PBL模式下模块化阶段式教学与过程量化考核实践——以“食品微生物学实验”课程为例

刘艳红，季春艳，李双芳，张乐乐，刘生杰，2

（1.阜阳师范大学信息工程学院，安徽阜阳 236037；2.阜阳师范大学生物与食品工程学院，安徽阜阳 236037）

0 引言

近年来，社会对创新应用型人才的需求越来越大，食品相关企事业单位越来越重视食品专业毕业生的实际工作能力和创新思维能力[1-2]，地方师范院校人才培养模式由“知识型”向“能力技术型”，“应试型”向“应用创新型”转变[3]。很多高校包括阜阳师范大学，已经将食品专业的实验课程由原来理论课的从属课分离为独立的必修课程[4]。“食品微生物学实验”作为食品专业实践教学内容的重要组成部分，在巩固和补充“食品微生物学”理论知识方面发挥着重要的作用[5]。因此，“食品微生物学实验”课程的教学改革十分必要。

1 传统教学模式存在的问题

以往“食品微生物学实验”教学的基本模式是单项式教学，虽然目标明确，能在规定的时间内完成实验教学任务，为教师和学生节约大量的时间[6]，但也存在诸多缺点。

1.1 教学方法死板

学生按照教师规定好的实验内容和操作程序进行实验，学生处于被动学习状态，不能充分发挥和调动学生学习的积极主动性[7]。

1.2 实验内容陈旧

大部分实验内容都是经典的基础性验证实验，不能够全面展示新方法和新技术，且实验结果明确，学生做实验只是一味地模仿操作步骤，对理解原理、比较方法、分析结果的参与性不高[8]。

1.3 重形式轻过程

实验早期的所有准备工作都由教师单独完成，学生只对自己操作的实验部分熟悉，并不知道教师为准备实验所做的具体工作，缺乏对整个实验过程的全面了解，甚至不珍惜实验机会[9]。

1.4 考核评价信度差

实验教学考核评价制度不健全、考核形式单一、考核内容不全面、考核评价主体局限等弊端[10]，不仅不能全面客观反映学生各方面的真实能力，还容易打击学生的学习热情和积极性，有些学生甚至直接抄袭他人的实验结果和报告，不重视操作技能和动手能力的培养[11-12]。

因此，为调动学生学习“食品微生物学实验”课程的积极性、挖掘学生的创造性、培养学生综合思维和动手操作能力，“食品微生物学实验”课程要向着教学方法更合理、教学内容融入更多新技术和新方法的理论知识、教学考核评价体系更全面、评分标准更细致的方向进行改革[13]。

2 教学模式改革

依据阜阳师范大学信息工程学院食品科学与工程和食品质量与安全专业的新版培养方案和“食品微生物学实验”课程标准与大纲，“食品微生物学实验”课程共计30个学时。根据学院教学发展趋势，院系专业的教学任务、教学计划、实验室仪器设备、教师队伍和学生整体情况，总结过去5年的“食品微生物学实验”教学经验，拟基于PBL教学法构建“模块化阶段式”教学模式，即从教学方法、教学内容和教学过程3个方面对“食品微生物学实验”教学模式进行改革。

2.1 教学方法“PBL贯穿化”

PBL教学法是基于问题，实现小组之间以团队讨论来合作完成学习的一种教学模式[14]，常以一个问题为起点，学生通过对问题的分析、文献资料的查阅、实验方案的设计、实际动手操作和实验结果分析等步骤，综合分析解决问题并掌握系统知识的过

程[15-16]。

在“食品微生物学实验”教学活动中，PBL教学法以不同的问题形式，始终贯穿在各个实验项目的教学过程中。PBL教学法最关键的环节是创设问题情境，针对不同模块的实验项目和不同阶段的实验过程，创设不同的问题情境[17]。例如，对于基础性验证实验项目，前期由教师根据实验项目内容，提前设计并预留与该实验相关的实际问题，激发学生对实验项目的热情，学生通过预习实验内容和查阅文献资料，做好前期的各项准备工作；中期通过学生课堂发言和提问，培养学生沟通交流和实际操作的能力；后期通过创设问题情境拓展实验知识点，培养学生的知识迁移和创新思维能力[18]。

2.2 实验内容“模块化”

将“食品微生物学”实验内容依次优化为基础验证、综合分析和创新设计三大模块，不同模块分配不等的学时数。

实验模块项目及学时分配见表1。

表1 实验模块项目及学时分配

由表1可知，基础验证实验强化基础性和系统性，使学生对食品微生物学相关知识有一个系统的整体认知[19]；综合分析实验，通过让学生分析解决食品生产中常见的问题，使学生掌握食品卫生学指标的常规检测原理及技术，培养学生知识迁移和创新思维的能力；创新设计实验，由学生利用所学知识及技能自主设计的实验，学生通过组建讨论小组、查阅文献资料、教师指导点评、反复修改实验设计方案，最终确定实验方案进行实验操作，并对实验结果及疑问进行分析讨论。激发学生学习兴趣，培育团队合作意识，提高分析实验数据能力和自主创新意识。

2.3 实验过程“阶段化”

为增强学生对整个实验过程的全面了解，将实验过程分为前期准备、中期实施和后期总结3个阶段，不同阶段设计不同的实验目标和要求。前期通过实验准备和撰写实验预习报告，锻炼学生独立学习和查阅文献资料的能力；中期监督观察学生的实验操作和实验态度，训练学生实际动手能力和团队合作意识；后期通过问答和实验报告撰写质量的考核，培养学生综合分析解决问题和沟通表达能力。

