基于OBE理念的食品生物化学教学改革的实践探索

2020-12-23 04:19张兴丽檀琮萍
教育教学论坛 2020年47期

张兴丽 檀琮萍

[摘 要]食品生物化学是食品、酿酒等食品相关专业中非常重要的一门核心课,在食品生物化学教学中融入成果导向理论对学生未来的发展有着非常重要的意义。文章从多年的教学实际出发,以成果导向理论为指导,从教学理念、资源建设、教学方法、评价体系等方面实施教学改革,解决了食品生物化学教学中存在的弊端,提高了学生的自主学习能力和创新意识,提升了课程教学质量。

[关键词]食品生物化学;OBE理念;教学改革

[基金项目]2018年山东省本科高校教学改革研究面上项目生物化学在线开放课程的建设(M2018X072);2019年齐鲁工业大学核心课程群建设项目食品科学专业核心课程群的建设(40012712);2020年齐鲁工业大学思想政治理论研究课题“课程思政”在生物化学教学中的实践探索;2019年齐鲁工业大学(山东省科学院)校级教研项目,“新工科”建设背景下食品科学与工程专业人才培养模式创新研究(2019yb62)

[作者简介]张兴丽(1971—),女,山东宁津人,博士,齐鲁工业大学食品科学与工程学院副教授(通信作者),主要从事生物化学研究。

[中图分类号] G642.0[文献标识码] A[文章编号] 1674-9324(2020)47-0-04[收稿日期] 2020-08-07

食品生物化学是食品科学、食品质量与安全、酿酒、葡萄酒工程等食品相关专业的重要核心课,它不仅有很强的理论性,还有很强的实践性,被各专业的学生公认为是最难学的课程之一。食品生物化学以知识点繁多、内容抽象著称,学生在面对复杂的理论知识和抽象的代谢途径时会产生畏惧心理,又因为课程教学内容枯燥难懂,教师如果按照传统“满堂灌”式教学就很容易导致学生产生厌学情绪,进而直接影响食品生物化学的教学质量和教学效果[1]。

因此,文章基于OBE教育理念和食品生物化学课程特点,以学生为中心,以成果为导向,将OBE理念运用到食品生物化学教学过程中,从教学理念、资源建设、教学方法和评价体系等方面进行了教学改革,有效解决了该课程传统教学中存在的问题,充分调动了学生的积极性和主观能动性,培养学生的独立思考、提出问题和解决问题的能力,提高了学生的自主学习能力和创新意识,从而提升了课程教学质量[2]。

一、改变教学理念,提升教师专业素质

(一)坚持“以学生为主体”“以教师为主导”

任课教师坚持以OBE理论为指导,坚持“以学生为中心”[3]、“以教师为主导”的教学理念,充分认识到学生才是学习的主体,把学习的主动权交还给学生,充分发挥学生在教学活动中的主体作用,“授之以鱼不如授之以渔”,让学生掌握科学的学习方法,培养学生独立思考、发现问题、解决问题的能力。

教师的主导作用具有客观性和必要性,教师需要预先设计教学方案、教学内容、教学进程、教学结果和评估方法等。教师的作用是作为学习的引导者,充分调动学生的积极性和主观能动性,使学生参与整个教学过程,确保教学活动顺利完成,使学生获得知识和能力,并使智力和素养得到发展,达成教学目标。

(二)坚持“立德树人”,提高人文素质

党的十八大报告中首次指出“立德树人”是教育的根本任务,明确教育的目的是培养社会主义的合格建设者和可靠接班人[4],不仅指出了高等教育的根本任务,还指出了教育教学改革的发展方向,并且凸显了师德、师风在教育中的重要性。

坚持“立德树人”,就要培育和践行社会主义核心价值观,在教学过程中培养学生扎实的科学文化素质、高尚的道德情操和健康的身心,进一步弘扬中华民族的优秀文化传统,以此提高学生的民族自豪感和民族自信心。

师德、师风是非常重要的人文素质教育方式,良好的师德在教育教学中具有巨大的影响力,能给学生树立良好的榜样作用。教师的师德修养直接影响着学生的世界观、人生观、价值观的养成,决定着高校人才培养的质量,因此教师的言传身教,对学生的行为有直接的影响,所以也要加强教师的师德教育。

