基于OBE導向的“食品營養學”課程改革與混合式教學法研究

張艷艷，鄭建強，禹 曉，張 華

（鄭州輕工業大學食品與生物工程學院，河南鄭州 450002）

0 引言

近幾年，我國每年有近10萬名食品專業的畢業生進入社會，為食品產業的快速發展提供了重要的智力支撐和人力支撐。“食品營養學”是食品科學與工程專業的十大主干課程之一。由于學時數、課程體系設置、教學觀念和教學條件等諸多因素的影響，傳統“食品營養學”的教學長期處于“重理論、輕實踐”的局面，所培養的學生工程能力和工程經驗明顯不足。

OBE（Outcome based education）是以學生學習成果為導向的教育理念，由于其人才培養理念、模式及操作方式貼近產業發展方向，與社會對工程應用型人才的需求密切契合而備受用人單位認可，其權威性已逐漸被全世界所公認[1-2]。在OBE教育模式中，學生學到了什么和是否成功遠比怎樣學習和什么時候學習重要，基于OBE模式的人才培養對傳統“食品營養學”的教學提出嚴峻挑戰。在此背景下，構建合理的“食品營養學”教學體系，創建先進的教學模式，竭力培養學生的工程能力、豐富學生的工程經驗、凸顯工程專業培養目標的實用性和工程性是“食品營養學”課程教學改革的必然。

基于加拿大渥太華大學工程學院工程培養理念和鄭州輕工業學院食品科學與工程專業2次通過（2013年、2016年）國際工程教育專業認證的背景，針對目前“食品營養學”授課方式的不足，以培養具有創新意識和解決復雜工程問題的能力人才為目標，擬對“食品營養學”的課程內容和授課方法進行改革研究。

1 加拿大渥太華大學工學院工程培養理念及教學特點

1.1 渥太華大學工學院培養理念

加拿大渥太華大學是安大略省直轄的公立大學，被評為加拿大頂尖大學之一，目前大學排名位列加拿大第7位和世界第171位，其研究經費和學術水平均位列加拿大前十強，其工學院在加拿大2012年工程學科排名中位列全國第4位，并在2012年美國商業內幕雜志Business Insider評級為世界最優秀工學院之一，位列世界第44位。渥太華大學工程學院的專業都參與工程認證，工程認證更強調OBE教育系統。在OBE教育系統中，教育者必須對學生畢業時應達到的能力及其水平有清楚的構想，然后尋求設計適宜的教育結構來保證學生達到預期目標。

渥太華大學工程學院的培養目標是“創造與傳承，以滿足社會不斷變化的需求，特別是讓學生在激烈競爭的全球市場化中選擇自己的職業”。同時強調畢業生具有廣泛的基礎知識與較強的工學基礎，畢業生具有很強的解決問題能力，了解健康、安全和環境問題，具有良好的人際交往溝通能力和團隊合作能力，具有良好的工作環境適應性。工程認證專家考核的就是確認畢業生具有相應的能力和達到培養目標。畢業生品質的評價和追蹤，需要儲存和分析海量的數據，這是一個難點，導致每個部門都要產生大量報表和工作量，為此工程學院引進Vena平臺對這些數據進行處理，該系統基于云端數據儲存。Vena平臺的前端就是讓教師將教學數據填入一些Excel表格。該系統還內置了數據分析功能，教務人員特別是進行工程認證的人員可對云端儲存的任意數據進行整合分析。Vena平臺的應用滿足了工程認證的持續改進，同時減輕了教師的工作量。

1.2 渥太華大學工學院教學特點

為了保證教學質量，確保畢業生能力的達成度，在教學手段上工程學院主要進行了如下改革。

1.2.1 uQuizzes

此方法是利用網絡互動軟件進行早期預警，如Socrative系統、Kahoot平臺、Mentimeter平臺。這些平臺可以在課堂上有效與學生互動，進行趣味性隨堂測驗。既可以當堂監測教學效果，又可以及時發現可能出現問題的學生。

uQuizze網絡平臺軟件見圖1。

1.2.2 分組評價工具

Rubric：在一些分組進行的設計和平時測中，學生成績存在區分度不夠的問題，可以通過特定的算法得到修正系數Ii=EgDgCi，增加學生成績的區分度。

1.2.3 混合學習

圖1 uQuizze網絡平臺軟件

混合學習的優點在于不需要強制學生一定要到課堂聽課，學習自由度較高，通過與普通教學方式的實例對比發現：混合學習方法的優勢在于提高了中等水平學生的成績，縮小了優差兩級學生的兩級分化。

式中：Roj表示經典域物元，Noj表示所劃分草原生態安全的第j個評價等級，j=(1,2,…,n)；Ci表示第i個評價指標；(aojn,bojn)表示對應評價等級j的量值范圍，即經典域。

2 基于OBE模式的“食品營養學”教學內容改革

鄭州輕工業學院食品與生物工程學院“食品營養學”在工程認證課程目標與畢業要求的指標點中支撐的是目標導向（Outcome）：①能夠在社會、健康、安全、法律、文化和環境等現實約束條件下，設計滿足特定需求的食品新產品、新工藝、新技術；②能夠根據食品的配方設計和營養成分在加工和貯藏過程中的特殊需求設計產品生產和加工工藝，優化產品設計方案；③具有食品工廠實習和社會實踐經歷，能夠客觀評價食品生產對社會、健康、安全、法律和文化的影響。

