基于OBE 理念的“發(fā)酵工程實驗”教學(xué)改革探索與實踐

楊翠鳳，滕 崢，方利娟，黃 團

（百色學(xué)院農(nóng)業(yè)與食品工程學(xué)院，廣西百色 533000）

由于微生物發(fā)酵在生物醫(yī)藥、生物農(nóng)藥、食品生產(chǎn)、環(huán)境保護、生物固氮等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價值，因此“發(fā)酵工程實驗”課程是生物專業(yè)領(lǐng)域非常重要的一門核心必修課，具有很強的應(yīng)用性和實踐性[1-2]。“發(fā)酵工程實驗”是“發(fā)酵工程”課程不可缺少的重要組分，對生物專業(yè)人才培養(yǎng)至關(guān)重要，也是培養(yǎng)學(xué)生實驗技能和操作技術(shù)的重要手段[3-4]。但“發(fā)酵工程實驗”課程涉及面廣、內(nèi)容豐富，如何在有限課時內(nèi)提高學(xué)生在實踐中靈活運動理論知識來分析問題、解決問題的能力，是在教學(xué)過程中需要認真思考的問題。

傳統(tǒng)的“發(fā)酵工程實驗”教學(xué)，偏向于理論知識的驗證和鞏固，而綜合型、設(shè)計型實驗相對較少，削弱了學(xué)生開展實驗教學(xué)的主動性和積極性，不利于學(xué)生實踐動手能力、創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)和提升。因此，開展“發(fā)酵工程實驗”教學(xué)模式改革與實踐，對于培養(yǎng)生物專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新能力具有重要的現(xiàn)實意義。

成果導(dǎo)向教育（Outcome based education，簡稱OBE） 是當(dāng)前受到國內(nèi)外高度重視和認可的教育理念，該理念要求學(xué)校和教師明確學(xué)習(xí)成果，配合多元彈性的個性化學(xué)習(xí)要求，讓學(xué)生通過學(xué)習(xí)過程完成自我實現(xiàn)的挑戰(zhàn)，再將成果反饋，改進原有的課程設(shè)計與課程教學(xué)[5]。在當(dāng)前全力構(gòu)建創(chuàng)新型社會的時代背景下，企事業(yè)單位越來越重視畢業(yè)生解決實際問題的工作能力和創(chuàng)新能力。為適應(yīng)發(fā)展需求，以O(shè)BE 為導(dǎo)向的教學(xué)理念應(yīng)用于“發(fā)酵工程實驗”教學(xué)改革值得深入探索與實踐。結(jié)合實際教學(xué)，將OBE 理念貫穿于“發(fā)酵工程實驗”教學(xué)的各個環(huán)節(jié)，調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化教學(xué)方法和策略，改進考核方式和評價方法，旨在提升教學(xué)質(zhì)量的同時，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性和創(chuàng)新思維能力。

1 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容加強自主設(shè)計綜合實驗

OBE 教學(xué)理念強調(diào)知識的整合，以知識（能力）結(jié)構(gòu)出發(fā)反向設(shè)計，使課程體系支撐知識結(jié)構(gòu)，進而使每門課程的學(xué)習(xí)都與知識（能力） 結(jié)構(gòu)相呼應(yīng)。同時，OBE 理念要求學(xué)生通過具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)，如提出項目建議、完成項目策劃、開展案例研究等，展示他們的能力。因此，通過對“發(fā)酵工程實驗”內(nèi)容進行整合優(yōu)化，尤其是加強學(xué)生自主設(shè)計綜合實驗，充分展現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。

根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域?qū)嶒瀮?nèi)容設(shè)置4～6 個版塊，如微生物與食品發(fā)酵工程版塊、微生物與生物制藥發(fā)酵工程版塊、微生物與污水處理發(fā)酵實驗版塊、微生物與生物固氮實驗版塊等。根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣或今后發(fā)展需求，可安排12～15 課時讓學(xué)生集中學(xué)習(xí)部分實驗內(nèi)容，再讓學(xué)生自由組合成學(xué)習(xí)興趣小組，根據(jù)需求組成2～4 人/組，以感興趣的實驗版塊為初衷，根據(jù)想要達到的實驗成果開展自主設(shè)計綜合實驗。已有研究表明，以學(xué)生自主設(shè)計為主體的“發(fā)酵工程實驗”教學(xué)改革取得較好的教學(xué)效果[6-8]。在自主設(shè)計綜合實驗過程中，學(xué)生以目標(biāo)為導(dǎo)向，以興趣為出發(fā)點，通過文獻查閱、方案設(shè)計、實驗籌備等各個環(huán)節(jié)，系統(tǒng)地將知識點結(jié)合并運用起來，組成一個環(huán)環(huán)相扣的綜合實驗，前一個實驗是后一個實驗的準備，后一個實驗是前一個實驗的延續(xù)，解決了大多教材中實驗之間自成體系、互不關(guān)聯(lián)的局面，同時克服了教學(xué)中只單純進行實驗技能訓(xùn)練的弊端，不僅提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，同時大大提升了學(xué)生自主解決實際問題的能力和創(chuàng)新意識。

