基于OBE教育理念探討食品與生物專(zhuān)業(yè)生物化學(xué)課程教學(xué)改革

白周亞 吳影 郭金英 羅登林 伍家發(fā) 李鑫玲 王萍 韓四海 李佩艷

作為化學(xué)學(xué)科的分支，生物化學(xué)是食品與生物專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)和核心課程，主要涉及生命物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)、組成，生命過(guò)程中各種化學(xué)變化等教學(xué)內(nèi)容，對(duì)于食品科學(xué)、食品營(yíng)養(yǎng)學(xué)、生物工程等有著非常關(guān)鍵的促進(jìn)作用。生物化學(xué)課程涵蓋的內(nèi)容廣，知識(shí)零散且多，概念抽象、繁雜，且多局限于傳統(tǒng)的理論知識(shí)及實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)，無(wú)法有效調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。成果導(dǎo)向教育（Outcome based education，OBE），又稱能力導(dǎo)向教育或目標(biāo)導(dǎo)向教育，其核心理念是以學(xué)生為中心、面向產(chǎn)出、持續(xù)改進(jìn)，更加注重學(xué)生綜合創(chuàng)新實(shí)踐能力的培養(yǎng)。將OBE教學(xué)理念應(yīng)用于生物化學(xué)課程教學(xué)，有助于將理論知識(shí)與其他課程融會(huì)貫通，深化多學(xué)科交叉，達(dá)到最佳的教學(xué)效果。本文基于成果導(dǎo)向教育，針對(duì)生物化學(xué)課程教學(xué)的現(xiàn)狀，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、教學(xué)方法及考核方式四個(gè)方面對(duì)生物化學(xué)課程教改進(jìn)行探討，以期激發(fā)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，提高生物化學(xué)課程的教學(xué)質(zhì)量，為加強(qiáng)生物化學(xué)課程建設(shè)提供一定的參考和借鑒。

一、生物化學(xué)課程教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題

1.課程內(nèi)容繁雜，專(zhuān)業(yè)性知識(shí)不夠細(xì)化。生物化學(xué)課程內(nèi)容繁雜，包括生物大分子糖類(lèi)、脂類(lèi)、蛋白質(zhì)、核酸和酶等的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、功能及其生物體內(nèi)的代謝過(guò)程和調(diào)控方式，其中涉及復(fù)雜的代謝網(wǎng)絡(luò)及代謝調(diào)控機(jī)制，教師很難在56個(gè)理論學(xué)時(shí)內(nèi)進(jìn)行詳細(xì)講解，導(dǎo)致很多章節(jié)的講解只是浮于表面。另外，不同專(zhuān)業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)到的內(nèi)容多止于大塊框架知識(shí)，不能針對(duì)性地學(xué)習(xí)到本專(zhuān)業(yè)涉及的細(xì)化生化理論知識(shí)，也無(wú)法將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于未來(lái)的專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)，這必將影響生物化學(xué)課程的教學(xué)效果，不利于培養(yǎng)合格的專(zhuān)業(yè)人才。

2.實(shí)驗(yàn)課教學(xué)條件不高，學(xué)生實(shí)踐能力差。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是生物化學(xué)課程的重要組成部分，包括脂肪碘價(jià)的測(cè)定、紙層析研究植物體內(nèi)的轉(zhuǎn)氨基作用、維生素C的測(cè)定等實(shí)驗(yàn)，對(duì)于提高學(xué)生的實(shí)踐操作技能具有重要作用。但在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，由于實(shí)驗(yàn)條件限制，實(shí)驗(yàn)教師往往會(huì)提前準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)課程所需的儀器和耗材，并直接讓學(xué)生按照規(guī)定的操作步驟機(jī)械性地完成實(shí)驗(yàn)，導(dǎo)致學(xué)生主動(dòng)思維受限，動(dòng)手能力得不到有效提高。另外，有的班級(jí)人數(shù)較多，實(shí)驗(yàn)課程多為5-7人一組，導(dǎo)致很多不夠主動(dòng)的學(xué)生得不到有效的鍛煉，不利于提高學(xué)生的實(shí)踐操作能力。

3.教師角色固化，學(xué)生主動(dòng)性差。在傳統(tǒng)的教學(xué)模式下，教師始終停留在“教”這個(gè)固化的角色里，將課程知識(shí)梳理成各種模塊式框架，采用灌輸式教育模式，使得教學(xué)變成知識(shí)的單向傳授，學(xué)生始終處于被接受的一方，靠死記硬背的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)，缺乏興趣，長(zhǎng)此以往會(huì)導(dǎo)致學(xué)生習(xí)慣被動(dòng)接受知識(shí)，缺乏自主思考、探究與實(shí)踐的意識(shí)。在生物化學(xué)課程教學(xué)過(guò)程中，教師主要依靠傳統(tǒng)的理論知識(shí)及實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)，向外拓展資源匱乏，而生物化學(xué)又屬于一門(mén)新興學(xué)科，新知識(shí)和新技術(shù)層出不窮，學(xué)生不能全面地了解到相關(guān)專(zhuān)業(yè)的前沿科學(xué)知識(shí)，對(duì)課本知識(shí)學(xué)習(xí)缺乏興趣，主動(dòng)性較差。

