基于OBE理念的“食品分析”線上線下混合式教學改革探討

羅鳳蓮，羅潔，劉霞，周玥，李脈泉，石星波

湖南農業大學 食品科學技術學院（長沙 410128）

OBE（Outcome-based Education）理念即成果導向或目標導向教育理念，與工程教育人才培養的理念一致，越來越受到關注[1-3]。“食品分析”是專門研究各類食品組成成分的檢測方法及有關理論，進而評定食品品質的一門技術性和應用性很強的學科，是食品科學與工程類專業的核心課程。基于OBE理念進行“食品分析”課程教學改革主要探討三大問題，即課程目標與要求、如何達到既定目標、結果評價與反饋。

1 “食品分析”的課程目標與畢業要求

“民以食為天，食以安為先”。食品安全事關企業發展、百姓安康和社會穩定，食品安全與否，需要通過分析檢驗的數據來說話，食品安全離不開食品分析。食品分析是測定食品組分含量的“眼睛”，有了食品分析的“火眼金睛”，食品安全才有保障。通過課程的學習使學生掌握食品分析檢測的基本知識和理論，提高學生綜合分析問題和解決問題的能力，滿足食品理化分析、質量控制、科學研究等方面人才培養的教學需要。結合湖南農業大學食品科學與工程專業的人才培養方案要求，“食品分析”的課程目標與畢業要求如表1所示。

表1 課程目標與畢業要求的對應矩陣關系

2 改革原有教學方式，建立線上線下混合式教學

2.1 “食品分析”課程教學特點

教學知識點分散抽象，與先修課程交叉內容較多。“食品分析”主要研究食品中不同組分的分析檢測方法，包括適用范圍、測定原理、儀器試劑、操作步驟、結果計算、注意事項等。由于食品種類繁多，組成成分復雜，不同食品樣品選用的預處理方法、測定方法可能不同。不同分析方法都是建立在檢測目標物的理化性質基礎之上，檢測目標物的理化性質知識點在其他先修課程或有涉及，因時間原因可能需要重新撿拾，而理論教學學時有限，與其他先修課程交叉內容無法詳細拓展，只能概括地介紹某些檢測方法的原理，導致學生不能很好地理解掌握，學生學習的主動性積極性不高。

教學方法相對單一。“食品分析”課程原采用傳統的多媒體教學形式，雖然信息量大、傳授的知識點多，但是效果卻不敢恭維，學生真正留下來的并不太多[4-5]。傳統教學通常以教師主動講授，學生被動接受為主，不利于學生主動學習能力和團隊合作、溝通表達能力的培養，也不符合工程教育認證的標準。傳統教學多注重單個知識點的講解，不僅沒有充分考慮學生的學習感受，還未能有效培養學生解決復雜工程的能力，特別是對于培養學生綜合設計能力、解決食品領域的復雜工程問題及創新意識存在欠缺。

考核方式比較單一。“食品分析”課程考核通常采取平時簽到和期末考試相結合的方式，從歷屆學生的期末考試成績與其實際動手能力來看，期末考試成績不能完全體現出學生對于分析操作技能的掌握程度，兩者存在一定偏差。

2.2 建立多元化線上線下混合式教學

結合OBE理念、專業培養目標和課程教學目標對“食品分析”教學改革進行探索，開展線上線下混合式教學方法（見圖1）。

圖1 “食品分析”課程的教學方法

2.2.1 靈活運用現有多媒體資源，實現線上線上混合式教學

在教學過程中充分利用各種線上教學資源，如“中國大學慕課”“超星學習通”“智慧樹”等，同時，教師通過查詢食品組分的國家標準方法及相關參考文獻拓展資料，制作ppt課件，準備作業及試題庫，錄制章節知識點視頻等，提前發布資源信息，要求學生做好線上預習及線上學習。根據知識點的特點采取不同的教學方式，對于簡單容易、一看就懂的知識點，要求學生自學并完成課后作業。對于難以理解掌握的重難點知識點，要求學生事先完成預習。在此基礎上，教師在線下授課時可以有針對性地進行充分講解，一方面可加深學生對重難點知識點的理解，另一方面可以調動學生的學習積極性，同時也可培養學生的自學能力。

2.2.2 采用多元化教學形式，提升學生的學習興趣和學習效果

教學中采用導入法、案例法、比較法、翻轉課堂等形式[6]，豐富教學形式，提高學生的學習興趣，培養學生解決復雜工程問題的能力。

2.2.2.1 導入法

如講授食品中氨基酸態氮含量的測定，以學生買醬油的親身經歷進行引導，引出醬油類調味品的品質（特級、一等、二等、三等）評價指標是什么、測定方法、測定原理等系列問題。線下可以分配團隊學生購買醬油生抽等調味品，查找方法進行檢測，并對檢測結果進行判斷分析。若產品檢測結果符合標簽標識要求，說明該項指標合格。醬油類調味品的氨基酸態氮含量越高，說明其質量越好，鮮味越濃。圍繞若干主題開展線下討論，假如某產品檢測結果不符合標簽標識要求，試分析產品質量不合格的可能原因？這時學生需要運用食品工程相關知識去分析原因，可以提高解決復雜食品工程問題的能力，與食品專業工程認證的目標理念契合。

