基于OBE教育理念的《食品生物技術(shù)》教學(xué)改革初探

徐文生　王啟要

摘? ?要：基于OBE教育理念探討食品生物技術(shù)課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目標(biāo)與突出應(yīng)用能力的培養(yǎng)關(guān)系的教學(xué)改革。確立以學(xué)生為中心培養(yǎng)具有適應(yīng)未來(lái)崗位的核心能力和素質(zhì)的教學(xué)目標(biāo)，以學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向優(yōu)化和整合教學(xué)內(nèi)容，以強(qiáng)化學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的教學(xué)方法和考核評(píng)價(jià)方法的教學(xué)改革和探索。對(duì)提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、應(yīng)用專業(yè)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力及培養(yǎng)適應(yīng)未來(lái)工作崗位的創(chuàng)新性人才具有借鑒作用。

關(guān)鍵詞：OBE理念? 食品生物技術(shù)? 教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642.0? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-098X（2019）10（c）-0194-03

生物技術(shù)是利用自然科學(xué)及其工程學(xué)技術(shù)，采用生物催化劑對(duì)物料進(jìn)行加工以提供產(chǎn)品為社會(huì)服務(wù)的技術(shù)。自20世紀(jì)70年代以基因工程為代表的現(xiàn)代生物技術(shù)誕生后，現(xiàn)代生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、輕工、環(huán)保等各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用得到飛速發(fā)展，成為與航天、信息、新能源、新材料等并列的七大高科技領(lǐng)域之一。為了適應(yīng)我國(guó)生物技術(shù)在食品工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)，我國(guó)許多高校于90年代開(kāi)始陸續(xù)開(kāi)設(shè)食品生物技術(shù)課程。

成果導(dǎo)向教育理念（Outcome-Based Education， OBE）是威廉姆·斯派迪（William Spady）等人于1981年提出的一種以學(xué)生為本，以預(yù)期學(xué)習(xí)成果為教學(xué)導(dǎo)向，強(qiáng)調(diào)學(xué)生學(xué)習(xí)后獲得的實(shí)踐技能和能力，已被公認(rèn)為國(guó)際工程教育基本理念之一。與傳統(tǒng)教育強(qiáng)調(diào)課程教學(xué)目的是全面系統(tǒng)介紹某一門學(xué)科知識(shí)與內(nèi)容不同，OBE教育理念強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為本，注重學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)所獲得的學(xué)習(xí)成果及其解決實(shí)際問(wèn)題的能力。學(xué)生在校學(xué)習(xí)的目的是學(xué)以致用，通過(guò)學(xué)習(xí)獲得與實(shí)際工作崗位相匹配的核心能力和素質(zhì)[1-2]。

1? 基于OBE理念的課程改革思路

OBE的核心理念一種以學(xué)習(xí)成果產(chǎn)出為導(dǎo)向，強(qiáng)調(diào)通過(guò)學(xué)習(xí)獲得適應(yīng)未來(lái)崗位的核心能力及素質(zhì)的教育理念。教學(xué)不僅僅是傳授書(shū)本的知識(shí)和內(nèi)容，而需要通過(guò)教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)也不再是學(xué)生被動(dòng)接受教師傳授的知識(shí)，而是學(xué)生根據(jù)教師傳授的專業(yè)知識(shí)并結(jié)合自身經(jīng)驗(yàn)背景，主動(dòng)地對(duì)外部的各種信息進(jìn)行選擇、加工和處理，用于構(gòu)建自身知識(shí)結(jié)構(gòu)的過(guò)程。教學(xué)的目的不僅僅是傳授知識(shí)，更是一種傳授對(duì)知識(shí)的處理和轉(zhuǎn)換的能力。因此教師需要引導(dǎo)學(xué)生以原有的知識(shí)為出發(fā)點(diǎn)，通過(guò)學(xué)習(xí)構(gòu)建適應(yīng)未來(lái)崗位的核心能力和素質(zhì)。雖然針對(duì)不同學(xué)科OBE教育理念的實(shí)施會(huì)有所不同，但可以基本劃分為定義學(xué)習(xí)目標(biāo)、整合學(xué)習(xí)內(nèi)容、合理的教學(xué)策略和評(píng)價(jià)機(jī)制等四個(gè)方面。

1.1 重設(shè)課程目標(biāo)

