基于OBE教育理念探讨食品与生物专业生物化学课程教学改革

白周亚 吴影 郭金英 罗登林 伍家发 李鑫玲 王萍 韩四海 李佩艳

作为化学学科的分支，生物化学是食品与生物专业的基础和核心课程，主要涉及生命物质的基本结构、组成，生命过程中各种化学变化等教学内容，对于食品科学、食品营养学、生物工程等有着非常关键的促进作用。生物化学课程涵盖的内容广，知识零散且多，概念抽象、繁杂，且多局限于传统的理论知识及实验课程教学，无法有效调动学生的学习兴趣。成果导向教育（Outcome based education，OBE），又称能力导向教育或目标导向教育，其核心理念是以学生为中心、面向产出、持续改进，更加注重学生综合创新实践能力的培养。将OBE教学理念应用于生物化学课程教学，有助于将理论知识与其他课程融会贯通，深化多学科交叉，达到最佳的教学效果。本文基于成果导向教育，针对生物化学课程教学的现状，从教学内容、教学手段、教学方法及考核方式四个方面对生物化学课程教改进行探讨，以期激发学生的主观能动性，提高生物化学课程的教学质量，为加强生物化学课程建设提供一定的参考和借鉴。

一、生物化学课程教学过程中存在的问题

1.课程内容繁杂，专业性知识不够细化。生物化学课程内容繁杂，包括生物大分子糖类、脂类、蛋白质、核酸和酶等的结构、性质、功能及其生物体内的代谢过程和调控方式，其中涉及复杂的代谢网络及代谢调控机制，教师很难在56个理论学时内进行详细讲解，导致很多章节的讲解只是浮于表面。另外，不同專业的学生学习到的内容多止于大块框架知识，不能针对性地学习到本专业涉及的细化生化理论知识，也无法将所学知识应用于未来的专业学习，这必将影响生物化学课程的教学效果，不利于培养合格的专业人才。

2.实验课教学条件不高，学生实践能力差。实验教学是生物化学课程的重要组成部分，包括脂肪碘价的测定、纸层析研究植物体内的转氨基作用、维生素C的测定等实验，对于提高学生的实践操作技能具有重要作用。但在实验教学过程中，由于实验条件限制，实验教师往往会提前准备实验课程所需的仪器和耗材，并直接让学生按照规定的操作步骤机械性地完成实验，导致学生主动思维受限，动手能力得不到有效提高。另外，有的班级人数较多，实验课程多为5-7人一组，导致很多不够主动的学生得不到有效的锻炼，不利于提高学生的实践操作能力。

3.教师角色固化，学生主动性差。在传统的教学模式下，教师始终停留在“教”这个固化的角色里，将课程知识梳理成各种模块式框架，采用灌输式教育模式，使得教学变成知识的单向传授，学生始终处于被接受的一方，靠死记硬背的方式进行学习，缺乏兴趣，长此以往会导致学生习惯被动接受知识，缺乏自主思考、探究与实践的意识。在生物化学课程教学过程中，教师主要依靠传统的理论知识及实验课程教学，向外拓展资源匮乏，而生物化学又属于一门新兴学科，新知识和新技术层出不穷，学生不能全面地了解到相关专业的前沿科学知识，对课本知识学习缺乏兴趣，主动性较差。

4.考核方式不科学，缺乏过程考核。传统的考核方式包括考勤、作业、期中考试、期末考试等几个部分，期末考试是主要考核方式，学生主要通过对记忆性知识点的掌握情况来获得分数，却忽视了对于生物化学知识点的深刻理解和思考。这种考核方式不能激发学生的学习积极性，也未体现学生灵活应用所学知识的能力。

二、生物化学课程的教学改革思路

1.科学规划及整合课程内容，加入专业特色内容。在OBE教育理念的指导下，针对食品与生物专业本科生培养目标和毕业要求，教师要科学规划及整合课程内容，加入专业特色内容。河南科技大学食品与生物工程学院的生物化学课程主要面向食品科学、生物工程等专业。针对食品科学专业，要重点讲解生物体的蛋白质、糖类和脂类生物大分子的化学结构及理化性质，并在课堂上深入结合食品中三大营养素在机体内的功能和新陈代谢规律，融入生物体内酶促反应的机理等重要理论知识，使学生更加理解生物化学在食品加工和食品营养中的应用。针对生物工程专业，要将生物前沿技术与生物化学知识进行融合，更加注重核酸的结构与功能、蛋白质化学、核酸的生物合成、蛋白质的生物合成等内容的讲授，在授课过程中穿插前沿研究成果，使学生的生物化学知识体系不仅仅停留于课本，从而激发学生学习的热情（表1）。

