基于OBE 理念的“食品工厂设计”教学改革与实践

张慧芸，陈俊亮，程伟伟，徐云凤，费 鹏，康怀彬

（河南科技大学食品与生物工程学院，河南洛阳 471023）

0 引言

“食品工厂设计”是食品科学与工程专业的重要课程，课程内容主要涉及厂址选择、工厂总平面设计、生产车间布置及工艺设计、辅助设施设计等，是一门多学科交叉的综合性课程，同时也是一门实用性很强的课程。河南科技大学“食品工厂设计”课程设置为32 学时。如何使学生在有限的课时中掌握“食品工厂设计”课程的基本内容和方法，将理论知识与工厂实际结合，实现学以致用，是授课教师面临的挑战。

OBE 理念（Outcome-based Education，成果导向教育） 是20 世纪90 年代发展起来的一种先进的教育模式。该模式围绕学生取得的学习成果来进行专业教学设计和开展教学，注重学生实践和创新能力的培养[1]。OBE 是工程教育认证的核心理念。2019 年6 月，学校食品科学与工程专业顺利通过中国工程教育专业认证，这是学校第一个通过工程教育专业认证的专业，也是第一个通过第二轮工程教育专业认证的专业。虽然通过了专业认证，但专家还是提出了一些意见。针对专家提出的关键问题，以“食品工厂设计”课程为例，探讨基于产出的课程教学设计、教学内容优化和评价体系构建，为完成工程教育在课堂教学层面的改革进行了有益的探索。

1 传统课程教学模式存在的问题

传统“以教师为中心、以学科为导向”的教学模式基于建构主义教学理论，学生被动地学习，学习效果取决于教师讲课效果。在传统课程教学中，教师通常根据教材来安排教学内容，课程教学目标不明确，教学方法只注重如何讲授知识，而忽视了不同学生的学习基础和特定的教学情境，因此存在重知识、轻能力，重内容、轻方式方法，重知识传授、轻效果评价的问题。教学评价更多地关注知识的系统性和全面性，对学生的学习成果评价也是以知识测试为主，而能力和素质评价缺失。课程评教机制流于形式。因此，为了提升课程教学质量，需要基于OBE 的教育理念，实现以学生为中心，以产出为导向的教学模式，以适应当今新工科的形势需要。

2 基于OBE 理念的“食品工厂设计”教学改革与实践

2.1 基于OBE 理念的课程目标改进

OBE 理念要求课程培养目标必须支撑学生的毕业要求[2]。河南科技大学食品科学与工程专业培养应用型高级专业人才，通过培养使学生德智体美全面发展，具备良好的政治素质、社会责任感、国际视野和合作竞争意识、科学精神和人文素养、具有创新精神和实践能力，掌握食品加工工艺、食品工程设计、食品分析与检验和食品质量控制的基本理论和技能，能解决复杂工程问题，在食品领域内（如食品企业、机关事业单位、教学科研等部门） 从事食品生产技术管理、品质检测与控制、产品开发、科学研究、工程设计等方面工作。

对应人才培养目标，“食品工厂设计”的课程目标为：使学生全面掌握食品工厂总平面设计的方法，掌握食品工厂工艺设计的方法，掌握食品工厂三废治理的方法，运用所学知识分析、解决工程项目设计中具体问题的能力，为今后参与食品工厂建设项目的设计奠定基础。

“食品工厂设计”课程目标与毕业要求的关系见表1。

表1 “食品工厂设计”课程目标与毕业要求的关系

2.2 以学生为中心，优化理论教学

在工程教育认证中，强调以学生为中心、以产出为导向的教学方式，教学关注的重点是如何通过课程内容设计提高学生的学习效果[3]。为此，教学团队对“食品工厂设计”课程内容进行了整合优化，抓住教学内容的核心知识，融会贯通相关课程。例如，讲授“食品工厂卫生要求”章节时，回顾相关的“食品安全与质量控制”内容，引导学生从自己的知识库中搜索所需要的知识点，然后把这些知识点链接在一起，进而更深刻地理解“食品安全与质量控制”的相关原则法规，又能努力吸收新知以求融会贯通；再如，讲授“生产车间设备选型”章节时，将食品机械与设备内容的讲解穿插在教学中，使学生能将课堂所学的理论与实际生产相结合，完善本科生需要掌握的知识体系的架构和贯通。

