[摘" " " " " "要]" 探討了基于成果導向教育(OBE)理念對高職食品類專業“基礎化學”課程的教學改革。面對傳統教學方法存在的問題,如內容脫離專業實際、學生基礎薄弱、實驗教學缺乏創新及評價體系單一等提出了多項改革舉措。其中包括整合強化與食品科學相關的化學知識點,采用案例教學與情境模擬提升學生興趣,設計貼近食品工業實際的創新實驗內容,并構建包含過程性評價、結果性評價及同伴互評的多元化評價體系。旨在使“基礎化學”課程更加符合社會對高職食品類專業人才的需求,提升學生的實踐能力,在其職業發展中建立牢固的知識和能力基礎。
[關" " 鍵" "詞]" OBE理念;基礎化學;教學改革;實踐能力;創新能力
[中圖分類號]" G712" " " " " " " " " "[文獻標志碼]" A" " " " " " " " " "[文章編號]" 2096-0603(2025)01-0125-04
近年來,隨著教育理念的不斷發展,成果導向教育(Outcome-based education,簡稱OBE)作為一種強調以成果為導向的教學模式,在高職專業課程教學改革中顯示出其獨特的優勢[1,2]。OBE理念的核心在于以學生為中心,首先讓學生明確預期的學習成果,并以此出發反向設計教學內容和評估模式,強化學習的目的和應用價值,從而培養學生解決實際問題的能力,提升學生的就業競爭力和終身學習能力[3,4]。
在高職食品類專業“基礎化學”課程中,傳統教學方法暴露出諸多問題[5,6]。基礎化學作為食品類專業重要的基礎課程,內容包含理論知識和實驗教學兩部分。理論知識部分內容往往偏向于無機和有機化學中的純理論部分,教學內容脫離專業實際,缺乏與食品科學實際應用的緊密結合[7,8]。學生基礎薄弱及學習主動性不足,導致學生的學習興趣和主動性普遍較低,對學習的目的和應用場景感到迷茫。因此,學生在課程反饋中,往往表達出“雖然學習了很多知識,但內容比較零散,無法形成較強的邏輯體系,且不清楚實際應用場景”的迷茫。此外,實驗教學缺乏創新,現有的實驗項目多為驗證性實驗[9,10],學生在預先設定的知識框架內開展實驗,跟隨教師的操作指導一步步進行,動手較多,思考較少,未能真正理解實驗的設計原理和應用場景,因此難以激發學生的創新思維和探索未知的熱情。此外,教學評價偏重期末考試成績評價,不利于學生實踐能力的提升和綜合素質的培養。
本文基于OBE理念,從教學內容、教學方法、實驗設計、教學評價等多方面探討高職食品類專業“基礎化學”課程的教學改革,旨在推動高職食品類專業“基礎化學”課程體系的完善,使其更符合社會對高職食品類專業人才的技能需求和知識儲備。
一、“基礎化學”課程教學現存問題
(一)教學內容與專業特色結合不緊密
“基礎化學”課程作為食品類專業重要的基礎課程,為學生后續的專業課程學習提供必要的化學知識。然而,實際教學中課程內容并未緊密結合食品專業特點,僅為“四大化學”內容的精簡和濃縮,導致學生難以將所學知識與未來的職業發展有效聯系起來。例如,無機化學中重點介紹元素周期表和化學鍵等概念,這些知識固然重要,但對食品類專業學生而言,掌握食品中常見的元素及其對人體的影響更為關鍵。然而,這些要素在目前的教學大綱中往往沒有得到足夠重視,學生學習的針對性不強,未能明確梳理從化學基礎知識到食品行業應用之間的邏輯關系。因此,學生較難通過“基礎化學”的學習建立食品類專業所需的化學知識框架。此外,雖然在后續的“食品化學”課程中會對糖類、蛋白質等知識點進行進一步介紹,但如果能在“基礎化學”課程中結合具體的食品應用對其進行講解,將有助于學生更好地建立有機物分子構型、官能團與其理化性質的關系,在后續的學習過程中就會更容易理解和掌握這些內容。
(二)學生基礎薄弱,學習主動性不足
