劉軍平，彭紅，劉成梅，彭娟

南昌大學(xué) 食品學(xué)院（南昌 330031）

“新工科”建設(shè)是我國主動(dòng)應(yīng)對(duì)新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)革命的高等工程教育戰(zhàn)略。面對(duì)新時(shí)代新產(chǎn)業(yè)對(duì)人才知識(shí)、能力、素養(yǎng)等方面提出的新要求，高等教育要持續(xù)深化工程教育改革[1]，基于國際工程教育專業(yè)認(rèn)證的OBE（Outcome-Based Education）理念開展工程人才培養(yǎng)是推動(dòng)改革的重要引擎。OBE理念為成果導(dǎo)向教育，以學(xué)習(xí)產(chǎn)出為中心實(shí)施教學(xué)和評(píng)價(jià)，始終堅(jiān)持學(xué)生為主體開展教育教學(xué)，將教學(xué)過程聚焦于經(jīng)濟(jì)社會(huì)對(duì)學(xué)生需求的能力培養(yǎng)上[2]?；旌鲜浇虒W(xué)是各種教學(xué)策略的深層次融合[3]，實(shí)現(xiàn)多元多向互動(dòng)，突破時(shí)空限制，既發(fā)揮教師主導(dǎo)作用，又充分體現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。

“食品工廠設(shè)計(jì)與環(huán)境保護(hù)”課程是食品類專業(yè)的一門核心課，該課程強(qiáng)調(diào)綜合應(yīng)用性，主要內(nèi)容為食品工廠設(shè)計(jì)的程序、方法以及工藝設(shè)計(jì)的基本原理和應(yīng)用，同時(shí)介紹與設(shè)計(jì)有關(guān)的建筑施工、設(shè)備安裝、管道敷設(shè)、環(huán)境保護(hù)等知識(shí)。在新工科建設(shè)背景下，課程對(duì)于食品類工程人才畢業(yè)要求和培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成具有重要作用[5]?；诖?，課程團(tuán)隊(duì)以O(shè)BE理念為指導(dǎo)開展“食品工廠設(shè)計(jì)與環(huán)境保護(hù)”混合式教學(xué)實(shí)踐，構(gòu)建以學(xué)生為中心的教學(xué)模式，使學(xué)生在學(xué)中用、在用中完善和創(chuàng)新專業(yè)技能，為實(shí)現(xiàn)適應(yīng)新時(shí)代需求的工程應(yīng)用型人才的培養(yǎng)提供參考。

1 混合式教學(xué)設(shè)計(jì)思路

新工科建設(shè)以培養(yǎng)新時(shí)代需求的工程人才為重點(diǎn)，據(jù)此要突破傳統(tǒng)注重知識(shí)教學(xué)的人才培養(yǎng)局限，結(jié)合食品工廠設(shè)計(jì)課程特點(diǎn)和教學(xué)團(tuán)隊(duì)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，遵循OBE理念做好教學(xué)設(shè)計(jì)，實(shí)踐因材施教，強(qiáng)化個(gè)性和需求教育，打造產(chǎn)出為主的混合式教學(xué)模式，從整理上提升學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性和自主學(xué)習(xí)能力。以產(chǎn)出為導(dǎo)向的混合式教學(xué)設(shè)計(jì)不局限于線上線下的教學(xué)形式混合，而是在教學(xué)內(nèi)容、資源、活動(dòng)、支撐、評(píng)價(jià)等方面達(dá)到有機(jī)結(jié)合，形成多維度混合式教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)認(rèn)知領(lǐng)域的六類教育目標(biāo)（記憶、理解、應(yīng)用、分析、綜合和評(píng)價(jià)）逐漸有序達(dá)成，促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)，達(dá)到高階學(xué)習(xí)目標(biāo)。

2 基于OBE理念混合式教學(xué)改革實(shí)踐

2.1 整合課程內(nèi)容，推進(jìn)學(xué)習(xí)階段模塊化

對(duì)教材知識(shí)體系進(jìn)行了優(yōu)化整合，構(gòu)建了食品工廠設(shè)計(jì)前期建設(shè)、總體設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、公用設(shè)計(jì)、環(huán)境保護(hù)五大模塊若干個(gè)單元（見圖1）。

