

基于OBE教学理念的高职食品类专业“基础化学”课程教学改革探索
作者: 孔庆然 徐海菊[摘 要] 探讨了基于成果导向教育(OBE)理念对高职食品类专业“基础化学”课程的教学改革。面对传统教学方法存在的问题,如内容脱离专业实际、学生基础薄弱、实验教学缺乏创新及评价体系单一等提出了多项改革举措。其中包括整合强化与食品科学相关的化学知识点,采用案例教学与情境模拟提升学生兴趣,设计贴近食品工业实际的创新实验内容,并构建包含过程性评价、结果性评价及同伴互评的多元化评价体系。旨在使“基础化学”课程更加符合社会对高职食品类专业人才的需求,提升学生的实践能力,在其职业发展中建立牢固的知识和能力基础。
[关 键 词] OBE理念;基础化学;教学改革;实践能力;创新能力
[中图分类号] G712 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603(2025)01-0125-04
近年来,随着教育理念的不断发展,成果导向教育(Outcome-based education,简称OBE)作为一种强调以成果为导向的教学模式,在高职专业课程教学改革中显示出其独特的优势[1,2]。OBE理念的核心在于以学生为中心,首先让学生明确预期的学习成果,并以此出发反向设计教学内容和评估模式,强化学习的目的和应用价值,从而培养学生解决实际问题的能力,提升学生的就业竞争力和终身学习能力[3,4]。
在高职食品类专业“基础化学”课程中,传统教学方法暴露出诸多问题[5,6]。基础化学作为食品类专业重要的基础课程,内容包含理论知识和实验教学两部分。理论知识部分内容往往偏向于无机和有机化学中的纯理论部分,教学内容脱离专业实际,缺乏与食品科学实际应用的紧密结合[7,8]。学生基础薄弱及学习主动性不足,导致学生的学习兴趣和主动性普遍较低,对学习的目的和应用场景感到迷茫。因此,学生在课程反馈中,往往表达出“虽然学习了很多知识,但内容比较零散,无法形成较强的逻辑体系,且不清楚实际应用场景”的迷茫。此外,实验教学缺乏创新,现有的实验项目多为验证性实验[9,10],学生在预先设定的知识框架内开展实验,跟随教师的操作指导一步步进行,动手较多,思考较少,未能真正理解实验的设计原理和应用场景,因此难以激发学生的创新思维和探索未知的热情。此外,教学评价偏重期末考试成绩评价,不利于学生实践能力的提升和综合素质的培养。
本文基于OBE理念,从教学内容、教学方法、实验设计、教学评价等多方面探讨高职食品类专业“基础化学”课程的教学改革,旨在推动高职食品类专业“基础化学”课程体系的完善,使其更符合社会对高职食品类专业人才的技能需求和知识储备。
一、“基础化学”课程教学现存问题
(一)教学内容与专业特色结合不紧密
“基础化学”课程作为食品类专业重要的基础课程,为学生后续的专业课程学习提供必要的化学知识。然而,实际教学中课程内容并未紧密结合食品专业特点,仅为“四大化学”内容的精简和浓缩,导致学生难以将所学知识与未来的职业发展有效联系起来。例如,无机化学中重点介绍元素周期表和化学键等概念,这些知识固然重要,但对食品类专业学生而言,掌握食品中常见的元素及其对人体的影响更为关键。然而,这些要素在目前的教学大纲中往往没有得到足够重视,学生学习的针对性不强,未能明确梳理从化学基础知识到食品行业应用之间的逻辑关系。因此,学生较难通过“基础化学”的学习建立食品类专业所需的化学知识框架。此外,虽然在后续的“食品化学”课程中会对糖类、蛋白质等知识点进行进一步介绍,但如果能在“基础化学”课程中结合具体的食品应用对其进行讲解,将有助于学生更好地建立有机物分子构型、官能团与其理化性质的关系,在后续的学习过程中就会更容易理解和掌握这些内容。
(二)学生基础薄弱,学习主动性不足