2.3.1 前期准备阶段

（1）参与实验准备工作。在教师的引导下，学生自行成立4～6人组成的实验小组，并推选1名组长，每次实验项目开始前，由组长向教师提交经实验小组讨论后确定的实验准备清单，教师确认同意后学生进入实验准备阶段。学生在教师指导下准备实验，既减轻了教师工作量，又增加了学生动手操作机会，有助于学生对实验技能和方法的系统掌握。

（2）撰写实验预习报告。实验课前，教师预留1～2个思考题，如细菌革兰氏染色实验前，先抛出问题：通过预习，你认为影响革兰氏染色结果的正确性的关键环节是什么，哪个环节可以省略又不影响最终实验结果？要求学生认真钻研教材、广泛查阅文献资料，根据实验目的和实验内容，掌握实验原理和注意事项，独立分析和解答思考题目，撰写实验预习报告及答案。

2.3.2 中期实施阶段

实验过程依次从问题、回答、演示、操作4个方面进行。教师先对学生的实验预习和思考题的解答情况给予提问，每个实验小组各派1名代表回答，同一组的其他成员可以给予补充，对有争议的问题，可鼓励学生或由教师按照规范操作演示实验，针对问题、回答、演示这3个环节，每位学生课下都要做足充分的准备和练习。然后，学生按照正确的实验程序规范操作仪器设备，独立（针对基础性验证实验）或小组合作（综合创新实验）完成实验并记录实验结果，最终完成实验过程中操作的环节。

2.3.3 后期总结阶段

（1）师生互动，解疑答惑。该环节的设计，一方面可以通过教师回答学生问题来解答学生的疑惑；另一方面也可以通过学生回答教师问题来检验学生掌握实验知识的程度。

（2）知识拓展，撰写报告。教师根据实验项目布置1～2个课外拓展思考题。如在细菌革兰氏染色实验结束后，向学生提问：对未知菌进行分类鉴定时，如何设计实验方案，来保证实验鉴定结果准确无误？学生在课堂上通过思考和讨论，给出自己的实验设计方案。最后，撰写实验报告并上交，要求报告必须内容全面、数据真实。

3 考核评价模式改革

考核是实验教学的重要组成部分，也是最容易被教师和学生忽略的一个环节。在教学活动中，考核评价模式起着指挥棒的作用，学生对实验课的学习热情和重视程度也受制于实验课的考核评价模式。考核方法、考核内容和考核标准对实现教学目标和实施教学过程具有至关重要的导向作用[9-10]。

3.1 考核评价模式“过程化”

将实验考核评价模式“过程化”，考核由过去只注重结果和知识的“静态式”考核转变为注重过程和能力的“动态式”考核。学生参加实验教学的全过程均属于实验课考核范围，实验成绩不仅包括期末实验考核成绩和实验报告成绩，还应包括实验准备、预习报告、设计能力、实验态度、操作能力、数据分析和实验结果等成绩，督促学生重视实验的全过程操作，培养学生知识、能力和素质等全面发展[20]。

实验课程总成绩=30%基础实验成绩+20%综合实验成绩+20%创新实验成绩+30%期末实验考核成绩。

3.2 考核评价标准“分级量化”

由于不同模块的实验项目侧重培养学生不同方面的能力，所以其考核标准亦不相同。基础验证实验的主要评分依据是操作能力，侧重培养学生的操作技能；综合分析实验主要以实验结果与分析为主要评分依据，侧重对学生综合应用所学知识和方法分析问题的能力培养；创新设计实验项目主要以实验设计的可行性和创新性为主要评分标准，重点培养学生知识迁移、创新思维和解决实际问题的能力。针对不同模块和不同阶段的实验，制定不同的实验考核评价标准，并将考核标准“分级量化”，不同阶段不同环节分配不等的实验考核分值。

“食品微生物学实验”课程考核评价分值分配标准见表2。

表2 “食品微生物学实验”课程考核评价分值分配标准

3.3 期末实验考核“严格细化”

“食品微生物学实验”课程期末实验考核评分标准见表3[21]。

由表3可知，期末实验考核由教师提前准备3～5个实验项目，学生课下查阅资料并准备，教师根据实验项目考核要求和标准评分细则，对学生进行严格细化的期末实验考核评价，并给予期末考核成绩。

表3 “食品微生物学实验”课程期末实验考核评分标准

4 结语

对“食品微生物学实验”课程进行PBL模式下模块化阶段式教学与过程量化考核相结合的教学改革，旨在克服目前“食品微生物学实验”课程教学和考核的诸多缺点，提高实验教学效果，使实验教学质量达到一个新的层次和水平，并为该课程教学工作者提供参考。

“食品微生物学实验”课程基于PBL模式下模块化阶段式教学与过程量化考核相结合的改革能够顺利实施，需要教师和学生的高度配合。教师要不断提高自身知识水平，花费时间和精力在实验课的准备、问题设计、过程指导和考核评价等方面。学生也要利用课下时间去准备实验、思考分析问题、查阅文献资料、讨论总结知识技能等。因此，“食品微生物学实验”课程的教学改革对教师和学生均提出了更高的要求。改革之路任重而道远，仍需要各位教育工作者不断摸索。