摘要：为了培养新型食品技术人才，文章以山西师范大学食品科学学院为例，对“食品生物化学实验”课程教学改革的有效路径进行了论述，包括基于OBE理念，改良以往教学模式；制定合理的课程目标，达成学生毕业要求；合理安排教学内容，促使学生全面发展；等等。

　　关键词：“食品生物化学实验”课程教学；OBE理念；TBL教学模式

　　随着人们收入水平的提高及对[养健康的关注，食品产业正在由原来的生存、饱腹的消费向[养型、健康型、享受型、方便型、快捷型的消费转变。面对多种新趋势的推动，食品产业迫切需要高层次工程技术人才，完成转型升级和跨越式发展的艰巨任务，以应对新一轮科技革命与产业变革[1]。在新工科建设背景下，有上百所高校开设了食品科学与工程类专业，为食品产业的快速发展和突破创新提供了强有力的人才保障[2]。而“食品生物化学实验”课程作为食品类专业必修的专业主干课程，对巩固学生课堂理论知识、训练学生基本实践操作技能、培养学生严谨创新的科学思维、提高学生的实操能力和综合分析解决问题能力等均起着极其重要的作用[3]。

　　山西师范大学食品科学学院(以下简称“学院”)在食品科学与工程、食品安全与质量两个专业的建设与改革实践中，构建了满足山西经济社会发展需求且具有地域优势、学科优势和专业特色的人才培养计划方案，包括培养目标、毕业要求、学制与修业年限、课程结构、教学计划等。而“食品生物化学实验”课程是学院食品科学与工程、食品安全与质量两个专业的核心专业课程，也是后续“食品添加剂”“食品工艺学”“发酵工程”等其他专业主干课程学习的基础。同时，该课程的学习为学生完成毕业设计奠定了技术基础。此前，该课程教学改革取得了可喜的成绩，但在课堂教学中仍然存在教学模式传统、教学内容和教学方式单一等问题，且以教师为主的课堂教学过程难以保障学生的学习效果，也较难达成学生毕业要求。下面本文拟以学院为例，对“食品生物化学实验”课程教学改革的有效路径进行论述。

　　一、基于OBE理念，改良以往教学模式

　　学院“食品生物化学实验”课程开设的实验项目综合性强，涉及知识面较广，实验步骤之间连续性较强，通常需要结合多种实验技术才能完成一个系统的实验。要想让学生在有限的时间内掌握食品科学与工程研究的基本实践技能，培养学生独立完成实验研究及团队协作的能力，同时进一步巩固学生的理论知识，使学生将实践中所学的知识用于反思理论知识，并应用科学的理论知识分析和解决实践问题，最终使之相辅相成，完善学生的知识体系，促使学生加深对科学问题的了解，便要从教学思路入手对课程进行改革。传统“食品生物化学实验”课程的教学设计思路是“以教师为中心、以教材为中心、以知识为中心”，这种教学思路在培养学生的过程中，教师发挥主体作用，在有限的学时内将知识传授给学生，无法很好地调动学生的能动性，以至于学生很难在有限的时间将包含大量陌生知识的教学内容消化吸收，无法做到理论知识与实践之间的融会贯通，这样不利于学生掌握扎实的基础知识和系统的专业知识。这是制约工程技术人才培养质量和创新性人才培养质量的重要因素。

　　OBE理念是斯派帝提出的基于成果导向的教育理念，以学习成果为出发点，围绕预期产出目标、教学实施过程、成果评估三者的紧密结合，逆向设计教学过程，即由传统教学设计思路转变为学生“自主学习、合作学习、探究学习”[4-5]。学院秉承OBE理念对“食品生物化学实验”课程以往教学模式进行改革完善，教学设计以本科人才培养的毕业目标为出发点，聚焦学生的学习成果，制定符合专业培养计划的课程目标，并根据所定课程目标设计教学内容、教学方式和考核方式，同时在课后进行教师和学生对教学过程的满意度问卷调查，评价教学效果，分析教学目标达成情况，进行教学反思，持续优化教学整体设计思路，以提高教学质量，使学生获得高质量的学习成果。优化后的教学整体设计思路如图1所示[6]。

　　二、制定合理的课程目标，达成学生毕业要求

　　“食品生物化学实验”课程目标主要依据学院本科人才培养的毕业要求进行制定，毕业要求中的工程知识、问题分析、设计/开发解决方案、研究和使用现代工具主要是为了培养学生的学科素养，团队沟通和项目管理主要是为了培养学生的沟通合作能力。如表1所示，该课程目标的制定紧紧围绕以学科素养和沟通合作能力为核心目标的毕业要求，一个课程目标对应支撑一个毕业要求，使毕业要求转化为可被考核的课程目标，由此可在完成课程目标的同时达到毕业要求。

