到课率96%，验证型实验班到课率仅60%。试验进行过程中，验证型实验班在课前对可能出现的问题做了详细的讲解，学生问题很少，综合设计性试验班老师事先不讲解问题，学生不停的提出问题，老师引导学生查阅国标、或讨论解决。

验证型实验班实验报告装订上交保存，学生看不到老师的修改与评分。综合设计性试验班的论文由老师批改3～5次，论文装订作为课程成绩保存。表2是两种评价体系的实施情况。

综合设计性试验班建立形成性评价体系。论文占60%，平时评价占40%：包括基本操作、学习与试验过程的态度、提问次数、预试验报告与论文修改次数、用于完成试验的时间等，以等级量表的形式完成。论文本身的评分基本参照河北经贸大学毕业论文评分标准进行，主要含论文选题、写作能力、论文结果的意义与价值等几个方面。重视学生的实验设计思路，并对其在实验过程中处理突发问题的情况，进行综合评定。论文定稿后制作幻灯片给全班同学演示讲解，老师和同学评分各占分值的50%。

表2 两种评价体系

三、实施体会

根据维果茨基最近发展区理论，应选择既具挑战性、困难又是可以克服的任务。强调所选题目难度适中。所以我们给予学生的任务要求也应适中，实验结果能说明问题即可。学生是新手，既不会干，也不会想。对综合设计性试验实施过程的关键点需要重点解决，教师应为学生提供学习支架[5]。例如对于无菌操作，老师将多年的经验总结成一句话：“别将有菌的碰无菌的”，同时对实验技能做实际演练。

形成性评价不仅使教师了解学生学习过程与成长过程，而且也是学生了解自己的过程[6]。他们了解分数得来的过程，通过适当的归因对自己得出来的结果产生信心与满足，不会出现闭卷考试导致的焦虑。而验证型实验的评价结果学生仅了解到一个分数或者还有名次。验证性实验重复老师的实验，题目非自己所选，单调且引不起注意，而综合设计性试验自己选题、定方案，能引起极大的兴趣；加上将试验结果写成论文作为考试结果使学生具有成就感，这样目标与成就的相关性唤起了学生学习的动机，通过将复杂的看来达不到的目标分解成渐次完成的小目标：理论学习、试验、论文写作，较好地实现了动机理论[7]的注意、相关、信心、满足四要素。

长期的应试教育，学生习惯了不动脑子，要教会他们思考是一个艰巨的任务。我们在实验前、中、后都着重注意启发思维。这些问题的答案在验证性实验中都由老师直接教给同学，看似对师生都省力，其实却剥夺了学生思考的机会。下面是试验前、试验中、试验后几个实际的做法。

1.试验前。利用所学的微生物学检验知识和技能对不同的食品样品和检验项目选择最佳的检验方法，试验后判断各种检验结果，最终作出食品卫生评价。如检测大肠菌群的时候应该用MPN计数法还是平板计数法呢，检测大肠菌群的两种方法各适用于何种情况？学生查阅资料和课件然后才能回答：检测大肠菌群的MPN计数法适用于检测样品卫生状况较好的样。平板计数法适用于检测样品卫生状况较差的样。那么如何判断样品卫生状况呢？食品安全国家标准（GB4789-2010）明确规定了微生物剩余样品或同批样品不进行微生物项目的复检，意味着不能做预实验，如何预估判断呢？教师提出可通过查阅国标对不同产品大肠菌群指标值规定来判断。学生实践中还发现了食品卫生标准和检验检测方法标准的匹配性问题，如大肠菌群食品卫生标准单位是MPN值/100g（mL），而升级后的检验检测方法标准MPN值/g（mL），带着问题学习卫生部16号通告后，明白了标准的动态发展性特点。

2.试验中。稀释菌落总数、大肠菌群时用生理盐水与磷酸盐缓冲液、稀释霉菌酵母菌样品的时候，应采用无菌水进行稀释（因为有1～2种的霉菌遇到生理盐水或磷酸盐会死掉）。一个样品同时检测菌落总数、大肠菌群、霉菌酵母菌，可否共用同一稀释样品，查阅国标与文献后有的学生自己得出结论：如果能共用的话，要做验证试验，证明以磷酸盐缓冲液或生理盐水做稀释液也可以得出以蒸馏水做稀释液在统计学范围内许可的相同的结果才行。如何掌握稀释倍数也是普遍遇到的问题，有的同学采用加宽稀释倍数的方法，势必增加工作量，老师根据经验，引导学生得出结论：根据标准的数量来确定稀释倍数即可，因为检验的目的在于有没有超标而不在于具体的数量。如果没有标准，可以根据以前的经验（或查类似的文献）来稀释。

3.试验后。学生实验经常在空白对照中出现菌落，有时甚至所有空白对照都有菌落出现，国标规定样品不得复检，在查阅网上论坛及参照教师自身工作经验后判断，有时也不一定结果就不可用，若空白的菌未影响稀释倍数时，可用数据。但若225mL稀释原液污染，则不可用，因每一次稀释，都会导致污染。这样使多数结果基本能够采用。在综合设计性试验过程中学生能够发现问题、进行多维思考，增强了思辨性思维能力。