2 改進教學(xué)方法開放式與多元化教學(xué)相結(jié)合

OBE 教學(xué)理念強調(diào)合作式學(xué)習(xí)，通過團隊合作、協(xié)同學(xué)習(xí)等方式，使學(xué)習(xí)能力較強者變得更強，能力較弱者得到提升。自由分組、自主設(shè)計、開放性實驗教學(xué)對于培養(yǎng)學(xué)生的組織能力、創(chuàng)新思維和實踐能力具有重要的作用。學(xué)生在自主設(shè)計實驗方案、開展實驗過程中，會不斷遇到問題并解決問題，因此在團隊之間及學(xué)生教師之間產(chǎn)生許多溝通和交流，促進學(xué)生對知識的融會貫通和全面掌握，利于培養(yǎng)學(xué)生之間的團隊合作意識。

學(xué)生根據(jù)自身興趣，選取不同方向來開展實驗，如開展淀粉酶產(chǎn)生菌的篩選與鑒定，抗生素產(chǎn)生菌的分離與鑒定，光合細菌的分離、培養(yǎng)與鑒定等實驗項目，而考慮到中職升本或高職升本的學(xué)生基礎(chǔ)相對薄弱，可以適當(dāng)降低教學(xué)難度，如可以開展泡菜發(fā)酵及亞硝酸含量的測定，檢測不同食品中的大腸菌群數(shù)等項目。選取不同的實驗項目，其實驗原理、技術(shù)路線既有共同點，又不完全相同，各小組之間可相互借鑒學(xué)習(xí)。如此開展實驗教學(xué)，不僅將理論知識有機串聯(lián)起來，同時培養(yǎng)了學(xué)生的團隊合作能力和解決問題的能力。

3 改進考核方式多方位考查評價相結(jié)合

OBE 強調(diào)擴大機會，即以學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向，以評價結(jié)果為依據(jù)，適時修改、調(diào)整和彈性回應(yīng)學(xué)生的學(xué)習(xí)要求。學(xué)生完成一個綜合實驗項目，不僅需要設(shè)計完整的實驗方案，而且需要從實驗材料開始準備，完成樣品采集，功能微生物分離、篩選、觀察與鑒定等環(huán)節(jié)，記錄并整理實驗結(jié)果，最后按論文格式撰寫一份科技小論文。此外，任課教師還可加設(shè)一個答辯環(huán)節(jié)，針對每個小組的實驗項目提出2～3 個問題，小組成員當(dāng)場作答，以此來進一步了解學(xué)生對知識點的理解和掌握程度。因此，實驗設(shè)計及完成情況、論文撰寫水平、答辯環(huán)節(jié)等學(xué)習(xí)過程均可納入課程考核范疇，而不是以最終實驗報告來判定。學(xué)習(xí)過程的延續(xù)讓學(xué)生體驗到成果導(dǎo)向?qū)W習(xí)帶來的樂趣與艱辛，同時鍛煉了學(xué)生的論文撰寫能力，分析問題、解決問題的思維能力，也為今后畢業(yè)課題的開展奠定了良好的基礎(chǔ)。

4 結(jié)語

以O(shè)BE 為導(dǎo)向的教學(xué)理念貫穿并滲透于“發(fā)酵工程實驗”教學(xué)中，使得教學(xué)方式從過去的“獲取知識”逐步向“探究知識”發(fā)生轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)了以“教師教學(xué)為中心”向“學(xué)生學(xué)習(xí)為中心”的轉(zhuǎn)變，完成了由單純枯燥的驗證性實驗向?qū)I(yè)性、設(shè)計性綜合實驗的轉(zhuǎn)變。學(xué)生完成課程學(xué)習(xí)后能更自主地向感興趣的領(lǐng)域進一步學(xué)習(xí)和了解，并且能夠運用所學(xué)知識和技能解答實際生活中遇到的相關(guān)問題，大大提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，以及學(xué)習(xí)的思維能力和實踐動手能力。