OBE导向下《食品化学》课程说课设计及产出评价

黄师荣 陶能国 陈东方 李路 车金鑫 李玉芹

摘  要：文章在OBE理念指导下针对《食品化学》中酶促褐变知识的内容，从教材选用、教学目标、教学内容、教学方法、教学过程等五个方面进行了说课设计，并对该教学模式下的课程产出进行了评价。结果表明，OBE教学显著促进了学生达成课程目标。

关键词：《食品化学》;酶促褐变;说课设计;产出评价

中图分类号：G640 文献标志码：A         文章编号：2096-000X（2021）05-0099-04

Abstract： In this paper， a teaching plan presentation is designed for Enzyme Browning in "Food Chemistry" by the guidance of the OBE concept， which involves selection of teaching textbook， teaching objectives and contents， teaching methods and procedure. The course outcomes as specified in the teaching mode are evaluated. Results show that OBE-based teaching can improve the students' achievement on the course objectives that has been outlined in the Food Chemistry Course.

Keywords： "Food Chemistry"; enzyme browning; design of a teaching plan presentation; outcomes evaluation

《食品化学》课程是我校食品科学与工程专业的一门主要专业基础课程。该课程是利用化学的理论和方法研究食品本质的一门科学[1]。它的主要任务是研究食品及其原料的组成、性质、结构、功能以及食品成分在加工、储藏过程中的变化规律。目的是培养学生在食品加工和储藏中发现问题、分析问题和解决问题的能力和综合素质，为今后学习专业课打好坚实的基础[2]。

我校食品科学与工程专业于2019年通过了教育部的工程教育认证。工程教育认证是以《华盛顿协议》提出的“以学生为中心、产出导向（Outcome Based Education，OBE）、持续改进（Continue Quality Improvement，CQI）”三大教育理念为指导，目的是培养学生解决复杂工程问题能力[3]。产出导向教育（OBE），是以预期学习成果为中心来组织、实施和评价教学的过程[4]。即以学生能力和素质培养为中心、以传授学生知识为主线，重视学生受教育后的学习效果，并持续加以改进[5]。因此，OBE导向的课程教学，首先要明确教学目标，根据教学目标选定教学内容，设计教学方法，开展课程产出评价，并提出可持续改进的建议，形成课程教学质量持续改进的闭环运行[4，6]。

2017年之前我校的《食品化学》课程教学通常采用灌输式教学方式，以教师讲授为主，没有充分考虑学生的学习感受，不能有效地调动学生学习的积极性。在课程教学过程中，教师侧重于传授学生理论知识，而对学生在课程学习过程中的素质教育关注不够。学生以学习知识为主，具有较强的应试能力，但是应用所学知识解决实际问题的能力不足。这种教学模式与工程教育认证的理念不太一致，也不符合工程教育认证的标准[7]。因而有必要对该课程的教学进行重新设计，需要参照专业工程教育認证标准进一步规范该课程教学内容，优化教学过程，完善考核方式，使其能满足工程教育认证的要求。

说课设计是课程建设的一个重要方面，反映了教师的教学思路，对教学效果有重要影响[2]。文献中关于《食品化学》课程教学改革和说课设计的报道较多[2，8]，但是基于OBE理念的说课设计的文献还比较少，对于OBE导向下说课的产出评价也鲜见报道。本文以《食品化学》课程中酶促褐变内容讲授为例，在OBE导向下从教材选用、教学目标、教学内容、教学方法与手段、教学过程五个方面进行说课设计，并对应用该教学模式后的课程产出进行了评价。

一、教材选用

目前国内外有关食品化学课程的教材种类众多，本课程选用的教材为阚建全主编的《食品化学》（第三版），该教材为普通高等教育“十三五”精品课程建设教材和普通高等教育农业部“十二五”规划教材。它的一大特色是在每一章的后面都附有阅读材料，这些材料反映了近年来食品化学中的热点问题或最新研究成果，有利于开阔学生视野。学生可以通过用手机扫二维码的形式阅读这些材料，提高了阅读兴趣并增加了阅读量。同时，在每一章的前面有教学目的和要求，后面有较多的理论联系实际的思考题，可以帮助学生更好地理解和掌握所学内容，有利于培养学生的实际应用能力。

本说课内容选取的是教材第8章中第3节“酶促褐变”的内容。食品的酶促褐变是食品在加工和储藏过程中发生的主要化学变化之一，在果蔬食品加工中经常遇到，会引起果蔬色泽变暗，还会导致风味和品质下降。在人们的日常生活中也经常会观察到果蔬的褐变现象。

二、教学目标

根据食品化学课程在专业中的地位和作用以及食品科学与工程专业工程教育认证的毕业要求，制定出课程目标，然后列出课程各内容对课程目标的支撑关系，得出本教学内容的教学目标。

