基于OBE教育理念的《食品生物技術》教學改革初探

徐文生　王啟要

摘? ?要：基于OBE教育理念探討食品生物技術課程教學內容、教學目標與突出應用能力的培養關系的教學改革。確立以學生為中心培養具有適應未來崗位的核心能力和素質的教學目標，以學習成果為導向優化和整合教學內容，以強化學生自主學習能力的教學方法和考核評價方法的教學改革和探索。對提高學生自主學習能力、應用專業知識解決實際問題的能力及培養適應未來工作崗位的創新性人才具有借鑒作用。

關鍵詞：OBE理念? 食品生物技術? 教學改革

中圖分類號：G642.0? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）10（c）-0194-03

生物技術是利用自然科學及其工程學技術，采用生物催化劑對物料進行加工以提供產品為社會服務的技術。自20世紀70年代以基因工程為代表的現代生物技術誕生后，現代生物技術在農業、醫藥、輕工、環保等各個領域的應用得到飛速發展，成為與航天、信息、新能源、新材料等并列的七大高科技領域之一。為了適應我國生物技術在食品工業領域的應用現狀及其發展趨勢，我國許多高校于90年代開始陸續開設食品生物技術課程。

成果導向教育理念（Outcome-Based Education， OBE）是威廉姆·斯派迪（William Spady）等人于1981年提出的一種以學生為本，以預期學習成果為教學導向，強調學生學習后獲得的實踐技能和能力，已被公認為國際工程教育基本理念之一。與傳統教育強調課程教學目的是全面系統介紹某一門學科知識與內容不同，OBE教育理念強調以學生為本，注重學生通過學習所獲得的學習成果及其解決實際問題的能力。學生在校學習的目的是學以致用，通過學習獲得與實際工作崗位相匹配的核心能力和素質[1-2]。

1? 基于OBE理念的課程改革思路

OBE的核心理念一種以學習成果產出為導向，強調通過學習獲得適應未來崗位的核心能力及素質的教育理念。教學不僅僅是傳授書本的知識和內容，而需要通過教學引導學生主動學習。學習也不再是學生被動接受教師傳授的知識，而是學生根據教師傳授的專業知識并結合自身經驗背景，主動地對外部的各種信息進行選擇、加工和處理，用于構建自身知識結構的過程。教學的目的不僅僅是傳授知識，更是一種傳授對知識的處理和轉換的能力。因此教師需要引導學生以原有的知識為出發點，通過學習構建適應未來崗位的核心能力和素質。雖然針對不同學科OBE教育理念的實施會有所不同，但可以基本劃分為定義學習目標、整合學習內容、合理的教學策略和評價機制等四個方面。

1.1 重設課程目標

結合我院食品生物技術課程定位和OBE教育模式，針對食品質量與安全專業及釀酒工程專業學習食品生物技術課程的特點，重新凝練課程教學目標如下。

目標1：培養學生掌握食品生物技術的基礎知識，主要包括基因工程中分子生物學的基本操作原理及其方法;理解細胞工程、蛋白質工程、酶工程等內容主要介紹相關的原理和方法及其在食品工業中的應用。

目標2：熟練掌握食品生物技術的基本操作，如基因的分離純化，DNA的酶切連接，重組質粒的構建，感受態細胞的制備轉化，DNA的電泳等基本操作等。

目標3：具備初步的應用基因工程的基本原理和方法，特別是現代分子生物學基本技術的原理和方法，通過檢索數據庫及其相關文獻，通過設計表達外源基因應用于解決科學研究和相關工程領域問題的能力。