學生基礎薄弱,學習主動性不足的現象在高職食品類專業“基礎化學”教學中尤為突出。高職院校的生源構成復雜,學生在化學基礎知識方面差異巨大。不少學生在高中階段并不是理科專業,亟須建立正確的化學學習方法和思維方式。即使是理科背景的學生,由于高中化學教學的局限性,他們在基礎化學方面的掌握缺乏系統性。在進入高職院校后,這些學生面臨“基礎化學”這門課程的學習挑戰?;A化學包含無機化學、有機化學、分析化學和化學實驗等多個分支,內容復雜且抽象,導致學生在理解和掌握知識的過程中會遇到較大困難,很多學生在學習過程中逐漸產生了畏懼心理;有些學生認為基礎化學與未來的職業生涯關聯不大,進而對其學習產生抵觸情緒。這種負面心態進一步削弱了學生的學習興趣和主動性,使他們在課堂上的參與度不高,課后的復習鞏固也做得不夠。學生學習的積極性和對“基礎化學”課程的深刻理解需要基于完成的課程內容框架和對應的食品科學應用技術。因此,如何在現有條件下,通過改進教學方法和手段,提升學生的學習興趣和主動性,成為亟待解決的問題。
(三)實驗教學缺乏創新
在高職食品類專業“基礎化學”課程實驗教學過程中,存在實驗內容與食品專業關聯度不高、教學方法單一、學生主動性不足等問題。實驗內容的選擇上,很多實驗項目仍然沿用傳統的實驗設計,如酸堿滴定、電解質溶液導電性的測定等,這些實驗雖然經典,但均屬于食品檢測類的“前處理”技術,如不完整講解后續儀器操作,學生則無法形成系統性的認知,從而在認知方面與食品生產和檢測的實際應用脫節嚴重。學生在完成這些實驗時,很難找到與自己未來職業發展相聯系的點,導致學習興趣不高,也難以體會到實驗背后的科學價值;教學方法上,不少教師依然采取傳統的講授式教學模式,即教師先示范操作步驟,然后學生按照教師的演示重復實驗過程。這種方法雖然能夠保證實驗結果的一致性,但忽視了對學生創新思維和獨立解決問題能力的培養。由于實驗教學模式較為固定,缺乏互動環節,學生在實驗過程中容易產生依賴心理,習慣于被動接受知識而不是主動探究和發現。長此以往,不僅不利于學生形成良好的學習習慣,還可能削弱他們在未來工作中應對新挑戰的能力。
(四)教學評價觀念落后
評價觀念落后的問題在“基礎化學”教學中比較突出,教學效果評價主要依賴于期末成績,這導致學生和教師都將目光集中在最后的考試成績上,而非整個學期的學習過程。這種考核方式忽視了學生在學期中的態度、習慣、投入等方面的綜合表現,未能科學指引學生形成良好的大學課程學習態度和方法。“基礎化學”作為專業基礎課在食品類學科知識體系中占據關鍵地位,掌握化學原理有助于學生理解食品加工過程中的化學反應、保鮮過程中的成分變化、食品檢測過程的基本原理等。因此,課程考核不能僅限于知識點的記憶,而是需要對其實際應用進行深入探討?!盎A化學”是一門理論和實踐相兼顧的學科,實驗過程可以鍛煉學生的動手能力、觀察分析能力,甚至是創新能力?!盎A化學”的教學評價應綜合教學過程評價、學生自主學習能力提高、理論與實踐相結合、小組合作等多個方面,從而制定更為科學的學生評價體系。
二、“基礎化學”課程教學改革舉措
針對上述四方面問題,將OBE理念融入“基礎化學”課程教學改革中,探索從教學內容、教學方法、實驗設計、教學評價等方面提升“基礎化學”課程的教學質量和學習效果,促進學生全面發展。
(一)結合專業特色內容整合與強化前后課程銜接
從食品行業的實際需求出發,對“基礎化學”課程的內容框架進行重新梳理,提煉食品科學中的核心知識點,使其更貼近食品科學的實際行業需求。理論課程在適當精講經典化學知識的基礎上,重點介紹食品中的常見化學成分(如維生素、礦物質、蛋白質、脂肪等),食品添加劑的化學性質(如防腐劑、抗氧化劑、色素等),以及食品保鮮技術中的化學原理,并在每個章節中加入與食品科學相關的案例分析。例如,在講解蛋白質時,介紹蛋白質在加熱條件下的變性作用及其對食品口感的影響;在講解脂類物質時,探討油脂的氧化過程及其對食品保質期的影響。這些知識點構成了食品科學中的化學基礎,是后續“分析化學”“食品儀器分析”“食品營養學”“食品微生物學”的核心概念。通過課程內容的梳理,使每個章節都緊扣食品科學和食品行業的主要概念,使學生更加理解“基礎化學”的內容與專業之間的緊密聯系,豐富了各章節的教學案例。同時,邀請具有食品工程經驗的技術人員參與到基礎化學課程的設計中,這些技術人員從實際應用的角度出發,為“基礎化學”提供生動的教學案例,讓學生形象地理解化學知識與日常生活中接觸到的食品之間的相互聯系。例如,在講授化學平衡時,講解在發酵過程中pH值控制的重要性;在講授化學反應速率時,介紹食品加工過程中酶促褐變的控制方法。在課程講解的過程中,同步展示食品加工或行業相關的視頻資料,給學生身臨其境的直觀感受,提升學生的學習興趣和專注度。另外,課程安排專題研討,讓學生圍繞特定的食品化學主題進行探究,如食品營養成分分析、食品污染物質檢測等。課后布置一些需要學生綜合運用基礎化學知識和食品科學原理的作業。例如,要求學生分析某種食品添加劑的作用機制,并探討其在不同食品中的應用效果,從而幫助學生提前熟悉后續課程的內容,并建立跨學科的知識聯系。
