OBE導向下《食品化學》課程說課設計及產出評價

黃師榮 陶能國 陳東方 李路 車金鑫 李玉芹

摘? 要：文章在OBE理念指導下針對《食品化學》中酶促褐變知識的內容，從教材選用、教學目標、教學內容、教學方法、教學過程等五個方面進行了說課設計，并對該教學模式下的課程產出進行了評價。結果表明，OBE教學顯著促進了學生達成課程目標。

關鍵詞：《食品化學》;酶促褐變;說課設計;產出評價

中圖分類號：G640 文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：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》課程是我校食品科學與工程專業的一門主要專業基礎課程。該課程是利用化學的理論和方法研究食品本質的一門科學[1]。它的主要任務是研究食品及其原料的組成、性質、結構、功能以及食品成分在加工、儲藏過程中的變化規律。目的是培養學生在食品加工和儲藏中發現問題、分析問題和解決問題的能力和綜合素質，為今后學習專業課打好堅實的基礎[2]。

我校食品科學與工程專業于2019年通過了教育部的工程教育認證。工程教育認證是以《華盛頓協議》提出的“以學生為中心、產出導向（Outcome Based Education，OBE）、持續改進（Continue Quality Improvement，CQI）”三大教育理念為指導，目的是培養學生解決復雜工程問題能力[3]。產出導向教育（OBE），是以預期學習成果為中心來組織、實施和評價教學的過程[4]。即以學生能力和素質培養為中心、以傳授學生知識為主線，重視學生受教育后的學習效果，并持續加以改進[5]。因此，OBE導向的課程教學，首先要明確教學目標，根據教學目標選定教學內容，設計教學方法，開展課程產出評價，并提出可持續改進的建議，形成課程教學質量持續改進的閉環運行[4，6]。

2017年之前我校的《食品化學》課程教學通常采用灌輸式教學方式，以教師講授為主，沒有充分考慮學生的學習感受，不能有效地調動學生學習的積極性。在課程教學過程中，教師側重于傳授學生理論知識，而對學生在課程學習過程中的素質教育關注不夠。學生以學習知識為主，具有較強的應試能力，但是應用所學知識解決實際問題的能力不足。這種教學模式與工程教育認證的理念不太一致，也不符合工程教育認證的標準[7]。因而有必要對該課程的教學進行重新設計，需要參照專業工程教育認證標準進一步規范該課程教學內容，優化教學過程，完善考核方式，使其能滿足工程教育認證的要求。

說課設計是課程建設的一個重要方面，反映了教師的教學思路，對教學效果有重要影響[2]。文獻中關于《食品化學》課程教學改革和說課設計的報道較多[2，8]，但是基于OBE理念的說課設計的文獻還比較少，對于OBE導向下說課的產出評價也鮮見報道。本文以《食品化學》課程中酶促褐變內容講授為例，在OBE導向下從教材選用、教學目標、教學內容、教學方法與手段、教學過程五個方面進行說課設計，并對應用該教學模式后的課程產出進行了評價。

一、教材選用

目前國內外有關食品化學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》（第三版），該教材為普通高等教育“十三五”精品課程建設教材和普通高等教育農業部“十二五”規劃教材。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中的熱點問題或最新研究成果，有利于開闊學生視野。學生可以通過用手機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，在每一章的前面有教學目的和要求，后面有較多的理論聯系實際的思考題，可以幫助學生更好地理解和掌握所學內容，有利于培養學生的實際應用能力。

本說課內容選取的是教材第8章中第3節“酶促褐變”的內容。食品的酶促褐變是食品在加工和儲藏過程中發生的主要化學變化之一，在果蔬食品加工中經常遇到，會引起果蔬色澤變暗，還會導致風味和品質下降。在人們的日常生活中也經常會觀察到果蔬的褐變現象。

二、教學目標

根據食品化學課程在專業中的地位和作用以及食品科學與工程專業工程教育認證的畢業要求，制定出課程目標，然后列出課程各內容對課程目標的支撐關系，得出本教學內容的教學目標。

