成果導(dǎo)向教育(0utcome-Based Education,OBE)理念是國際工程教育領(lǐng)域尤為著名的一種教育理念,其核心在于以學生為主體,關(guān)注學生的學習產(chǎn)出,主張根據(jù)學生的學習成果改革課程教學。為了進一步提高學生培養(yǎng)質(zhì)量,本研究立足工程教育導(dǎo)向,探索基于OBE理念改革“食品分析與檢測”課程教學模式的路徑。研究表明,OBE理念更有利于高校基于教育教學規(guī)律攻克傳統(tǒng)工科教學難題,如學生學習動機不足、教學內(nèi)容偏離行業(yè)需求等,這對于成都醫(yī)學院檢驗醫(yī)學院提高食品加工與安全專業(yè)教學效果具有顯著實踐價值。
傳統(tǒng)教學模式下,學生能夠掌握多少知識依賴于作為教學開展主體的教師傳授內(nèi)容的深度與廣度。從課前預(yù)習到課堂教學再到練習鞏固最后到考試評估,學生始終處于被動接收知識的狀態(tài),不僅主觀能動性受抑,批判性思維與創(chuàng)新能力的發(fā)展也受到限制。這種模式下,高校培養(yǎng)出的專業(yè)學子普遍掌握著與行業(yè)需求脫軌的知識體系、滯后的認知思維,這既不利于學生在工作崗位上靈活運用在校所學知識,又不利于其主動探索和學習知識。面對這一困境,成都醫(yī)學院對接行業(yè)需求,立足當前專業(yè)學子培養(yǎng)現(xiàn)狀,提出基于OBE理念改革“食品分析與檢測”課程教學模式的設(shè)想,并據(jù)此開展系統(tǒng)性研究。
1.OBE理念概述
OBE理念是一種以學生為中心、以學生的學習成果為導(dǎo)向、以確保學生具備所需且可以應(yīng)對未來挑戰(zhàn)的知識、技能和態(tài)度為目標的工程教育理念。它強調(diào)三大核心要素:一是以學生為中心,包括以學生發(fā)展為中心和以學生為中心配置環(huán)境和資源;二是產(chǎn)出導(dǎo)向,包括以課程目標為導(dǎo)向、以畢業(yè)要求為導(dǎo)向、以外部需求為導(dǎo)向;三是持續(xù)改進機制,包括以1年為周期調(diào)整課程層次設(shè)計、以1-3年為周期優(yōu)化培養(yǎng)方案、以4-6年為周期更新培養(yǎng)目標等。
OBE理念以界定和明確期望的學習成果為核心原則。換而言之,OBE理念下,教育者在開展課程教學時需明確“打算讓學生學什么”“怎樣才能幫助學生學習”“學生應(yīng)該學到什么”“如何驗證學生掌握程度”這四個問題的答案,并以此為據(jù),設(shè)計課程和評估學生的學習成果。這種基于成果的教育教學方法,將學生的學習成果前置,使得學生在完成教育過程時,能夠充分掌握具備實際價值的能力和技能。
OBE理念強調(diào)對學生綜合素養(yǎng)、實際應(yīng)用能力的系統(tǒng)性評價。換而言之,OBE理念下,教師既要規(guī)劃學生在課程結(jié)束時應(yīng)掌握哪些核心概念、技能與態(tài)度,又要采用多元化的評估方法,對學生的項目作品、展示、口頭報告等進行科學測評,以此達到全面衡量學生在課程中的學習成果這一目的。
2.“食品分析與檢測”課程教學改革的必要性
第一,傳統(tǒng)教學模式滯后于產(chǎn)業(yè)需求,表現(xiàn)為課程內(nèi)容與職業(yè)崗位能力匹配度不足,現(xiàn)有的理論體系無法滿足食品安全檢測崗位的核心技能需求,這一情況致使學生難以適應(yīng)行業(yè)技術(shù)升級與轉(zhuǎn)型發(fā)展需要;傳統(tǒng)實驗教學內(nèi)容陳舊,設(shè)備迭代緩慢,無法滿足“互聯(lián)網(wǎng)+食品檢測”“食品安全智能化”等新興領(lǐng)域?qū)ΜF(xiàn)代食品檢測技術(shù)的實際應(yīng)用要求。