教师只有以身作则,不断保持自身人文素质的提升和进步,才能真正地提升学生人文素质培养的质量。因此,齐鲁工业大学基于这种教育理念,积极开展各种促进教师人文素质提升的教学活动,比如开展了“德融”好教案、“德融”好课堂及“德融”好老师的评选活动,建立良好的教师文化素质培养环境,全面提升教师的榜样运用,为培养学生的综合素质打下良好基础。

二、进行资源建设,丰富教学资源

(一)教学大纲修订

根据工程教育专业认证、食品科学与工程专业人才培养方案的要求及翻转课堂教学模式的特点,重新修订教学大纲,明确了学生应掌握的知识点、难点与重点;对食品科学与工程专业的培养目标、毕业要求及课程体系进行反向设计,建立了食品生物化学的课程目标及课程目标与毕业要求指标点的对应关系。

(二)设定课程教学目标

在OBE理论指导下,参照《工程教育专业认证标准》,通过跟踪调查近三届毕业生的专业契合度和行业满意度,经过行业、企业和学校多位专家多轮次的充分论证,在教学大纲中明确了课程目标:(1)能够运用无机化学、有机化学的基本理论知识解释生物化学反应或者代谢中的反应性质及反应特点;(2)能够运用生物化学基本原理、生物分子的理化及生物特性,對食品工程中生物分子的提取、分离纯化等过程设计合理的实验方法及步骤;(3)能够利用生物化学中不同物质的代谢反应原理,设计食品加工中有关产品生产的实验设计方案。另外,建立了课程目标与相关毕业要求指标点的对应关系,食品生物化学课程主要支撑毕业要求2(2.1)和毕业要求4(4.2)两个毕业要求指标点,如表1所示。

1.教材建设。教学团队成员根据食品相关专业人才培养目标和专业特色,自编了《生物化学》和《生物化学实验指导》两本教材,已由中国轻工业出版社出版发行,使用教材的高校已达十几所。

2.在线开放课程建设。生物化学教学团队的教师们选择智慧树网(zhihuishu.com)作为在线开放课程平台,教师根据生物化学的教学大纲、教学目标、教学内容和专业特点录制了近850分钟的微视频,每个微视频包含完整的知识点,时间在5—15min之间,然后将录制好的微视频上传平台。2018年,生物化学在线开放课程被推荐为山东省课程联盟首批上线课程。另外教师们还精选其他平台的优质教学资源,供学生自行观看学习。丰富的教学资源和完善的“智慧树”网络教学平台为教学团队成员实施翻转课堂提供了必要的条件。

3.试题库建设。教学团队成员根据本课程的教学目标、各章节重要程度及难易程度整理了近1000道习题,像蛋白质、酶、生物氧化、糖代谢、脂代谢、蛋白质代谢等章节,习题数不低于100道;像糖、核酸、代谢调控等章节,习题数不低于50道;而像脂类、维生素、激素、DNA复制、RNA转录和蛋白质的生物合成等章节的习题数不低于10道。将所有习题上传至智慧树(zhihuishu.com)平台, 建立题库,已实现随机组卷,确保每位同学在看视频和做章节测试时所做的题目不完全相同,防止个别同学抄袭其他同学的答案。

三、改革教学方法,提高教学质量

教师在食品生物化学教学过程中,以OBE理论为指导,探索并实施线上+线下混合式教学。在教学实践中,教师应充分尊重学生的主体地位,采用研讨式和交互式的教学方法,提高食品生物化学的教学有效性。另外,教师还可以充分利用国家级和省级优质在线开放课程等网络教学资源,拓宽食品生物化学教学内容,提高学生的学习积极性和主动性。多种教学方法综合使用不仅可以提升学生学习兴趣,还可以有效提升学生的团队协作精神,对学生综合素质的提升有着很大帮助。

(一)指导学生线上学习,提高线上学习质量

上课前,教师根据教学大纲及教学目标制定学习计划,在“智慧树”平台、QQ群和微信群发布学习任务。学生根据学习任务和自己的排课情况自由安排学习时间、观看课程视频进行线上学习,并完成教师预设的练习题。学生在学习过程中遇到疑难问题,可以在智慧树平台的问答区提问,也可以发到QQ群和微信群,每位同学都可以提问或回答其他同学的问题并参与讨论;教师参与讨论并引导学生自己去寻找答案,而不是单纯的解答学生的问题。