　　三、合理安排教学内容，促使学生全面发展

　　食品科学是与生命科学相关的非生物学学科，学院开设“食品生物化学实验”课程的主要目的是使学生掌握专业常用基本技术和基本原理，不强调生物学学科专业所必备的整体实验的系统性和连续性。现代食品生物化学中的生物大分子提取分离技术，以及常用的分光光度技术、离心技术、电泳技术和层析技术等基本实验操作技能，对深入研究食品的特性、食品的安全性、食品的贮藏和加工及食品质量检测等起着重要作用，“食品生物化学实验”课程教师在安排实验内容时可以开展专题实验教学，也可以开展自由探索性实验教学。另外，在“食品生物化学实验”课程教学过程中将思政元素伴随专业知识“固化”于学生的知识体系，能够实现专业教育与思政教育的统一。

　　(一)分层次开展专题实验教学，培养学生专业技能

　　如表2所示，为了使实验内容涵盖学院“食品生物化学实验”课程教学中必须掌握的大部分操作技能，在选择实验项目时设置了酶化学、糖类化学、蛋白质化学、电泳技术四个专题实验模块[7]，且由八个不同的实验项目组成，以期在完成基本操作技能训练的基础上，选择综合性、设计性较强的实验，提高学生发现、分析和解决问题的综合能力。

　　(二)开展自由探索性实验教学，培养学生科研思维

　　由于学院食品科学与工程、食品安全与质量两个专业对学生的创新性要求较高，教师在今后“食品生物化学实验”课程教学的基础上，可以适当安排自由探索性实验内容。即学生组成科研兴趣小组，在任课教师以往科研成果的基础上，提出新的研究课题，或者自拟题目，之后查阅相关的研究资料，共同讨论实验方案，并在教师的指导下协作完成实验项目内容，完成实验报告的撰写，这样能够使学生在教学过程中发挥主体作用，激发学生对学习的兴趣，培养学生的科研思维。同时，也可以为学生参加大学生创新创业大赛和“互联网+”大学生创新创业大赛等活动奠定科研基础，最终深化科教融合。

　　(三)融合思政元素专业知识，培养学生职业品德

　　学院“食品生物化学实验”课程在教学中不仅要培养具备扎实专业知识、技能及创新能力的专业型人才，还要培养具有职业素养和品格的人才，以推动全课程思想政治教育工作的落实。教师要从思政角度深入挖掘、整理课程中的思政元素，在教学过程中将思政元素紧密依附于具体的教学内容，同专业知识一起构建学生的知识体系，在学生完成对食品生物化学知识和技能的学习后，培养学生客观理性、实事求是的态度和精神，增强学生的民族自豪感和文化自信，达成积极思想价值观在学生成长过程中的内化，且帮助学生将其运用到今后的职业生涯中。例如，在教学酶学专题实验的内容时，教师可以讲解一些酶在我国古人酿酒、造酱和制糖等生活实践中发挥的科学作用，这样在“解密”客观科学知识的同时，能够激发学生对古人智慧及中华文明的自豪感，或者给学生讲解酶学研究的简史，如此可让学生明白科学的发展、人类的进步并非轻而易举，离不开严谨求实、客观理性的科学精神。

　　四、采用多样化教学方式，调动和维持学生的积极性

　　学院“食品生物化学实验”课程共有24学时，每名教师按班级授课，传统的授课方式以教师注入式教学为主，即先由教师根据教材对每个实验的原理、目的、材料和仪器、操作步骤等理论知识进行讲授，然后由学生分小组通过团队协作完成实验，最后由教师带领各小组对实验结果进行分析。不同教师的授课方式不同，授课侧重点不同，有的教师侧重于实验操作的训练，有的教师则侧重于实验结果对学生的启发，这样的授课方式难免会出现不同班级学生对同一实验项目的学习效果存在差异的问题。此前，教师授课是以教材为唯一的教学支撑材料，但由于实验课程中均为实践动手操作，且实验现象的观察对于初次接触该实验的学生较为抽象，仅凭教师口头讲述及实验过程中的现场指导，会导致学生在学习过程中实验进度较慢，从而失去对实验操作的兴趣，同时在连续性较强的实验过程中无法准确通过实验结果对下一步操作进行调整。为了解决上述问题，充分调动学生的积极性，达到教师会教、学生“愿学、会学、勤思”的目标，根据教学需求采用多样化教学方式是必要的。

