面向應(yīng)用人才“食品生物化學(xué)”的OBE教學(xué)改革

肖瀛，周小理，陳麗花，孫敏

上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)香料香精技術(shù)與工程學(xué)院（上海 201418）

“食品生物化學(xué)”課程是食品科學(xué)與工程專業(yè)的核心課之一。常規(guī)教學(xué)內(nèi)容涵蓋食品領(lǐng)域相關(guān)的生物化學(xué)基礎(chǔ)知識與基本原理，涉及蛋白質(zhì)、碳水化物、酶、核酸、細(xì)胞膜等結(jié)構(gòu)與功能；糖、脂肪、蛋白質(zhì)、核酸的代謝；遺傳信息的復(fù)制與表達(dá)；物質(zhì)代謝相互聯(lián)系與調(diào)控等方面，教學(xué)內(nèi)容繁多，信息量大，課時數(shù)相對少，傳統(tǒng)教學(xué)方式強(qiáng)調(diào)教師的主導(dǎo)作用，忽略學(xué)生的主體地位。在教學(xué)過程中，注重書本上知識與原理的傳授，忽視對學(xué)生能力培養(yǎng)與價值塑造；學(xué)生接受效果差，死記硬背知識點(diǎn)，簡單應(yīng)付考試將為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)帶來較大壓力[1]，因此，傳統(tǒng)教學(xué)模式不能適應(yīng)現(xiàn)代化食品行業(yè)發(fā)展對應(yīng)用型人才的需求，課程教學(xué)改革勢在必行。

OBE（Outcome-based education）理念，即基于產(chǎn)出為導(dǎo)向的教育理念，是各類專業(yè)認(rèn)證通用的重要理念與指導(dǎo)思想，要求以學(xué)生為中心，合理優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，更加注重學(xué)習(xí)成效。在OBE教育理念的指導(dǎo)下，課程設(shè)計更加注重學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)[2]。根據(jù)OBE理念，面向應(yīng)用型人才培養(yǎng)的需求，結(jié)合“食品生物化學(xué)”課程的特點(diǎn)，課程教學(xué)應(yīng)以學(xué)生能運(yùn)用有關(guān)生化理論從分子水平上認(rèn)識和解釋食品加工與保藏過程中發(fā)生的現(xiàn)象并解析食品與營養(yǎng)健康關(guān)系的能力培養(yǎng)及科學(xué)審辨性思維的培養(yǎng)作為重點(diǎn)，為學(xué)生進(jìn)一步應(yīng)用相關(guān)理論解決食品行業(yè)實(shí)際復(fù)雜問題奠定扎實(shí)基礎(chǔ)。上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)食品科學(xué)與工程專業(yè)于2018年申請并通過工程教育認(rèn)證，“食品生物化學(xué)”以認(rèn)證核心指導(dǎo)思想-OBE理念為核心，以應(yīng)用型人才培養(yǎng)需求為導(dǎo)向，在課程目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容與方法、考核與評價方式等多方面開展教學(xué)改革。

1 課程教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方式改革

1.1 明確可支持畢業(yè)要求的課程目標(biāo)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期目標(biāo)等級

落實(shí)OBE理念，需要制定可有效支撐畢業(yè)要求的課程目標(biāo)[3]，以應(yīng)用型人才培養(yǎng)解決實(shí)際復(fù)雜問題為導(dǎo)向，以提升學(xué)生綜合應(yīng)用與分析判斷能力為重點(diǎn)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)。以“反向設(shè)計，正向?qū)嵤睘樵瓌t，在明確學(xué)生學(xué)習(xí)課程目標(biāo)與預(yù)期學(xué)習(xí)目標(biāo)等級的基礎(chǔ)上，優(yōu)化“食品生物化學(xué)”教學(xué)內(nèi)容并設(shè)計實(shí)施教學(xué)改革方法及路徑，有效解決該課程以往教學(xué)中存在的問題，充分提升學(xué)生解決食品行業(yè)實(shí)際問題的能力與素養(yǎng)。

“食品生物化學(xué)”課程根據(jù)應(yīng)用型人才培養(yǎng)需求設(shè)計的畢業(yè)要求與課程體系關(guān)聯(lián)矩陣，該課程主要從2個方面支撐整個專業(yè)學(xué)生的畢業(yè)要求達(dá)成：能夠?qū)⑾嚓P(guān)工程知識、專業(yè)知識、數(shù)學(xué)模型方法對食品加工工藝與品質(zhì)控制條件分析、優(yōu)化或建模；能夠應(yīng)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)、食品工程學(xué)等相關(guān)原理，識別、判斷、表達(dá)食品工程中出現(xiàn)的工藝、質(zhì)量、產(chǎn)品開發(fā)等復(fù)雜問題的主要環(huán)節(jié)。如表1所示，根據(jù)關(guān)聯(lián)畢業(yè)要求，制定明確且有效支撐的課程目標(biāo)，課程目標(biāo)的學(xué)習(xí)等級在傳統(tǒng)教學(xué)模式以記憶和理解（即布魯姆分級Ⅰ、Ⅱ級）為主的基礎(chǔ)上，提升至應(yīng)用、綜合分析與評價判斷（即布魯姆分級Ⅲ～Ⅴ級）。

