基于OBE教育理念的食品分析實驗教學改革

摘要：食品分析實驗是食品科學與工程、食品質量與安全和食品營養與健康專業的核心實驗課程之一，具有知識面廣、難度大、實踐性強的特點。針對目前食品分析實驗教學存在傳統的實驗教學模式、陳舊的教學內容和單一的實驗課程評價方式等問題，提出新的實驗教學模式、優化實驗教學內容和構建多元化的考核方式，激發學生的學習興趣和主動性，使學生由被動學習轉變為主動學習，提升學生的創新思維和實踐動手能力，培養出適應未來發展的高素質應用型人才。

關鍵詞：成果導向教育；食品分析實驗；混合式教學模式；考核方式；教學改革

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A DOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.20240411

基金項目：廣西高等教育本科教學改革工程項目（2021JGB235，2022JGA243）；廣西科技大學高等教育本科教學改革工程項目（2020XJJG19，2022XJJG05）；廣西高等學校千名中青年骨干教師培育計劃項目（桂教教師[2020]58號）；廣西自然科學基金項目（2018GXNSFAA138081， 2016GXNSFBA380079）。

The reform of experimental teaching of food analysis based on the OBE educational philosophy

Liu Chunyou1， Tang Xiangyi1， Tian Yan1， Xu Jinrong1， Yang Xiaolong1，2

（ 1. School of Biological and Chemical Engineering， Guangxi University of Science and Technology， Liuzhou， Guangxi 545006； 2. School of Mechanical and Automotive Engineering， Guangxi University of Science and Technology， Liuzhou， Guangxi 545006 ）

Abstract： Food analysis experiment is one of the key experiment courses in Food Science and Engineering， Food Quality and Safety and Food Nutrition and Health majors， which is characterized by wide range of knowledge， high difficulty and strong practicality. Aiming at the current experimental teaching of food analysis， there are traditional experimental teaching mode， obsolete teaching content and a single evaluation method for experimental courses etc.， this paper proposed a new experimental teaching model， optimized experimental teaching content and bulit a diversified assessment method to stimulate the students’ interest and initiative in learning， so that the students were transformed from passive learning to active learning， to enhance students’ innovative thinking and practical ability， and to cultivate high-quality and application-oriented talents adapted to the development of the future.

Key words： outcome-based education； food analysis experiment； blended teaching model； assessment methods； teaching reform

成果導向教育（Outcome-based education，OBE）是一種“以全體學生為中心、以成果導向為原則，以質量持續改進為目的”的理念。OBE作為一種先進的教育理念[1]，已經成為美國、德國、加拿大、英國等國家教育改革的主流模式[2-4]，是《華盛頓協議》本科工程教育專業認證的核心理念，代表了工程教育改革中的國際主流思想，同時也是目前工科專業教學改革的前沿方向[5-6]。當前，中國高等教育的內涵建設已經從戰略戰術上進入聚焦“一流本科”“一流專業”甚至“一流課堂”的深度。專業教育成為提升本科教育水平和高質量課堂之間最為重要的轉化環節[7]。由于OBE的人才培養理念、模式及實踐方式貼近產業發展方向，且于社會對工程應用型人才的密切契合而逐漸被全世界所公認。課程是專業教學實施人才培養的主要載體，實踐OBE理念下的課程教學是專業進行工程教育認證的基礎，也是提高課程教學質量、提升人才培養質量的有效途徑。

民以食為天，食以安為先。食品的品質與人類健康和生命息息相關。食品分析是全國食品科學與工程、食品質量與安全和食品營養與健康等食品類專業的主干基礎課程，既是使用精密科學儀器進行實驗的一門實踐性很強的課程，也是探討食品加工與貯藏過程中生物化學變化規律的一門理論性很強的課程。食品分析實驗課程是利用食品科學相關知識，來研究各類食品組成成分的檢測原理及有關理論，進而評定食品品質并保障食品安全的一門技術性學科[8]。食品分析實驗教學旨在培養學生綜合運用化學分析和現代精密科學儀器分析食品中的營養素、色素、風味、有害成分以及食品的感官特性，鍛煉學生動手組裝和正確使用科學儀器，提高學生發現問題、分析問題和解決問題的能力。

1 食品分析實驗教學存在的問題

目前，國內關于OBE教育模式的研究報道相對較少，但西方發達國家的高等院校如英國利茲大學在20世紀90年代就開始將OBE教育理念應用于本科專業教學，對提升本科教學質量、推進教學改革起到了巨大的推動作用[9-11]。食品分析實驗是食品科學與工程、食品質量與安全和食品營養與健康等本科專業重要的核心實驗課程，具有難度大、知識面廣、理論性和實踐性均很強的特點，其教學效果直接影響到本科生的培養質量。目前，地方高等學校的食品分析實驗教學過程中凸顯出一系列問題。