学生基础薄弱,学习主动性不足的现象在高职食品类专业“基础化学”教学中尤为突出。高职院校的生源构成复杂,学生在化学基础知识方面差异巨大。不少学生在高中阶段并不是理科专业,亟须建立正确的化学学习方法和思维方式。即使是理科背景的学生,由于高中化学教学的局限性,他们在基础化学方面的掌握缺乏系统性。在进入高职院校后,这些学生面临“基础化学”这门课程的学习挑战。基础化学包含无机化学、有机化学、分析化学和化学实验等多个分支,内容复杂且抽象,导致学生在理解和掌握知识的过程中会遇到较大困难,很多学生在学习过程中逐渐产生了畏惧心理;有些学生认为基础化学与未来的职业生涯关联不大,进而对其学习产生抵触情绪。这种负面心态进一步削弱了学生的学习兴趣和主动性,使他们在课堂上的参与度不高,课后的复习巩固也做得不够。学生学习的积极性和对“基础化学”课程的深刻理解需要基于完成的课程内容框架和对应的食品科学应用技术。因此,如何在现有条件下,通过改进教学方法和手段,提升学生的学习兴趣和主动性,成为亟待解决的问题。
(三)实验教学缺乏创新
在高职食品类专业“基础化学”课程实验教学过程中,存在实验内容与食品专业关联度不高、教学方法单一、学生主动性不足等问题。实验内容的选择上,很多实验项目仍然沿用传统的实验设计,如酸碱滴定、电解质溶液导电性的测定等,这些实验虽然经典,但均属于食品检测类的“前处理”技术,如不完整讲解后续仪器操作,学生则无法形成系统性的认知,从而在认知方面与食品生产和检测的实际应用脱节严重。学生在完成这些实验时,很难找到与自己未来职业发展相联系的点,导致学习兴趣不高,也难以体会到实验背后的科学价值;教学方法上,不少教师依然采取传统的讲授式教学模式,即教师先示范操作步骤,然后学生按照教师的演示重复实验过程。这种方法虽然能够保证实验结果的一致性,但忽视了对学生创新思维和独立解决问题能力的培养。由于实验教学模式较为固定,缺乏互动环节,学生在实验过程中容易产生依赖心理,习惯于被动接受知识而不是主动探究和发现。长此以往,不仅不利于学生形成良好的学习习惯,还可能削弱他们在未来工作中应对新挑战的能力。
(四)教学评价观念落后
评价观念落后的问题在“基础化学”教学中比较突出,教学效果评价主要依赖于期末成绩,这导致学生和教师都将目光集中在最后的考试成绩上,而非整个学期的学习过程。这种考核方式忽视了学生在学期中的态度、习惯、投入等方面的综合表现,未能科学指引学生形成良好的大学课程学习态度和方法。“基础化学”作为专业基础课在食品类学科知识体系中占据关键地位,掌握化学原理有助于学生理解食品加工过程中的化学反应、保鲜过程中的成分变化、食品检测过程的基本原理等。因此,课程考核不能仅限于知识点的记忆,而是需要对其实际应用进行深入探讨。“基础化学”是一门理论和实践相兼顾的学科,实验过程可以锻炼学生的动手能力、观察分析能力,甚至是创新能力。“基础化学”的教学评价应综合教学过程评价、学生自主学习能力提高、理论与实践相结合、小组合作等多个方面,从而制定更为科学的学生评价体系。
二、“基础化学”课程教学改革举措
针对上述四方面问题,将OBE理念融入“基础化学”课程教学改革中,探索从教学内容、教学方法、实验设计、教学评价等方面提升“基础化学”课程的教学质量和学习效果,促进学生全面发展。
(一)结合专业特色内容整合与强化前后课程衔接
从食品行业的实际需求出发,对“基础化学”课程的内容框架进行重新梳理,提炼食品科学中的核心知识点,使其更贴近食品科学的实际行业需求。理论课程在适当精讲经典化学知识的基础上,重点介绍食品中的常见化学成分(如维生素、矿物质、蛋白质、脂肪等),食品添加剂的化学性质(如防腐剂、抗氧化剂、色素等),以及食品保鲜技术中的化学原理,并在每个章节中加入与食品科学相关的案例分析。例如,在讲解蛋白质时,介绍蛋白质在加热条件下的变性作用及其对食品口感的影响;在讲解脂类物质时,探讨油脂的氧化过程及其对食品保质期的影响。这些知识点构成了食品科学中的化学基础,是后续“分析化学”“食品仪器分析”“食品营养学”“食品微生物学”的核心概念。通过课程内容的梳理,使每个章节都紧扣食品科学和食品行业的主要概念,使学生更加理解“基础化学”的内容与专业之间的紧密联系,丰富了各章节的教学案例。同时,邀请具有食品工程经验的技术人员参与到基础化学课程的设计中,这些技术人员从实际应用的角度出发,为“基础化学”提供生动的教学案例,让学生形象地理解化学知识与日常生活中接触到的食品之间的相互联系。例如,在讲授化学平衡时,讲解在发酵过程中pH值控制的重要性;在讲授化学反应速率时,介绍食品加工过程中酶促褐变的控制方法。在课程讲解的过程中,同步展示食品加工或行业相关的视频资料,给学生身临其境的直观感受,提升学生的学习兴趣和专注度。另外,课程安排专题研讨,让学生围绕特定的食品化学主题进行探究,如食品营养成分分析、食品污染物质检测等。课后布置一些需要学生综合运用基础化学知识和食品科学原理的作业。例如,要求学生分析某种食品添加剂的作用机制,并探讨其在不同食品中的应用效果,从而帮助学生提前熟悉后续课程的内容,并建立跨学科的知识联系。