圖1 食品工廠設(shè)計(jì)與環(huán)境保護(hù)課程模塊

前期建設(shè)和公用設(shè)計(jì)模塊屬于交叉知識(shí)，對(duì)這部分知識(shí)深度要求不高，在有限的課時(shí)下由學(xué)生線上自學(xué)完成。在總體設(shè)計(jì)模塊，將教材中的產(chǎn)品方案整合到廠址選擇和總平面設(shè)計(jì)中，能夠讓學(xué)生從整體上把握一個(gè)食品工廠設(shè)計(jì)的范圍輪廓，有利于后續(xù)學(xué)習(xí)的理解。工藝設(shè)計(jì)模塊主要基于實(shí)際生產(chǎn)的工藝流程進(jìn)行布局，包括工藝優(yōu)化、衡算和設(shè)備選型、車間功能區(qū)和設(shè)備布局以及管路設(shè)計(jì)等，并將教材中公用設(shè)計(jì)的食品安全衛(wèi)生部分納入其中，做到能夠生產(chǎn)出符合我國食品安全衛(wèi)生規(guī)范的合格食品。環(huán)境保護(hù)模塊雖然在最后講授，但其實(shí)貫穿整個(gè)課程始終。五個(gè)模塊中總體布局、工藝設(shè)計(jì)和環(huán)境保護(hù)是整個(gè)課程的核心，通過各模塊將局部零散知識(shí)有機(jī)串聯(lián)形成整理，便于教學(xué)設(shè)計(jì)和實(shí)施，有利于學(xué)生從整理上把握課程知識(shí)，促進(jìn)學(xué)生知識(shí)的內(nèi)化。

2.2 加強(qiáng)教學(xué)過程混合，推進(jìn)學(xué)習(xí)系統(tǒng)化

教學(xué)過程分為課前、課中和課后，三個(gè)過程混合進(jìn)行，促進(jìn)學(xué)習(xí)系統(tǒng)化。課前進(jìn)行導(dǎo)學(xué)和自學(xué)，包括線上和線下的學(xué)習(xí)，主要是掌握知識(shí)和分析問題及擬定解決辦法。線上在學(xué)習(xí)通或MOOC平臺(tái)自主學(xué)習(xí)資料和視頻，掌握基本建設(shè)程序、總平面設(shè)計(jì)涉及的概念、工藝設(shè)計(jì)涉及的相關(guān)工程工藝設(shè)備等專業(yè)通識(shí)性知識(shí)點(diǎn)，完成小測(cè)驗(yàn)或習(xí)題，并布置案例作業(yè)，學(xué)生線下思考，對(duì)案例進(jìn)行分析和完善，以備課堂交流。教師在過程中起到引導(dǎo)和督促作用，了解學(xué)生掌握知識(shí)的情況，據(jù)此做好對(duì)應(yīng)的課堂教學(xué)設(shè)計(jì)。

課中含教學(xué)和互動(dòng)環(huán)節(jié)，開展具有挑戰(zhàn)度和高階性的教學(xué)活動(dòng)。重構(gòu)系統(tǒng)知識(shí)結(jié)構(gòu)，開展綜合知識(shí)應(yīng)用的深入討論，如對(duì)總平面布置、車間平面圖、管路布局圖講授時(shí)，結(jié)合圖紙規(guī)范性、食品廠特點(diǎn)和設(shè)備參數(shù)等知識(shí)點(diǎn)，并結(jié)合CAD繪圖軟件，助力學(xué)生理論與實(shí)際應(yīng)用融合，加深學(xué)生掌握重難點(diǎn)知識(shí)?；?dòng)環(huán)節(jié)由學(xué)生討論展示為主，進(jìn)行案例分析，將碎片知識(shí)整體化，學(xué)生開展互評(píng)討論，激發(fā)批判意識(shí)和綜合應(yīng)用思維。

課后進(jìn)行延伸和創(chuàng)新，學(xué)生獨(dú)立完成案例分析，并提出創(chuàng)新性改善方案，教師對(duì)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)，便于學(xué)生糾錯(cuò)，啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維。

2.3 利用信息技術(shù)混合教學(xué)，豐富教學(xué)資源

將技術(shù)支撐與教學(xué)行為融合，促進(jìn)教與學(xué)有效提升。課程充分應(yīng)用超星爾雅、中國大學(xué)MOOC、學(xué)習(xí)通、雨課堂、通訊溝通工具等多種信息技術(shù)工具進(jìn)行課下學(xué)習(xí)輔導(dǎo)和課上互動(dòng)測(cè)驗(yàn)。開展虛擬仿真教學(xué)，建立乳粉、葡萄酒、飲料、大米加工廠的虛擬仿真軟件，學(xué)生可以不受時(shí)空限制進(jìn)行模擬訓(xùn)練。教學(xué)過程中及時(shí)關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)效果，不斷優(yōu)化線上學(xué)習(xí)內(nèi)容，持續(xù)改善現(xiàn)代化信息工具的篩選和使用體驗(yàn)。利用學(xué)習(xí)通和騰訊會(huì)議、PPT和雨課堂的融合，整合各項(xiàng)數(shù)據(jù)，極大提升了教學(xué)效果。