第二,對學生綜合素養(yǎng)和實踐應(yīng)用能力的培養(yǎng)不足,表現(xiàn)為傳統(tǒng)模式下的實驗教學過度依賴于驗證性操作,缺乏對檢測指標工程化應(yīng)用的系統(tǒng)性訓(xùn)練,這一情況導(dǎo)致學生難以高效率、高質(zhì)量地解決復(fù)雜工程問題;跨學科集成化教學不足,學生難以充分掌握食品安全檢測領(lǐng)域相關(guān)學科知識,這一情況導(dǎo)致學生的工程實踐能力偏弱,無法很好地適應(yīng)行業(yè)的轉(zhuǎn)型。
第三,傳統(tǒng)教學模式下,課堂教學以單向傳授知識為主,忽視了學生的個性化差異和數(shù)字化工具的應(yīng)用,這導(dǎo)致學生在課堂教學過程中的主動性不足。此外,實驗考核將操作流程復(fù)現(xiàn)視為主要內(nèi)容,使得對學生創(chuàng)新能力、實際問題解決能力的評估得不到落實,這導(dǎo)致教學評價無法客觀地反映學生綜合能力。
第四,新型檢測儀器、大數(shù)據(jù)分析平臺等新興食品安全檢測技術(shù)不斷更新迭代,外加虛擬仿真實驗、在線協(xié)作平臺等數(shù)字化教育資源的普及,正在不斷倒逼“食品分析與檢測”課程教學改革以適應(yīng)技術(shù)發(fā)展需求。
綜上所述,食品加工與安全專業(yè)應(yīng)沿著“以產(chǎn)業(yè)需求為導(dǎo)向”、“強化學生實踐能力培養(yǎng)”“數(shù)字化賦能課堂教學”的方向,推進教學模式系統(tǒng)性重構(gòu),培養(yǎng)符合現(xiàn)代食品檢測行業(yè)要求的高素質(zhì)人才。??
3.OBE理念下“食品分析與檢測”課程教學設(shè)計
3.1 明確行業(yè)人才需求,明確學生培養(yǎng)目標
OBE理念強調(diào)以外部需求為導(dǎo)向,其核心是指行業(yè)人才需求。在基于OBE理念推進“食品分析與檢測”課程教學改革時,需要通過企業(yè)調(diào)研、崗位職責分析、行業(yè)協(xié)會報告解讀等系統(tǒng)方法,完成行業(yè)需求動態(tài)調(diào)研,明確食品檢測行業(yè)核心能力需求,包括食品安全標準動態(tài)跟蹤能力(如GB 2760-2025添加劑新規(guī))、智能化檢測設(shè)備(如近紅外光譜儀)操作能力、檢測數(shù)據(jù)AI建模與分析能力等。同時,還要結(jié)合區(qū)塊鏈溯源、AI輔助檢測等新興技術(shù)的發(fā)展趨勢,動態(tài)調(diào)整學生培養(yǎng)方向,如增設(shè)“檢測技術(shù)前沿”專題模塊,以確保課程內(nèi)容與行業(yè)技術(shù)迭代保持同步。
課程目標是教師開展課程設(shè)計的基礎(chǔ)?;贠BE理念設(shè)計“食品分析與檢測”課程教學時,需基于分層理念,設(shè)計培養(yǎng)目標(包括知識目標、能力目標和素養(yǎng)目標)。結(jié)合畢業(yè)要求與教學大綱可分析得出,該課程的知識目標包括掌握食品理化/微生物檢測標準、HPLC-MS聯(lián)用技術(shù)等原理及誤差分析方法等。