劉彥霞，劉 洋，秦 菲，榮瑞芬

（北京聯(lián)合大學生物化學工程學院，北京 100023）

隨著經(jīng)濟水平提高，我國居民膳食營養(yǎng)結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大變化，營養(yǎng)過剩和營養(yǎng)不均衡所致的肥胖癥、糖尿病、高血壓等慢性疾病呈快速上升趨勢。功能性食品通常是指適宜于特定人群食用，具有調(diào)節(jié)機體功能，不以治療疾病為目的，并且對人體不產(chǎn)生任何急性、亞急性或慢性危害的食品，能幫助人們改善體質(zhì)。北京聯(lián)合大學擁有生物活性成分與功能食品北京市重點實驗室、衛(wèi)生部認可的保健食品功能檢測中心，具有良好的食品營養(yǎng)與健康教學科研平臺。在此基礎(chǔ)上，食品科學與工程（營養(yǎng)與健康） 專業(yè)設定以營養(yǎng)作為專業(yè)特色，目標是培養(yǎng)高素質(zhì)食品營養(yǎng)復合應用型技術(shù)人才[1]。

1 “功能食品開發(fā)實踐”課程現(xiàn)存的問題

“功能食品開發(fā)實踐”課程是食品科學與工程（營養(yǎng)與健康） 專業(yè)的必修課，在學生完成“食品工程原理”“食品原料學”“食品營養(yǎng)學”“食品工藝學”“功效因子制備技術(shù)”“功能食品學”課程后開設的實踐類課程。在前期掌握食品生產(chǎn)工藝、功能食品原理的基礎(chǔ)上，為功能食品設計、研發(fā)和生產(chǎn)提供實踐平臺，目的是培養(yǎng)學生功能食品研發(fā)、生產(chǎn)技術(shù)管理的能力。課程目標包括知識的應用、整合與自主學習能力的提升及團隊合作精神的培養(yǎng)。

傳統(tǒng)的“功能食品開發(fā)實踐”課程是按實驗課程的教學方法，設置了功效因子制備及相應功能食品的制作實驗，學生按照預習-實驗-完成實驗報告的步驟完成實驗即可。學生在課堂上能夠完成特定產(chǎn)品的制作，對產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝流程有一定的認識。但學生沒有參與功能食品開發(fā)設計的過程，只是被動接受教師提供的實驗流程，不能調(diào)動學生主動思考的積極性，難以達成課程目標。

2 PBL 和OBE 教學模式的特點

PBL 是由美國神經(jīng)病學教授Barrows 于1969 年在加拿大McMaster 大學醫(yī)學院首創(chuàng)的一種教學方法[2]，受到了多個國家教育領(lǐng)域的廣泛關(guān)注[3-5]。PBL教學模式不同于傳統(tǒng)的講授模式，它以現(xiàn)代建構(gòu)主義學習理論為指導。建構(gòu)主義注重學生的合作學習和學習資源的整合，使得學生從對知識的被動接受轉(zhuǎn)化為意義建構(gòu)的實施者；同時，教師也從傳統(tǒng)的知識灌輸者轉(zhuǎn)化為促進學生進行意義建構(gòu)的輔助者和引導者?；诮?gòu)主義的PBL 強調(diào)以問題為中心，以學生為主體，教師啟發(fā)式教學為主導，通過設置復雜且有意義的問題情境，學習者通過合作來解決真實問題，充分發(fā)揮學習者自主思考、探索的積極性[6]。

OBE 是由美國學者Spady 于1981 年提出，目前已形成了比較完整的理論體系，也是美國、加拿大、英國等國家教育改革的主流理念[7]。OBE 以預期學習成果為中心，其核心在于教育者必須對培養(yǎng)目標在畢業(yè)時所應達到的專業(yè)水平和獲得的能力有清晰的規(guī)劃，繼而運用適當?shù)慕逃绞奖ＷC學生達到預期目標。OBE 強調(diào)需求導向、目標導向和持續(xù)改進的人才培養(yǎng)理念，在制定人才培養(yǎng)目標和課程體系的過程中，始終以學生為中心，促進培養(yǎng)質(zhì)量的提升[8]。2016 年，我國成為工程教育本科專業(yè)學位國際互認《華盛頓協(xié)議》的正式成員國。基于“新工科”的工程教育逐漸成為培養(yǎng)工科學生品質(zhì)的主流人才培養(yǎng)模式之一[9]。OBE 人才培養(yǎng)模式在培養(yǎng)合格食品工程師方面的要求與工程教育專業(yè)認證中對認證專業(yè)所提出的標準相符[10]。

近年來，國內(nèi)高校對這2 種教學模式的在人才培養(yǎng)中的應用進行了不少探索[11-12]，也有教學團隊嘗試將不同的教學模式進行融合[13]，學校也在多個專業(yè)的建設中倡導OBE 或PBL 人才培養(yǎng)模式[14-15]。