4.考核方式不科學(xué)，缺乏過(guò)程考核。傳統(tǒng)的考核方式包括考勤、作業(yè)、期中考試、期末考試等幾個(gè)部分，期末考試是主要考核方式，學(xué)生主要通過(guò)對(duì)記憶性知識(shí)點(diǎn)的掌握情況來(lái)獲得分?jǐn)?shù)，卻忽視了對(duì)于生物化學(xué)知識(shí)點(diǎn)的深刻理解和思考。這種考核方式不能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，也未體現(xiàn)學(xué)生靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的能力。

二、生物化學(xué)課程的教學(xué)改革思路

1.科學(xué)規(guī)劃及整合課程內(nèi)容，加入專(zhuān)業(yè)特色內(nèi)容。在OBE教育理念的指導(dǎo)下，針對(duì)食品與生物專(zhuān)業(yè)本科生培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求，教師要科學(xué)規(guī)劃及整合課程內(nèi)容，加入專(zhuān)業(yè)特色內(nèi)容。河南科技大學(xué)食品與生物工程學(xué)院的生物化學(xué)課程主要面向食品科學(xué)、生物工程等專(zhuān)業(yè)。針對(duì)食品科學(xué)專(zhuān)業(yè)，要重點(diǎn)講解生物體的蛋白質(zhì)、糖類(lèi)和脂類(lèi)生物大分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)及理化性質(zhì)，并在課堂上深入結(jié)合食品中三大營(yíng)養(yǎng)素在機(jī)體內(nèi)的功能和新陳代謝規(guī)律，融入生物體內(nèi)酶促反應(yīng)的機(jī)理等重要理論知識(shí)，使學(xué)生更加理解生物化學(xué)在食品加工和食品營(yíng)養(yǎng)中的應(yīng)用。針對(duì)生物工程專(zhuān)業(yè)，要將生物前沿技術(shù)與生物化學(xué)知識(shí)進(jìn)行融合，更加注重核酸的結(jié)構(gòu)與功能、蛋白質(zhì)化學(xué)、核酸的生物合成、蛋白質(zhì)的生物合成等內(nèi)容的講授，在授課過(guò)程中穿插前沿研究成果，使學(xué)生的生物化學(xué)知識(shí)體系不僅僅停留于課本，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情（表1）。

2.采用多元化實(shí)踐教學(xué)手段，提高學(xué)生的實(shí)踐操作能力?；贠BE理念的生物化學(xué)課程教學(xué)注重培養(yǎng)學(xué)生利用已有的知識(shí)通過(guò)實(shí)踐操作解決實(shí)際問(wèn)題的能力，教師要整合多種教學(xué)資源，采用多元化的實(shí)踐教學(xué)手段，提升學(xué)生的實(shí)踐操作能力。一是聯(lián)合本領(lǐng)域企業(yè)、事業(yè)單位，設(shè)置課程實(shí)踐環(huán)節(jié)，充分利用校外資源，了解本專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域面臨的“卡脖子”技術(shù)和自主創(chuàng)新產(chǎn)品研發(fā)所面臨的科學(xué)問(wèn)題，并采用問(wèn)題導(dǎo)向性實(shí)驗(yàn)替代單向傳授教學(xué)實(shí)踐課程，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，培育創(chuàng)新智造的實(shí)踐能力。二是整合生物化學(xué)相關(guān)的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，讓學(xué)生提前觀看并做好預(yù)習(xí)，在此基礎(chǔ)上安排學(xué)生參與預(yù)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作，包括實(shí)驗(yàn)材料預(yù)處理、實(shí)驗(yàn)試劑配制和分裝擺放等，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中有所思考，有意識(shí)、有目的地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，從而激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)興趣，提升實(shí)踐操作技能。三是積極鼓勵(lì)學(xué)生申報(bào)普通高等學(xué)校大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目，參加生物化學(xué)相關(guān)實(shí)驗(yàn)技能大賽，增加學(xué)生運(yùn)用生物化學(xué)知識(shí)進(jìn)行課程實(shí)踐的機(jī)會(huì)和途徑，引導(dǎo)學(xué)生自主進(jìn)行選題、實(shí)施項(xiàng)目、數(shù)據(jù)分析和報(bào)告撰寫(xiě)，在整個(gè)項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中提高學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性，強(qiáng)化學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐操作能力。