表1 “食品生物化學(xué)”課程目標(biāo)與畢業(yè)要求的對應(yīng)關(guān)系

1.2 優(yōu)化與課程目標(biāo)相匹配的教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方式

課程教學(xué)內(nèi)容與方法的改革是基于以學(xué)生為中心、以課程目標(biāo)為導(dǎo)向的宗旨，通過細(xì)化教學(xué)每個單元的學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果，優(yōu)化構(gòu)建與之相合理匹配的教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方式?！笆称飞锘瘜W(xué)”是難度較大的專業(yè)基礎(chǔ)課之一，內(nèi)容繁雜抽象、重點(diǎn)、難點(diǎn)多[4]。基于面向食品應(yīng)用型人才培養(yǎng)下OBE理念，“食品生物化學(xué)”課程教學(xué)更為注重學(xué)生運(yùn)用原理與分析判斷能力的培養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生利用已有知識發(fā)現(xiàn)并解決食品行業(yè)實(shí)際問題的能力。因此，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容既需注重選擇面向食品行業(yè)應(yīng)用型人才需求的實(shí)用性，又需注重生物化學(xué)知識體系的系統(tǒng)性和完整性，從而對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行合理取舍。基于此原則，在教學(xué)過程中，突出食品生物化學(xué)的重點(diǎn)，即生物大分子的結(jié)構(gòu)、功能、結(jié)構(gòu)功能之間的關(guān)系與物質(zhì)代謝及關(guān)聯(lián)；將中心法則相關(guān)內(nèi)容，即遺傳規(guī)律傳遞部分內(nèi)容適當(dāng)刪減，教學(xué)內(nèi)容引入相關(guān)案例，從而達(dá)到精簡與優(yōu)化課程內(nèi)容的目的。

在優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容基礎(chǔ)上，改變傳統(tǒng)教學(xué)模式以教師教學(xué)內(nèi)容為導(dǎo)向的課程教學(xué)與教師講授為主的“單聲道”教學(xué)方式是促進(jìn)課程目標(biāo)達(dá)成必要一環(huán)。因此，課程教學(xué)改革采用教師講授與學(xué)生主動學(xué)習(xí)教學(xué)方式相結(jié)合的教學(xué)模式，積極采取PBL教學(xué)法（以真實(shí)案例問題為基礎(chǔ)教學(xué)方法）與任務(wù)驅(qū)動的教學(xué)法，增加課程的挑戰(zhàn)度，對教授中有關(guān)實(shí)際的案例，通過建議學(xué)生查閱有關(guān)食品營養(yǎng)與食品工藝資料，加深對有關(guān)理論問題的理解，提高學(xué)生的思辨能力和綜合分析解決問題的能力。并通過小論文撰寫與小組交流討論，促進(jìn)學(xué)生綜合分析與評價等思辨能力與溝通交流能力的提升。

1.3 融入育人元素，立德樹人貫徹課程教學(xué)全過程

基于OBE理念的專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)畢業(yè)要求明確提出工科學(xué)生在具備技術(shù)能力的同時需具備非技術(shù)能力素養(yǎng)，主要包括人文社會科學(xué)素養(yǎng)、社會責(zé)任、環(huán)保意識、職業(yè)道德、創(chuàng)新意識、良好的表達(dá)和人際交往能力、終身學(xué)習(xí)意識與能力、團(tuán)隊合作能力等[5]，而這些非技術(shù)能力素養(yǎng)要求與課程思政教育改革的宗旨是不謀而合的。因此，育人元素融入“食品生物化學(xué)”是一種促進(jìn)認(rèn)證所要求覆蓋的非技術(shù)能力素養(yǎng)相關(guān)畢業(yè)要求達(dá)成的有效方式之一。

課程通過在每個章節(jié)挖掘食品生化課程相關(guān)育人元素，將育人案例與課程知識點(diǎn)與能力點(diǎn)相融合，在知識傳授與能力培養(yǎng)全過程中潛移默化地提升學(xué)生思想素養(yǎng)，形成價值塑造、能力培養(yǎng)與知識傳授三位一體貫穿食品生物化學(xué)課程教學(xué)全過程的模式。如表2的課程單元教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方式舉例所示，如蛋白質(zhì)章節(jié)，通過三聚氰胺事件引出蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與定量定性分析等知識點(diǎn)與能力點(diǎn)，同時融入對消費(fèi)者高度負(fù)責(zé)的職業(yè)道德的相關(guān)育人元素；如糖代謝章節(jié)，通過糖尿病科學(xué)飲食的話題，與學(xué)生探討分析糖代謝途徑關(guān)聯(lián)以及調(diào)控方式，引導(dǎo)學(xué)生分析糖尿病形成原因判斷合理膳食結(jié)構(gòu)，同時引入健康生活方式的育人元素；如生物化學(xué)在食品學(xué)科的應(yīng)用的章節(jié)，通過組織學(xué)生分組合作完成相關(guān)主題小論文，并進(jìn)行課堂交流討論，即提高學(xué)生運(yùn)用生化原理分析解決食品行業(yè)實(shí)際問題的能力，又融入審辯性思維與團(tuán)隊合作等育人元素的培養(yǎng)。