知识目标：通过教学内容的学习，使学生了解酶促褐变的概念及其对食品品质的影响;掌握酶促褐变的机理、影响因素及控制方法。

能力目标：培养学生应用酶促褐变机理，正确表达果蔬在贮藏与加工过程中变色的实际问题，分析其中的影响因素，并识别其中的关键环节。

素质目标：通过教学过程中的课堂提问和讨论培养学生独立思考的能力以及语言表达、交流、沟通能力和团队合作意识。

三、教学内容

本节的教学内容包括：酶促褐变的概念，引起酶促褐变的酶类，酶促褐变的机制，酶促褐变发生的条件，控制酶促褐变的方法。教学的难点是酶促褐变的机制。

四、教学方法

本课程的教学对象是食品科学与工程专业本科三年级学生，学生已经修读了有机化学、无机化学、物理化学、分析化学、生物化学和微生物学等基础课程。根据学生已掌握的知识和已具备的学习能力，结合本节的教学内容，采用如下教学方法。

1. 多媒体演示教学。运用多媒体技术，图文并茂地介绍酶促褐变的概念、机制、发生条件、对食品品质的影响和控制方法，使学生易于理解与接受。

2. 案例式教学。对于酶促褐变机制问题，采用土豆去皮后置于空气中颜色变深的例子，讲授引起其颜色变深的反应物（甲酚酶、儿茶酚酶、酪氨酸和氧），以及这些物质是如何一步步反应生成黑色素的过程。

3. 互动式教学。在讲授完“酶促褐变机制及其影响因素”教学内容后，提出“在制作醋溜土豆丝之前把切好的土豆丝浸泡在水中的目的是什么？还可以通过什么方法来达到该目的？”问题，引导学生就相关内容展开讨论和分析。

4. 启发式教学。在讲授酶促褐变的概念之前，列举香蕉、苹果、梨、茄子和马铃薯等在削皮切开后会发生颜色变深的现象，提示学生思考这些果蔬没有经过加热等处理，只是经过削皮处理就发生了颜色变深现象，这主要是由于其内源性物质作用的结果，从而引出酶促褐变的概念——直接由酶参与的褐变。通过一步步的提示，引导学生主动思考。

五、教学过程

根据教学内容，对教学过程进行了如下安排。

第一步，创设情境，提出问题。

在上课前，先提出问题：一些水果、蔬菜等新鲜植物性食物，如香蕉、苹果、梨、茄子和马铃薯等很容易在削皮切开后发生颜色变深的现象，这是什么原因引起的呢？这些果蔬在加工和贮藏过程中发生了变色对食品品质有什么影响呢？这些影响是有利的，还是不利的呢？如果是不利的，要怎么来控制呢？让学生带着这些问题去学习新知识。

第二步，剖析实例，获得新知。

提出问题后，引导学生根据问题进行思考。首先，由上面列举的实例，引导学生思考这些果蔬没有经过加热等处理，有些只是放置在空气中，有些只是经过削皮处理就发生颜色变深现象，这主要是由于其内源性物质作用的结果，从而引出酶促褐变的概念——直接由酶参与的褐变。其内源性物质主要为酶及其作用底物——多酚类物质。接着介绍引起酶促褐变的酶——多酚氧化酶。随后介绍这些酶是如何引起食品变色的，并举例说明水果和马铃薯褐变的原因。分析果蔬褐变原因后，引导学生分析酶促褐变发生需要哪些条件，或者说影响酶促褐变的因素有哪些？并提问为什么有些水果和蔬菜（如桔子、香瓜和西瓜等）不会发生酶促褐变？最后根据酶促褐变发生所需要的条件，引导学生分析控制酶促褐变的方法。

第三步，自主探究，学以致用。

通过学习上述新知识后，要求学生分析、讨论现实生活中的一些现象，培养学生学以致用意识，增强学生应用所学知识分析食品科学与工程中的实际问题的能力。例如，在家庭烹饪土豆时，把切好的土豆丝浸泡在水中的目的是什么？还可以通过什么方法来达到该目的？通过引导学生自主探究和相互讨论来解决这些问题，提高了学生分析问题和解决问题的能力，同时也提高了学生语言表达、交流、沟通能力和团队合作意识。

第四步，归纳总结，突出重点。

新课内容结束后，对酶促褐变的机理、影响因素及控制方法等知识点进行回顾、总结，强调酶促褐变控制方法的重要性，从而突出本节课的重点——酶促褐变的机理及其控制方法。

第五步，布置作业，巩固提高。

课程结束后，布置教材255页的第二题作为课后作业，以巩固所学知识，加深对所学知识的理解和掌握。同时布置课外阅读内容——如何测定酶促褐变的程度，让学生结合课堂所学知识，查阅国内外近年来相关的文献，并對所查文献的主要内容和创新点进行分析、归纳和总结，以培养学生的文献检索和归纳能力，进一步加深学生对所学知识的理解和掌握。

