OBE導(dǎo)向下《食品化學(xué)》課程說課設(shè)計(jì)及產(chǎn)出評(píng)價(jià)

黃師榮 陶能國 陳東方 李路 車金鑫 李玉芹

摘? 要：文章在OBE理念指導(dǎo)下針對(duì)《食品化學(xué)》中酶促褐變知識(shí)的內(nèi)容，從教材選用、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)過程等五個(gè)方面進(jìn)行了說課設(shè)計(jì)，并對(duì)該教學(xué)模式下的課程產(chǎn)出進(jìn)行了評(píng)價(jià)。結(jié)果表明，OBE教學(xué)顯著促進(jìn)了學(xué)生達(dá)成課程目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：《食品化學(xué)》;酶促褐變;說課設(shè)計(jì);產(chǎn)出評(píng)價(jià)

中圖分類號(hào)：G640 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：2096-000X（2021）05-0099-04

Abstract： In this paper， a teaching plan presentation is designed for Enzyme Browning in "Food Chemistry" by the guidance of the OBE concept， which involves selection of teaching textbook， teaching objectives and contents， teaching methods and procedure. The course outcomes as specified in the teaching mode are evaluated. Results show that OBE-based teaching can improve the students' achievement on the course objectives that has been outlined in the Food Chemistry Course.

Keywords： "Food Chemistry"; enzyme browning; design of a teaching plan presentation; outcomes evaluation

《食品化學(xué)》課程是我校食品科學(xué)與工程專業(yè)的一門主要專業(yè)基礎(chǔ)課程。該課程是利用化學(xué)的理論和方法研究食品本質(zhì)的一門科學(xué)[1]。它的主要任務(wù)是研究食品及其原料的組成、性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、功能以及食品成分在加工、儲(chǔ)藏過程中的變化規(guī)律。目的是培養(yǎng)學(xué)生在食品加工和儲(chǔ)藏中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力和綜合素質(zhì)，為今后學(xué)習(xí)專業(yè)課打好堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[2]。

我校食品科學(xué)與工程專業(yè)于2019年通過了教育部的工程教育認(rèn)證。工程教育認(rèn)證是以《華盛頓協(xié)議》提出的“以學(xué)生為中心、產(chǎn)出導(dǎo)向（Outcome Based Education，OBE）、持續(xù)改進(jìn)（Continue Quality Improvement，CQI）”三大教育理念為指導(dǎo)，目的是培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題能力[3]。產(chǎn)出導(dǎo)向教育（OBE），是以預(yù)期學(xué)習(xí)成果為中心來組織、實(shí)施和評(píng)價(jià)教學(xué)的過程[4]。即以學(xué)生能力和素質(zhì)培養(yǎng)為中心、以傳授學(xué)生知識(shí)為主線，重視學(xué)生受教育后的學(xué)習(xí)效果，并持續(xù)加以改進(jìn)[5]。因此，OBE導(dǎo)向的課程教學(xué)，首先要明確教學(xué)目標(biāo)，根據(jù)教學(xué)目標(biāo)選定教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計(jì)教學(xué)方法，開展課程產(chǎn)出評(píng)價(jià)，并提出可持續(xù)改進(jìn)的建議，形成課程教學(xué)質(zhì)量持續(xù)改進(jìn)的閉環(huán)運(yùn)行[4，6]。

2017年之前我校的《食品化學(xué)》課程教學(xué)通常采用灌輸式教學(xué)方式，以教師講授為主，沒有充分考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)感受，不能有效地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。在課程教學(xué)過程中，教師側(cè)重于傳授學(xué)生理論知識(shí)，而對(duì)學(xué)生在課程學(xué)習(xí)過程中的素質(zhì)教育關(guān)注不夠。學(xué)生以學(xué)習(xí)知識(shí)為主，具有較強(qiáng)的應(yīng)試能力，但是應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力不足。這種教學(xué)模式與工程教育認(rèn)證的理念不太一致，也不符合工程教育認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)[7]。因而有必要對(duì)該課程的教學(xué)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，需要參照專業(yè)工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步規(guī)范該課程教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化教學(xué)過程，完善考核方式，使其能滿足工程教育認(rèn)證的要求。