在视频观看过程中,为了防止学生一心二用,教师预先设置了弹题,如果不进行回答,视频停止在出现“弹题”的页面。教师根据每章内容的重要程度设置数目不等的客观题,主要考查基本知识。学生学完每章的课程视频后,需要做线上章节测试,智慧树平台能自动批卷打分。对测试成绩不满意的同学可以申请重做,最多重复做三次,取成绩最高的一次作为章节测试的最终成绩。

(二)线下实施翻转课堂,提高课堂教学效果

在“翻转课堂”教学过程中,教师不再担任知识传授的角色,而起着学习引导者和指导者的作用[5],教师可以针对不同层次的学生进行差异化、个性化指导。而学生也不再被动地接受知识,可以积极参与整个教学过程。翻转课堂包括三部分:测试、课堂教学及课后巩固。

1.测试。为了了解和检验学生对教师发布的学习任务及课程视频的学习和掌握情况,用“智慧树”或“雨课堂”平台对学生进行测试,测试题目使用单选题、多选题及投票题等方式,平台会自动记录学生正确或错误的数据,通过大数据分析获知学生对知识的掌握情况,从而为教师提供了讲解哪些知识的依据。

2.课堂教学。在教学过程中采用讨论式和情境式教学,根据教学内容设立不同的情境,提高学生的学习兴趣。比如,讲到糖这部分内容时,可以从急救输血引出ABO血型,血型的特异性主要取决于红细胞膜上血型抗原的糖链的组成,再分析献血是否存在危害、献血的必要性和重要性,鼓励学生无偿献血,从而提升学生的社会责任心。在整个教学活动中教师应全程渗透素质教育、个性化教育等现代教育思想和观念。

另外教师对课堂教学内容进行总结,不仅总结难以理解的难点和重点知识,还要对学生学习中遇到的问题进行分析,指出出现这种问题的原因及解决办法,从根本上解决学生的问题。

在翻转课堂教学活动中,学生遇到的问题能够得到及时解决,信息反馈迅速,从而很好地完成了知识的掌握,达到较好的教学效果。不过这种教学方式对老师的要求进一步提升,需要老师深入研究教学策略和教学方法。

3.课后巩固。对于课程中的重点和难懂的知识点,教师让学生以思维导图的形式进行总结、归纳,然后上传至智慧树平台,同时也会将学习小组制作的优秀资源进行共享。比如,当讲完糖代谢、脂代谢和蛋白质代谢的所有知识后,让各学习小组以思维导图的方式,完成糖、脂、蛋白质的分解和合成途径及各代谢途径之间的相互联系。这种方式不仅促进了学生对基本理论知识的系统掌握,还提高了学生之间的团结合作。

(三)实施“课程思政”,提高学生的法律意识、社会责任心

食品生物化学以知识点繁多、内容抽象著称,学生在面对复杂的理论知识和抽象的代谢途径时会产生畏惧心理,又因为课程教学内容枯燥难懂,教师如果按照传统“满堂灌”式教学就很容易导致学生产生厌学情绪,进而直接影响食品生物化学的教学质量和教学效果。

教师在教学过程中适当的引入一些与食品生物化学相关的思政元素,不仅可以使沉闷的课堂氛围变得活跃,也可使枯燥的教学内容变得有趣,从而有效提高学生的学习兴趣。例如,在讲解蛋白质含量测定的内容时,加入三聚氰胺的知识,从三聚氰胺的结构特点解释为什么奶粉中加入三聚氰胺可以提高蛋白质的含氮量、三聚氰胺对人体的危害等。利用真实的案例来教导学生必须严格遵守食品法律法规,警示学生在以后的工作中绝不能在食品中非法添加有害的东西而牟利,培养学生的法律意识,教导学生树立社会主义核心价值观。

(四)培养学生创新意识,提高学生学习兴趣

学生创新能力的培養是高校教育的终极目标。在教学过程中,鼓励学生以“项目式”参与各级大学生创新创业训练计划项目的申报,指导学生自己组建团队、撰写申报书、实验设计、撰写论文及项目结题。由于食品科学跨越多个学科,包括化学类、食品、生物类、工程技术、加工机械等,因此组建团队时需要跨专业、跨学院进行协调,无形中提高了学生的交流沟通能力;而在撰写申报书及实验设计时需要多方合作,增加了学生的团结协作能力,有效培养了学生的综合素质。近几年,生物化学教学团队的各位老师指导学生获得5项各级大学生创新创业训练计划项目,近30名学生参与了团队的组建及合作研究,带动了班级的学习气氛,培养了学生的创新思维。