1.2 教學內容建設

食品生物技術教學內容比較龐雜，知識綜合性比較強，既有抽象的理論知識，又有很強的實踐性，而且各個章節間銜接性也不強，要想全面掌握比較困難。受課時限制，不可能在課堂上全面系統地講解食品生物技術，因此需要對課程進行重新整合成不同模塊，具體歸納為“基因工程（分子生物學）的基本操作原理及其應用”，“基因工程在食品工業中的應用”，“發酵工程的原理及其在食品工程中的應用”，“酶工程、蛋白質工程、細胞原理及其在食品工業中的應用”，“食品生物技術實驗操作技術”等五個模塊。為了方便教學和學生的理解，以外源重組蛋白質在大腸桿菌中的克隆表達為主線，將“基因工程（分子生物學）的基本操作原理及其應用”模塊和“食品生物技術實驗操作技術”模塊按實驗的大致順序講解單元操作的基本原理和步驟。重點讓學生掌握基因序列的檢索、DNA引物設計技術、PCR技術、DNA的分離純化技術、DNA電泳及其顯色技術、DNA的酶切連接技術、感受態細胞的制備及其轉化技術、重組細胞的篩選技術等。通過理論講解和實驗操作，使學生能夠基本完成一個外源基因的表達鑒定的實驗。這樣以基因工程基本技術為主線，串聯發酵工程、細胞工程、酶工程、蛋白質工程的基本原理及其在食品工業中的應用知識，從而從整體上達到食品生物技術學習的目的，提高學生實踐解決問題的能力。

1.3 強化教學方法建設

實施基于OBE教育理念下的教學改革，要改變傳統的課堂教學以教師講授為主，學生課堂記筆記，課后依據筆記教學復習為輔的課堂教學模式。教學工作需要轉變到以學生為中心，以學生學習成果為導向，以提高學生適應未來工作崗位的核心能力和素質的要求上來。引導學生學習過程中采用課前預習，課堂聽課討論，課后復習的學習模式，充分利用思維導圖和文獻閱讀研討課的教學形式提高學生學習的主動性。

傳統的課堂筆記方式具有記錄時費時費力、難以突出關鍵詞和不能有效刺激大腦記憶等，使用起來顯得費力不討好。而采用簡潔、高效和視覺效果突出的筆記對學習的成功有著至關重要的作用。常言說“一圖勝過千言”，思維導圖可將將食品生物技術里抽象枯燥的概念和理論轉化為簡潔明了的可視化圖表，將內隱的知識以視覺和語言形式轉變為外顯的知識，并通過詞組、色彩、線條等形式刺激大腦，增強人們的記憶和識別。學生在制作思維導圖的過程中，也可以充分發揮自己的想象力，利用色彩、形狀圖案等繪制可視化的圖解使知識條理清晰化、系統化，激發學生的學習興趣。思維導圖作為一個開放性的閱讀結構圖，不但能夠使學生清晰掌握閱讀內容的框架結構，而且能夠讓學生將自己對知識的理解和認識不斷地添加到知識導圖的結構中[3-5]。

文獻閱讀研討課是目前西方國家高等教育的重要教學手段之一，起源于哥廷根大學的哲學研討課，倡導學生通過自主檢索、閱讀和討論專業文獻，營造一種在真實的研究背景和工程案例中學習的氛圍，從而調動學生自主學習的積極性，提高學生發現問題和解決問題的能力。在大學本科應用文獻閱讀研討課一方面可以讓學生在真實的研究背景和工程案例中去理解課本上抽象的理論和概念，從而改掉對課本知識和筆記死記硬背的習慣，更好地掌握課本知識。另一方面，文獻閱讀研討課可以讓同學領略到就同一類問題不同的人會從不同領域的各個角度提出自己的觀點和解決問題的方法，同學們通過對自己感興趣領域文獻的進行閱讀、研討，可以大大拓展自己的思維。同時，隨著食品生物技術領域的快速發展，不斷有新的熱點問題出現，教材所編排的內容受出版周期的影響，雖然經典但無法反映當前熱點問題。通過文獻閱讀研討課，可以引導學生查閱一些當前熱點問題相關的研究論文，了解相關問題的產生背景并對相關問題提出自己的見解。對有些問題可以引導學生進一步通過查閱相關論文，提出解決方案，使學生對本專業的現狀和和前沿知識有更加深入的了解。這樣即豐富學生的專業知識，培養了學生科學嚴謹的思維能力，提高他們的適應未來工作的專業能力，也可以大大激發學生的科研和學習興趣[6-7]。

