基于OBE 理念的“食品工廠設計”教學改革與實踐

張慧蕓，陳俊亮，程偉偉，徐云鳳，費 鵬，康懷彬

（河南科技大學食品與生物工程學院，河南洛陽 471023）

0 引言

“食品工廠設計”是食品科學與工程專業的重要課程，課程內容主要涉及廠址選擇、工廠總平面設計、生產車間布置及工藝設計、輔助設施設計等，是一門多學科交叉的綜合性課程，同時也是一門實用性很強的課程。河南科技大學“食品工廠設計”課程設置為32 學時。如何使學生在有限的課時中掌握“食品工廠設計”課程的基本內容和方法，將理論知識與工廠實際結合，實現學以致用，是授課教師面臨的挑戰。

OBE 理念（Outcome-based Education，成果導向教育） 是20 世紀90 年代發展起來的一種先進的教育模式。該模式圍繞學生取得的學習成果來進行專業教學設計和開展教學，注重學生實踐和創新能力的培養[1]。OBE 是工程教育認證的核心理念。2019 年6 月，學校食品科學與工程專業順利通過中國工程教育專業認證，這是學校第一個通過工程教育專業認證的專業，也是第一個通過第二輪工程教育專業認證的專業。雖然通過了專業認證，但專家還是提出了一些意見。針對專家提出的關鍵問題，以“食品工廠設計”課程為例，探討基于產出的課程教學設計、教學內容優化和評價體系構建，為完成工程教育在課堂教學層面的改革進行了有益的探索。

1 傳統課程教學模式存在的問題

傳統“以教師為中心、以學科為導向”的教學模式基于建構主義教學理論，學生被動地學習，學習效果取決于教師講課效果。在傳統課程教學中，教師通常根據教材來安排教學內容，課程教學目標不明確，教學方法只注重如何講授知識，而忽視了不同學生的學習基礎和特定的教學情境，因此存在重知識、輕能力，重內容、輕方式方法，重知識傳授、輕效果評價的問題。教學評價更多地關注知識的系統性和全面性，對學生的學習成果評價也是以知識測試為主，而能力和素質評價缺失。課程評教機制流于形式。因此，為了提升課程教學質量，需要基于OBE 的教育理念，實現以學生為中心，以產出為導向的教學模式，以適應當今新工科的形勢需要。

2 基于OBE 理念的“食品工廠設計”教學改革與實踐

2.1 基于OBE 理念的課程目標改進

OBE 理念要求課程培養目標必須支撐學生的畢業要求[2]。河南科技大學食品科學與工程專業培養應用型高級專業人才，通過培養使學生德智體美全面發展，具備良好的政治素質、社會責任感、國際視野和合作競爭意識、科學精神和人文素養、具有創新精神和實踐能力，掌握食品加工工藝、食品工程設計、食品分析與檢驗和食品質量控制的基本理論和技能，能解決復雜工程問題，在食品領域內（如食品企業、機關事業單位、教學科研等部門） 從事食品生產技術管理、品質檢測與控制、產品開發、科學研究、工程設計等方面工作。

對應人才培養目標，“食品工廠設計”的課程目標為：使學生全面掌握食品工廠總平面設計的方法，掌握食品工廠工藝設計的方法，掌握食品工廠三廢治理的方法，運用所學知識分析、解決工程項目設計中具體問題的能力，為今后參與食品工廠建設項目的設計奠定基礎。

“食品工廠設計”課程目標與畢業要求的關系見表1。

表1 “食品工廠設計”課程目標與畢業要求的關系

2.2 以學生為中心，優化理論教學

在工程教育認證中，強調以學生為中心、以產出為導向的教學方式，教學關注的重點是如何通過課程內容設計提高學生的學習效果[3]。為此，教學團隊對“食品工廠設計”課程內容進行了整合優化，抓住教學內容的核心知識，融會貫通相關課程。例如，講授“食品工廠衛生要求”章節時，回顧相關的“食品安全與質量控制”內容，引導學生從自己的知識庫中搜索所需要的知識點，然后把這些知識點鏈接在一起，進而更深刻地理解“食品安全與質量控制”的相關原則法規，又能努力吸收新知以求融會貫通；再如，講授“生產車間設備選型”章節時，將食品機械與設備內容的講解穿插在教學中，使學生能將課堂所學的理論與實際生產相結合，完善本科生需要掌握的知識體系的架構和貫通。

對教師隊伍開展有針對性的建設和培養，推進教師企業實踐，選派任課教師前往當地有代表性食品加工廠進行考查調研，不斷提高教師自身業務素質，更好地把理論與實線相結合，更生動地向學生展示課程素材。