說課設(shè)計(jì)是課程建設(shè)的一個(gè)重要方面，反映了教師的教學(xué)思路，對(duì)教學(xué)效果有重要影響[2]。文獻(xiàn)中關(guān)于《食品化學(xué)》課程教學(xué)改革和說課設(shè)計(jì)的報(bào)道較多[2，8]，但是基于OBE理念的說課設(shè)計(jì)的文獻(xiàn)還比較少，對(duì)于OBE導(dǎo)向下說課的產(chǎn)出評(píng)價(jià)也鮮見報(bào)道。本文以《食品化學(xué)》課程中酶促褐變內(nèi)容講授為例，在OBE導(dǎo)向下從教材選用、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法與手段、教學(xué)過程五個(gè)方面進(jìn)行說課設(shè)計(jì)，并對(duì)應(yīng)用該教學(xué)模式后的課程產(chǎn)出進(jìn)行了評(píng)價(jià)。

一、教材選用

目前國內(nèi)外有關(guān)食品化學(xué)課程的教材種類眾多，本課程選用的教材為闞建全主編的《食品化學(xué)》（第三版），該教材為普通高等教育“十三五”精品課程建設(shè)教材和普通高等教育農(nóng)業(yè)部“十二五”規(guī)劃教材。它的一大特色是在每一章的后面都附有閱讀材料，這些材料反映了近年來食品化學(xué)中的熱點(diǎn)問題或最新研究成果，有利于開闊學(xué)生視野。學(xué)生可以通過用手機(jī)掃二維碼的形式閱讀這些材料，提高了閱讀興趣并增加了閱讀量。同時(shí)，在每一章的前面有教學(xué)目的和要求，后面有較多的理論聯(lián)系實(shí)際的思考題，可以幫助學(xué)生更好地理解和掌握所學(xué)內(nèi)容，有利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力。

本說課內(nèi)容選取的是教材第8章中第3節(jié)“酶促褐變”的內(nèi)容。食品的酶促褐變是食品在加工和儲(chǔ)藏過程中發(fā)生的主要化學(xué)變化之一，在果蔬食品加工中經(jīng)常遇到，會(huì)引起果蔬色澤變暗，還會(huì)導(dǎo)致風(fēng)味和品質(zhì)下降。在人們的日常生活中也經(jīng)常會(huì)觀察到果蔬的褐變現(xiàn)象。

二、教學(xué)目標(biāo)

根據(jù)食品化學(xué)課程在專業(yè)中的地位和作用以及食品科學(xué)與工程專業(yè)工程教育認(rèn)證的畢業(yè)要求，制定出課程目標(biāo)，然后列出課程各內(nèi)容對(duì)課程目標(biāo)的支撐關(guān)系，得出本教學(xué)內(nèi)容的教學(xué)目標(biāo)。

知識(shí)目標(biāo)：通過教學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解酶促褐變的概念及其對(duì)食品品質(zhì)的影響;掌握酶促褐變的機(jī)理、影響因素及控制方法。

能力目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用酶促褐變機(jī)理，正確表達(dá)果蔬在貯藏與加工過程中變色的實(shí)際問題，分析其中的影響因素，并識(shí)別其中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

素質(zhì)目標(biāo)：通過教學(xué)過程中的課堂提問和討論培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的能力以及語言表達(dá)、交流、溝通能力和團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)。

三、教學(xué)內(nèi)容

本節(jié)的教學(xué)內(nèi)容包括：酶促褐變的概念，引起酶促褐變的酶類，酶促褐變的機(jī)制，酶促褐變發(fā)生的條件，控制酶促褐變的方法。教學(xué)的難點(diǎn)是酶促褐變的機(jī)制。

四、教學(xué)方法

本課程的教學(xué)對(duì)象是食品科學(xué)與工程專業(yè)本科三年級(jí)學(xué)生，學(xué)生已經(jīng)修讀了有機(jī)化學(xué)、無機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、分析化學(xué)、生物化學(xué)和微生物學(xué)等基礎(chǔ)課程。根據(jù)學(xué)生已掌握的知識(shí)和已具備的學(xué)習(xí)能力，結(jié)合本節(jié)的教學(xué)內(nèi)容，采用如下教學(xué)方法。

1. 多媒體演示教學(xué)。運(yùn)用多媒體技術(shù)，圖文并茂地介紹酶促褐變的概念、機(jī)制、發(fā)生條件、對(duì)食品品質(zhì)的影響和控制方法，使學(xué)生易于理解與接受。

2. 案例式教學(xué)。對(duì)于酶促褐變機(jī)制問題，采用土豆去皮后置于空氣中顏色變深的例子，講授引起其顏色變深的反應(yīng)物（甲酚酶、兒茶酚酶、酪氨酸和氧），以及這些物質(zhì)是如何一步步反應(yīng)生成黑色素的過程。

3. 互動(dòng)式教學(xué)。在講授完“酶促褐變機(jī)制及其影響因素”教學(xué)內(nèi)容后，提出“在制作醋溜土豆絲之前把切好的土豆絲浸泡在水中的目的是什么？還可以通過什么方法來達(dá)到該目的？”問題，引導(dǎo)學(xué)生就相關(guān)內(nèi)容展開討論和分析。