能力目標可分為:基礎(chǔ)能力目標,如獨立完成樣品前處理、儀器校準與基礎(chǔ)檢測(如水分、灰分測定);高階能力目標,如在食品摻假鑒別等復(fù)雜場景中解決實際問題、基于多指標聯(lián)測方法開發(fā)檢測方案等;拓展性能力目標,如跨學科工具綜合運用能力,即應(yīng)用Python處理數(shù)據(jù)的能力以及應(yīng)用儀器聯(lián)用技術(shù)的能力等。素質(zhì)目標包括:強化學生的職業(yè)道德,如數(shù)據(jù)真實性;創(chuàng)新思維,如探索綠色檢測技術(shù)及其在具體場景中的應(yīng)用;跨學科協(xié)作素養(yǎng),如與數(shù)據(jù)分析師協(xié)同建模等。
需要注意的一點是,設(shè)定的課程目標需要與畢業(yè)要求保持對應(yīng)關(guān)系。比如,“理解食品分析性質(zhì)、掌握食品中營養(yǎng)成分測定方法的基本理論以及按流程分析檢測食品樣品”這一課程目標需要對應(yīng)“根據(jù)實驗方案構(gòu)建安全、科學的實驗系統(tǒng),正確地采集實驗數(shù)據(jù)”這一畢業(yè)要求。
3.2 根據(jù)預(yù)期學習成果,反向設(shè)計學習體系
OBE理念強調(diào)產(chǎn)出導(dǎo)向,所以,在設(shè)計“食品分析與檢測”課程教學時,教師需要先明確課程教學的終極目標,然后再將其分解成多個單元。具體來說,先是基于產(chǎn)出導(dǎo)向原則,將預(yù)期達到的學習成果確定為“學生具備獨立完成食品全流程檢測并輸出合規(guī)報告的能力”;然后圍繞該學習成果構(gòu)建學習單元,如檢測方案設(shè)計、儀器操作、數(shù)據(jù)分析、風險研判、報告生成等模塊。同時,需結(jié)合行業(yè)崗位能力要求,逆向拆解達成這一預(yù)期學習成果需要學習和掌握的知識點。
以糧食水分檢測這一知識模塊的學習體系為例,將預(yù)期達到的學習成果設(shè)定為:“學生能夠根據(jù)糧食產(chǎn)品執(zhí)行標準,正確選擇合適的檢測方法,并規(guī)范完成糧食取樣、樣品前處理、水分分析檢測及結(jié)果判定等環(huán)節(jié)的實際操作”。對應(yīng)“能夠依據(jù)企業(yè)業(yè)務(wù)需求,按照產(chǎn)品執(zhí)行標準開展分析檢測并判定是否放行”這一崗位人才需求,確定需要學習和掌握的知識點包括標準的查詢與使用,糧食類固體樣品的取樣方法與步驟、水分檢測的常壓/減壓干燥作業(yè)、卡爾費休法原理、實驗操作全過程、檢驗記錄和實驗報告的內(nèi)容與要求等。
3.3 創(chuàng)新教學方法,整合線上、線下教學資源
OBE理念下,教師設(shè)計“食品分析與檢測”課程的教學方案,還需要重視教學方法創(chuàng)新,有序搭建混合式教學模式。
在線上教學方面,應(yīng)靈活運用智慧樹、大學慕課等數(shù)字化學習平臺的優(yōu)質(zhì)教學資源,豐富課程內(nèi)容的深度與廣度,培養(yǎng)學生按需自主學習能力;利用超星課堂發(fā)布作業(yè)、隨堂測試及專題討論,促進師生互動交流;依托微信群、QQ群等即時通訊工具,建立高效的任務(wù)發(fā)布與信息反饋機制。
在線下教學方面,需重點實施以下措施:
(1)打造翻轉(zhuǎn)課堂,組織學生根據(jù)課程主題,制作PPT并完成專題匯報。
(2)科學運用多元化教學方法,以提高學生的學習興趣。