2.2.2.2 案例法

以2008年我國發生的“三聚氰胺”食品安全事件為例，若是在奶粉中有存在非法添加物三聚氰胺，凱氏定氮法測定蛋白質含量會造成結果虛高，由此可知凱氏定氮法測定蛋白質含量有一個致命缺陷，那就是通過測定總氮含量再乘以蛋白質換算系數得到蛋白質含量，并不能區分蛋白質氮和非蛋白質氮，而違法者恰恰利用凱氏定氮法的方法不足之處，可以說是利欲熏心，道德喪失，最終走上違法犯罪的道路，因此食品從業者必須要敬畏法律，堅守職業道德。在教學當中自然而然地把專業課程學習和課程思政融合起來。另外，2008年原國家質量監督檢驗檢疫總局加快制定發布2部關于“三聚氰胺”的測定方法標準，即GB/T 22388—2008《原料乳與乳制品中三聚氰胺檢測方法》和GB/T 22400—2008《原料乳中三聚氰胺快速檢測 液相色譜法》。從此，奶粉中建立“三聚氰胺”的測定方法標準，這是三聚氰胺事件推進食品安全向好向上發展的積極影響。

2.2.2.3 比較法

根據GB 5009.86—2016《食品安全國家標準 食品中抗壞血酸的測定》中3種不同方法（HPLC法、熒光法和2,6-二氯靛酚滴定法）測定維生素C含量的特點進行比較、歸納總結，具體見表2。

表2 維生素C含量的測定方法

由此可知，采用不同方法測定維生素C含量，適用范圍和測定結果會有一定差別，這是由其不同的測定原理決定。

2.2.2.4 翻轉課堂

根據OBE理念，利用線上線下混合式教學培養學生解決復雜工程問題的能力。線上提前2周發布任務信息，要求學生團隊針對某食品在加工（或儲藏、運輸）過程中的品質變化進行研究，提出研究設計方案、測定指標及測試方法，預測品質變化趨勢，分析其原因等。在完成該任務過程中，團隊學生勢必需要查詢文獻資料和國家標準，結合食品具體加工工藝參數進行設計，制作ppt進行現場匯報交流等，在此任務過程中提升學生解決復雜工程問題的能力。

教學中通過線上線下多渠道多形式相互協同促進，激發學生的學習興趣，調動學生學習的主動性和積極性，促進師生共同成長。

2.2.3 課程思政全面全方位融入教學

在線上課程資源建設中，每一章節后面均設有“思政驛站”欄目，結合現實發生的食品安全案例開展課程思政教育，如鹽溶水，潤物無聲，實現專業課程與教學思政緊密結合[7-8]，見圖2。線下教學過程中，還可以結合思政案例進行課堂討論，喝“冬瓜水”為什么會引起中毒，亞硝酸鹽的測定方法及原理是什么，談談你身邊是否有存在不衛生不文明的陋習等。

圖2 課程思政與“食品分析”課程教學緊密融合

3 課程考核方式及目標達成度分析

3.1 課程考核方式

“食品分析”課程考核方式及所占比例見表3。將課程成績按照平時成績50%和卷面成績50%計算，在平時成績中，強化平時作業及隨堂測試的成績（占比40%=5×8%），突出綜合實驗設計/文獻ppt匯報（占比10%）。通過強化平時作業成績在總成績中的占比，注重過程考核，可及時發現學生在學習過程中的知識點漏洞，并進行針對性講授，提高教學效率。引入綜合實驗設計并開展文獻ppt匯報環節，把學生分成若干小組，每組學生選擇感興趣的食品加工課題進行方案匯報，學生參與匯報討論，教師進行最終點評，調動學生主動學習的興趣和積極性，提升教學效果。這樣不僅可以培養學生解決復雜工程問題的能力，培養學生的團隊合作、溝通表達能力，還可以鍛煉學生的獨立思考、邏輯思維能力。

表3 考核方式及各方式所占的比例

3.2 課程目標達成度分析

將教學改革之前的2019級學生和教學改革之后的2020級學生學習“食品分析”課程的課程目標及達成度進行分析比較，結果見圖3和圖4。

圖3 “食品分析”學生整體課程達成度情況分析（2019級）

圖4 “食品分析”學生整體課程達成度情況分析（2020級）

由圖3可以看出，2019級學生的平均課程目標達成度0.77，單項課程目標達成度均大于0.6，顯示課程教學目標及對應畢業要求均已達成。從單項來看，課程目標2的達成度為0.83，對應畢業要求4.3，能夠根據實驗方案構建安全、科學的實驗系統，正確地采集實驗數據。課程目標3的達成度為0.84，對應畢業要求5.1，說明學生了解食品領域常用的現代儀器、信息技術工具、工程工具和模擬軟件的使用原理和方法，并理解其局限性。課程目標4的達成度為0.75，對應畢業要求5.3，說明能夠針對食品領域復雜工程問題，使用恰當的技術手段和現代工具進行模擬與預測，并能夠在實踐過程中分析其局限性。課程目標1的達成度最低，為0.67。對應畢業要求4.1，說明學生基本能夠根據食品領域科學原理，綜合運用文獻研究等方法，調研和分析食品領域復雜工程問題的解決方案。

由圖4可知，2020級學生的平均課程目標達成度0.84，比2019級學生的平均課程目標達成度提升9個百分點，單項課程目標達成度均大于0.7，顯示課程教學目標及對應畢業要求均已達成。總體來說，大多數同學能夠掌握食品分析的基本原理、基礎知識和基本技能，但該課程還存在如教師在講授過程中對某些重要的基礎知識強調不夠、部分學生掌握和應用知識的能力不夠等問題，需要進行持續改進。

4 結語

“食品分析”線上線下混合式教學結合導入法、案例法、比較法、翻轉課堂等教學方式，不僅提高了學生學習的靈活便捷性，方便學生利用線上平臺對相關教學資料進行反復觀看學習，還增加課堂學習趣味性，激發學生的學習主動性和積極性，有利于啟發學生進行深度思考，鍛煉學生的溝通交流、解決復雜工程問題的能力。