基于OBE理念的食品微生物學課程教學設計

宮強，秦翠麗，侯穎，張勇法，尤曉顏

河南科技大學食品與生物工程學院（洛陽 471023）

隨著社會的發展和變革，傳統的教育模式和教育理念已無法滿足產業、行業對高等人才的需求。培養高層次具有專業素養的應用型人才已成為我國高等院校人才培養的重要目標，也是我國高校辦學的主要發展趨勢之一，而應用型人才的培養僅靠傳統教學模式則難以企及。基于此，各高校紛紛在教學實踐中探索適合自身發展的教學理念，其中最主要的即為OBE教學理念。成果導向教育（outcome based education，OBE）也可稱之為能力導向教育、目標導向教育或需求導向教育等。此概念由1981年美國教育家William Spady率先提出，是美國及歐盟等國家教育改革的主流理念。2005年香港大學教育資助委員會要求香港高校實施OBE教育模式，成為首個由政府撥款機構要求高校實施OBE的地區。OBE理念被工程專業認定為教育設計的基本理念，且已得到業界的廣泛認可[1]。我國內地各高校已相繼推行實施OBE教育模式以適應社會對人才培養的需求。

食品微生物學是食品科學與工程、食品質量與安全等食品類本科專業的專業平臺基礎課程，也是主要的核心課程之一。主要講述與食品有關的微生物的種類、形態結構、營養與生長、代謝、遺傳變異、生態分布、在食品生產的應用以及與食品腐敗變質和食品安全性之間關系。課程的特點在于內容較多，實踐應用性較強。學生對課程知識的掌握和應用對食品工程類應用型人才的培養具有重要的意義。就新工科背景下我校食品微生物學課程基于OBE理念的教學設計進行初步總結，以期為相關課程教學模式的改革提供一定參考。

1 基于OBE的課程目標的設定

OBE教育體系要求以畢業要求為準繩，因此需要以專業的課程體系對畢業要求形成支撐，以先進的課程教學設計對畢業要求實現支撐，以合理的考核評價體系證明其對畢業要求的支撐作用。課程教學內容和方式是否可支撐畢業要求，是否符合OBE教學理念，要有明確的課程教學目標[2]。課程改革前，河南科技大學食品微生物學的教學目標主要是通過課程的學習使學生能夠了解和掌握食品生產過程中涉及的主要微生物基本概念、形態結構特征和功能，為學生從事食品生產技術管理、產品開發、食品質量管理與安全控制等領域的學習和工作奠定基礎。該目標過于寬泛，沒有體現課程對學生能力和素質的培養。而OBE理念的核心在于以學生為中心，以成果為導向[3]。因此在引入OBE教育理念后，課程教學團隊重新對食品微生物學的課程目標進行設定，根據課程內容及課程對畢業要求的支撐關系確定3個課程培養目標。其一對標畢業要求中的工程知識，學生通過對食品加工、運輸、儲藏等過程中相關微生物的種類、形態結構、生長繁殖、營養代謝、遺傳變異等的理論基礎的學習，能夠將與其相關的專業知識用于食品制造過程中微生物引起的食品原料的轉化、食品污染、食品腐敗和食物中毒的原理、途徑、過程、規律等的分析，提出合理的解決方案，培養學生分析問題與解決問題的能力。其二對標畢業要求中的科學研究，使學生能夠基于食品微生物及其質量安全控制的科學原理，根據食品原料特性、加工工藝及所得產品特性，針對食品生產過程中相關微生物的基本性質和生產性能以及微生物的分離鑒定和安全控制提出研究路線，設計相關實驗方案，并進行分析和選擇，培養學生研究問題的能力。其三對標畢業要求中的環境和可持續發展，通過理解并掌握微生物在生態環境和可持續發展中的重要作用，能夠運用相關的專業知識，評價微生物可能給食品生產、加工、儲藏等環節及人類健康和生態環境帶來的損害和隱患，培養學生的分析評價能力。通過對課程教學目標的設定，明確學生應該掌握哪些知識，獲得哪方面的能力和素養，達到什么樣的預期成果，從而為課程的具體教學過程指明方向，奠定基礎。