3 PBL 和OBE 教學模式在“功能食品開發(fā)實”踐課程中的結(jié)合應用

從PBL 與OBE 教學模式的特點來看，二者有不同的側(cè)重點。PBL 強調(diào)的是教學的過程，以學生為主體，運用問題啟發(fā)模式發(fā)動學生的主觀能動性；而OBE 則強調(diào)的是成果目標的達成程度，對實施的方法和過程沒有要求，二者有很好的結(jié)合契機，其他課程的建設已有成功嘗試[7]。因此，將2 種教學模式結(jié)合起來，探索其在“功能食品開發(fā)實踐”課程中的運用途徑，以激發(fā)學生的學習興趣、調(diào)動學生的思維，達到更好的教學效果。

PBL 與OBE 結(jié)合的教學模式設計見圖1。

圖1 PBL 與OBE 結(jié)合的教學模式設計

由圖1 可知，學生對提出的問題進行認識、分析，通過自主查閱資料、搜集信息、小組分享討論、制定方案、方案的論證到最后方案實施，都是以學生為主體，教師起輔助及引導作用，踐行了PBL 的問題導向的學習模式。學生在解決問題的過程中，運用了多種方法和措施，實現(xiàn)了人才培養(yǎng)目標中的各項能力培養(yǎng)，運用了OBE 的成果導向的教學模式。兩者有機結(jié)合，在學生解決問題的過程中實現(xiàn)了人才能力的培養(yǎng)。

與傳統(tǒng)的實驗教學步驟：預習—教師準備實驗材料—教師講解—學生實驗—撰寫實驗報告不同。改革后的教學實施，首先由教師建立藍墨云班，將功能食品相關(guān)的標準、藥食同源食品目錄、新資源食品目錄，以及一些有代表性的功能食品開發(fā)、生產(chǎn)工藝優(yōu)化、數(shù)據(jù)處理方法等文獻上傳到云班課的資料庫中，供學生查閱。分組按照自愿組合原則，由教師在云班課中輸入各組成員名單。

3.1 提出問題

問題的提出需要考慮學生的學習背景和實驗室的客觀條件?！肮δ苁称烽_發(fā)實踐”課程開設在大三的下學期，是在學生完成“功能食品學”“食品原料學”“食品分析”“食品營養(yǎng)學”“食品工藝學”“功效因子制備技術(shù)”課程之后開設的實踐課程。學生通過“食品原料學”“食品營養(yǎng)學”及“食品分析”已經(jīng)了解食品中對人體有益的各種組成成分，通過功效因子制備技術(shù)掌握了功效成分的制備方法，在“食品工藝學”中學習了食品的加工工藝之后，在功能食品學中進一步學習了功能食品的配方設計原理與方法。所以學生已經(jīng)具備了自主開發(fā)功能食品的理論知識。因此，教師提出的問題是讓學生自主設計開發(fā)一款功能食品。

3.2 分析問題

學生接收到問題進行問題的細化。開發(fā)一款功能食品是一個綜合性問題，需要分解為不同的小問題才能對應解決。首先要清楚什么是功能性食品，開發(fā)功能性食品的有哪些流程，市場現(xiàn)有哪些功能性食品，要開發(fā)具有哪種功能的食品，如何設計和優(yōu)化配方，生產(chǎn)工藝如何確定？所有這些問題都需要認真復習已經(jīng)學習過的課程，重溫以往的知識點。通過查閱文獻了解到功能食品開發(fā)的思路有多種，最常見的是首先通過大數(shù)據(jù)了解人群亞健康狀況，哪些慢性疾病或者某些特殊職業(yè)人群有哪些需求，鎖定目標人群，確定選擇生產(chǎn)具有什么功能的功能食品。然后尋找具有相應功能的營養(yǎng)成分，同時對市場上現(xiàn)有同類型產(chǎn)品進行調(diào)研，并查閱相關(guān)產(chǎn)品開發(fā)的文獻，作為產(chǎn)品開發(fā)的參考資料。這些過程均是在教師引導下，由學生獨立完成。在此過程中提高了學生的認知能力、分析問題的能力和閱讀能力。

組長將這些問題分解為不同的任務，然后分配給不同的學生，充分利用線下線上資源共同完成任務。學生在規(guī)定的時間內(nèi)完成任務，將自己調(diào)研市場或文獻得到的結(jié)果上傳到云課堂，留作教學文件，同時還要制作成PPT 通過網(wǎng)絡平臺與全班學生進行分享，供大家學習交流。通過這一過程提高了學生的文獻檢索、自主學習、團隊合作及演講能力。

