李斌++沙鷗++許彬++王冬梅
摘要 食品生物技術(shù)是食品科學(xué)與工程專業(yè)的核心課程。結(jié)合OBE 模式的培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求,從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方式等方面進(jìn)行了教學(xué)改革實(shí)踐和探索,竭力強(qiáng)化學(xué)生工程經(jīng)驗(yàn),豐富學(xué)生工程素養(yǎng),積極探索符合工程教育專業(yè)認(rèn)證的高素質(zhì)應(yīng)用型食品人才培養(yǎng)新思路。
關(guān)鍵詞 OBE;食品生物技術(shù);食品科學(xué)與工程專業(yè);教學(xué)改革
中圖分類號(hào) G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739(2017)23-0282-02
20世紀(jì)90年代,在北美最早發(fā)展出成果導(dǎo)向教育(OBE,outcome-based edcation),是一種以學(xué)生的學(xué)習(xí)成果(learning outcomes)為導(dǎo)向的教育理念,是專業(yè)工程教育改革的風(fēng)向標(biāo),以質(zhì)量保證與質(zhì)量改進(jìn)為基本指導(dǎo)思想和出發(fā)點(diǎn),以學(xué)生為中心,以成果為導(dǎo)向,重視學(xué)生學(xué)習(xí)產(chǎn)出的教育理念[1]。由于其人才培養(yǎng)的理念與社會(huì)對(duì)工程應(yīng)用型人才的需求密切契合,深受各大企業(yè)認(rèn)可,其權(quán)威性在世界范圍內(nèi)均被認(rèn)可。
2013年6月19日,我國(guó)成為世界上最具影響力的國(guó)際本科工程學(xué)位互認(rèn)協(xié)議《華盛頓協(xié)議》的第21個(gè)預(yù)備會(huì)員國(guó),2016年6月2日正式成為《華盛頓協(xié)議》成員國(guó)。依照“國(guó)際實(shí)質(zhì)等效性”原則,在全國(guó)不斷推進(jìn)工程教育專業(yè)認(rèn)證。工程教育專業(yè)認(rèn)證是國(guó)際通行的工程教育質(zhì)量保證制度[2],有利于我國(guó)構(gòu)建工程教育質(zhì)量監(jiān)控體系、培養(yǎng)工程教育人才、保障我國(guó)工程教育國(guó)際互認(rèn)、提升國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。2006年教育部啟動(dòng)工程教育專業(yè)認(rèn)證試點(diǎn)工作至今,全國(guó)通過食品科學(xué)與工程專業(yè)認(rèn)證高校11所。
食品生物技術(shù)課程是食品科學(xué)與工程專業(yè)的核心課程,由多學(xué)科綜合而成,涉及生物化學(xué)、微生物學(xué)、免疫學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)等。受限于學(xué)時(shí)數(shù)、課程體系、教學(xué)觀念及條件等因素,傳統(tǒng)課程教學(xué)存在重理論輕實(shí)踐的問題[3],學(xué)生普遍存在專業(yè)能力和經(jīng)驗(yàn)不足問題,OBE教學(xué)方法對(duì)傳統(tǒng)人才培養(yǎng)模式提出了挑戰(zhàn)。本文基于OBE教育模式開展了食品生物技術(shù)課程教學(xué)改革,以期培養(yǎng)食品生物技術(shù)專業(yè)實(shí)用型人才。
1 食品生物技術(shù)教學(xué)存在的問題
1.1 教學(xué)內(nèi)容過時(shí)
食品生物技術(shù)是現(xiàn)代生物技術(shù)在食品領(lǐng)域中的應(yīng)用,以生命科學(xué)成果為基礎(chǔ),結(jié)合現(xiàn)代工程技術(shù)手段,用全新的方法設(shè)計(jì)新型食品原料和食品[3]。當(dāng)前,新技術(shù)、新成果不斷涌現(xiàn),高效應(yīng)用的教材遠(yuǎn)不能及時(shí)更新。許多教師只參照過時(shí)的教材內(nèi)容進(jìn)行教學(xué),導(dǎo)致課堂教學(xué)與行業(yè)發(fā)展脫節(jié),授予學(xué)生的生產(chǎn)技術(shù)遠(yuǎn)不能適應(yīng)行業(yè)發(fā)展需要。
1.2 教學(xué)方法單調(diào)