(二)案例教學與情境模擬
從食品科學應用的成果導向出發,采用案例教學和情境模擬的教學方法,提升學生“基礎化學”理論學習內容的積極性和趣味性,把授課轉變為師生共同完成案例的實踐過程。在調整“基礎化學”課程內容的基礎上,將食品安全領域的典型事件,作為學生深入探索相關化學原理和技術應用的機會。課程設置方面,把基礎知識的學習作為學生預習的主要內容,具體內容涉及這些物質的組成、結構、物理化學性質、儀器分析檢測方法和與人體相互作用等。課堂上,教師把主要精力用在提出典型案例,讓學生結合本課知識提出解決方案和設計工藝流程,開展積極有益的頭腦風暴。隨著頭腦風暴的進行,教師一步步給出提示,引導學生最大限度地學以致用。通過這些具體案例的學習和討論,學生能夠更好地理解化學知識在保障食品安全全流程中的關鍵作用,掌握運用化學方法識別和預防潛在食品安全風險的技術。課程圍繞典型事件設計幾個核心討論議題,鼓勵學生探索這些案例背后隱藏的科學機制,如污染物的具體組成、如何滲透到食品供應鏈中、可用的檢測手段以及未來如何有效預防類似問題的發生。在課堂活動中組織學生進行角色扮演,分別代表不同的人群,如食品生產商、質檢員、消費者等,根據各自的角色情境進行討論并提出解決方案,從而更直觀地理解不同角色在食品生產過程中的訴求。接下來,通過虛擬現實技術創建食品工廠,讓學生體驗模擬操作生產線,體驗如何在生產過程中控制化學指標以確保產品質量。最后,課堂組織互動式討論環節復盤,針對課程內容中的議題,學生分組進行歸納和總結,每組選出代表向全班匯報討論結果,從而提高學生的批判性思維能力和表達能力。課后定期舉行討論會,圍繞某一化學原理或食品加工技術展開討論,鼓勵學生分享自己的觀點和疑問,如“食品中的天然抗氧化劑”“轉基因食品的化學分析”等,讓學生提出自己在學習過程中遇到的問題,并相互解答。
(三)創新實驗內容
“基礎化學”是“理實一體”的課程,實驗內容和理論內容各占約一半的總課時量。在實驗內容設計方面,從食品行業實際生產相關過程出發,緊緊圍繞讓學生理解化學原理如何在食品工業中發揮作用。既兼顧到“基礎化學”作為專業基礎課,對學生進行化學基礎操作的訓練,又強化基礎操作與食品工業實際應用之間的聯系。實驗室部分涵蓋稱重、溶液配制、萃取等必備的前處理操作,同時包含常規食品添加劑(例如,抗氧化劑、食品著色等)的性質和功效評價、食品成分測試模擬仿真等內容。例如,在考察抗氧劑的作用時,學生通過用多種抗氧劑處理樣品,在設定的溫度下放置一段時間后測定過氧化程度判斷添加劑的作用效果。這一過程不僅增強了學生對抗氧化操作過程機理的認識,而且使他們了解化學手段在食品保鮮中的關鍵作用。此外,實驗過程涉及有機化學基礎知識、化學平衡與化學反應動力學測定、化學實驗基礎操作與表征手段等。通過高效液相色譜、氣相色譜—質譜聯用等現代分析方法的虛擬仿真,學生可以在“基礎化學”課程中獲得基本的操作經驗,學習相關的化學理論。實驗還包括食品感官評價部分,如調整食品配方中的某些成分(像糖和鹽),并檢查這些變化對感官特性的影響。在一個具體的例子中,學生能夠比較不同濃度糖溶液對果醬甜度感知的差異,并記錄受試者的偏好,以進一步探討糖濃度的變化如何改變果醬的風味和可接受性。這類項目有助于學生理解化學成分是如何塑造食物的感官特征的。另一個實例是對酸奶發酵過程的模擬,學生記錄發酵過程中pH值的變化,觀察溫度、時間等因素對成品質構和風味的影響。在此過程中,學生需要掌握乳酸菌發酵的基本原理,理解溫度控制的重要性,學習酸度計的使用方法,并能根據實驗數據優化發酵條件。在實驗教學設計中,教師首先向學生介紹實驗目標和待解決的問題,讓學生結合課程內容和查閱資料自行設計實驗手段和方案,并進行小組匯總和展示。隨后,教師對學生設計的方案進行點評,并介紹食品工業實際如何解決這類問題。最終,學生在積極思考的基礎上開展實驗操作。