　　(一)采用TBL教学模式

　　TBL教学模式是近年来兴起的一种教学模式，以学生自主学习为主、教师问题引导为辅，培养学生团队合作精神及分析实验结果和解决相关问题的综合能力，不仅包括学生通过团队协作学习，也包括教师通过团队协作教学。团队内个体间既分工又合作，能够使学生的各方面能力在学习过程中都得以提升[8]。学院“食品生物化学实验”课程教师采用TBL教学模式，将学生进行分组，每组4~5名学生，以小组为单位开展实验。各组学生应通过查阅文献和组内讨论，在课前熟悉实验方案，主要包括实验目的、实验原理、实验材料、实验仪器、操作步骤、实验注意事项等内容，随后带着疑问及对教学内容的初步了解，根据最终实验方案进入实验操作阶段。实验结束后，各组学生需要针对实验过程中操作失误的原因进行剖析，针对实验数据反映出的科学意义进行分析提炼，并完成实验报告的撰写。这样能够充分发挥学生的主观能动性、探索创新能力和团结合作精神。另外，组建教学团队，改变以往由一名教师授课的情况，以团队内个体间的分工合作为基础，由每个教师主讲一个模块，在知识面上实现互补，这样既能从纵深度和宽广度两个方面构建学生的知识结构，又能减少各班级学生的受教差异，保证教学质量达标。

　　(二)利用多媒体完善教学过程

　　学院“食品生物化学实验”课程对学生的动手能力要求较高，教材中对实验原理及操作步骤进行了详细描述，但对于学生而言，文字性的描述难以在想象中转化为实际操作，且教材中对实验反应现象的描述较少甚至没有，因此在整个实验过程中，学生对实验操作较为生]，对实验过程中反应呈现的颜色变化、沉淀量和迁移率等现象的了解也较少。换言之，仅靠教材作为教学支撑材料难以完成实验课程教学目标。随着科技的发展，“食品生物化学实验”课程教师一改以往教学支撑材料单一的情况，在授课过程中将实验的操作流程及实验结果录制为音视频，建立与课程内容配套的实验影像资源，并在教学过程中借助多媒体设备进行展示，配合实验操作，以此能够使整个教学过程更加完善。另外，“食品生物化学实验”课程教师也可以将实验影像资源上传到线上教学平台上，使学生能够随时随地反复观看实验操作流程，从而提高课前预习、课后复习的效果。

　　(三)紧密结合线上线下教学模式

　　随着信息技术的发展，网络提供的学习内容越来越丰富，涌现出大量的优秀教学资源。目前，学院“食品生物化学实验”课程采用的是线下直观式教学模式，为了充分利用一切优势资源，可以在今后的教学过程中增加线上教学以辅助线下教学模式[9]。通过与优质的网络资源相结合，教师课前在网络平台上发布教学资源，供学生课前预习实验内容，并在网络平台上上传与课程内容相关的文献资料、科普视频、科学纪录片、名师课程等，能够有效激发学生的学习兴趣，激发其对科学知识的探索欲望，也有利于学生今后毕业设计的完成和相关领域研发工作的开展。同时，教师还可以在网络平台上设置课上签到、课后作业布置、笔记上传、习题库练习、随堂考试测验等活动[10-11]，这样能够有效监督学生的上课出勤情况，掌握学生的听课效果，进而及时调整教学进度和方式。概括来说，通过线上线下教学模式的紧密结合，对教学方式不断进行改革优化，能够更好地让学生了解食品生物化学的研究动态，引导学生热爱食品产业，并纵深推动学科产教融合。

　　(四)积极建设虚拟仿真实验平台

　　食品科学是一门以实验为重要学习手段的综合学科，熟练掌握专业的实验技能是必备的专业素养。学院传统的“食品生物化学实验”课程教学是学生在特定的实验地点和限定的时间，利用有限的实验仪器设备完成实验内容，这极大地制约了学生动手能力和创新能力的培养。同时，实验场地的建设与管理，以及实验仪器设备的购置与维护，均需投入大量的人力、物力和财力。在信息化时代的背景下，虚拟仿真实验平台的建设可使上述制约问题迎刃而解。目前，各高校均在积极开展虚拟仿真实验教学项目建设工作，用于辅助常规实验教学，使其相互促进[12]。学院“食品生物化学实验”课程中有许多复杂的实验项目和实验操作技术，难以在现实条件下开展教学工作，也无法满足当前实验教学发展和人才培养的需求。例如，学生在未来工作和科研过程中较为重视蛋白质的分离与纯化实验，而完成该实验需要利用不同的层析系统和凝胶电泳技术等，且现有课时量也无法完成类似难度较高的实验项目。因此，在“食品生物化学实验”课程的教学中，通过建设虚拟仿真实验平台，可有效缓解实验资源与教学需求之间的矛盾，拓展现实实验教学的时间和空间维度，从而有效提高实验教学效率。