2.4 以學(xué)生為主混合多種教學(xué)形式，提升教學(xué)質(zhì)量

以產(chǎn)出導(dǎo)向?yàn)橹笇?dǎo)，以學(xué)生為中心開展講授式、討論式、探究式、啟發(fā)式、案例化、翻轉(zhuǎn)課堂等教學(xué)形式的混合。在教學(xué)過程中，改變教師滿堂灌的傳統(tǒng)形式，將學(xué)習(xí)主動(dòng)權(quán)交給學(xué)生。學(xué)生經(jīng)過前期線上學(xué)習(xí)，教師在課堂上主要是組織和引導(dǎo)學(xué)生去思考、去探索問題，培養(yǎng)學(xué)生批判思維和創(chuàng)新意識(shí)。

首先，講授式以講述食品工廠設(shè)計(jì)核心知識(shí)為主，為學(xué)生系統(tǒng)梳理和串聯(lián)知識(shí)點(diǎn)，形成食品工藝流程、產(chǎn)品方案、物料衡算、設(shè)備選型、生產(chǎn)車間布局、設(shè)備和管路布局、總平面布局等一個(gè)完整工廠設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的串聯(lián)，并在各個(gè)環(huán)節(jié)通過案例幫助學(xué)生理解。其次，在關(guān)鍵問題和涉及交叉學(xué)科問題上開展討論和探究，闡明原理，啟發(fā)學(xué)生思考，引導(dǎo)學(xué)生分析解決問題。此外，課程形成了一系列案例庫，涉及豐富的食品類別，如糧食、豆制品、飲料、乳品、調(diào)味料等我國食品生產(chǎn)許可分類目錄中常見食品類別的工廠設(shè)計(jì)，為學(xué)生提供了一個(gè)充分學(xué)習(xí)和討論的資源庫。大部分案例均有待完善，通過這些缺陷案例讓學(xué)生分析不足，并闡明原因和提出改善措施，學(xué)生之間可以互為補(bǔ)充和評(píng)判，教師進(jìn)行引導(dǎo)、點(diǎn)評(píng)和總結(jié)。在討論問題和案例分析過程中實(shí)行翻轉(zhuǎn)課堂，以學(xué)生為主，甚至可以由學(xué)生主持和提出問題，師生共同交流討論，強(qiáng)化學(xué)生深度學(xué)習(xí)和應(yīng)用能力。

2.5 混合多元評(píng)價(jià)，促進(jìn)課程教學(xué)持續(xù)改進(jìn)

開展以成果導(dǎo)向的考核評(píng)價(jià)，形成多元化、可衡量的混合式評(píng)價(jià)體系。首先要注重全過程考核評(píng)價(jià)。課前利用線上監(jiān)測(cè)學(xué)習(xí)情況。課中發(fā)揮線上線下優(yōu)勢(shì)，充分評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)應(yīng)用過程的分析解決問題能力，通過強(qiáng)化開放式任務(wù)去評(píng)價(jià)學(xué)生溝通、團(tuán)隊(duì)協(xié)作和創(chuàng)新能力，在評(píng)價(jià)過程中開展學(xué)生互評(píng)，提升課程內(nèi)容的掌握程度。其次是進(jìn)行項(xiàng)目化評(píng)價(jià)，給予開放式項(xiàng)目，學(xué)生通過查閱資料完成具體工廠設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，并進(jìn)行展示，師生共同分析交流和評(píng)價(jià)，并提出修改意見，達(dá)到評(píng)價(jià)和項(xiàng)目實(shí)踐的雙重效果。最終要合理分配各評(píng)價(jià)指標(biāo)占比，課程評(píng)價(jià)比例為期末成績(jī)占50%，以線下考試為主，項(xiàng)目化考核占20%，線上學(xué)習(xí)、測(cè)驗(yàn)、討論、互評(píng)等過程考評(píng)占30%。

完成學(xué)生評(píng)價(jià)后開展課程目標(biāo)評(píng)價(jià)，評(píng)估混合式教學(xué)對(duì)課程目標(biāo)達(dá)成情況，具體到各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)對(duì)課程目標(biāo)的支撐作用，評(píng)價(jià)結(jié)果用于課程改進(jìn)，形成教學(xué)質(zhì)量持續(xù)改進(jìn)機(jī)制。