結(jié)合我院食品生物技術(shù)課程定位和OBE教育模式，針對(duì)食品質(zhì)量與安全專業(yè)及釀酒工程專業(yè)學(xué)習(xí)食品生物技術(shù)課程的特點(diǎn)，重新凝練課程教學(xué)目標(biāo)如下。

目標(biāo)1：培養(yǎng)學(xué)生掌握食品生物技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)，主要包括基因工程中分子生物學(xué)的基本操作原理及其方法;理解細(xì)胞工程、蛋白質(zhì)工程、酶工程等內(nèi)容主要介紹相關(guān)的原理和方法及其在食品工業(yè)中的應(yīng)用。

目標(biāo)2：熟練掌握食品生物技術(shù)的基本操作，如基因的分離純化，DNA的酶切連接，重組質(zhì)粒的構(gòu)建，感受態(tài)細(xì)胞的制備轉(zhuǎn)化，DNA的電泳等基本操作等。

目標(biāo)3：具備初步的應(yīng)用基因工程的基本原理和方法，特別是現(xiàn)代分子生物學(xué)基本技術(shù)的原理和方法，通過(guò)檢索數(shù)據(jù)庫(kù)及其相關(guān)文獻(xiàn)，通過(guò)設(shè)計(jì)表達(dá)外源基因應(yīng)用于解決科學(xué)研究和相關(guān)工程領(lǐng)域問(wèn)題的能力。

1.2 教學(xué)內(nèi)容建設(shè)

食品生物技術(shù)教學(xué)內(nèi)容比較龐雜，知識(shí)綜合性比較強(qiáng)，既有抽象的理論知識(shí)，又有很強(qiáng)的實(shí)踐性，而且各個(gè)章節(jié)間銜接性也不強(qiáng)，要想全面掌握比較困難。受課時(shí)限制，不可能在課堂上全面系統(tǒng)地講解食品生物技術(shù)，因此需要對(duì)課程進(jìn)行重新整合成不同模塊，具體歸納為“基因工程（分子生物學(xué)）的基本操作原理及其應(yīng)用”，“基因工程在食品工業(yè)中的應(yīng)用”，“發(fā)酵工程的原理及其在食品工程中的應(yīng)用”，“酶工程、蛋白質(zhì)工程、細(xì)胞原理及其在食品工業(yè)中的應(yīng)用”，“食品生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)操作技術(shù)”等五個(gè)模塊。為了方便教學(xué)和學(xué)生的理解，以外源重組蛋白質(zhì)在大腸桿菌中的克隆表達(dá)為主線，將“基因工程（分子生物學(xué)）的基本操作原理及其應(yīng)用”模塊和“食品生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)操作技術(shù)”模塊按實(shí)驗(yàn)的大致順序講解單元操作的基本原理和步驟。重點(diǎn)讓學(xué)生掌握基因序列的檢索、DNA引物設(shè)計(jì)技術(shù)、PCR技術(shù)、DNA的分離純化技術(shù)、DNA電泳及其顯色技術(shù)、DNA的酶切連接技術(shù)、感受態(tài)細(xì)胞的制備及其轉(zhuǎn)化技術(shù)、重組細(xì)胞的篩選技術(shù)等。通過(guò)理論講解和實(shí)驗(yàn)操作，使學(xué)生能夠基本完成一個(gè)外源基因的表達(dá)鑒定的實(shí)驗(yàn)。這樣以基因工程基本技術(shù)為主線，串聯(lián)發(fā)酵工程、細(xì)胞工程、酶工程、蛋白質(zhì)工程的基本原理及其在食品工業(yè)中的應(yīng)用知識(shí)，從而從整體上達(dá)到食品生物技術(shù)學(xué)習(xí)的目的，提高學(xué)生實(shí)踐解決問(wèn)題的能力。

1.3 強(qiáng)化教學(xué)方法建設(shè)

實(shí)施基于OBE教育理念下的教學(xué)改革，要改變傳統(tǒng)的課堂教學(xué)以教師講授為主，學(xué)生課堂記筆記，課后依據(jù)筆記教學(xué)復(fù)習(xí)為輔的課堂教學(xué)模式。教學(xué)工作需要轉(zhuǎn)變到以學(xué)生為中心，以學(xué)生學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向，以提高學(xué)生適應(yīng)未來(lái)工作崗位的核心能力和素質(zhì)的要求上來(lái)。引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中采用課前預(yù)習(xí)，課堂聽(tīng)課討論，課后復(fù)習(xí)的學(xué)習(xí)模式，充分利用思維導(dǎo)圖和文獻(xiàn)閱讀研討課的教學(xué)形式提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。

