基于OBE理念的“食品分析”线上线下混合式教学改革探讨

2024-04-13罗凤莲罗洁刘霞周玥李脉泉石星波

食品工业 2024年3期

罗凤莲，罗洁，刘霞，周玥，李脉泉，石星波

湖南农业大学食品科学技术学院（长沙 410128）

OBE（Outcome-based Education）理念即成果导向或目标导向教育理念，与工程教育人才培养的理念一致，越来越受到关注[1-3]。“食品分析”是专门研究各类食品组成成分的检测方法及有关理论，进而评定食品品质的一门技术性和应用性很强的学科，是食品科学与工程类专业的核心课程。基于OBE理念进行“食品分析”课程教学改革主要探讨三大问题，即课程目标与要求、如何达到既定目标、结果评价与反馈。

1 “食品分析”的课程目标与毕业要求

“民以食为天，食以安为先”。食品安全事关企业发展、百姓安康和社会稳定，食品安全与否，需要通过分析检验的数据来说话，食品安全离不开食品分析。食品分析是测定食品组分含量的“眼睛”，有了食品分析的“火眼金睛”，食品安全才有保障。通过课程的学习使学生掌握食品分析检测的基本知识和理论，提高学生综合分析问题和解决问题的能力，满足食品理化分析、质量控制、科学研究等方面人才培养的教学需要。结合湖南农业大学食品科学与工程专业的人才培养方案要求，“食品分析”的课程目标与毕业要求如表1所示。

表1 课程目标与毕业要求的对应矩阵关系

2 改革原有教学方式，建立线上线下混合式教学

2.1 “食品分析”课程教学特点

教学知识点分散抽象，与先修课程交叉内容较多。“食品分析”主要研究食品中不同组分的分析检测方法，包括适用范围、测定原理、仪器试剂、操作步骤、结果计算、注意事项等。由于食品种类繁多，组成成分复杂，不同食品样品选用的预处理方法、测定方法可能不同。不同分析方法都是建立在检测目标物的理化性质基础之上，检测目标物的理化性质知识点在其他先修课程或有涉及，因时间原因可能需要重新捡拾，而理论教学学时有限，与其他先修课程交叉内容无法详细拓展，只能概括地介绍某些检测方法的原理，导致学生不能很好地理解掌握，学生学习的主动性积极性不高。

教学方法相对单一。“食品分析”课程原采用传统的多媒体教学形式，虽然信息量大、传授的知识点多，但是效果却不敢恭维，学生真正留下来的并不太多[4-5]。传统教学通常以教师主动讲授，学生被动接受为主，不利于学生主动学习能力和团队合作、沟通表达能力的培养，也不符合工程教育认证的标准。传统教学多注重单个知识点的讲解，不仅没有充分考虑学生的学习感受，还未能有效培养学生解决复杂工程的能力，特别是对于培养学生综合设计能力、解决食品领域的复杂工程问题及创新意识存在欠缺。

考核方式比较单一。“食品分析”课程考核通常采取平时签到和期末考试相结合的方式，从历届学生的期末考试成绩与其实际动手能力来看，期末考试成绩不能完全体现出学生对于分析操作技能的掌握程度，两者存在一定偏差。

2.2 建立多元化线上线下混合式教学

结合OBE理念、专业培养目标和课程教学目标对“食品分析”教学改革进行探索，开展线上线下混合式教学方法（见图1）。

图1 “食品分析”课程的教学方法

2.2.1 灵活运用现有多媒体资源，实现线上线上混合式教学

在教学过程中充分利用各种线上教学资源，如“中国大学慕课”“超星学习通”“智慧树”等，同时，教师通过查询食品组分的国家标准方法及相关参考文献拓展资料，制作ppt课件，准备作业及试题库，录制章节知识点视频等，提前发布资源信息，要求学生做好线上预习及线上学习。根据知识点的特点采取不同的教学方式，对于简单容易、一看就懂的知识点，要求学生自学并完成课后作业。对于难以理解掌握的重难点知识点，要求学生事先完成预习。在此基础上，教师在线下授课时可以有针对性地进行充分讲解，一方面可加深学生对重难点知识点的理解，另一方面可以调动学生的学习积极性，同时也可培养学生的自学能力。

2.2.2 采用多元化教学形式，提升学生的学习兴趣和学习效果

教学中采用导入法、案例法、比较法、翻转课堂等形式[6]，丰富教学形式，提高学生的学习兴趣，培养学生解决复杂工程问题的能力。

2.2.2.1 导入法

如讲授食品中氨基酸态氮含量的测定，以学生买酱油的亲身经历进行引导，引出酱油类调味品的品质（特级、一等、二等、三等）评价指标是什么、测定方法、测定原理等系列问题。线下可以分配团队学生购买酱油生抽等调味品，查找方法进行检测，并对检测结果进行判断分析。若产品检测结果符合标签标识要求，说明该项指标合格。酱油类调味品的氨基酸态氮含量越高，说明其质量越好，鲜味越浓。围绕若干主题开展线下讨论，假如某产品检测结果不符合标签标识要求，试分析产品质量不合格的可能原因？这时学生需要运用食品工程相关知识去分析原因，可以提高解决复杂食品工程问题的能力，与食品专业工程认证的目标理念契合。