2 基于OBE的課程教學過程的設計

2.1 課程教學內容和教學模式的優化

在課程教學過程中始終堅持以學生為中心，以成果產出為導向的原則反向設計教學內容和教學過程。傳統的課堂教學模式常以授課教師為中心，以教材為基礎，通過教師的講述傳授知識，屬于學生被動地接受知識，教學效果往往差強人意[4]。針對此，課程對教學內容和教學模式進行優化。由于食品微生物學課程內容與其他部分專業基礎課和專業課內容有重疊之處，如微生物代謝的章節內容與生物化學課程內容有所重疊，微生物與食品生產的章節內容與食品工藝學內容有部分重復等，因此對課程整體的章節學時進行優化調整，適當縮減這些章節的學時，同時采取回顧、提問、翻轉課堂的方式，以復習的形式對這些課程內容進行學習，加深學生的印象，鞏固相關專業知識。

食品微生物學課程中的許多知識與發酵食品的生產加工以及食品的安全控制密切相關。在講述這些知識點時除了教師課堂講述外，還開展案例式教學、討論式教學等多元化授課模式，列舉實際生產中的例子，讓學生分組討論分析案例中的問題，自行提出解決方案，這樣不僅使學生能更加充分地理解掌握相關知識點，又培養學生分析解決問題和靈活運用課程知識解決生產過程中復雜工程問題的能力。將“你來比劃我來猜”等多種以學生為主的趣味性互動模式穿插入課堂教學過程中，增加課堂的教學氛圍，提高學生的學習興趣。同時，通過將相關科學研究融入課程的理論教學中，在授課過程中向學生展示微生物學領域最新的研究動態和研究成果，開拓學生的視野。在實驗教學中針對科學問題引導學生獨立設計實驗方案，培養學生的科研能力。

2.2 利用豐富的課程資源提高教學效果

通過教學目標的設置明確需要使學生取得什么樣的成果，那么如何有效幫助學生達成這些成果無疑是課程教學的核心問題。為此，除課堂上需采取形式多樣的授課方式外，有效的課前預習和課后復習同樣具有重要的作用。傳統的教學方式中課前預習主要靠學生自覺，課后復習往往僅以布置復習思考題的形式進行，但這樣的效果普遍較差。為提高學習效果，課程采用線上線下混合式教學模式，充分利用豐富的網絡課程資源引領學生自助學習。學生通過中國大學MOOC、學堂在線等網絡資源對線下所學理論知識進行查缺補漏。同時，教學團隊依托我校微生物學河南省省級一流本科課程在超星、雨課堂等平臺進行課程建設，錄制課程視頻，針對課程知識點設置學生預習任務單、課件、講義、課程視頻、實驗視頻、課后復習題、知識點擴展等模塊，使學生能夠在課堂學習之前有的放矢，課堂學習之后加強鞏固。線下課堂授課時通過線上課程平臺發布隨堂測驗、思考題、討論話題等，將線下和線上有機結合起來，增加課堂教學的趣味性，提高學生的學習興趣，增強學生學習的主動性，提升課堂教學效果。

2.3 融入課程思政元素，提高學生科學素養

食品微生物學課程內容多，學時長，與實際生活和實踐生產聯系緊密。課程許多知識點蘊含科學精神、辯證唯物論、科學發展觀、社會主義核心價值觀等元素，是開展大學生思政引導與教育的良好載體[5]。因此，深度挖掘課程思政元素并將其融入授課過程中，不僅可加深學生對知識點的印象，而且能引起學生的情感共鳴，提升學生的科學素養和專業素養，也有助于授課教師執教能力的提升[6-7]。食品微生物學課程含有大量思政資源，如在講授細菌芽孢的性質時通過引入巴斯德對牛羊炭疽桿菌病經久傳播的思考及對炭疽桿菌芽孢觀察分析的故事，引導學生在學習和研究過程中養成有的放矢、理論聯系實際、實事求是的科學態度。在微生物與免疫章節，講述決定傳染病結局的環境因素之一社會制度時，結合對比新冠疫情期間我國和其他國家對待疫情的態度和所采取的措施及防疫效果，引領學生堅定不移地對中國特色社會主義制度充滿制度自信。在病毒章節，針對病毒病的預防措施，引入我國陳薇院士對新冠疫苗的研究，增強學生的社會責任感和愛國主義情懷。此外，課程思政元素還包括社會主義核心價值觀、家國情懷、文化自信、辯證思維、道德意識、法治意識等。通過思政的融入，不僅增強學生對食品微生物的興趣，也提升學生的科學素養，對于畢業要求和課程目標的達成起到積極的推進作用。