知識目標：通過教學內容的學習，使學生了解酶促褐變的概念及其對食品品質的影響;掌握酶促褐變的機理、影響因素及控制方法。

能力目標：培養學生應用酶促褐變機理，正確表達果蔬在貯藏與加工過程中變色的實際問題，分析其中的影響因素，并識別其中的關鍵環節。

素質目標：通過教學過程中的課堂提問和討論培養學生獨立思考的能力以及語言表達、交流、溝通能力和團隊合作意識。

三、教學內容

本節的教學內容包括：酶促褐變的概念，引起酶促褐變的酶類，酶促褐變的機制，酶促褐變發生的條件，控制酶促褐變的方法。教學的難點是酶促褐變的機制。

四、教學方法

本課程的教學對象是食品科學與工程專業本科三年級學生，學生已經修讀了有機化學、無機化學、物理化學、分析化學、生物化學和微生物學等基礎課程。根據學生已掌握的知識和已具備的學習能力，結合本節的教學內容，采用如下教學方法。

1. 多媒體演示教學。運用多媒體技術，圖文并茂地介紹酶促褐變的概念、機制、發生條件、對食品品質的影響和控制方法，使學生易于理解與接受。

2. 案例式教學。對于酶促褐變機制問題，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物（甲酚酶、兒茶酚酶、酪氨酸和氧），以及這些物質是如何一步步反應生成黑色素的過程。

3. 互動式教學。在講授完“酶促褐變機制及其影響因素”教學內容后，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到該目的？”問題，引導學生就相關內容展開討論和分析。

4. 啟發式教學。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發生顏色變深的現象，提示學生思考這些果蔬沒有經過加熱等處理，只是經過削皮處理就發生了顏色變深現象，這主要是由于其內源性物質作用的結果，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，引導學生主動思考。

五、教學過程

根據教學內容，對教學過程進行了如下安排。

第一步，創設情境，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生顏色變深的現象，這是什么原因引起的呢？這些果蔬在加工和貯藏過程中發生了變色對食品品質有什么影響呢？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？讓學生帶著這些問題去學習新知識。

第二步，剖析實例，獲得新知。

提出問題后，引導學生根據問題進行思考。首先，由上面列舉的實例，引導學生思考這些果蔬沒有經過加熱等處理，有些只是放置在空氣中，有些只是經過削皮處理就發生顏色變深現象，這主要是由于其內源性物質作用的結果，從而引出酶促褐變的概念——直接由酶參與的褐變。其內源性物質主要為酶及其作用底物——多酚類物質。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。分析果蔬褐變原因后，引導學生分析酶促褐變發生需要哪些條件，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）不會發生酶促褐變？最后根據酶促褐變發生所需要的條件，引導學生分析控制酶促褐變的方法。

第三步，自主探究，學以致用。

通過學習上述新知識后，要求學生分析、討論現實生活中的一些現象，培養學生學以致用意識，增強學生應用所學知識分析食品科學與工程中的實際問題的能力。例如，在家庭烹飪土豆時，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到該目的？通過引導學生自主探究和相互討論來解決這些問題，提高了學生分析問題和解決問題的能力，同時也提高了學生語言表達、交流、溝通能力和團隊合作意識。

第四步，歸納總結，突出重點。

新課內容結束后，對酶促褐變的機理、影響因素及控制方法等知識點進行回顧、總結，強調酶促褐變控制方法的重要性，從而突出本節課的重點——酶促褐變的機理及其控制方法。

第五步，布置作業，鞏固提高。

課程結束后，布置教材255頁的第二題作為課后作業，以鞏固所學知識，加深對所學知識的理解和掌握。同時布置課外閱讀內容——如何測定酶促褐變的程度，讓學生結合課堂所學知識，查閱國內外近年來相關的文獻，并對所查文獻的主要內容和創新點進行分析、歸納和總結，以培養學生的文獻檢索和歸納能力，進一步加深學生對所學知識的理解和掌握。

按照上述教學安排，實施教學過程。

六、課程的產出評價

本說課設計在成果導向教育（OBE）的理念下，以學生學習完該課程時應具備的知識和能力為出發點，組織教學內容，實施教學過程。OBE要求按照規范的程序對課程產出進行評價[9]。本文通過評價每個學生對課程目標的達成情況來評價課程的產出。為此，對我校實施了OBE教學的2016級（29人）和2017級（30人）食品科學與工程專業學生進行了該評價。作為對比，也用相似的程序對沒有實施OBE教學的2015級（31人）食品科學與工程專業學生進行了評價。