2.采用多元化实践教学手段，提高学生的实践操作能力。基于OBE理念的生物化学课程教学注重培养学生利用已有的知识通过实践操作解决实际问题的能力，教师要整合多种教学资源，采用多元化的实践教学手段，提升学生的实践操作能力。一是联合本领域企业、事业单位，设置课程实践环节，充分利用校外资源，了解本专业领域面临的“卡脖子”技术和自主创新产品研发所面临的科学问题，并采用问题导向性实验替代单向传授教学实践课程，激发学生自主学习的积极性，培育创新智造的实践能力。二是整合生物化学相关的虚拟仿真实验教学资源，让学生提前观看并做好预习，在此基础上安排学生参与预实验准备工作，包括实验材料预处理、实验试剂配制和分装摆放等，让学生在实验操作过程中有所思考，有意识、有目的地进行实验，从而激发学生的自主学习兴趣，提升实践操作技能。三是积极鼓励学生申报普通高等学校大学生创新创业训练计划项目，参加生物化学相关实验技能大赛，增加学生运用生物化学知识进行课程实践的机会和途径，引导学生自主进行选题、实施项目、数据分析和报告撰写，在整个项目实施过程中提高学生的学习自主性，强化学生的创新创业实践操作能力。

3.改革教学方法，突出学生的主体地位。基于OBE理念强调的“以学生为主体”，采用与时俱进的教学方法，将教师角色从“教”转换成“导”，突出学生的主体地位。一是采用线上线下混合的教学模式，充分利用网络教学资源，包括博客、Flash动画，将生物化学中糖类、脂类、氨基酸等复杂的代谢过程和蛋白质四级结构、酶原的激活、酶的变构调节等晦涩难懂的概念转变为生动的仿真视频讲解，并利用移动教学平台（微信公众平台、校园网络平台）发布课后拓展知识和作业。例如，通过课前线上预习，课堂讲授（启发式教学、课堂讨论、动画视频、教学演示、知识拓展），课后线上巩固复习及知识拓展学习，作业、测验与线上问题交流讨论等进行教学，有效发挥线上线下教学的优势，切实体现学生的主体地位，提高学生对生物化学的学习兴趣，引导学生进行自主学习。二是采用个性化的教学模式取代传统的灌输式教学，根据学生的学术型、工程型、应用型、创新创业型等个性化需求，调整学习目标、学习进程和学习方案。任课教师可以通过调查问卷了解学生未来的就业方向，调整对不同学生的要求，因材施教，促进学生个性的发展，为社会培养不同类型的优秀人才。三是以“立德树人”为根本宗旨，将课程思政与专业课教育教学结合，通过励志人物的案例、时事政策的评论，强化学生的家国情怀、敬业奉献、责任担当和创新精神。例如，在讲解DNA二级结构时，引入励志人物的案例，讲述年仅23岁的J.D.Watson和F.H.C.Crick在英国科学家Franklin和Wilkins研究的基础上，经过不懈的努力和不断的坚持，最终提出了DNA分子双螺旋结构的模型，并于1953年发表于《Nature》杂志，揭示了生物界遗传性状得以世代相传的分子机制，借此鼓励学生坚持不懈、不畏艰难。

4.优化评价体系，提升学生综合能力。基于OBE理念的教学评价是以成果为导向，注重对过程进行动态的考核与评价，因此应从过程考核和多元化考核两方面对生物化学课程的评价体系进行优化，为学生提供良好的学习动力，潜移默化地提高学生的学习兴趣和综合能力。一是采用过程性考核的方式，把教学任务完成情况（课程作业、测验）、课堂活动参与情况（线上课程任务点、出勤、课程讨论、分组汇报）、实验操作能力（实验操作过程、实验报告）等加入考核范围，强化平时学习过程的积累，从对书本理论知识的考核转变为学习能力和学习成效的培养。二是采用多元考核方式，全方位考核学生的课外拓展学习能力、应用创新能力、课程思政成效等，通过小组讨论、翻转课堂、课外实践、问卷调查等环节，评价学生对生物化学课程重要理论知识的掌握和灵活运用情况，以及思辨和综合能力。