2.2.2.2 案例法

以2008年我国发生的“三聚氰胺”食品安全事件为例，若是在奶粉中有存在非法添加物三聚氰胺，凯氏定氮法测定蛋白质含量会造成结果虚高，由此可知凯氏定氮法测定蛋白质含量有一个致命缺陷，那就是通过测定总氮含量再乘以蛋白质换算系数得到蛋白质含量，并不能区分蛋白质氮和非蛋白质氮，而违法者恰恰利用凯氏定氮法的方法不足之处，可以说是利欲熏心，道德丧失，最终走上违法犯罪的道路，因此食品从业者必须要敬畏法律，坚守职业道德。在教学当中自然而然地把专业课程学习和课程思政融合起来。另外，2008年原国家质量监督检验检疫总局加快制定发布2部关于“三聚氰胺”的测定方法标准，即GB/T 22388—2008《原料乳与乳制品中三聚氰胺检测方法》和GB/T 22400—2008《原料乳中三聚氰胺快速检测液相色谱法》。从此，奶粉中建立“三聚氰胺”的测定方法标准，这是三聚氰胺事件推进食品安全向好向上发展的积极影响。

2.2.2.3 比较法

根据GB 5009.86—2016《食品安全国家标准食品中抗坏血酸的测定》中3种不同方法（HPLC法、荧光法和2,6-二氯靛酚滴定法）测定维生素C含量的特点进行比较、归纳总结，具体见表2。

表2 维生素C含量的测定方法

由此可知，采用不同方法测定维生素C含量，适用范围和测定结果会有一定差别，这是由其不同的测定原理决定。

2.2.2.4 翻转课堂

根据OBE理念，利用线上线下混合式教学培养学生解决复杂工程问题的能力。线上提前2周发布任务信息，要求学生团队针对某食品在加工（或储藏、运输）过程中的品质变化进行研究，提出研究设计方案、测定指标及测试方法，预测品质变化趋势，分析其原因等。在完成该任务过程中，团队学生势必需要查询文献资料和国家标准，结合食品具体加工工艺参数进行设计，制作ppt进行现场汇报交流等，在此任务过程中提升学生解决复杂工程问题的能力。

教学中通过线上线下多渠道多形式相互协同促进，激发学生的学习兴趣，调动学生学习的主动性和积极性，促进师生共同成长。

2.2.3 课程思政全面全方位融入教学

在线上课程资源建设中，每一章节后面均设有“思政驿站”栏目，结合现实发生的食品安全案例开展课程思政教育，如盐溶水，润物无声，实现专业课程与教学思政紧密结合[7-8]，见图2。线下教学过程中，还可以结合思政案例进行课堂讨论，喝“冬瓜水”为什么会引起中毒，亚硝酸盐的测定方法及原理是什么，谈谈你身边是否有存在不卫生不文明的陋习等。

图2 课程思政与“食品分析”课程教学紧密融合

3 课程考核方式及目标达成度分析

3.1 课程考核方式

“食品分析”课程考核方式及所占比例见表3。将课程成绩按照平时成绩50%和卷面成绩50%计算，在平时成绩中，强化平时作业及随堂测试的成绩（占比40%=5×8%），突出综合实验设计/文献ppt汇报（占比10%）。通过强化平时作业成绩在总成绩中的占比，注重过程考核，可及时发现学生在学习过程中的知识点漏洞，并进行针对性讲授，提高教学效率。引入综合实验设计并开展文献ppt汇报环节，把学生分成若干小组，每组学生选择感兴趣的食品加工课题进行方案汇报，学生参与汇报讨论，教师进行最终点评，调动学生主动学习的兴趣和积极性，提升教学效果。这样不仅可以培养学生解决复杂工程问题的能力，培养学生的团队合作、沟通表达能力，还可以锻炼学生的独立思考、逻辑思维能力。

表3 考核方式及各方式所占的比例

3.2 课程目标达成度分析

将教学改革之前的2019级学生和教学改革之后的2020级学生学习“食品分析”课程的课程目标及达成度进行分析比较，结果见图3和图4。

图3 “食品分析”学生整体课程达成度情况分析（2019级）

图4 “食品分析”学生整体课程达成度情况分析（2020级）

由图3可以看出，2019级学生的平均课程目标达成度0.77，单项课程目标达成度均大于0.6，显示课程教学目标及对应毕业要求均已达成。从单项来看，课程目标2的达成度为0.83，对应毕业要求4.3，能够根据实验方案构建安全、科学的实验系统，正确地采集实验数据。课程目标3的达成度为0.84，对应毕业要求5.1，说明学生了解食品领域常用的现代仪器、信息技术工具、工程工具和模拟软件的使用原理和方法，并理解其局限性。课程目标4的达成度为0.75，对应毕业要求5.3，说明能够针对食品领域复杂工程问题，使用恰当的技术手段和现代工具进行模拟与预测，并能够在实践过程中分析其局限性。课程目标1的达成度最低，为0.67。对应毕业要求4.1，说明学生基本能够根据食品领域科学原理，综合运用文献研究等方法，调研和分析食品领域复杂工程问题的解决方案。

由图4可知，2020级学生的平均课程目标达成度0.84，比2019级学生的平均课程目标达成度提升9个百分点，单项课程目标达成度均大于0.7，显示课程教学目标及对应毕业要求均已达成。总体来说，大多数同学能够掌握食品分析的基本原理、基础知识和基本技能，但该课程还存在如教师在讲授过程中对某些重要的基础知识强调不够、部分学生掌握和应用知识的能力不够等问题，需要进行持续改进。