1.1 食品分析實驗教學內容陳舊

由于地方高等學校專業建設經費的不足，故食品分析實驗教學過程中用到的先進的大型精密儀器數量較少，教學設備落后，難以滿足現代化實驗教學的需求，進而使得食品分析實驗課程開設的實驗項目大多數以化學分析為主的驗證性實驗為主[12]，如食品中水分活度的測定、食品中脂肪的測定、食品中揮發性鹽基氮的測定等，但綜合性實驗、設計性實驗，特別是研究性實驗開設比例較少。驗證性實驗主要注重對基本操作技能的訓練，但缺乏對創新思維的訓練以及獨立動手能力的培養，挫傷學生自主學習的積極性。

1.2 傳統的食品分析實驗教學模式

由于實驗條件、實驗室管理、實驗學時等原因，大部分學生一般不參與實驗的前期準備工作。傳統的做法是先由實驗員準備好實驗用試劑、化學藥品、原材料、儀器設備，再由實驗指導老師講解實驗目的、實驗原理、操作步驟及注意事項，最后學生在老師的指導下一步一步完成實驗[13]。在這種傳統的實驗教學模式下，學生在整個教學過程中處于被動學習狀態，不利于培養學生獨立操作技能的培養，導致在大四畢業論文環節，部分學生不會配制常用化學試劑，不會獨立使用和調試常用的儀器設備，進而導致學生畢業環節碰到各種各樣的困難。因此，傳統的食品分析實驗教學模式不僅不利于培養學生的創新意識，也不利于培養學生的實踐動手能力[14]。

1.3 單一的課程考核評價方式

實驗課考核通常以實驗報告和期末考試為中心[15]，有些學生實驗報告書寫工整，實驗數據較好，則可以獲得較高的分數[16-17]，但該考核方式忽視了實驗過程中對學生實踐基本能力的訓練，難以客觀、公正地反映學生實際的實驗水平[18]，不利于學生養成獨立思考、嚴謹求實的科學素養，難以評價學生的實際動手能力和團結協作精神，以及實驗現象的真實和準確性。因此，為客觀、科學評價學生的學習過程，制定一套既注重結果又重視過程的全面考核方法尤為必要。

2 食品分析實驗教學改革舉措

針對食品分析實驗教學過程中存在的上述問題，采取的實驗教學改革舉措如下。

2.1 優化課程設計，更新實驗教學內容

根據本科學生的認知規律，構建基礎性實驗、綜合性實驗和創新性實驗三個層次的實驗教學內容，如圖1所示。第一層次為基礎性實驗：本部分實驗旨在培養學生對食品分析基礎理論的理解，常用化學試劑的配制與標定，基本化學實驗的基本操作技術的掌握，培養學生的儀器操作調試能力，如鹽酸、氫氧化鈉標準溶液的配制與標定、紫外-可見分光光度計、離心機、高效液相色譜儀的正確使用，氣相色譜儀的規范操作等。第二層次是綜合性實驗：本部分實驗主要指某一分析項目不同檢測方法的綜合訓練，如食品中蛋白質的測定，常用的檢測方法有凱氏定氮法、考馬斯亮藍G-250染色比色法（Bradford）、福林-酚比色法、雙縮脲法（Biuret）等4種分析方法。實驗先對學生進行分組，針對相同實驗材料（如奶粉）分別采用不同的分析方法進行檢測，再對比分析不同檢測方法的實驗結果，分析其可能產生的原因，通過分析方法的綜合，讓學生掌握不同蛋白質測定方法的優點與缺點，讓學生深刻理解并領悟在分析工作中選擇合適分析方法的重要性。第三層次是創新性實驗：本部分實驗室綜合實驗的進一步拓展和延伸，在食品專業教師指導下，引導學生主動參與教師主持的課題研究，讓學生開展真正的科學研究工作，使學生逐漸形成嚴謹求實、勇于創新的科學精神，系統訓練學生的科研思維。依托廣西特色重點學科生物化工學科優勢，實驗內容設計以廣西糖資源綠色加工重點實驗室的重點方向之一“糖類化合物的結構與功能”為主。學生通過查閱文獻、設計實驗方案、處理實驗數據、撰寫學術論文、參加大學生課外科技競賽、展示研究成果等多方面提高綜合科研素質，提高學生發現問題、分析問題和解決問題的能力，為科學研究培養創新型后備人才。

2.2 構建網絡教學平臺，改革課堂教學模式

利用學校校園網絡教學平臺，建設食品分析實驗網絡教學資源。線上網絡資源包括食品分析實驗教學大綱、實驗動畫視頻和電子實驗指導書，主要內容包括基礎性實驗、綜合性實驗和創新性實驗3個部分。教師將食品分析實驗教學資源上傳至校園網絡教學平臺，學生可以利用課余時間登陸學校網絡教學平臺，提前預習實驗內容，提高實驗的成功率。實驗結束后，學生可以利用網絡教學平臺加深對實驗內容的消化、吸收和反思，提高學習效果。同時，學生還可以通過網絡教學平臺對實驗過程中碰到的問題向指導教師提問，促進師生之間的溝通、交流與互動，激發學生學習食品分析實驗的興趣，積極探索食品科學的奧秘。