对教师队伍开展有针对性的建设和培养，推进教师企业实践，选派任课教师前往当地有代表性食品加工厂进行考查调研，不断提高教师自身业务素质，更好地把理论与实线相结合，更生动地向学生展示课程素材。

为调动课堂氛围，提高学生的参与度，引入“雨课堂”进行混合式教学。测试、讨论、作业的布置与评阅不受时间和空间的限制，实现真正全覆盖的课堂互动教学模式[4]。平台数据反馈可实时将学生参与度、讨论交流与作业完成等情况反馈给教师，以便教师精准高效地实施教学，从而实现课堂教学效率和效果的全面提升，为培养高素质食品科学与工程人才打下坚实基础。可通过设计课前- 课中-课后3 个环节进行“食品工厂设计”的“雨课堂”混合式教学。课程团队在课程教学探索中，积累了丰富的教学经验，在教学中采用翻转课堂模式，将课堂的主动权更多地给予学生，使得课堂教学过程变得更加灵活、高效。依托信息技术、完善教学手段，基于学校教学改革项目支持，课程团队还建设了慕课，并入选省级精品在线开放课程，促使了教师采取灵活多变的方式方法进行授课。通过有目的、有计划、有组织地进行课程教学改革与实践，促进了教师教学观念的转变和学科知识的更新，确立了以学生为中心、以能力与素质培养为目标的教育模式的推进，充分锻炼了学生，实现了成果导向的教学流程。

2.3 以产出为导向，注重提高实践能力

“食品工厂设计”是一门应用型课程，在工厂设计课程中，学生将学习食品工厂设计的方法和原则，如何利用AutoCAD 来创建和优化工厂平面、车间、设备布局，建立基于这些布局的工厂模型，并撰写设计说明书[5]。课程的重点是培养学生的实践能力，因此课程教学团队设计了大量的实践教学环节，将理论知识与教学实践相结合[6]。

由教师拟定工厂设计题目，学生组成3～5 人小组，学生可选择教师拟定的题目也可自行选择感兴趣的食品厂进行设计。通过讨论、探索，加深学生对课程内容的理解，真正掌握食品工厂设计的原则和方法[7]。例如，使学生明白食品安全始于食品工厂的设计和建设，更衣室的设计必须完成几个关键功能，包括为所有员工、访客、承包商等提供理想的食品生产区域入口，员工可以存放外部衣物和个人物品的区域，厕所设施与食品生产区完全隔离， 将工厂服装与外部服装分开存放的设施， 具有洗手和烘干设施的区域，适当的清洁和洗涤工厂服装和鞋类的设施等。学生通过2 周的时间初步完成工厂总平面设计图、生产车间平面布置图（包括设备布置和管路布置）、设备工艺流程图，并撰写出较详尽的工厂设计说明书。最后，由小组成员进行PPT 汇报，教师和其他组的成员进行点评，指出设计中存在的不足之处及改进措施，达到预期的教学效果。

2.4 完善课程考评体系

结合OBE 教学模式的特点，注重学生的职业素质与能力提升，修订“食品工厂设计”课程教学大纲，制定多样化的课程考核模式[8]。同时，为使在线教学更好地发挥作用，提高学生的课堂参与度和学习效果，全面了解学生的学习过程和结果，及时对学生多角度进行课堂评价并给出相应的分值，汇总后作为学生的过程性考核成绩，以便教师及时了解学生的学习情况，调整教学方案，改进教学方法，实现教学的持续改进。采用线上答题和讨论、课程设计报告、课后作业、开卷考试、课程论文等几种方式相结合的方式，提高学生解决实际问题的能力，使学生所学知识内化为自己的综合素养。在课程考核结束后对考核结果进行反馈，便于教师及时改进教学方法。学生也可以及时发现自己的优缺点，对学生起到很好的约束和督促作用，提高课后自主学习能力。

3 结语

工程教育认证聚焦学生能力的培养，是面对全体学生的考核，只有坚持OBE 的教学理念，才能使全体毕业生都达到规定的要求。课程团队围绕毕业要求，通过对课程目标、教学方法、教学内容和实践环节进行反复分析和讨论研究，积极探索以学生为中心、以产出为导向的教学新模式，加强生师互动，着重培养学生的实践能力和创新能力。采用适宜于完成教学目标的教学方式和方法，采用面向全体学生的课程考核模式，达到工程教育认证对培养目标的要求。通过课程改革，有效提高了教学质量，提高了学生学习的积极性、实践能力和创新意识，为学生从事本专业相关领域的工作奠定坚实的基础。