面向應用人才“食品生物化學”的OBE教學改革

肖瀛，周小理，陳麗花，孫敏

上海應用技術大學香料香精技術與工程學院（上海 201418）

“食品生物化學”課程是食品科學與工程專業的核心課之一。常規教學內容涵蓋食品領域相關的生物化學基礎知識與基本原理，涉及蛋白質、碳水化物、酶、核酸、細胞膜等結構與功能；糖、脂肪、蛋白質、核酸的代謝；遺傳信息的復制與表達；物質代謝相互聯系與調控等方面，教學內容繁多，信息量大，課時數相對少，傳統教學方式強調教師的主導作用，忽略學生的主體地位。在教學過程中，注重書本上知識與原理的傳授，忽視對學生能力培養與價值塑造；學生接受效果差，死記硬背知識點，簡單應付考試將為后續課程的學習帶來較大壓力[1]，因此，傳統教學模式不能適應現代化食品行業發展對應用型人才的需求，課程教學改革勢在必行。

OBE（Outcome-based education）理念，即基于產出為導向的教育理念，是各類專業認證通用的重要理念與指導思想，要求以學生為中心，合理優化教學內容，更加注重學習成效。在OBE教育理念的指導下，課程設計更加注重學生綜合能力的培養[2]。根據OBE理念，面向應用型人才培養的需求，結合“食品生物化學”課程的特點，課程教學應以學生能運用有關生化理論從分子水平上認識和解釋食品加工與保藏過程中發生的現象并解析食品與營養健康關系的能力培養及科學審辨性思維的培養作為重點，為學生進一步應用相關理論解決食品行業實際復雜問題奠定扎實基礎。上海應用技術大學食品科學與工程專業于2018年申請并通過工程教育認證，“食品生物化學”以認證核心指導思想-OBE理念為核心，以應用型人才培養需求為導向，在課程目標、教學內容與方法、考核與評價方式等多方面開展教學改革。

1 課程教學內容與教學方式改革

1.1 明確可支持畢業要求的課程目標，提高學生學習預期目標等級

落實OBE理念，需要制定可有效支撐畢業要求的課程目標[3]，以應用型人才培養解決實際復雜問題為導向，以提升學生綜合應用與分析判斷能力為重點，提高學生學習目標。以“反向設計，正向實施”為原則，在明確學生學習課程目標與預期學習目標等級的基礎上，優化“食品生物化學”教學內容并設計實施教學改革方法及路徑，有效解決該課程以往教學中存在的問題，充分提升學生解決食品行業實際問題的能力與素養。

“食品生物化學”課程根據應用型人才培養需求設計的畢業要求與課程體系關聯矩陣，該課程主要從2個方面支撐整個專業學生的畢業要求達成：能夠將相關工程知識、專業知識、數學模型方法對食品加工工藝與品質控制條件分析、優化或建模；能夠應用數學、自然科學、食品工程學等相關原理，識別、判斷、表達食品工程中出現的工藝、質量、產品開發等復雜問題的主要環節。如表1所示，根據關聯畢業要求，制定明確且有效支撐的課程目標，課程目標的學習等級在傳統教學模式以記憶和理解（即布魯姆分級Ⅰ、Ⅱ級）為主的基礎上，提升至應用、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”課程目標與畢業要求的對應關系

1.2 優化與課程目標相匹配的教學內容與教學方式

課程教學內容與方法的改革是基于以學生為中心、以課程目標為導向的宗旨，通過細化教學每個單元的學生學習預期成果，優化構建與之相合理匹配的教學內容與教學方式。“食品生物化學”是難度較大的專業基礎課之一，內容繁雜抽象、重點、難點多[4]。基于面向食品應用型人才培養下OBE理念，“食品生物化學”課程教學更為注重學生運用原理與分析判斷能力的培養，培養學生利用已有知識發現并解決食品行業實際問題的能力。因此，優化教學內容既需注重選擇面向食品行業應用型人才需求的實用性，又需注重生物化學知識體系的系統性和完整性，從而對教學內容進行合理取舍。基于此原則，在教學過程中，突出食品生物化學的重點，即生物大分子的結構、功能、結構功能之間的關系與物質代謝及關聯；將中心法則相關內容，即遺傳規律傳遞部分內容適當刪減，教學內容引入相關案例，從而達到精簡與優化課程內容的目的。

在優化教學內容基礎上，改變傳統教學模式以教師教學內容為導向的課程教學與教師講授為主的“單聲道”教學方式是促進課程目標達成必要一環。因此，課程教學改革采用教師講授與學生主動學習教學方式相結合的教學模式，積極采取PBL教學法（以真實案例問題為基礎教學方法）與任務驅動的教學法，增加課程的挑戰度，對教授中有關實際的案例，通過建議學生查閱有關食品營養與食品工藝資料，加深對有關理論問題的理解，提高學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，促進學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全過程