3 課程改革實(shí)踐成效

3.1 課程學(xué)習(xí)成效明顯

通過課程教學(xué)改革實(shí)踐，課程目標(biāo)達(dá)成度均在0.8以上（0.7即為達(dá)成），其中在綜合應(yīng)用知識(shí)、使用現(xiàn)代工具、立足食品行業(yè)持續(xù)發(fā)展等方面達(dá)成度在0.9左右，說明基于OBE理念開展的混合式教學(xué)提升了該課程學(xué)習(xí)目標(biāo)的達(dá)成，學(xué)生也獲得社會(huì)需求的工程能力。

通過課程學(xué)習(xí)，學(xué)生具備獨(dú)立完成食品工廠設(shè)計(jì)的能力，在后續(xù)的食品工廠課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中體現(xiàn)明顯優(yōu)勢(shì)。相比改革前，課程設(shè)計(jì)的質(zhì)量大幅提升，優(yōu)秀率達(dá)到80%以上，畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠保質(zhì)保量完成，設(shè)計(jì)圖紙質(zhì)量有較大提高，遵循了實(shí)際生產(chǎn)需求，做到理論和實(shí)際緊密結(jié)合，提升了學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。經(jīng)過課程訓(xùn)練培養(yǎng)的畢業(yè)生深受各食品企業(yè)歡迎，在企業(yè)問卷調(diào)查中均對(duì)學(xué)生的工程能力給予了高度評(píng)價(jià)。

3.2 學(xué)生工程實(shí)踐和創(chuàng)新能力凸顯

該課程教學(xué)過程中增加學(xué)生工程實(shí)踐訓(xùn)練、完成相關(guān)開放式任務(wù)實(shí)訓(xùn)，并邀請(qǐng)企業(yè)和行業(yè)專家參與指導(dǎo)，學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力得到充分鍛煉?；诖耍诨ヂ?lián)網(wǎng)+、挑戰(zhàn)杯等全國大賽中屢獲佳績(jī)，獲得了全國食品專業(yè)工程實(shí)踐訓(xùn)練綜合能力競(jìng)賽、中國食品科學(xué)技術(shù)學(xué)會(huì)聯(lián)合企業(yè)開展的創(chuàng)新競(jìng)賽一等獎(jiǎng)等獎(jiǎng)勵(lì)。另外，課程學(xué)習(xí)和實(shí)踐有力地促進(jìn)了學(xué)生完成雙創(chuàng)項(xiàng)目和科研訓(xùn)練，尤其是在參與導(dǎo)師各級(jí)項(xiàng)目中能充分發(fā)揮工廠設(shè)計(jì)綜合應(yīng)用各專業(yè)知識(shí)實(shí)踐應(yīng)用的能力。

3.3 課程建設(shè)和師資水平持續(xù)提升

經(jīng)過改革實(shí)踐的“食品工廠設(shè)計(jì)與環(huán)境保護(hù)”課程被評(píng)為江西省線上線下混合式一流課程，并建設(shè)了中國大學(xué)MOOC線上課程?；诮虒W(xué)實(shí)踐凝練的教學(xué)成果獲得省級(jí)教學(xué)成果二等獎(jiǎng)2項(xiàng)。課程團(tuán)隊(duì)主持國家級(jí)一流線下課程1門，編寫教材2部（1部為“十二五”國家級(jí)規(guī)劃教材），獲得教育部新農(nóng)科教改課題1項(xiàng)，江西省教改課題2項(xiàng)，江西省虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目2項(xiàng)。

4 結(jié)語

課程團(tuán)隊(duì)根據(jù)新工科建設(shè)及社會(huì)的實(shí)際需要，關(guān)注學(xué)生工程應(yīng)用能力的培養(yǎng)，基于OBE理念，通過轉(zhuǎn)變?cè)締我坏恼n堂教學(xué)形式，構(gòu)建深度混合式教學(xué)模式，培養(yǎng)學(xué)生探究及工程實(shí)踐能力，在學(xué)生培養(yǎng)和課程建設(shè)中獲得顯著成效。但課程教學(xué)的持續(xù)改進(jìn)是一個(gè)動(dòng)態(tài)過程，“食品工廠設(shè)計(jì)與環(huán)境保護(hù)”課程綜合性強(qiáng)，挑戰(zhàn)度大，對(duì)于實(shí)踐應(yīng)用能力有高度要求，該課程教學(xué)改革實(shí)踐仍需進(jìn)一步提煉、擴(kuò)展，發(fā)揮一流課程和教學(xué)成果優(yōu)勢(shì)，堅(jiān)持立德樹人根本任務(wù)，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。