3 基于OBE的課程考核評價體系的設計

通過對課程教學目標的設置和對教學內容及教學模式的設計，為學生學習成果的產出提供支撐，而學生是否能取得預期的成果還需依賴于科學合理的考核評價體系進行評估。傳統的考核評價很大程度上依賴于期末考試的卷面成績，雖在一定程度上能反映學生的學習效果，但不夠全面。在OBE教學體系中，過程性考核對于學習成果產出的評價亦具有重要作用[8-9]。通過采用線上線下多種方式對學生學習過程中的學習效果進行評價。線上通過超星在線開放平臺設置多種考核方式，包括各章節視頻任務點的學習情況、結合生產實際的討論話題、章節測驗、作業題等，其中章節測驗和作業題通過學生互評的方式進行批改，既鞏固學生對知識的掌握，又激發學生學習的主觀能動性。線下則以課堂提問、課堂討論、隨堂測試、實驗操作等方式進行過程性考核。通過多種方式進行的過程性考核為達成課程教學目標、支撐畢業要求提供保障。除過程性考核外，期末考核在成果產出的評價體系中也具有舉足輕重的作用，期末試卷的試題類型、廣度、深度以及與教學目標的契合度等均可影響其考核評價效果。為此，近年來每逢期末考核前，課程教學團隊及教研室均對期末試卷進行合理性審核，審核考核題目是否對標課程目標及考核內容對課程目標達成的支撐程度等，從而保證期末考核對學生學習成果產出的評價效果。

4 持續改進

通過引入OBE教學理念，改革教學內容和教學模式，設置合理的考核評價體系，食品微生物學課程教學取得較為顯著的教學效果。與傳統教學模式相比，基于OBE的課程教學改革以來，學生的學習成效顯著提高，學生對課程給予較好評價，如“教學模式很新穎，課堂上氣氛融洽，學習效果很不錯”“課程教學形式多樣，豐富有趣”等。每次課程結束前均對學生發放調查問卷，經統計，近3年學生對該課程的滿意度均為100%。校、院、系各級督導對課程教學效果也進行積極評價，反映良好。

OBE教學理念強調以學生為中心，以成果為導向，不斷進行持續改進。據此，每次結課之后，教學團隊均會對課程教學效果進行分析，撰寫課程目標達成度評價報告。梳理實際課程教學內容與課程教學目標及畢業要求觀測點是否對應，課程考核形式、評價方法及依據是否合理。分析學生過程性考核成績、末考成績和綜合成績，根據不同題目對不同課程目標的支撐度分別分析3個課程目標的達成情況及課程目標的總體達成情況。與上一屆課程達成情況進行對比，查找存在問題并制定持續改進措施。通過對2021—2022學年課程考核的分析發現，考核題目對課程知識點覆蓋性較好，試題圍繞課程目標進行設置，考查生產實踐過程中與微生物相關的復雜工程問題及相關的科學研究問題，同時對于微生物對環境和人類健康的影響也設置相關考題，但也發現沒有設置綜合性試題。針對此，2022—2023學年課程考核時增加此類型題型，促進對學生綜合運用課程知識解決工程問題能力的培養，與上一年相比，課程目標的達成情況有了一定程度的提高。

5 結語

以OBE教育教學理念為指導，持續推進食品微生物學課程的教學改革。通過梳理設置教學目標，優化改革教學內容，采用多元化的教學模式，利用豐富的線上課程資源與線下課堂相結合，引入思政元素，構建科學合理的評價體系，持續改進教學方法，顯著提高教學效果。課程教學堅持以學生為中心，聚焦學生能力的培養，以成果產出為導向，提升食品專業的人才培養質量。通過對課程的學習，學生的科研能力、專業科學素養以及解決食品領域與微生物相關的復雜工程問題的能力得到有效提升，從而為學生適應社會發展，滿足行業對人才的需求奠定基礎。