　　五、建立科学多元的考核体系，保障教学质量

　　学院“食品生物化学实验”课程是一门考查课，实验报告成绩即最终成绩，其主要的理论依托“食品生物化学”这门考试课。对于这种理论和实验相辅相成、相互转化的综合课程，“食品生物化学实验”课程以往的考核方式显然是不合理的，也不能充分调动学生对课程学习的积极性，最终导致实验教学进行不顺畅，教学质量不高。因此，要建立更为多元的考核体系，突破此前的考核方式，将考试课成绩和实验课成绩进行整合，学生最终成绩由理论课考试成绩和实验课成绩共同组成，分别占比为60%和40%。同时，对学生的出勤、实验操作、实验结果与分析、实验报告、课堂表现进行评分，从而提升学生对待实验的认真程度和积极性，以期达到学生能够主动学习、可以将理论知识与实践操作融会贯通、会分析解决科学问题等目标。

　　六、注重教学总结和反思，提升教学能力

　　学院“食品生物化学实验”课程在探索教学改革的过程中，教学总结和反思对今后的教学工作至关重要。笔者认为，可以通过填写满意度问卷、师生对话和教师教学讨论等方式，在课后调查学生和授课教师对教学内容选择、教学模式、考核体系的满意度，并搜集、汇总教学建议，以便对整个教学实施效果进行回顾和评价，分析在教学过程中成功的方面、有待改进的方面、发现的疑难问题等，并进行持续改革，从而为后续课程教学效果的提升奠定基础。

　　总之，学院“食品生物化学实验”课程是基于“食品生物化学”课程的一门专业基础课，也是生物化学和食品化学知识有机融合的交叉学科课程。学生通过学习食品生物化学的基本技术理论和基本技能，能够为食品资源开发、食品生产、食品分析检测、食品贮藏和加工等研究奠定基础。“食品生物化学实验”课程教学改革主要面向食品类专业学生进行初步探索，以便培养新型食品技术人才。另外，虽然“食品生物化学实验”课程的参考教材《生物化学实验技术原理和方法》可以涵盖基本实验操作技能，但缺少与食品生产实际过程相关的专业性较强的实验内容，以及服务于山西省地域特色的食品生产、研发、质量安全控制等的教学内容，因此编写一本适合于学院本科生教学的“食品生物化学实验”课程教材也是今后教学改革的重点。

　　参考文献：

　　[1]李家俊.以新工科教育引领高等教育“质量革命”[J].高等工程教育研究,2020,38(2):6-11.

　　[2]李学鹏,范金波,励建荣,等.地方高校食品专业“五位一体”新工科卓越人才培养体系的构建与实践[J].中国食品学报,2021,21(11):417-425.

　　[3]田晓柱,白璐,沈剑敏,等.生物化学实验教学改革的研究与探索[J].高校实验室工作研究,2015(3):24-27.

　　[4]徐先林,朱欣婷,陆红玲.OBE理念辅助生物化学实验过程性评价改革初探[J].基础医学教育,2020(22):812-814.

　　[5]曹英寒,叶红勇,左广玲,等.基于OBE教育理念的教学改革初探[J].江西化工,2018(4):151-152.

　　[6]李珊珊,申思,朱晓涵,等.基于OBE理念的生物师范专业生物化学实验课程教学改革研究[J].高师理科学刊,2021,41(9):102-105.[7]赵国芬,王桂花,王志林,等.研究生高级生物化学及实验重点课程的改革与实践[J].内蒙古农业大学学报(社会科学版),2019,21(4):25-29.

　　[8]董岩,李淑霞,周涛,等.PBL中增加TBL教学法在肿瘤专业研究生教学中的应用[J].大连医科大学学报,2015,37(1):81-84.

　　[9]王玉丰,孔俊俊,巴淼,等.OBE理念下《材料科学与工程专业指导课》教学改革[J].山东化工,2020,49(17):185-186.

　　[10]王海燕.基于云班课的混合式教学模式在《诊断学》教学中的应用研究与实践[J].中国多媒体与网络教学学报(上旬刊),2020(6):149-150.

　　[11]王波,黄冬艳.“新型冠状病毒肺炎”下高等院校在线教学组织探讨[J].高教论坛,2020(4):60-63.

　　[12]刘芳,吕雪飞,魏力中,等.虚拟仿真教学软件在生物化学实验教学中的应用[J].生命科学仪器,2019,17(6):101-104.

　　通讯作者：崔美林(E-mail：cuimeilin1988 163.com)。