按照上述教学安排，实施教学过程。

六、课程的产出评价

本说课设计在成果导向教育（OBE）的理念下，以学生学习完该课程时应具备的知识和能力为出发点，组织教学内容，实施教学过程。OBE要求按照规范的程序对课程产出进行评价[9]。本文通过评价每个学生对课程目标的达成情况来评价课程的产出。为此，对我校实施了OBE教学的2016级（29人）和2017级（30人）食品科学与工程专业学生进行了该评价。作为对比，也用相似的程序对没有实施OBE教学的2015级（31人）食品科学与工程专业学生进行了评价。

通过学生的课程考试成绩对课程目标达成情况进行评价[10]。学生的课程考试成绩由学生的平时成绩、实验成绩和期末闭卷考试成绩加权得出。平时成绩由学生平时的出勤情况、课程作业、课堂提问、课堂讨论等给出，占总成绩的10%。实验成绩根据学生实验的出勤情况、实验表现和提交的实验报告综合给出，占总成绩的20%。期末闭卷考试成绩综合考察学生对于重要知识点的掌握和理解程度，占总成绩的70%。本文主要对课程的理论教学目标达成情况进行评价。表1给出了课程理论教学目标及其在期末闭卷考试和平时考核中的分值。

根据学生在期末考试和平时考核中各个课程目标的得分情况，按下式计算出学生在各课程目标的得分值。

得出学生的课程目标得分值后，按下式计算得出学生的课程目标达成度。

以课程目标达成度达到60%作为课程目标达成，课程目标达成度超过80%认为达成良好。图1给出了2015-2017级食品科学与工程专业学生食品化学课程理论教学目标达成情况。从图中可以看出，经过OBE教学后，课程目标达成的学生百分比增加了，尤其是课程目标达成良好的比例大大增加了。结果表明，与未进行OBE教学的2015级学生相比，实行了OBE教学的2016级和2017级学生课程目标1达成比例分别高出23.99%和7.46%（达成良好的比例分别高出149.38%和141.01%），课程目标2达成比例分别高出22.17%和13.18%（达成良好的比例分别高出433.75%和209.60%）。这一结果说明，OBE教学有利于促进学生课程目标的达成。

七、结束语

基于OBE理念，在教学的各环节均以学生为中心，对食品科学与工程专业的专业基础课程《食品化学》的教学模式进行了设计。在本文设计的教学模式下教学，有助于学生对所学知识的理解和掌握，也有助于学生能力的提高，显著促进了学生对课程目标的达成。但是也应该看到，在本文设计的教学模式下仍然有相当比例的学生没有达成课程目标，因此，还需要进一步改进教学模式，使所有学生均达成课程目标，以满足工程教育认证的标准，持续推动专业的建设和发展。

参考文献：

[1]阚建全.食品化学（第3版）[M].北京：中国农业出版社，2016：2.

[2]陈海华.农业院校食品类专业“食品化学”课程说课设计与创新[J].农产品加工，2019（2）：98-101.

[3]邓春燕，周治国，陈娟，等.工程教育认证背景下程序设计基础课程设计教学改革与实践[J].计算机教育，2019（5）：68-72.

[4]杨斌，邵雪梅，张妙飞，等.基于OBE思想的通信工程专业导论课教学改革探讨[J].滁州学院学报，2019（5）：120-122.

[5]潘晓亮，谢世坤，旷虚波，等.工程教育认证标准对《工程材料》课程教学的引领与改革思考[J].教育教学论坛，2018（51）：104-106.

[6]施曉秋.遵循专业认证OBE理念的课程教学设计与实施[J].高等工程教育研究，2018（5）：154-160.

[7]中国工程教育专业认证协会.工程教育认证标准（2018版）[EB/OL].http：//www.ceeaa.org.cn/.

[8]刘娅，董娟，陈计峦，等.食品化学说课稿——油脂的物理性质[J].科技资讯，2013（31）：154-155.

[9]Siti Aminah Osman， Othman Jaafar， Wan Hamidon Wan Badaruzzaman， et al. The course outcomes（COs） evaluation for Civil Engineering Design II course[J]. Procedia-Social and Behavioral Sciences， 2012（60）：103-111.

[10]Norliza Abd Rahman， Siti Rozaimah Sheikh Abdullah. Assessment tool of course learning outcomes for Mechanical Design of Process Equipment[J]. Procedia-Social and Behavioral Sciences， 2013（102）：116-121.