3.改革教學(xué)方法，突出學(xué)生的主體地位?；贠BE理念強(qiáng)調(diào)的“以學(xué)生為主體”，采用與時(shí)俱進(jìn)的教學(xué)方法，將教師角色從“教”轉(zhuǎn)換成“導(dǎo)”，突出學(xué)生的主體地位。一是采用線上線下混合的教學(xué)模式，充分利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，包括博客、Flash動(dòng)畫(huà)，將生物化學(xué)中糖類(lèi)、脂類(lèi)、氨基酸等復(fù)雜的代謝過(guò)程和蛋白質(zhì)四級(jí)結(jié)構(gòu)、酶原的激活、酶的變構(gòu)調(diào)節(jié)等晦澀難懂的概念轉(zhuǎn)變?yōu)樯鷦?dòng)的仿真視頻講解，并利用移動(dòng)教學(xué)平臺(tái)（微信公眾平臺(tái)、校園網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)）發(fā)布課后拓展知識(shí)和作業(yè)。例如，通過(guò)課前線上預(yù)習(xí)，課堂講授（啟發(fā)式教學(xué)、課堂討論、動(dòng)畫(huà)視頻、教學(xué)演示、知識(shí)拓展），課后線上鞏固復(fù)習(xí)及知識(shí)拓展學(xué)習(xí)，作業(yè)、測(cè)驗(yàn)與線上問(wèn)題交流討論等進(jìn)行教學(xué)，有效發(fā)揮線上線下教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，切實(shí)體現(xiàn)學(xué)生的主體地位，提高學(xué)生對(duì)生物化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。二是采用個(gè)性化的教學(xué)模式取代傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)，根據(jù)學(xué)生的學(xué)術(shù)型、工程型、應(yīng)用型、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型等個(gè)性化需求，調(diào)整學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)進(jìn)程和學(xué)習(xí)方案。任課教師可以通過(guò)調(diào)查問(wèn)卷了解學(xué)生未來(lái)的就業(yè)方向，調(diào)整對(duì)不同學(xué)生的要求，因材施教，促進(jìn)學(xué)生個(gè)性的發(fā)展，為社會(huì)培養(yǎng)不同類(lèi)型的優(yōu)秀人才。三是以“立德樹(shù)人”為根本宗旨，將課程思政與專(zhuān)業(yè)課教育教學(xué)結(jié)合，通過(guò)勵(lì)志人物的案例、時(shí)事政策的評(píng)論，強(qiáng)化學(xué)生的家國(guó)情懷、敬業(yè)奉獻(xiàn)、責(zé)任擔(dān)當(dāng)和創(chuàng)新精神。例如，在講解DNA二級(jí)結(jié)構(gòu)時(shí)，引入勵(lì)志人物的案例，講述年僅23歲的J.D.Watson和F.H.C.Crick在英國(guó)科學(xué)家Franklin和Wilkins研究的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)不懈的努力和不斷的堅(jiān)持，最終提出了DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的模型，并于1953年發(fā)表于《Nature》雜志，揭示了生物界遺傳性狀得以世代相傳的分子機(jī)制，借此鼓勵(lì)學(xué)生堅(jiān)持不懈、不畏艱難。

4.優(yōu)化評(píng)價(jià)體系，提升學(xué)生綜合能力?；贠BE理念的教學(xué)評(píng)價(jià)是以成果為導(dǎo)向，注重對(duì)過(guò)程進(jìn)行動(dòng)態(tài)的考核與評(píng)價(jià)，因此應(yīng)從過(guò)程考核和多元化考核兩方面對(duì)生物化學(xué)課程的評(píng)價(jià)體系進(jìn)行優(yōu)化，為學(xué)生提供良好的學(xué)習(xí)動(dòng)力，潛移默化地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和綜合能力。一是采用過(guò)程性考核的方式，把教學(xué)任務(wù)完成情況（課程作業(yè)、測(cè)驗(yàn)）、課堂活動(dòng)參與情況（線上課程任務(wù)點(diǎn)、出勤、課程討論、分組匯報(bào)）、實(shí)驗(yàn)操作能力（實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程、實(shí)驗(yàn)報(bào)告）等加入考核范圍，強(qiáng)化平時(shí)學(xué)習(xí)過(guò)程的積累，從對(duì)書(shū)本理論知識(shí)的考核轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)成效的培養(yǎng)。二是采用多元考核方式，全方位考核學(xué)生的課外拓展學(xué)習(xí)能力、應(yīng)用創(chuàng)新能力、課程思政成效等，通過(guò)小組討論、翻轉(zhuǎn)課堂、課外實(shí)踐、問(wèn)卷調(diào)查等環(huán)節(jié)，評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)生物化學(xué)課程重要理論知識(shí)的掌握和靈活運(yùn)用情況，以及思辨和綜合能力。