為調動課堂氛圍，提高學生的參與度，引入“雨課堂”進行混合式教學。測試、討論、作業的布置與評閱不受時間和空間的限制，實現真正全覆蓋的課堂互動教學模式[4]。平臺數據反饋可實時將學生參與度、討論交流與作業完成等情況反饋給教師，以便教師精準高效地實施教學，從而實現課堂教學效率和效果的全面提升，為培養高素質食品科學與工程人才打下堅實基礎。可通過設計課前- 課中-課后3 個環節進行“食品工廠設計”的“雨課堂”混合式教學。課程團隊在課程教學探索中，積累了豐富的教學經驗，在教學中采用翻轉課堂模式，將課堂的主動權更多地給予學生，使得課堂教學過程變得更加靈活、高效。依托信息技術、完善教學手段，基于學校教學改革項目支持，課程團隊還建設了慕課，并入選省級精品在線開放課程，促使了教師采取靈活多變的方式方法進行授課。通過有目的、有計劃、有組織地進行課程教學改革與實踐，促進了教師教學觀念的轉變和學科知識的更新，確立了以學生為中心、以能力與素質培養為目標的教育模式的推進，充分鍛煉了學生，實現了成果導向的教學流程。

2.3 以產出為導向，注重提高實踐能力

“食品工廠設計”是一門應用型課程，在工廠設計課程中，學生將學習食品工廠設計的方法和原則，如何利用AutoCAD 來創建和優化工廠平面、車間、設備布局，建立基于這些布局的工廠模型，并撰寫設計說明書[5]。課程的重點是培養學生的實踐能力，因此課程教學團隊設計了大量的實踐教學環節，將理論知識與教學實踐相結合[6]。

由教師擬定工廠設計題目，學生組成3～5 人小組，學生可選擇教師擬定的題目也可自行選擇感興趣的食品廠進行設計。通過討論、探索，加深學生對課程內容的理解，真正掌握食品工廠設計的原則和方法[7]。例如，使學生明白食品安全始于食品工廠的設計和建設，更衣室的設計必須完成幾個關鍵功能，包括為所有員工、訪客、承包商等提供理想的食品生產區域入口，員工可以存放外部衣物和個人物品的區域，廁所設施與食品生產區完全隔離， 將工廠服裝與外部服裝分開存放的設施， 具有洗手和烘干設施的區域，適當的清潔和洗滌工廠服裝和鞋類的設施等。學生通過2 周的時間初步完成工廠總平面設計圖、生產車間平面布置圖（包括設備布置和管路布置）、設備工藝流程圖，并撰寫出較詳盡的工廠設計說明書。最后，由小組成員進行PPT 匯報，教師和其他組的成員進行點評，指出設計中存在的不足之處及改進措施，達到預期的教學效果。

2.4 完善課程考評體系

結合OBE 教學模式的特點，注重學生的職業素質與能力提升，修訂“食品工廠設計”課程教學大綱，制定多樣化的課程考核模式[8]。同時，為使在線教學更好地發揮作用，提高學生的課堂參與度和學習效果，全面了解學生的學習過程和結果，及時對學生多角度進行課堂評價并給出相應的分值，匯總后作為學生的過程性考核成績，以便教師及時了解學生的學習情況，調整教學方案，改進教學方法，實現教學的持續改進。采用線上答題和討論、課程設計報告、課后作業、開卷考試、課程論文等幾種方式相結合的方式，提高學生解決實際問題的能力，使學生所學知識內化為自己的綜合素養。在課程考核結束后對考核結果進行反饋，便于教師及時改進教學方法。學生也可以及時發現自己的優缺點，對學生起到很好的約束和督促作用，提高課后自主學習能力。

3 結語

工程教育認證聚焦學生能力的培養，是面對全體學生的考核，只有堅持OBE 的教學理念，才能使全體畢業生都達到規定的要求。課程團隊圍繞畢業要求，通過對課程目標、教學方法、教學內容和實踐環節進行反復分析和討論研究，積極探索以學生為中心、以產出為導向的教學新模式，加強生師互動，著重培養學生的實踐能力和創新能力。采用適宜于完成教學目標的教學方式和方法，采用面向全體學生的課程考核模式，達到工程教育認證對培養目標的要求。通過課程改革，有效提高了教學質量，提高了學生學習的積極性、實踐能力和創新意識，為學生從事本專業相關領域的工作奠定堅實的基礎。