对多数同学来说，这是首次写论文，不知从何下手，动手做难，分析数据更难。学生数据处理能力明显不足，如多数同学针对不同稀释度得出的菌落数不会计算菌落总数，有的同学甚至自创计算方法，老师强调新国标是强制性标准，其计算方法需严格遵循。同学重新查阅国标和课件，教师给出实际应用菌落计算的例子，使学生真正掌握菌落总数计数操作与计算。

学生针对散乱的数据不知如何归类汇总，教师提出要先将实验的主要情况和数据用文字、表、图等提炼表达出来，然后对实验结果进行分析研究，得出结论，并对实验印证了什么、发展了什么，存在什么问题等要加以分析讨论。老师从理论与实际两方面着手，一方面在课堂上讲论文写作，另一方面提供实例及通过具体修改，使学生从思路、流程、格式与内容掌握撰写论文的方法与步骤，从而学生能力得到很大的提高。

四、效果分析

学生将食品卫生检验的理论知识应用于实际，在真实生活中有所发现，然后把这些发现变成自己的财富。选题时先给学生拟定实验方向，学生结对自行选题、独立自主地进行探究，由此产生控制、胜任和成就等需要。在其实施过程中，通过指导学生利用课余时间查阅文献资料进行立题设计，再经过教师对实验课题的科学合理性、可行性进行论证。综合设计性实验教学的重要目的就是培养学生的创新意识和能力，对于较好的自选题目应给予正确的引导和鼓励，本研究自选题目占80%以上。由于选题贴近实际，学生做出来的数据有实用价值，如说明食堂的筷子是否卫生，小市场的食品可否食用，从而激发了学生的积极性和责任心，他们将所学专业知识应用于实际，经过认真操作实践后，其基本技能得到很大提高。同时，由于是开放式，学生根据需要安排实验时间，某些环节可反复进行，从而会有更深的理解，使其综合素质得以进一步提高。

在完成综合设计性实验的教学过程中，教师承担的是“顾问”的角色，既要有做顾问的资格与能力，又要有做好顾问的技巧。指导过程注意学生批判性思辨能力、创造性思维与决策能力的培养。教师的观念与角色转变、责任心与组织能力、到位的指导至关重要。在带教综合设计性实验过程中，要把握好引导、指导的尺度，既要循循善诱，不直接把答案告诉学生，又要严格要求学生，做到真正以学生为主体，充分发挥学生的聪明才智。另外，从指导查阅文献到论文式的实验报告的批阅与评分，需要教师付出大量的时间与精力，保证综合设计性实验完成的质量，就要求教师有更加高尚的师德和严谨的教风。

验证性实验班闭卷考试能得出正态分布的成绩，而综合设计性试验班的形成性评价模式成绩呈等级资料形式。形成性评价分数由教师评价、学生互评的分数组合而成。

对综合设计性试验班问卷分析。95%的学生选择综合设计性试验写作论文的考试方式。他们认为自行设计有兴趣，试验挑战有乐趣，对教师的指导表示满意。学生反映试验过程中大家群策群力，通力合作，培养了团队精神，放开了手脚，开阔了思路，敢想敢干，做到了既动手又动脑。参加综合设计性试验的4人在河北省大学生创业挑战杯大赛中获得一等奖。综合设计性试验班的学生43.24%的考研率明显高于验证性实验班的23.07%。

教学的目的是开阔学生的心智。食品卫生检验实施综合设计性试验，让学生以研究者的姿态介入到实验中，唤醒了学生的潜能，学、做、考相结合，学生参与的形成性评价为宏观上融会贯通课程、专业和学科知识，展示自己的综合能力提供了一个可操作的平台。培养了学生的责任意识、安全意识、质量意识、标准意识、团队意识和创新意识。

[1]张春兴.教育心理学[M].杭州：浙江教育出版社，1998：116.

[2]L.W.安德森，等.学习、教学和评估的分类学[M].皮连生，译.上海：华东师范大学出版社，2008：204-216.

[3]玛丽埃伦，韦默.以学习者为中心的教学——给教学实践带来的5项关键变化[M].洪岗，译.杭州：浙江大学出版社，2006：83.

[4]刘增然，贾艳菊，张光一.食品卫生检验教学改革与食品安全复合型人才培养[J].微生物学通报，2011，（6）：946-951.

[5]Hyang-Sook Cho，Byung-Soon Choi，Kuk-Tae Park.The Effects of Courseware Instruction Using Scaffolding Strategy on 10th Grade Students’Learning Chemical Reaction Rate[J].Journal of the Korean Chemical Society，2004，（3）：283-290.

[6]M.P.德里斯科尔.学习心理学——面向教学的取向[M].王小明，等译.上海：华东师范大学出版社，2008：281-286.

[7]Tzu-Hua Wang.Web-based quiz-game-like formative assessment Development and evaluation[J].Computers﹠Education，2008，（51）：1247-1263.