通過學生的課程考試成績對課程目標達成情況進行評價[10]。學生的課程考試成績由學生的平時成績、實驗成績和期末閉卷考試成績加權得出。平時成績由學生平時的出勤情況、課程作業、課堂提問、課堂討論等給出，占總成績的10%。實驗成績根據學生實驗的出勤情況、實驗表現和提交的實驗報告綜合給出，占總成績的20%。期末閉卷考試成績綜合考察學生對于重要知識點的掌握和理解程度，占總成績的70%。本文主要對課程的理論教學目標達成情況進行評價。表1給出了課程理論教學目標及其在期末閉卷考試和平時考核中的分值。

根據學生在期末考試和平時考核中各個課程目標的得分情況，按下式計算出學生在各課程目標的得分值。

得出學生的課程目標得分值后，按下式計算得出學生的課程目標達成度。

以課程目標達成度達到60%作為課程目標達成，課程目標達成度超過80%認為達成良好。圖1給出了2015-2017級食品科學與工程專業學生食品化學課程理論教學目標達成情況。從圖中可以看出，經過OBE教學后，課程目標達成的學生百分比增加了，尤其是課程目標達成良好的比例大大增加了。結果表明，與未進行OBE教學的2015級學生相比，實行了OBE教學的2016級和2017級學生課程目標1達成比例分別高出23.99%和7.46%（達成良好的比例分別高出149.38%和141.01%），課程目標2達成比例分別高出22.17%和13.18%（達成良好的比例分別高出433.75%和209.60%）。這一結果說明，OBE教學有利于促進學生課程目標的達成。

七、結束語

基于OBE理念，在教學的各環節均以學生為中心，對食品科學與工程專業的專業基礎課程《食品化學》的教學模式進行了設計。在本文設計的教學模式下教學，有助于學生對所學知識的理解和掌握，也有助于學生能力的提高，顯著促進了學生對課程目標的達成。但是也應該看到，在本文設計的教學模式下仍然有相當比例的學生沒有達成課程目標，因此，還需要進一步改進教學模式，使所有學生均達成課程目標，以滿足工程教育認證的標準，持續推動專業的建設和發展。

參考文獻：

[1]闞建全.食品化學（第3版）[M].北京：中國農業出版社，2016：2.

[2]陳海華.農業院校食品類專業“食品化學”課程說課設計與創新[J].農產品加工，2019（2）：98-101.

[3]鄧春燕，周治國，陳娟，等.工程教育認證背景下程序設計基礎課程設計教學改革與實踐[J].計算機教育，2019（5）：68-72.

[4]楊斌，邵雪梅，張妙飛，等.基于OBE思想的通信工程專業導論課教學改革探討[J].滁州學院學報，2019（5）：120-122.

[5]潘曉亮，謝世坤，曠虛波，等.工程教育認證標準對《工程材料》課程教學的引領與改革思考[J].教育教學論壇，2018（51）：104-106.

[6]施曉秋.遵循專業認證OBE理念的課程教學設計與實施[J].高等工程教育研究，2018（5）：154-160.

[7]中國工程教育專業認證協會.工程教育認證標準（2018版）[EB/OL].http：//www.ceeaa.org.cn/.

[8]劉婭，董娟，陳計巒，等.食品化學說課稿——油脂的物理性質[J].科技資訊，2013（31）：154-155.

[9]Siti Aminah Osman， Othman Jaafar， Wan Hamidon Wan Badaruzzaman， et al. The course outcomes（COs） evaluation for Civil Engineering Design II course[J]. Procedia-Social and Behavioral Sciences， 2012（60）：103-111.

[10]Norliza Abd Rahman， Siti Rozaimah Sheikh Abdullah. Assessment tool of course learning outcomes for Mechanical Design of Process Equipment[J]. Procedia-Social and Behavioral Sciences， 2013（102）：116-121.