基于OBE理念的專業認證標準畢業要求明確提出工科學生在具備技術能力的同時需具備非技術能力素養，主要包括人文社會科學素養、社會責任、環保意識、職業道德、創新意識、良好的表達和人際交往能力、終身學習意識與能力、團隊合作能力等[5]，而這些非技術能力素養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”是一種促進認證所要求覆蓋的非技術能力素養相關畢業要求達成的有效方式之一。

課程通過在每個章節挖掘食品生化課程相關育人元素，將育人案例與課程知識點與能力點相融合，在知識傳授與能力培養全過程中潛移默化地提升學生思想素養，形成價值塑造、能力培養與知識傳授三位一體貫穿食品生物化學課程教學全過程的模式。如表2的課程單元教學內容與教學方式舉例所示，如蛋白質章節，通過三聚氰胺事件引出蛋白質結構與定量定性分析等知識點與能力點，同時融入對消費者高度負責的職業道德的相關育人元素；如糖代謝章節，通過糖尿病科學飲食的話題，與學生探討分析糖代謝途徑關聯以及調控方式，引導學生分析糖尿病形成原因判斷合理膳食結構，同時引入健康生活方式的育人元素；如生物化學在食品學科的應用的章節，通過組織學生分組合作完成相關主題小論文，并進行課堂交流討論，即提高學生運用生化原理分析解決食品行業實際問題的能力，又融入審辯性思維與團隊合作等育人元素的培養。

表2 “食品生物化學”課程三位一體教學內容與方式的舉例

2 課程考核與評價改革措施

基于OBE理念，教學設計和教學實施的目標是學生通過教學最后獲得預期的學習成果。因此，在教學質量的監控和評價上，不能按照傳統的課堂聽課、教學檢查、學生評教等方式進行，而是要聚焦課程目標的達成評價。建立以學生學習成果為導向的課程質量評價機制，并切實有效地貫徹執行，是課程教學質量保障的核心，為教學過程持續改進提供有效依據[6]。

本課程考核改革采用多種形式的過程化考核，加強學習過程監控，完善形成性評價的方案。針對課程的涉及知識點多而廣、難理解的特點，通過教材配套練習題或補充閱讀材料及建立階段測驗練習題庫，有助于學生養成及時課后梳理復習的學習習慣，避免考前死記硬背效果差，并通過及時發現學生學習過程的問題與困難，進行集體或個體輔導。針對課程以解決食品行業實際復雜問題為宗旨，設計自學、討論、小論文、交流等教學活動與考核任務。

課程目標的評價采用直接評價法（課程考核算分法）與間接評價法（學生主觀感受問卷統計法）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合（即形成性考核與終結性考核相結合）的評價方式。過程化考核成績占45%，包括課堂討論表現、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生發放問卷調查其主觀對課程目標達成程度的感受，分為4個等級：完全達成、達成、基本達成、未達成。

表3 食品生物化學課程目標達成評價方案

課程目標達成度≥0.6，則該課程目標達到預期水平。

課程目標計算方法見式（1）。

3 教學改革實施效果與改進建議

近2年課程教學改革后課程目標達成評價的情況如表4所示。各項課程目標達成的直接評價值與間接平價值均符合預期目標，達到提升學生應用生化理論解決食品行業實際問題的能力與素養的教學目的，針對評價發現的主要問題，建議改進措施如下：

表4 食品生物化學課程目標達成評價情況

1) 通過建立線上案例素材庫、線上作業庫、線上補充閱讀材料、線上題庫、線上形成性評價考核等，構建線上+線下的混合教學模式，從而學生可以靈活選擇自己的學習方式，不受時間與地點約束，彌補課堂教學的不足。

2) 加強形成性評價的過程監控，通過開展線上課前學習與課后復習、線上作業與自評、線上互動交流、線上形成性評價等線上教學過程的監控，及時發現教學問題與學習有困難的學生，通過線上答疑與線下課堂教學，針對存在的問題查缺補漏重點突破，對存在學習困難的學生進行重點輔導。

3) 完善課程評價方案，特別細化考核要求與評分標準，如制定團隊中組長與組員互評的評分細則，繼續優化形成性考核與終結性考核相結合的課程考核方案。同時，優化基于直接評價法（算分法）與間接評價法（調查問卷統計法）相結合的課程目標達成的綜合評價模型，從而提高課程評價結果的效度與信度，提升課程教學持續改進依據的有效性。