食品生物技術課程既有抽象的理論知識又有很強的實踐應用性，具有涉及范圍廣、知識龐雜、綜合性強等特點。因此學生在學習的過程中會遇到各種各樣的問題而易產生畏難情緒，這些可以通過自由組合或指定的方式組成學習小組來克服。課程學習小組可以由6～8個同學組成，小組學習可以滲透到課前預習、課堂討論、文獻閱讀研討、小組PPT演講、實驗設計等活動的各個階段。采用學習小組的學習方式可以改變傳統課堂教學中師生單向交流的問題，形成教師和學生以及學生與學生之間多向交流，共同針對相關問題進行探索，并在探索過程中相互質疑和交流，相互促進、共同提高。學習小組也可以在學習過程中分解老師布置的任務，減輕每個學生的工作量，也培養了小組成員間的團結協作能力。而且小組成員圍繞相關課題展開討論，不僅能開拓學生的思維，更能夠掌握參考別人的思路進行創新，并將理論與實際相結合解決問題的方法，獲得與未來崗位匹敵的核心素質和能力。

1.4 優化考核評價

基于OBE教學理念的教學評價需要以學生學習效果為導向，考核內容包括出勤考核、課堂表現（領導力、主動性、演講展示效果、質辯能力）、實驗設計報告及其操作、論文等四個方面對學生教學考核。（1）出勤考核主要考察學生上課的出勤情況，學生上課是否有無故遲到、早退、曠課的現象。上課是否專心聽講等。（2）課堂表現主要考核學生在學習小組的表現，課堂小組討論的領導作用;參與小組討論的積極性、主動性;小組PPT演講展示時的演講效果;在回答老師和同學對小組質疑時的質辯能力或對其他小組的論述教學質辯的能力。（3）以學生完成基因工程基本技術為基礎，完成食品生物技術實驗設計的規范性、科學性為依據。從基因的堿基序列檢索;酶切圖譜確定;引物設計;質粒的選擇;基因擴增、酶切、連接體系的設計;感受態細胞的制備;轉化等實驗設計及其操作進行綜合評價。（4）對學生完成課堂課程教學過程需要完成的思維導圖、小論文、文獻閱讀研討論文等進行綜合評價，主要評價思維導圖和小論文的觀點的獨創性、科學性和思維導圖的美觀性;文獻閱讀研討論文主要考核選題是否符合食品生物技術的課程要求;論文選題的新穎性、是否反映了當前的一些熱點問題;相關文獻閱讀是否充分，有沒有大篇幅的抄襲;論文的格式是否規范等進行評價。

2? 結語

筆者按照OBE教育理念對食品生物技術的教學進行改革，按照以學生為中心的原則，堅持以培養學生適應未來崗位的核心能力和素質為向導，通過重新構建食品生物技術的知識模塊，通過改革教學目標、教學內容、教學方法和考核方法，引導學生培養學習興趣，通過多種方法培養實際問題的解決能力和創新能力。

參考文獻

[1] 王麗麗，陳慶光，張鑫，等.基于OBE模式的“機械工程控制基礎”課程教學改革研究[J].教育教學論壇，2019（34）：100-102.

[2] 王欣，李清波，葛恒清.基于OBE教育理念的電子技術課程設計教學改革研究[J].中國現代教育裝備，2019（5）：61-62，65.

[3] 張蔚，梁惺彥.利用思維導圖重構高校工科理論教學[J].中國教育技術裝備，2017（23）：97-99.

[4] 蔣超意，湯艷榮，楊文娟.利用可視化思維導圖改善學生對藥物化學知識的認知[J].教育教學論壇，2019（33）：103-104.

[5] 單盛楠，宿淑華，陳建軍.文獻閱讀研討課在特殊教育研究生專業學習中的應用[J].綏化學院學報，2019，39（4）：158-160.

[6] 任玥，李璇.文獻閱讀法在應用型本科教學中的可行性研究[J].中國教育技術裝備，2016（24）：103-104.