(四)多元化評價體系
構建多元化評價體系,包含過程性評價、結果性評價及同伴互評等內容。基于OBE理念設計評價體系時,教師更加關注學生的日常表現,記錄其課堂參與度、小組合作情況、實驗操作技能以及課后反思報告的質量。通過線上軟件為學生的課堂表現進行評價,通過劃分小組和小組整體評價的方式,構建透明的多元化評價體系,強化學生的團隊合作意識,促進團隊成員之間的互助和共同進步。每次理論課或實驗課結束后,學生需提交一份項目或者實驗報告,內容涵蓋課堂項目探索的心得與體會,或者實驗課程的實驗目的、操作步驟、數據分析及結論總結,并鼓勵學生在報告中反思實驗過程中出現的問題及解決策略,以此促進批判性思維能力的培養。課堂上的積極發言與小組協作也將被納入評價范圍,鼓勵學生主動思考,培養集體合作精神與能力,勇于表達個人觀點。結果性評價側重于對學生基礎知識掌握程度的考核,旨在檢驗學生對綜合運用所學知識解決實際問題的能力考查。題目設計緊密貼合食品科學領域的典型案例,如要求學生根據給定的數據判斷某食品是否符合安全標準,或是設計一種新型食品添加劑并說明其優勢所在。期末考核亦由學生以小組為單位完成,圍繞某一特定的食品化學課題開展研究,撰寫詳細的實驗方案,實施實驗計劃,并最終形成一份完整的科研報告。此環節不僅考驗學生的學術寫作水平,還鍛煉團隊合作以及項目管理能力。同伴互評要求每位學生對其所在小組成員的表現給予客觀、公正的評價。評價標準包括但不限于個人貢獻度、團隊溝通效率以及創新能力等。教師會定期組織匿名問卷調查,收集學生對課程內容、教學方法乃至評價方式的意見反饋,及時調整改進方案,力求實現教學相長的目標。多元化評價體系將課程學習、技能提升、團隊合作三者統一起來,形成向心力,既有利于課程教學目標的高效率完成,又顯著促進了學生對大學生活、自主學習的適應性。
三、結束語
本文基于OBE理念對“基礎化學”課程進行教學改革,通過結合食品專業的特色內容,采用案例教學與情境模擬的方法,創新實驗設計以及構建多元化的評價體系,不僅有效提升了學生的學習興趣與主動性,顯著增強了其解決實際問題的能力,同時培養了學生以目標為導向積極學習的學習習慣和思維方式。這一系列改革措施有助于學生建立堅實的化學基礎,使其在未來的職業生涯中具備更強的競爭力與適應性,為食品行業的創新發展貢獻力量。
參考文獻:
[1] 劉曉燕.基于OBE理念的高職院校“督評導”一體化教學質量監測體系研究[J].中國職業技術教育,2024 (2):90-95.
[2] 胡瑋,尹仕,陳慶,等.校企合作模式下基于OBE理念的實踐類課程設計[J].實驗室研究與探索,2024,43(5):182-187.
[3] 康燕萍,黃鵬.基于OBE理念的嵌入式系統實踐教學改革探索[J].科教導刊,2024(21):138-140.
[4] 劉文龍,張崟,陳衛軍,等.基于OBE理念的應用型食品專業人才培養的教學創新[J].食品與發酵科技,2023,59(3):140-143.
[5] 王薇,任家強,周寶晗,等.工科基礎化學實驗課程過程性評價體系的構建與實踐[J].化學教育,2024,45(6):23-29.
[6] 陳鵑,趙帥,曹麗麗.淺談新時代基礎化學教學的建設路徑[J].新課程研究,2024(15):66-68.
[7] 趙志英,黨興旺.深化高職基礎化學“三教”改革提高人才培養質量[J].化工管理,2024(1):27-30.
[8] 何萍,馮偉.“互聯網+”背景下高職“基礎化學”課程教學改革的探索[J].科技風,2024(2):90-92.
[9] 盧曉玲,歐妲,阮桂春.醫學類高職基礎化學實驗教學模式的優化[J].新課程研究,2023(30):46-48.
[10] 朱勇,卜令雷,李揚.新形勢下高職中藥類專業藥用基礎化學實驗教學改革[J].產業與科技論壇,2024,23(3):181-183.
◎編輯 尹 軍
①基金項目:浙江省教育廳高校國內訪問工程師“校企合作項目”(No.FG2022379);浙江省教育廳科研項目(No.Y202250433)資助。
作者簡介:徐海菊(1974—),女,漢族,浙江臺州人,碩士,教授,研究方向:食品加工。
*通訊作者:孔慶然(1986—),男,漢族,遼寧大連人,講師,博士,研究方向:化學。