食品生物技術(shù)課程教學(xué)理論性較強(qiáng),傳統(tǒng)教學(xué)以板書為主要教學(xué)媒介,按照知識(shí)點(diǎn)層次逐條講授,學(xué)生面對(duì)繁多的概念、原理和方法,易產(chǎn)生抵觸心理,教學(xué)效率低,從而限制了教師教學(xué)水平和學(xué)生思維能力的發(fā)揮。
1.3 缺乏實(shí)踐教學(xué)
食品生物技術(shù)是一門實(shí)踐性和應(yīng)用性較強(qiáng)的課程,目前南陽理工學(xué)院生物與化學(xué)工程學(xué)院開設(shè)的食品生物技術(shù)課程只包括了理論課程的教學(xué)部分,缺乏實(shí)驗(yàn)教學(xué)和工程實(shí)踐部分,造成重理論、輕實(shí)踐的現(xiàn)狀。例如酶工程、細(xì)胞工程及發(fā)酵工程等課程的應(yīng)用性較強(qiáng),單純的理論課程教學(xué)不利于學(xué)生將學(xué)習(xí)的知識(shí)由感性認(rèn)識(shí)轉(zhuǎn)化為理性知識(shí)。同時(shí),缺乏實(shí)踐教學(xué)使所學(xué)知識(shí)與生產(chǎn)脫節(jié),學(xué)生缺乏在實(shí)踐教學(xué)中動(dòng)手操作的機(jī)會(huì),導(dǎo)致其主動(dòng)思考、動(dòng)手操作能力較差,學(xué)習(xí)效率低下。
2 基于OBE模式的食品生物技術(shù)教學(xué)改革
2.1 緊跟學(xué)科發(fā)展前沿,彰顯課程特色
當(dāng)前社會(huì)各領(lǐng)域高新技術(shù)迅猛發(fā)展,前沿的新技術(shù)、新成果日新月異,生物技術(shù)成為高科技領(lǐng)域最具生命力和開發(fā)潛力的前沿學(xué)科之一,是面向21世紀(jì)課程教學(xué)的重要內(nèi)容,其在食品工業(yè)中的應(yīng)用也在不斷更新。信息化時(shí)代,各種信息、技術(shù)傳播速度加快,信息量增大,知識(shí)爆炸,學(xué)生通過互聯(lián)網(wǎng)、各種媒體等渠道,廣泛獲取食品生物技術(shù)領(lǐng)域最新研究進(jìn)展的信息。為了解決食品生物技術(shù)課程教材內(nèi)容滯后于技術(shù)更新的問題,教師在科學(xué)研究和教學(xué)工作中注重查閱最新的文獻(xiàn)資料,更新自身知識(shí)儲(chǔ)備,在課堂教學(xué)中融入講解學(xué)科發(fā)展的前沿動(dòng)態(tài)、最新研究進(jìn)展以及相關(guān)案例等,提升食品生物技術(shù)課程的時(shí)效性以及趣味性。
2.2 改革教學(xué)方法
2.2.1 項(xiàng)目教學(xué)法。項(xiàng)目教學(xué)是以項(xiàng)目為依托、學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)、實(shí)踐為主線的一種教學(xué)方法,能加強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的深刻理解、牢固掌握及實(shí)際應(yīng)用[4]。食品生物技術(shù)是一門實(shí)踐性、實(shí)用性較強(qiáng)的學(xué)科,在課程中引入項(xiàng)目教學(xué)法,能夠幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)有效知識(shí)輸出,提高解決問題能力。如在講解發(fā)酵工程一章內(nèi)容時(shí),采用項(xiàng)目教學(xué)法,設(shè)計(jì)了“雜糧發(fā)酵食品的研發(fā)”項(xiàng)目,模擬企業(yè)項(xiàng)目研發(fā)過程,引導(dǎo)學(xué)生積極、深入探討此項(xiàng)目的前景、意義、內(nèi)容、技術(shù)、可行性和創(chuàng)新性等,并協(xié)助學(xué)生制作PPT進(jìn)行展示;再由聽眾進(jìn)行提問,講解者再進(jìn)行解答。課堂上開展這種實(shí)戰(zhàn)操作能夠提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力,豐富學(xué)生的工程經(jīng)驗(yàn)。