3.3 解決問題

小組成員根據(jù)已經(jīng)獲取的信息，確定開發(fā)什么類型的功能食品，然后確定需要用到的營養(yǎng)成分，制定出較為詳盡的實驗方案，包括需要用到實驗材料的種類和量、實驗器具、儀器設備，以及具有可操作性的工藝流程。由小組組長集中小組成員的集體智慧進行匯報，教師在此過程中對其方案的可行性進行判斷，給出合理化建議。這一過程反復進行幾次，直到小組的實施方案細化到能夠進行實驗室操作。

實驗操作過程中，各組分別按照計劃實施自己的實驗方案。該過程中教師和助教主要觀察各組的實施進度、儀器使用及操作的規(guī)范性。每組得到自己的產(chǎn)品后，大家對自己得到的產(chǎn)品進行感官評價、穩(wěn)定性評價及相應的其他檢測工作。在完成一系列工作之后，每個學生完成自己的實驗報告。通過這一過程提高了學生的實際操作能力、知識整合能力、溝通協(xié)調(diào)能力和開發(fā)設計能力。

4 建立多元的教學評價體系

與傳統(tǒng)的以實驗報告為主的評價方式不同，針對課程分小組合作的操作方式，采用自我評價、教師評價、組內(nèi)學生互評及助教評價相結(jié)合的多元教學評價體系進行評分。

綜合性評價體系指標及考察內(nèi)容權(quán)重見表1。

表1 綜合性評價體系指標及考察內(nèi)容權(quán)重

教學的過程性評價是近些年教學評價方法的研究熱點，所采用這些評價指標所對應的具體考核內(nèi)容能夠涵蓋整個教學過程[16-18]，如自我評價中對自主學習能力提升的評價實際是學生在重溫教材、檢索文獻、閱讀整理文獻資料等方面的投入程度；組內(nèi)成員的互評能夠更真實地反映團隊意識、各成員的參與度及貢獻程度；在開展實驗方案設計匯報、討論的過程中，教師針對學生存在的問題進行答疑與講解，并記錄學生課堂表現(xiàn)，因此能夠?qū)W生的演講能力、實驗方案設計合理性、最終的實驗報告進行評價；助教協(xié)助教師開展工作，對學生在整個教學過程中的整體表現(xiàn)有較細致的觀察，因此能夠?qū)W生的實驗操作能力、團隊合作及溝通協(xié)調(diào)能力給出較客觀的評價。

5 課程教學改革成效

5.1 學生成績及學生評教結(jié)果

通過自我評價的分數(shù)發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)學生都對自己的學習積極性打了較高的分數(shù)，在自主學習能力、產(chǎn)品開發(fā)設計能力提升方面也有滿意的成績。由此可以看出，新的教學方法確實能提高學生學習的主觀能動性，并能促進學生知識應用整合能力的提升。組內(nèi)評價、教師評價及助教評價的總成績能夠綜合反映學生在團隊合作、演講能力、溝通協(xié)調(diào)能力、實驗操作能力，學生在這些方面也取得了優(yōu)良的成績。另外，在每學期的學生評教活動中，學生對該課程的教師給出了較高的分數(shù)，教師評教成績獲得院級優(yōu)秀，說明學生對課程的教學方法與評價方法有較高的認同度。

5.2 課程成果產(chǎn)出對本專業(yè)畢業(yè)要求達成的支撐作用

OBE 教學模式強調(diào)學生的學習成果，教學的全過程都要為成果達成服務[19-21]。課程的教學目標要以專業(yè)人才培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求為依據(jù)，覆蓋畢業(yè)時需要達到的成果。PBL 與OBE 相結(jié)合的教學模式中，學生通過相應的方法與措施得到能力提升，即課程的能力產(chǎn)出，也可以稱為教學目標的成果產(chǎn)出，這些能力產(chǎn)出與畢業(yè)要求相對應，很好地支撐了食品科學與工程（營養(yǎng)與健康） 專業(yè)的相關(guān)畢業(yè)要求。

“功能食品開發(fā)實踐”能力產(chǎn)出與所支撐的畢業(yè)要求見表2。

表2 “功能食品開發(fā)實踐”能力產(chǎn)出與所支撐的畢業(yè)要求

6 結(jié)語

為了調(diào)動學生的學習積極性，提高“功能食品開發(fā)實踐”課程的教學質(zhì)量，培養(yǎng)現(xiàn)代化復合型用型人才，教學團隊在實踐教學方法進行了改革與探索，將PBL 與OBE 相結(jié)合的實驗教學模式引入教學中，受到了學生的歡迎，該課程的教學評價獲得優(yōu)秀。實踐發(fā)現(xiàn)，PBL 與OBE 2 種教學模式可以實現(xiàn)有機結(jié)合，從教學過程中可以發(fā)現(xiàn)所有OBE 能力產(chǎn)出目標的達成都是以PBL 問題為載體。2 種教學模式相結(jié)合在實踐課程中的運用激發(fā)了學生的學習興趣，加強了學生之間的相互交流，同時也培養(yǎng)了學生自主學習、分析問題、解決問題、實驗動手操作等方面的能力。