基于OBE 理念的“发酵工程实验”教学改革探索与实践

杨翠凤，滕 峥，方利娟，黄 团

（百色学院农业与食品工程学院，广西百色 533000）

由于微生物发酵在生物医药、生物农药、食品生产、环境保护、生物固氮等领域具有重要的应用价值，因此“发酵工程实验”课程是生物专业领域非常重要的一门核心必修课，具有很强的应用性和实践性[1-2]。“发酵工程实验”是“发酵工程”课程不可缺少的重要组分，对生物专业人才培养至关重要，也是培养学生实验技能和操作技术的重要手段[3-4]。但“发酵工程实验”课程涉及面广、内容丰富，如何在有限课时内提高学生在实践中灵活运动理论知识来分析问题、解决问题的能力，是在教学过程中需要认真思考的问题。

传统的“发酵工程实验”教学，偏向于理论知识的验证和巩固，而综合型、设计型实验相对较少，削弱了学生开展实验教学的主动性和积极性，不利于学生实践动手能力、创新思维能力的培养和提升。因此，开展“发酵工程实验”教学模式改革与实践，对于培养生物专业学生创新能力具有重要的现实意义。

成果导向教育（Outcome based education，简称OBE） 是当前受到国内外高度重视和认可的教育理念，该理念要求学校和教师明确学习成果，配合多元弹性的个性化学习要求，让学生通过学习过程完成自我实现的挑战，再将成果反馈，改进原有的课程设计与课程教学[5]。在当前全力构建创新型社会的时代背景下，企事业单位越来越重视毕业生解决实际问题的工作能力和创新能力。为适应发展需求，以OBE 为导向的教学理念应用于“发酵工程实验”教学改革值得深入探索与实践。结合实际教学，将OBE 理念贯穿于“发酵工程实验”教学的各个环节，调整教学内容，优化教学方法和策略，改进考核方式和评价方法，旨在提升教学质量的同时，提高学生学习的主观能动性和创新思维能力。

1 优化教学内容加强自主设计综合实验

OBE 教学理念强调知识的整合，以知识（能力）结构出发反向设计，使课程体系支撑知识结构，进而使每门课程的学习都与知识（能力） 结构相呼应。同时，OBE 理念要求学生通过具有挑战性的任务，如提出项目建议、完成项目策划、开展案例研究等，展示他们的能力。因此，通过对“发酵工程实验”内容进行整合优化，尤其是加强学生自主设计综合实验，充分展现学生的学习能力。

根据应用领域将实验内容设置4～6 个版块，如微生物与食品发酵工程版块、微生物与生物制药发酵工程版块、微生物与污水处理发酵实验版块、微生物与生物固氮实验版块等。根据学生的学习兴趣或今后发展需求，可安排12～15 课时让学生集中学习部分实验内容，再让学生自由组合成学习兴趣小组，根据需求组成2～4 人/组，以感兴趣的实验版块为初衷，根据想要达到的实验成果开展自主设计综合实验。已有研究表明，以学生自主设计为主体的“发酵工程实验”教学改革取得较好的教学效果[6-8]。在自主设计综合实验过程中，学生以目标为导向，以兴趣为出发点，通过文献查阅、方案设计、实验筹备等各个环节，系统地将知识点结合并运用起来，组成一个环环相扣的综合实验，前一个实验是后一个实验的准备，后一个实验是前一个实验的延续，解决了大多教材中实验之间自成体系、互不关联的局面，同时克服了教学中只单纯进行实验技能训练的弊端，不仅提高了学生的学习热情，同时大大提升了学生自主解决实际问题的能力和创新意识。

2 改进教学方法开放式与多元化教学相结合

OBE 教学理念强调合作式学习，通过团队合作、协同学习等方式，使学习能力较强者变得更强，能力较弱者得到提升。自由分组、自主设计、开放性实验教学对于培养学生的组织能力、创新思维和实践能力具有重要的作用。学生在自主设计实验方案、开展实验过程中，会不断遇到问题并解决问题，因此在团队之间及学生教师之间产生许多沟通和交流，促进学生对知识的融会贯通和全面掌握，利于培养学生之间的团队合作意识。

学生根据自身兴趣，选取不同方向来开展实验，如开展淀粉酶产生菌的筛选与鉴定，抗生素产生菌的分离与鉴定，光合细菌的分离、培养与鉴定等实验项目，而考虑到中职升本或高职升本的学生基础相对薄弱，可以适当降低教学难度，如可以开展泡菜发酵及亚硝酸含量的测定，检测不同食品中的大肠菌群数等项目。选取不同的实验项目，其实验原理、技术路线既有共同点，又不完全相同，各小组之间可相互借鉴学习。如此开展实验教学，不仅将理论知识有机串联起来，同时培养了学生的团队合作能力和解决问题的能力。

3 改进考核方式多方位考查评价相结合

OBE 强调扩大机会，即以学习成果为导向，以评价结果为依据，适时修改、调整和弹性回应学生的学习要求。学生完成一个综合实验项目，不仅需要设计完整的实验方案，而且需要从实验材料开始准备，完成样品采集，功能微生物分离、筛选、观察与鉴定等环节，记录并整理实验结果，最后按论文格式撰写一份科技小论文。此外，任课教师还可加设一个答辩环节，针对每个小组的实验项目提出2～3 个问题，小组成员当场作答，以此来进一步了解学生对知识点的理解和掌握程度。因此，实验设计及完成情况、论文撰写水平、答辩环节等学习过程均可纳入课程考核范畴，而不是以最终实验报告来判定。学习过程的延续让学生体验到成果导向学习带来的乐趣与艰辛，同时锻炼了学生的论文撰写能力，分析问题、解决问题的思维能力，也为今后毕业课题的开展奠定了良好的基础。

4 结语

以OBE 为导向的教学理念贯穿并渗透于“发酵工程实验”教学中，使得教学方式从过去的“获取知识”逐步向“探究知识”发生转变，实现了以“教师教学为中心”向“学生学习为中心”的转变，完成了由单纯枯燥的验证性实验向专业性、设计性综合实验的转变。学生完成课程学习后能更自主地向感兴趣的领域进一步学习和了解，并且能够运用所学知识和技能解答实际生活中遇到的相关问题，大大提升了学生的学习热情，以及学习的思维能力和实践动手能力。