傳統(tǒng)的課堂筆記方式具有記錄時(shí)費(fèi)時(shí)費(fèi)力、難以突出關(guān)鍵詞和不能有效刺激大腦記憶等，使用起來(lái)顯得費(fèi)力不討好。而采用簡(jiǎn)潔、高效和視覺(jué)效果突出的筆記對(duì)學(xué)習(xí)的成功有著至關(guān)重要的作用。常言說(shuō)“一圖勝過(guò)千言”，思維導(dǎo)圖可將將食品生物技術(shù)里抽象枯燥的概念和理論轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)潔明了的可視化圖表，將內(nèi)隱的知識(shí)以視覺(jué)和語(yǔ)言形式轉(zhuǎn)變?yōu)橥怙@的知識(shí)，并通過(guò)詞組、色彩、線條等形式刺激大腦，增強(qiáng)人們的記憶和識(shí)別。學(xué)生在制作思維導(dǎo)圖的過(guò)程中，也可以充分發(fā)揮自己的想象力，利用色彩、形狀圖案等繪制可視化的圖解使知識(shí)條理清晰化、系統(tǒng)化，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。思維導(dǎo)圖作為一個(gè)開(kāi)放性的閱讀結(jié)構(gòu)圖，不但能夠使學(xué)生清晰掌握閱讀內(nèi)容的框架結(jié)構(gòu)，而且能夠讓學(xué)生將自己對(duì)知識(shí)的理解和認(rèn)識(shí)不斷地添加到知識(shí)導(dǎo)圖的結(jié)構(gòu)中[3-5]。

文獻(xiàn)閱讀研討課是目前西方國(guó)家高等教育的重要教學(xué)手段之一，起源于哥廷根大學(xué)的哲學(xué)研討課，倡導(dǎo)學(xué)生通過(guò)自主檢索、閱讀和討論專業(yè)文獻(xiàn)，營(yíng)造一種在真實(shí)的研究背景和工程案例中學(xué)習(xí)的氛圍，從而調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。在大學(xué)本科應(yīng)用文獻(xiàn)閱讀研討課一方面可以讓學(xué)生在真實(shí)的研究背景和工程案例中去理解課本上抽象的理論和概念，從而改掉對(duì)課本知識(shí)和筆記死記硬背的習(xí)慣，更好地掌握課本知識(shí)。另一方面，文獻(xiàn)閱讀研討課可以讓同學(xué)領(lǐng)略到就同一類問(wèn)題不同的人會(huì)從不同領(lǐng)域的各個(gè)角度提出自己的觀點(diǎn)和解決問(wèn)題的方法，同學(xué)們通過(guò)對(duì)自己感興趣領(lǐng)域文獻(xiàn)的進(jìn)行閱讀、研討，可以大大拓展自己的思維。同時(shí)，隨著食品生物技術(shù)領(lǐng)域的快速發(fā)展，不斷有新的熱點(diǎn)問(wèn)題出現(xiàn)，教材所編排的內(nèi)容受出版周期的影響，雖然經(jīng)典但無(wú)法反映當(dāng)前熱點(diǎn)問(wèn)題。通過(guò)文獻(xiàn)閱讀研討課，可以引導(dǎo)學(xué)生查閱一些當(dāng)前熱點(diǎn)問(wèn)題相關(guān)的研究論文，了解相關(guān)問(wèn)題的產(chǎn)生背景并對(duì)相關(guān)問(wèn)題提出自己的見(jiàn)解。對(duì)有些問(wèn)題可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步通過(guò)查閱相關(guān)論文，提出解決方案，使學(xué)生對(duì)本專業(yè)的現(xiàn)狀和和前沿知識(shí)有更加深入的了解。這樣即豐富學(xué)生的專業(yè)知識(shí)，培養(yǎng)了學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S能力，提高他們的適應(yīng)未來(lái)工作的專業(yè)能力，也可以大大激發(fā)學(xué)生的科研和學(xué)習(xí)興趣[6-7]。