(二)案例教学与情境模拟
从食品科学应用的成果导向出发,采用案例教学和情境模拟的教学方法,提升学生“基础化学”理论学习内容的积极性和趣味性,把授课转变为师生共同完成案例的实践过程。在调整“基础化学”课程内容的基础上,将食品安全领域的典型事件,作为学生深入探索相关化学原理和技术应用的机会。课程设置方面,把基础知识的学习作为学生预习的主要内容,具体内容涉及这些物质的组成、结构、物理化学性质、仪器分析检测方法和与人体相互作用等。课堂上,教师把主要精力用在提出典型案例,让学生结合本课知识提出解决方案和设计工艺流程,开展积极有益的头脑风暴。随着头脑风暴的进行,教师一步步给出提示,引导学生最大限度地学以致用。通过这些具体案例的学习和讨论,学生能够更好地理解化学知识在保障食品安全全流程中的关键作用,掌握运用化学方法识别和预防潜在食品安全风险的技术。课程围绕典型事件设计几个核心讨论议题,鼓励学生探索这些案例背后隐藏的科学机制,如污染物的具体组成、如何渗透到食品供应链中、可用的检测手段以及未来如何有效预防类似问题的发生。在课堂活动中组织学生进行角色扮演,分别代表不同的人群,如食品生产商、质检员、消费者等,根据各自的角色情境进行讨论并提出解决方案,从而更直观地理解不同角色在食品生产过程中的诉求。接下来,通过虚拟现实技术创建食品工厂,让学生体验模拟操作生产线,体验如何在生产过程中控制化学指标以确保产品质量。最后,课堂组织互动式讨论环节复盘,针对课程内容中的议题,学生分组进行归纳和总结,每组选出代表向全班汇报讨论结果,从而提高学生的批判性思维能力和表达能力。课后定期举行讨论会,围绕某一化学原理或食品加工技术展开讨论,鼓励学生分享自己的观点和疑问,如“食品中的天然抗氧化剂”“转基因食品的化学分析”等,让学生提出自己在学习过程中遇到的问题,并相互解答。
(三)创新实验内容
“基础化学”是“理实一体”的课程,实验内容和理论内容各占约一半的总课时量。在实验内容设计方面,从食品行业实际生产相关过程出发,紧紧围绕让学生理解化学原理如何在食品工业中发挥作用。既兼顾到“基础化学”作为专业基础课,对学生进行化学基础操作的训练,又强化基础操作与食品工业实际应用之间的联系。实验室部分涵盖称重、溶液配制、萃取等必备的前处理操作,同时包含常规食品添加剂(例如,抗氧化剂、食品着色等)的性质和功效评价、食品成分测试模拟仿真等内容。例如,在考察抗氧剂的作用时,学生通过用多种抗氧剂处理样品,在设定的温度下放置一段时间后测定过氧化程度判断添加剂的作用效果。这一过程不仅增强了学生对抗氧化操作过程机理的认识,而且使他们了解化学手段在食品保鲜中的关键作用。此外,实验过程涉及有机化学基础知识、化学平衡与化学反应动力学测定、化学实验基础操作与表征手段等。通过高效液相色谱、气相色谱—质谱联用等现代分析方法的虚拟仿真,学生可以在“基础化学”课程中获得基本的操作经验,学习相关的化学理论。实验还包括食品感官评价部分,如调整食品配方中的某些成分(像糖和盐),并检查这些变化对感官特性的影响。在一个具体的例子中,学生能够比较不同浓度糖溶液对果酱甜度感知的差异,并记录受试者的偏好,以进一步探讨糖浓度的变化如何改变果酱的风味和可接受性。这类项目有助于学生理解化学成分是如何塑造食物的感官特征的。另一个实例是对酸奶发酵过程的模拟,学生记录发酵过程中pH值的变化,观察温度、时间等因素对成品质构和风味的影响。在此过程中,学生需要掌握乳酸菌发酵的基本原理,理解温度控制的重要性,学习酸度计的使用方法,并能根据实验数据优化发酵条件。在实验教学设计中,教师首先向学生介绍实验目标和待解决的问题,让学生结合课程内容和查阅资料自行设计实验手段和方案,并进行小组汇总和展示。随后,教师对学生设计的方案进行点评,并介绍食品工业实际如何解决这类问题。最终,学生在积极思考的基础上开展实验操作。