①情境導(dǎo)入法。比如,在講解食品中氨基酸態(tài)氮含量的測定時,教師利用生活化場景——學生/家人買醬油作為切入,引出本節(jié)課的教學重點——測定食品中氨基酸態(tài)氮的含量。按醬油類調(diào)味品的品質(zhì)評價指標、測定方法及原理的先后順序進行講解,讓學生對這一知識點形成系統(tǒng)化記憶。配套設(shè)計線下活動進行分組實驗(如,采買醬油類調(diào)味品、進行檢測實驗、測定結(jié)果分析與判斷、測定報告撰寫等),以培養(yǎng)學生在教學過程中獲得綜合能力和解決實際問題的能力。同時,以問題為導(dǎo)向,驅(qū)動學生展開討論,如分析某品牌的醬油類調(diào)味品檢測結(jié)果與食品標準、標簽標識要求不符的原因并提出解決方案。這種教學方式,既可以培養(yǎng)學生于復(fù)雜檢測環(huán)境中解決實際問題的能力,又可以強化學生的規(guī)則意識。
②案例教學法。比如,在進一步講解食品中氨基酸態(tài)氮含量過高的危害時,結(jié)合“春陽母油”醬油摻假導(dǎo)致氨基酸態(tài)氮異?!钡氖称钒踩录?,深入剖析食品安全危害及檢測標準(如GB 2717-2018《食品安全國家標準醬油》、GB 5009.235-2016《食品中氨基酸態(tài)氮的測定》等),以此強化學生對食品安全標準解讀能力與職業(yè)倫理意識。
3.4 課程考核方式與目標達成度分析
在OBE理念下,教師設(shè)計“食品分析與檢測”課程方案,還需要調(diào)整課程成績考核方式和占比,具體內(nèi)容如表1所示。
與此同時,教師還要明確各知識的評價標準。以糧食中的水分檢測知識評價為例,為了更加清晰地掌握學生對水分常壓干燥法的掌握情況,設(shè)定了三級評價標準,分別是熟練、及格、不及格,其中,各等級對應(yīng)的評價內(nèi)容如表2所示。
此外,教師還要重視課程教學目標達成度分析。為實現(xiàn)精準評價學生的課程教學目標達成度,需要教師利用數(shù)字化學習管理系統(tǒng),實時監(jiān)控和統(tǒng)計學生各能力模塊的階段性達成率,并結(jié)合評價結(jié)果,對學生的薄弱環(huán)節(jié),進行有針對性的指導(dǎo)。
3.5 基于持續(xù)改進理念,不斷優(yōu)化課程教學效果
持續(xù)改進課程教學方案,一是為了讓課程教學更加貼近教學大綱;二是為了進一步強化教師的專業(yè)能力和素養(yǎng);三是為了實時掌握真實的教學進度和成果,從而明確未來的工作方向和重點;四是為了及時淘汰陳舊內(nèi)容,如傳統(tǒng)凱氏定氮法,引入新內(nèi)容,如杜馬斯燃燒法等綠色檢測技術(shù)。
持續(xù)改進課程教學設(shè)計,既有利于充分發(fā)揮產(chǎn)出的導(dǎo)向性作用,又有利于不斷提高“食品分析與檢測”課程的教學質(zhì)效。所以在OBE理念下,教師需要基于PDCA循環(huán)理論(計劃—執(zhí)行—檢查—改進),持續(xù)改進“食品分析與檢測”課程教學設(shè)計。具體來說,教師需要根據(jù)課程教學考核結(jié)果與課程教學目標達成度等,評估課程目標、教學內(nèi)容、教學評價的一致性,剖析偏差的形成原因,并制定相應(yīng)的糾偏措施,以此實現(xiàn)對課程教學的持續(xù)改進。
結(jié)語
在新經(jīng)濟發(fā)展的背景下,高校應(yīng)當根據(jù)食品安全檢測行業(yè)的成長規(guī)律,對“食品分析與檢測”課程進行逆向設(shè)計,從而發(fā)揮其在激發(fā)學生學習的積極性和主動性、培養(yǎng)學生綜合能力和解決問題能力等方面的積極作用。