表2 “食品生物化學(xué)”課程三位一體教學(xué)內(nèi)容與方式的舉例

2 課程考核與評價改革措施

基于OBE理念，教學(xué)設(shè)計和教學(xué)實(shí)施的目標(biāo)是學(xué)生通過教學(xué)最后獲得預(yù)期的學(xué)習(xí)成果。因此，在教學(xué)質(zhì)量的監(jiān)控和評價上，不能按照傳統(tǒng)的課堂聽課、教學(xué)檢查、學(xué)生評教等方式進(jìn)行，而是要聚焦課程目標(biāo)的達(dá)成評價。建立以學(xué)生學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向的課程質(zhì)量評價機(jī)制，并切實(shí)有效地貫徹執(zhí)行，是課程教學(xué)質(zhì)量保障的核心，為教學(xué)過程持續(xù)改進(jìn)提供有效依據(jù)[6]。

本課程考核改革采用多種形式的過程化考核，加強(qiáng)學(xué)習(xí)過程監(jiān)控，完善形成性評價的方案。針對課程的涉及知識點(diǎn)多而廣、難理解的特點(diǎn)，通過教材配套練習(xí)題或補(bǔ)充閱讀材料及建立階段測驗(yàn)練習(xí)題庫，有助于學(xué)生養(yǎng)成及時課后梳理復(fù)習(xí)的學(xué)習(xí)習(xí)慣，避免考前死記硬背效果差，并通過及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)過程的問題與困難，進(jìn)行集體或個體輔導(dǎo)。針對課程以解決食品行業(yè)實(shí)際復(fù)雜問題為宗旨，設(shè)計自學(xué)、討論、小論文、交流等教學(xué)活動與考核任務(wù)。

課程目標(biāo)的評價采用直接評價法（課程考核算分法）與間接評價法（學(xué)生主觀感受問卷統(tǒng)計法）的綜合評價方案。其中，直接評價法采取過程化考核與期末考試相結(jié)合（即形成性考核與終結(jié)性考核相結(jié)合）的評價方式。過程化考核成績占45%，包括課堂討論表現(xiàn)、階段考試、小論文、PPT展示等。期末考試成績占55%，具體如表3所示。間接評價法通過對學(xué)生發(fā)放問卷調(diào)查其主觀對課程目標(biāo)達(dá)成程度的感受，分為4個等級：完全達(dá)成、達(dá)成、基本達(dá)成、未達(dá)成。

表3 食品生物化學(xué)課程目標(biāo)達(dá)成評價方案

課程目標(biāo)達(dá)成度≥0.6，則該課程目標(biāo)達(dá)到預(yù)期水平。

課程目標(biāo)計算方法見式（1）。

3 教學(xué)改革實(shí)施效果與改進(jìn)建議

近2年課程教學(xué)改革后課程目標(biāo)達(dá)成評價的情況如表4所示。各項課程目標(biāo)達(dá)成的直接評價值與間接平價值均符合預(yù)期目標(biāo)，達(dá)到提升學(xué)生應(yīng)用生化理論解決食品行業(yè)實(shí)際問題的能力與素養(yǎng)的教學(xué)目的，針對評價發(fā)現(xiàn)的主要問題，建議改進(jìn)措施如下：

表4 食品生物化學(xué)課程目標(biāo)達(dá)成評價情況

1) 通過建立線上案例素材庫、線上作業(yè)庫、線上補(bǔ)充閱讀材料、線上題庫、線上形成性評價考核等，構(gòu)建線上+線下的混合教學(xué)模式，從而學(xué)生可以靈活選擇自己的學(xué)習(xí)方式，不受時間與地點(diǎn)約束，彌補(bǔ)課堂教學(xué)的不足。

2) 加強(qiáng)形成性評價的過程監(jiān)控，通過開展線上課前學(xué)習(xí)與課后復(fù)習(xí)、線上作業(yè)與自評、線上互動交流、線上形成性評價等線上教學(xué)過程的監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)教學(xué)問題與學(xué)習(xí)有困難的學(xué)生，通過線上答疑與線下課堂教學(xué)，針對存在的問題查缺補(bǔ)漏重點(diǎn)突破，對存在學(xué)習(xí)困難的學(xué)生進(jìn)行重點(diǎn)輔導(dǎo)。

3) 完善課程評價方案，特別細(xì)化考核要求與評分標(biāo)準(zhǔn)，如制定團(tuán)隊中組長與組員互評的評分細(xì)則，繼續(xù)優(yōu)化形成性考核與終結(jié)性考核相結(jié)合的課程考核方案。同時，優(yōu)化基于直接評價法（算分法）與間接評價法（調(diào)查問卷統(tǒng)計法）相結(jié)合的課程目標(biāo)達(dá)成的綜合評價模型，從而提高課程評價結(jié)果的效度與信度，提升課程教學(xué)持續(xù)改進(jìn)依據(jù)的有效性。