通過改革傳統的食品分析實驗教學模式，教師實驗教學課堂上對教學內容不再進行過多的講解。將要講解的實驗原理做成動態的PPT文件，將演示實驗做成微課或實驗動畫視頻文件供學生線上觀看，學生可以提前觀看或預習實驗項目，明確實驗目的、理解實驗原理，了解實驗操作注意事項，教師上課不再詳細講解實驗原理，實驗課堂給學生留下更多獨立思考時間、實驗操作時間，著重培養學生的獨立思考能力和實踐動手能力。

2.2.3 建立多元化實驗成績考核標準，改革課程考核評價機制

考核是評價學生學習效果的重要手段，建立多元化實驗課成績考核標準，如圖2所示。①實驗前的準備工作占25%，考察學生實驗前的試劑配制、設備的調試及樣品的前處理工作。②實驗預習報告占15%，主要考察學生是否明確實驗目的、實驗原理、實驗的操作步驟、實驗的注意事項等。③實驗操作過程占40%，主要考察學生實驗過程中實踐動手操作是否正確以及儀器設備使用是否規范。④實驗報告占20%，主要考察學生對實驗原始數據的記錄、數據處理、實驗結果與思考題的分析、討論等。通過多元化的綜合考核方式可以全面客觀公正的評價學生對本課程的學習效果，培養學生的食品分析實驗技能，并為將來走向實際工作崗位奠定堅實的實驗基礎。

3 結 語

食品分析實驗是食品類專業的核心實驗課程。針對目前食品分析實驗教學過程中存在的實際問題，基于OBE教育理念，通過優化實驗教學內容、建立線上線下混合式教學模式和構建多元化的考核方式等教學改革舉措，激發學生的學習興趣和主動性。通過教學改革，學生的思維能力、動手能力、分析問題和解決問題的能力得到顯著提升，食品分析實驗教學效果良好。

參 考 文 獻

[1] 姜丹，馬麗娜，周遠忠.基于OBE理念的食品微生物學課程教學改革與實踐[J].糧食科技與經濟，2020，45（9）：132-133.

[2] 李志義，朱泓，劉志軍，等.用成果導向教育理念引導高等教育工程教育教學改革[J].高等工程教育研究，2014（2）：29-34+70.

[3] SPADY W G. Outcome-based education： critical issues and answers[M]. Arlington， VA： American Association of School Administrators， 1994：153-155.

[4] SPADY W G. Choosing outcomes of significance[J]. Educational Leadership， 1994， 51（6）：18-22.

[5] 李志義.解析工程教育專業認證的成果導向理念[J].中國高等教育，2014（17）：7-10.

[6] 吳秋鳳，李洪霞，沈楊.基于OBE視角的高等工程類專業教學改革研究[J].教育探索，2016（5）：97-100.

[7] 張男星.以OBE理念推進高校專業教育質量提升[J].大學教育科學，2019174（2）：11-13+122.

[8] 劉鑫，柳意.《食品分析與檢驗技術》課程項目化教學改革的研究與實踐[J].課程教育研究，2017 （34）：220.

[9] KALIANNAN M， CHANDRANN S D. Empowering students through outcome-based education[J]. Research in Education， 2012（1）：50-63.

[10] 彭江.“學生學習成果”在發達國家高等教育中的使用及其啟示[J].高等教育研究，2016，37（12）：103-109.

[11] 申天恩，申麗然.成果導向教育理念中的學習成果界定、測量與評估：美國的探索和實踐[J].高教探索，2018（12）：49-54+85.

[12] 徐小春，馬文平，納鵬軍，等.《食品分析實驗》課程綜合性設計性實驗教學改革的探索與實踐[J].教育教學論壇， 2018 （49）：269-270.

[13] 彭雪，薛友林.淺談向應用型專業轉型時期的食品分析實驗教學的改革與探索[J].教育教學論壇，2017（18）：116-117.

[14] 徐剛，楊國慶.基于科教融合的農科高年級實驗教學創新與實踐：以昆蟲生態學課程為例[J].糧食科技與經濟， 2023，48（1）：55-57+66.

[15] 吳江超，美合熱阿依·木太力甫，任小娜.應用型本科《食品分析實驗》課程教學改革與實踐：以喀什大學食品質量與安全專業為例[J].食品工程，2021（1）：11-12+57.

[16] 周濃，劉亞，黃和，等.食品分析課程實驗教學與管理的改革探索[J].時代教育，2014（1）：42+50.

[17] 馬永生.食品分析課程教學改革探析[J].時代教育，2016（4）：225.

[18] 楊麗，張琳，朱良，等.新工科背景下食品分析實驗教學考核體系改革[J].農業工程，2022，12（7）：121-125.