4. 啟發(fā)式教學(xué)。在講授酶促褐變的概念之前，列舉香蕉、蘋果、梨、茄子和馬鈴薯等在削皮切開后會(huì)發(fā)生顏色變深的現(xiàn)象，提示學(xué)生思考這些果蔬沒有經(jīng)過加熱等處理，只是經(jīng)過削皮處理就發(fā)生了顏色變深現(xiàn)象，這主要是由于其內(nèi)源性物質(zhì)作用的結(jié)果，從而引出酶促褐變的概念——直接由酶參與的褐變。通過一步步的提示，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考。

五、教學(xué)過程

根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，對(duì)教學(xué)過程進(jìn)行了如下安排。

第一步，創(chuàng)設(shè)情境，提出問題。

在上課前，先提出問題：一些水果、蔬菜等新鮮植物性食物，如香蕉、蘋果、梨、茄子和馬鈴薯等很容易在削皮切開后發(fā)生顏色變深的現(xiàn)象，這是什么原因引起的呢？這些果蔬在加工和貯藏過程中發(fā)生了變色對(duì)食品品質(zhì)有什么影響呢？這些影響是有利的，還是不利的呢？如果是不利的，要怎么來控制呢？讓學(xué)生帶著這些問題去學(xué)習(xí)新知識(shí)。

第二步，剖析實(shí)例，獲得新知。

提出問題后，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)問題進(jìn)行思考。首先，由上面列舉的實(shí)例，引導(dǎo)學(xué)生思考這些果蔬沒有經(jīng)過加熱等處理，有些只是放置在空氣中，有些只是經(jīng)過削皮處理就發(fā)生顏色變深現(xiàn)象，這主要是由于其內(nèi)源性物質(zhì)作用的結(jié)果，從而引出酶促褐變的概念——直接由酶參與的褐變。其內(nèi)源性物質(zhì)主要為酶及其作用底物——多酚類物質(zhì)。接著介紹引起酶促褐變的酶——多酚氧化酶。隨后介紹這些酶是如何引起食品變色的，并舉例說明水果和馬鈴薯褐變的原因。分析果蔬褐變?cè)蚝?，引?dǎo)學(xué)生分析酶促褐變發(fā)生需要哪些條件，或者說影響酶促褐變的因素有哪些？并提問為什么有些水果和蔬菜（如桔子、香瓜和西瓜等）不會(huì)發(fā)生酶促褐變？最后根據(jù)酶促褐變發(fā)生所需要的條件，引導(dǎo)學(xué)生分析控制酶促褐變的方法。

第三步，自主探究，學(xué)以致用。

通過學(xué)習(xí)上述新知識(shí)后，要求學(xué)生分析、討論現(xiàn)實(shí)生活中的一些現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用意識(shí)，增強(qiáng)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識(shí)分析食品科學(xué)與工程中的實(shí)際問題的能力。例如，在家庭烹飪土豆時(shí)，把切好的土豆絲浸泡在水中的目的是什么？還可以通過什么方法來達(dá)到該目的？通過引導(dǎo)學(xué)生自主探究和相互討論來解決這些問題，提高了學(xué)生分析問題和解決問題的能力，同時(shí)也提高了學(xué)生語言表達(dá)、交流、溝通能力和團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)。

第四步，歸納總結(jié)，突出重點(diǎn)。

新課內(nèi)容結(jié)束后，對(duì)酶促褐變的機(jī)理、影響因素及控制方法等知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行回顧、總結(jié)，強(qiáng)調(diào)酶促褐變控制方法的重要性，從而突出本節(jié)課的重點(diǎn)——酶促褐變的機(jī)理及其控制方法。

第五步，布置作業(yè)，鞏固提高。

課程結(jié)束后，布置教材255頁的第二題作為課后作業(yè)，以鞏固所學(xué)知識(shí)，加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解和掌握。同時(shí)布置課外閱讀內(nèi)容——如何測(cè)定酶促褐變的程度，讓學(xué)生結(jié)合課堂所學(xué)知識(shí)，查閱國內(nèi)外近年來相關(guān)的文獻(xiàn)，并對(duì)所查文獻(xiàn)的主要內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)進(jìn)行分析、歸納和總結(jié)，以培養(yǎng)學(xué)生的文獻(xiàn)檢索和歸納能力，進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解和掌握。

按照上述教學(xué)安排，實(shí)施教學(xué)過程。

六、課程的產(chǎn)出評(píng)價(jià)