2.2.2 問題教學(xué)法。問題教學(xué)(PBL,problem-based learning)是1969年由美國(guó)神經(jīng)病學(xué)教授Barrows年在加拿大McMaster大學(xué)首創(chuàng),目前在國(guó)際上比較盛行[5],是以問題為導(dǎo)向、以學(xué)生為主體的鼓勵(lì)式教學(xué),契合于OBE 模式的教學(xué)宗旨,多次應(yīng)用在食品生物技術(shù)教學(xué)中。PBL教學(xué)環(huán)境輕松、自主,能夠帶動(dòng)學(xué)生以一種積極的心態(tài)參與課堂教學(xué),課堂氛圍活躍。如采用PBL 教學(xué)法講授細(xì)胞工程課程時(shí),教師先提出“真核與原核細(xì)胞的區(qū)別”問題;講授生物工程下游技術(shù)時(shí)可以提出“常用分離純化方法”問題;講授發(fā)酵工程及其在食品工業(yè)中的應(yīng)用時(shí)可以提問“常見食品中哪些是發(fā)酵食品”問題。此類問題難度適中,與課堂教學(xué)密切相關(guān),便于教師引入課堂教學(xué)內(nèi)容,又能夠培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、綜合思維、分析和解決問題的能力,有利于學(xué)生掌握課程相關(guān)知識(shí)點(diǎn),提高教學(xué)效率。教師結(jié)合課程教學(xué)內(nèi)容為各個(gè)章節(jié)精選相匹配的問題,科學(xué)合理地應(yīng)用在教學(xué)中,收到顯著的效果。
2.2.3 案例教學(xué)法。案例教學(xué)(CBL,case-based learning)是19世紀(jì)70年代由美國(guó)哈佛商學(xué)院所倡導(dǎo)的[6]。案例教學(xué)法的核心是理論聯(lián)系實(shí)際,教師根據(jù)教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)的具體情況,以特定教學(xué)內(nèi)容的相關(guān)案例作為基本教學(xué)素材,針對(duì)具體事件的問題以及解決方案,組織學(xué)生進(jìn)行分析討論,提出自己的見解[7]。案例教學(xué)多選用短小精悍、內(nèi)容豐富、源于生活實(shí)際的典型性案例,是走向工作崗位即將遇到問題的情景模擬,其能夠加強(qiáng)學(xué)生了解本專業(yè)的就業(yè)動(dòng)向。案例分析過程以學(xué)生為主體地位,教師只充當(dāng)案例的設(shè)計(jì)者和問題探討的激勵(lì)者,采用學(xué)生獨(dú)立思考、小組討論等形式,加強(qiáng)師生、生生之間的互動(dòng),加強(qiáng)學(xué)生獨(dú)立思考、語言表達(dá)、分析問題、解決問題的能力。如酶工程教學(xué)內(nèi)容最適合采用案例教學(xué),由于涉及的內(nèi)容與食品行業(yè)密切相關(guān),更貼近生活,不論是新聞報(bào)道,還是學(xué)生日常生活中的案例,都可以極大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
2.2.4 換位教學(xué)法。教師鼓勵(lì)、引導(dǎo)學(xué)生參與教學(xué)活動(dòng),實(shí)現(xiàn)師生角色互換,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性[8]。教師將學(xué)生進(jìn)行分組,為每組學(xué)生布置1個(gè)題目,鼓勵(lì)學(xué)生之間課后相互討論并查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料,制作PPT,在課堂上以教師的角色進(jìn)行講解,并設(shè)有提問和解答環(huán)節(jié),同組其他同學(xué)也可以做一定的補(bǔ)充。學(xué)生在分享并講解知識(shí)的同時(shí),也有助于提高自身對(duì)知識(shí)的理解程度,提升學(xué)生語言表達(dá)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、歸納總結(jié)和解決問題的能力,增強(qiáng)學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)興趣。
2.3 開展綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)
綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是指學(xué)生結(jié)合已學(xué)課程的理論及實(shí)踐知識(shí),圍繞指定的實(shí)驗(yàn)題目和條件,設(shè)計(jì)并完成實(shí)驗(yàn)[9]。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的過程中,教師適當(dāng)引導(dǎo)并組織學(xué)生查閱資料、討論實(shí)驗(yàn)方案。通過實(shí)驗(yàn)過程中觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、采集數(shù)據(jù)以及實(shí)驗(yàn)結(jié)束后分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果結(jié)果等,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的習(xí)慣和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度,以提高學(xué)生的科研素質(zhì)。
以果酒的發(fā)酵實(shí)驗(yàn)為例,該實(shí)驗(yàn)涉及較廣的專業(yè)課知識(shí),包括食品工藝、食品微生物學(xué)、食品酶學(xué)等多方面的知識(shí)點(diǎn),是食品生物技術(shù)課程中開設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目之一。首先,查閱有關(guān)工藝流程,確定基本技術(shù)路線;其次,確定關(guān)鍵環(huán)節(jié)問題,如原料選擇、預(yù)處理、榨汁、滅菌、酵母菌接種、環(huán)境條件控制、酶制劑選擇、發(fā)酵后澄清、發(fā)酵后期處理等方面問題。教師采取答疑方式與學(xué)生討論共同完善并確定實(shí)驗(yàn)方案。實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生遇到問題,教師不要直接給學(xué)生意見,而是讓學(xué)生先自主獨(dú)立思考,提出解決方案并檢驗(yàn)其可行性。教師可適當(dāng)啟發(fā)學(xué)生尋找其他解決方法,在多個(gè)解決方案間進(jìn)行比較和優(yōu)化,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維模式,提高學(xué)習(xí)興趣[10-12]。
2.4 改革課程考核方式
2.4.1 改革考題內(nèi)容和形式,加大主觀題比例。傳統(tǒng)食品生物技術(shù)考核側(cè)重基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)的掌握和理解方面的考察,以客觀題為主,約占80%;基于OBE教學(xué)模式注重考察學(xué)習(xí)成果,強(qiáng)調(diào)應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決工程問題的能力。因此,必須改革單一的知識(shí)點(diǎn)考核,削減客觀題的分值比例,從80%降低到60%,將主觀題從20%增加到40%。
2.4.2 改革成績(jī)?cè)u(píng)定方式,增加平時(shí)成績(jī)構(gòu)成比例。傳統(tǒng)成績(jī)?cè)u(píng)定由2個(gè)部分構(gòu)成,平時(shí)成績(jī)的20%和卷面成績(jī)的80%。平時(shí)成績(jī)分為出勤率、平時(shí)作業(yè)完成情況、課堂提問回答積極性和正確率等方面?;贠BE 模式推行的過程化考核模式,調(diào)整成績(jī)?cè)u(píng)定方式為增加平時(shí)成績(jī)比例,從20%增加至30%~40%;調(diào)整平時(shí)成績(jī)構(gòu)成包括小論文、課堂討論(15 min PPT展示)、綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)等。這種考核更能充分展示學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力,也更能體現(xiàn)OBE 模式的培養(yǎng)宗旨[13-14]。
3 結(jié)語
基于OBE模式對(duì)食品生物技術(shù)課程展開教學(xué)內(nèi)容、方式以及考核方式等方面的改革,取得了一定成效,提升了學(xué)生的工程經(jīng)驗(yàn)、素養(yǎng)以及解決實(shí)際工程問題的能力,就業(yè)單位對(duì)我院畢業(yè)生的滿意度也大幅提高。要繼續(xù)貫徹執(zhí)行OBE教育理念,走工程專業(yè)認(rèn)證道路,培養(yǎng)現(xiàn)代高素質(zhì)應(yīng)用型食品人才。
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