食品生物技術(shù)課程既有抽象的理論知識(shí)又有很強(qiáng)的實(shí)踐應(yīng)用性，具有涉及范圍廣、知識(shí)龐雜、綜合性強(qiáng)等特點(diǎn)。因此學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中會(huì)遇到各種各樣的問(wèn)題而易產(chǎn)生畏難情緒，這些可以通過(guò)自由組合或指定的方式組成學(xué)習(xí)小組來(lái)克服。課程學(xué)習(xí)小組可以由6～8個(gè)同學(xué)組成，小組學(xué)習(xí)可以滲透到課前預(yù)習(xí)、課堂討論、文獻(xiàn)閱讀研討、小組PPT演講、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等活動(dòng)的各個(gè)階段。采用學(xué)習(xí)小組的學(xué)習(xí)方式可以改變傳統(tǒng)課堂教學(xué)中師生單向交流的問(wèn)題，形成教師和學(xué)生以及學(xué)生與學(xué)生之間多向交流，共同針對(duì)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行探索，并在探索過(guò)程中相互質(zhì)疑和交流，相互促進(jìn)、共同提高。學(xué)習(xí)小組也可以在學(xué)習(xí)過(guò)程中分解老師布置的任務(wù)，減輕每個(gè)學(xué)生的工作量，也培養(yǎng)了小組成員間的團(tuán)結(jié)協(xié)作能力。而且小組成員圍繞相關(guān)課題展開(kāi)討論，不僅能開(kāi)拓學(xué)生的思維，更能夠掌握參考別人的思路進(jìn)行創(chuàng)新，并將理論與實(shí)際相結(jié)合解決問(wèn)題的方法，獲得與未來(lái)崗位匹敵的核心素質(zhì)和能力。

1.4 優(yōu)化考核評(píng)價(jià)

基于OBE教學(xué)理念的教學(xué)評(píng)價(jià)需要以學(xué)生學(xué)習(xí)效果為導(dǎo)向，考核內(nèi)容包括出勤考核、課堂表現(xiàn)（領(lǐng)導(dǎo)力、主動(dòng)性、演講展示效果、質(zhì)辯能力）、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)報(bào)告及其操作、論文等四個(gè)方面對(duì)學(xué)生教學(xué)考核。（1）出勤考核主要考察學(xué)生上課的出勤情況，學(xué)生上課是否有無(wú)故遲到、早退、曠課的現(xiàn)象。上課是否專心聽(tīng)講等。（2）課堂表現(xiàn)主要考核學(xué)生在學(xué)習(xí)小組的表現(xiàn)，課堂小組討論的領(lǐng)導(dǎo)作用;參與小組討論的積極性、主動(dòng)性;小組PPT演講展示時(shí)的演講效果;在回答老師和同學(xué)對(duì)小組質(zhì)疑時(shí)的質(zhì)辯能力或?qū)ζ渌〗M的論述教學(xué)質(zhì)辯的能力。（3）以學(xué)生完成基因工程基本技術(shù)為基礎(chǔ)，完成食品生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的規(guī)范性、科學(xué)性為依據(jù)。從基因的堿基序列檢索;酶切圖譜確定;引物設(shè)計(jì);質(zhì)粒的選擇;基因擴(kuò)增、酶切、連接體系的設(shè)計(jì);感受態(tài)細(xì)胞的制備;轉(zhuǎn)化等實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及其操作進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。（4）對(duì)學(xué)生完成課堂課程教學(xué)過(guò)程需要完成的思維導(dǎo)圖、小論文、文獻(xiàn)閱讀研討論文等進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，主要評(píng)價(jià)思維導(dǎo)圖和小論文的觀點(diǎn)的獨(dú)創(chuàng)性、科學(xué)性和思維導(dǎo)圖的美觀性;文獻(xiàn)閱讀研討論文主要考核選題是否符合食品生物技術(shù)的課程要求;論文選題的新穎性、是否反映了當(dāng)前的一些熱點(diǎn)問(wèn)題;相關(guān)文獻(xiàn)閱讀是否充分，有沒(méi)有大篇幅的抄襲;論文的格式是否規(guī)范等進(jìn)行評(píng)價(jià)。

2? 結(jié)語(yǔ)

筆者按照OBE教育理念對(duì)食品生物技術(shù)的教學(xué)進(jìn)行改革，按照以學(xué)生為中心的原則，堅(jiān)持以培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)未來(lái)崗位的核心能力和素質(zhì)為向?qū)?，通過(guò)重新構(gòu)建食品生物技術(shù)的知識(shí)模塊，通過(guò)改革教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方法，引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣，通過(guò)多種方法培養(yǎng)實(shí)際問(wèn)題的解決能力和創(chuàng)新能力。

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