本說課設(shè)計(jì)在成果導(dǎo)向教育（OBE）的理念下，以學(xué)生學(xué)習(xí)完該課程時(shí)應(yīng)具備的知識(shí)和能力為出發(fā)點(diǎn)，組織教學(xué)內(nèi)容，實(shí)施教學(xué)過程。OBE要求按照規(guī)范的程序?qū)φn程產(chǎn)出進(jìn)行評(píng)價(jià)[9]。本文通過評(píng)價(jià)每個(gè)學(xué)生對(duì)課程目標(biāo)的達(dá)成情況來評(píng)價(jià)課程的產(chǎn)出。為此，對(duì)我校實(shí)施了OBE教學(xué)的2016級(jí)（29人）和2017級(jí)（30人）食品科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生進(jìn)行了該評(píng)價(jià)。作為對(duì)比，也用相似的程序?qū)]有實(shí)施OBE教學(xué)的2015級(jí)（31人）食品科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生進(jìn)行了評(píng)價(jià)。

通過學(xué)生的課程考試成績(jī)對(duì)課程目標(biāo)達(dá)成情況進(jìn)行評(píng)價(jià)[10]。學(xué)生的課程考試成績(jī)由學(xué)生的平時(shí)成績(jī)、實(shí)驗(yàn)成績(jī)和期末閉卷考試成績(jī)加權(quán)得出。平時(shí)成績(jī)由學(xué)生平時(shí)的出勤情況、課程作業(yè)、課堂提問、課堂討論等給出，占總成績(jī)的10%。實(shí)驗(yàn)成績(jī)根據(jù)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的出勤情況、實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)和提交的實(shí)驗(yàn)報(bào)告綜合給出，占總成績(jī)的20%。期末閉卷考試成績(jī)綜合考察學(xué)生對(duì)于重要知識(shí)點(diǎn)的掌握和理解程度，占總成績(jī)的70%。本文主要對(duì)課程的理論教學(xué)目標(biāo)達(dá)成情況進(jìn)行評(píng)價(jià)。表1給出了課程理論教學(xué)目標(biāo)及其在期末閉卷考試和平時(shí)考核中的分值。

根據(jù)學(xué)生在期末考試和平時(shí)考核中各個(gè)課程目標(biāo)的得分情況，按下式計(jì)算出學(xué)生在各課程目標(biāo)的得分值。

得出學(xué)生的課程目標(biāo)得分值后，按下式計(jì)算得出學(xué)生的課程目標(biāo)達(dá)成度。

以課程目標(biāo)達(dá)成度達(dá)到60%作為課程目標(biāo)達(dá)成，課程目標(biāo)達(dá)成度超過80%認(rèn)為達(dá)成良好。圖1給出了2015-2017級(jí)食品科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生食品化學(xué)課程理論教學(xué)目標(biāo)達(dá)成情況。從圖中可以看出，經(jīng)過OBE教學(xué)后，課程目標(biāo)達(dá)成的學(xué)生百分比增加了，尤其是課程目標(biāo)達(dá)成良好的比例大大增加了。結(jié)果表明，與未進(jìn)行OBE教學(xué)的2015級(jí)學(xué)生相比，實(shí)行了OBE教學(xué)的2016級(jí)和2017級(jí)學(xué)生課程目標(biāo)1達(dá)成比例分別高出23.99%和7.46%（達(dá)成良好的比例分別高出149.38%和141.01%），課程目標(biāo)2達(dá)成比例分別高出22.17%和13.18%（達(dá)成良好的比例分別高出433.75%和209.60%）。這一結(jié)果說明，OBE教學(xué)有利于促進(jìn)學(xué)生課程目標(biāo)的達(dá)成。

七、結(jié)束語

基于OBE理念，在教學(xué)的各環(huán)節(jié)均以學(xué)生為中心，對(duì)食品科學(xué)與工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程《食品化學(xué)》的教學(xué)模式進(jìn)行了設(shè)計(jì)。在本文設(shè)計(jì)的教學(xué)模式下教學(xué)，有助于學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解和掌握，也有助于學(xué)生能力的提高，顯著促進(jìn)了學(xué)生對(duì)課程目標(biāo)的達(dá)成。但是也應(yīng)該看到，在本文設(shè)計(jì)的教學(xué)模式下仍然有相當(dāng)比例的學(xué)生沒有達(dá)成課程目標(biāo)，因此，還需要進(jìn)一步改進(jìn)教學(xué)模式，使所有學(xué)生均達(dá)成課程目標(biāo)，以滿足工程教育認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)，持續(xù)推動(dòng)專業(yè)的建設(shè)和發(fā)展。

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