四、优化评价体系,提高学生成绩

(一)实行教考分离,减少人为影响

相同课程代码的不同专业、不同班级的学生采用统一考卷,并实行“教考分离”。“教考分离”对教师和学生都是一种挑战和考验。

“教考分离”要求教师在教学过程中严格按照“教學大纲”和教学目标进行教学设计,不能偏离课程重点,不能随意删减教学内容,并注重教学方法的改进及教学效果的提升。教师“教”的全面性和“考”的随机性让学生必须对教学内容进行系统学习,并注重学习过程,把时间和精力用在平时,不能像传统教学中靠临时突击就可以侥幸过关,从而杜绝“高分低能”现象;同时教师不能随意降低考核要求,不能划“考试范围”和“考试重点”,从而防止教师在考试时“放水”,从考核层面有效杜绝“水课”。

(二)加大过程性评价比例,优化评价体系

教师不断完善教学评价体系,探索科学的考核评价方式,将过程性评价[6-7]与终结性评价相结合,并降低终结性评价所占的比例。采用过程性评价的目的是激励学生进行自主学习,帮助学生有效调控自己的学习节奏,使学生在学习过程中获得成就感,从而增强学习食品生物化学的自信心,同时培养学生之间的团结合作精神。

过程性评价更注重以“学生为本”,重视学生的学习过程和学习过程中的体验;强调教师与学生之间的相互作用,力求提升学生与教师之间的交流反馈力度。在过程性评价过程中,老师的职责是确定学生的学习任务、收集相关的数据资料、与学生共同讨论学习中遇到的问题、并在讨论中渗透教师的指导作用,与学生共同参与评价过程。过程性评价对学生综合素质的激发和提升有着非常明显的促进作用。

学生的期末总成绩包括两部分:线上成绩占50%;线下成绩占50%,各项所占比例如表2所示。线上期末考试题型采用客观题,“智慧树”平台自动阅卷,主要考查学生对基本知识的掌握情况;而线下期末考试采用主观题进行闭卷考试,主要考查学生分析问题、解决问题的能力。

五、结束语

食品生物化学是食品科学、酿酒、葡萄酒工程等食品相关专业的重要核心课,它不仅有很强的理论性,而且还有很强的实践性,被各专业的学生公认为是最难学的课程之一。本文以OBE教育理念为指导,对食品生物化学课程进行了多方面的有效改革,学生的学习积极性和主动性明显提高,极大地促进了学生独立思考、自主学习能力和创新意识的培养,提升了教学效果,获得了学生的一致好评。

参考文献

[1]蒋丹,陈静,武双.成果导向下的生物化学课程教学改革研究[J].生命的化学,2016,36(5):730-734.

[2]任世学,李淑君,张继国,等.基于OBE理念的课程体系构建探索与实践[J].化工高等教育,2019(1):32-35.

[3]赵炬明,高筱卉.关于实施“以学生为中心”的本科教学改革的思考[J].中国高教研究,2017(8):36-40.

[4]习近平在全国教育大会上强调坚持中国特色社会主义教育发展道路培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人[N].人民日报,2018-9-11(01).

[5]李晓岩,毕冰,王晶英.基于OBE理念的《生物化学》教学改革实践与探索[J].生命的化学,2019,39(3):623-626.

[6]李培振,张波,单伽锃,等.基于OBE理念的课程考试及其评价研究[J].教育教学论坛,2019(13):83-85.

[7]侯建成,张巍,范红艳,等.生物化学与分子生物学教学中形成性考核体系的构建[J].中国教育技术装备,2015(16):124-125.

Abstract: The Food Biochemistry course is one of the most important core courses in food, wine and other food-related majors. The integration of the outcome-based education theory into the teaching of Food Biochemistry course is of great significance to the future development of students. Based on the teaching practice of many years, guided by the outcome-based education, the teaching reform of the course has been carried out from the aspects of teaching idea, resource construction, teaching method, evaluation system, and so on, which has effectively solved the existing problems of the course, fully mobilized the independent learning ability and innovative consciousness of the students, and greatly improved the quality of teaching.

Key words: Food Biochemistry; OBE concept; teaching reform