目前，“食品營養學”的知識模塊為緒論（2學時）、食物的消化和吸收與代謝（2學時）、能量與平衡（2學時）、基礎營養學（12學時）、各種食物的營養價值（2學時）、加工貯存等因素對食物營養價值的影響（2學時）、特殊人群營養（2學時）和公共營養學（2學時）等7個方面的知識內容[3-4]。一共30學時，學分1分。

為了有效支撐課程目標與畢業要求，提高學生對營養學知識的運用能力，擬對“食品營養學”的課程內容進行如下改革：在保留原有知識模塊體系基礎上增加學生自主學習模塊，即營養平衡調查、營養食譜設計和營養標簽的制定、營養專題調研與設計、熱點問題辯論賽、參加大學生創新項目、參與教師科研課題等實踐活動。自主學習內容與原有的知識模塊相互補充，目標導向明確，真正促進了學生動手能力的提高和分析思考能力的鍛煉。

食品營養學教學內容改革見表1。

3 基于OBE模式的“食品營養學”混合式教學研究

隨著高等教育信息化的迅速發展，信息技術正以驚人的速度改變著大學生的學習方式，但隨著第一輪研究與實踐的熱潮退去之后，人們逐步回歸理性。在線學習的方式具有豐富的多媒體資源、便捷的協同交流、友好的互動等獨特優勢，但不能完全替代教師的課堂教學。混合式教學是傳統教學（Face to face）與網絡化教學（E-Learning）優勢互補的一種教學模式，是目前高校教學改革的一個重要研究方向[5]。基于OBE教育理念，結合網絡互動平臺，在教學方式上充分體現以學生為主體、以學生為中心，增強學生學習的參與度，以學生學到了什么為目標。將教學過程分為課前、課中和課后3個階段的設計。

表1 食品營養學教學內容改革

3.1 課前階段

主要是教師在網絡平臺提前發布學習資料，學生在網絡平臺進行自主學習，屬于知識傳授階段，在這個階段，設計了針對教師和學生的不同學習活動。

圖2 課前階段學習活動

網絡平臺可以是學校的學生系統，也可采用Socrative，Kahoot，Mentimeter平臺，以及清華大學開發的“雨課堂”平臺。這些網絡平臺都可以實現相關課程資料的發布、測試題目的設計和發布，測試結果的在線實時統計。

“雨課堂”教師電腦端口和“雨課堂”學生手機端口見圖3。

3.2 課中階段

課堂面對面的教學仍然是教學中必不可少的核心環節，在課堂學習階段，不僅要讓學生系統掌握課程知識，更要以培養其多方面的學習能力為目標。

課中階段學習活動見圖4。

在此階段，教師的任務是講授、演示、指導，帶領學生合作、交流，進行探究性學習。首先，教師需要呈現新知識，對課程重難點、核心知識點進行講解，完成對知識的系統梳理，幫助學生建構完整而系統的知識結構；其次是安排小組合作學習，對有問題的學生提供個性化指導；最后是評價學生的項目作業和課堂表現，總結整個課堂學習。學生的課堂學習活動主要包括積極參與課堂學習，鞏固知識，與教師和學生進行討論交流，努力將課前發布的知識與課堂學習相結合；其次是基于任務的小組合作學習、探究學習；最后是成果展示匯報。

按照OBE教學模式的要求，最終的教學目標是學生學到了什么？以基礎營養學中“蛋白質”這一章節中的“氮平衡”這一知識點為例，課程設計[6]如下。

基于OBE教學目標的教學設計見表2。

圖3 “雨課堂”教師電腦端口和“雨課堂”學生手機端口

圖4 課中階段學習活動

3.3 課后階段

課后階段是對學生整個學習過程的檢驗階段，學生應該認真完成教師布置的作業，并進行有針對性地復習，同時也可以在線上平臺與教師和學生討論交流，分享學習經驗，拓展自己的學習思路。學習者還要對自己的收獲進行總結，并且將自己遇到的問題及時反饋給教師或小組成員，以便及時解決問題，反思、改正自己的學習[6]。

表2 基于OBE教學目標的教學設計

4 考核方式改革

采取過程性評估和終結性評估相結合的考核方式，要注重對學生學習過程中的學習態度、方法、課堂討論、自主學習等情況的考核。注重考查學生綜合運用所學知識和技能分析、解決實際問題的能力。

5 結語

近幾年，工程認證在我國的工科院校大力開展，先進的多媒體教學手段也積極融入教學過程。渥太華大學工程教育在教學評估和教學方法上也都在一定意義上服務于OBE導向。渥太華大學的教學監督、教學評價的主體都是以學生為中心，而非任課教師。學生獲取知識最主要的途徑來自于教師引導下的課后自主學習，學生期末考試的淘汰率也高達40%，渥太華大學嚴格的誠信制度和寬進嚴出的教學管理是學生學習的動力，學生的實踐能力和創新能力來自于其獨立的學習能力。高校保證教學質量落實工程認證體系的關鍵在于，如何把握和評估畢業生所具備的能力，克服困難，嚴格把控畢業生獲取學位的比例。