基于成果導(dǎo)向教育理念重構(gòu)“食品工廠設(shè)計”課程教學(xué)

肖功年，楚秉泉，袁海娜

（浙江科技學(xué)院 生物與化學(xué)工程學(xué)院，浙江 杭州 310023）

浙江科技學(xué)院為教育部應(yīng)用型高校聯(lián)盟盟主單位，長期注重高層次人才的培養(yǎng)?！笆称饭S設(shè)計”在浙江科技學(xué)院開設(shè)已有20多年歷史，針對應(yīng)用型人才培養(yǎng)，老一輩的教師為本課程的建立和發(fā)展注入了辛勤的勞動和汗水。經(jīng)過大家的努力已經(jīng)建立起了一支師資力量較雄厚、學(xué)術(shù)思想活躍、結(jié)構(gòu)合理、具有奉獻(xiàn)精神和團(tuán)隊精神的教師隊伍，歷年來也一直探索和深化高層次應(yīng)用型人才培養(yǎng)，一直探索把成熟的技術(shù)和理論應(yīng)用到實際的生產(chǎn)、生活、文化方面。簡單來說就是“心里有做事（從業(yè)）的套路、眼睛能看到事情去做、手上有做事的技能”，它的特點是有著比較深厚的科學(xué)基礎(chǔ)理論，逐步貫徹學(xué)院“實學(xué)實效”的應(yīng)用型人才培養(yǎng)的課程設(shè)計。“實學(xué)實效”是浙江科技學(xué)院生物與化學(xué)工程學(xué)院在十多年的教學(xué)工作實踐中，創(chuàng)新性地提出和實踐了的近化類工科教學(xué)重要理論之一?！皩崒W(xué)”是學(xué)習(xí)實際和實用的學(xué)問，學(xué)用一致，為社會服務(wù)，學(xué)貴適用，學(xué)貴實效，“實學(xué)”是過程，“實效”是目標(biāo)?！皩崒W(xué)實效”的核心是實事求是，提倡求實求是，主張實踐實行［1-3］。

近年來，生物與化學(xué)工程學(xué)院在應(yīng)用型人才的培養(yǎng)方面更上一層樓，食品科學(xué)與工程、制藥工程、生物工程等專業(yè)相繼開展專業(yè)認(rèn)證，以成果導(dǎo)向教育（Outcomes-Based Education，簡稱OBE）［4］探索與實踐“食品工廠設(shè)計”課程的改革，通過教學(xué)與學(xué)習(xí)等教育系統(tǒng)中的一切集中圍繞著學(xué)生在畢業(yè)時應(yīng)取得的成果去組織、實施和評價。通過工廠設(shè)計將整個課程體系有機(jī)地結(jié)合起來，將教育過程放到食品工廠工程領(lǐng)域的具體情境中，讓學(xué)生以主動的、實踐的方式參與到各個教學(xué)環(huán)節(jié)，強調(diào)課程學(xué)習(xí)要與項目設(shè)計相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的綜合實踐能力。

一、基于成果導(dǎo)向教育理念頂層設(shè)計“食品工廠設(shè)計”教學(xué)大綱

“食品工廠設(shè)計”教學(xué)大綱是教學(xué)活動的綱領(lǐng)性文件［5］，要根據(jù)工程產(chǎn)業(yè)特點進(jìn)行課程設(shè)計，原先以教材為依據(jù)，圍繞教學(xué)內(nèi)容，描述在規(guī)定的學(xué)時內(nèi)所需講述的課程知識，課程自成體系，課程的目標(biāo)是掌握知識，強調(diào)知識的完整性。而基于成果導(dǎo)向教育理念的教學(xué)大綱以食品與科學(xué)工程專業(yè)畢業(yè)要求為依據(jù)，圍繞課程目標(biāo)進(jìn)行設(shè)計。課程目標(biāo)注重能力的培養(yǎng)，教學(xué)大綱強調(diào)教學(xué)是否完成課程目標(biāo)，課程目標(biāo)是否能夠?qū)Ξ厴I(yè)要求提供支撐［6］。根據(jù)成果導(dǎo)向教育理念，食品與科學(xué)工程專業(yè)針對高素質(zhì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)，經(jīng)過多年實踐，明確“食品工廠設(shè)計”課程要支撐以下幾項畢業(yè)要求：（1）能運用工程基礎(chǔ)及食品科學(xué)與工程專業(yè)知識，設(shè)計、比較和優(yōu)化食品工程裝備、工廠設(shè)計等復(fù)雜食品工程問題的解決方案；（2）能夠就復(fù)雜食品工程問題，開發(fā)或選用合適的現(xiàn)代工具，進(jìn)行模擬和預(yù)測，并能對其在工程實踐中的局限性進(jìn)行綜合分析；（3）能夠在食品工程實踐中關(guān)注并體現(xiàn)“三廢”處理、農(nóng)業(yè)資源綜合利用及安全防護(hù)，能夠基于環(huán)境保護(hù)和社會可持續(xù)發(fā)展理念，分析評價復(fù)雜食品工程問題解決方案；（4）能夠在多學(xué)科背景下，針對食品工程問題解決方案，運用工程管理和經(jīng)濟(jì)決策方法。

二、教學(xué)實踐與探索

根據(jù)OBE工程教育理論，結(jié)合“實學(xué)實效”理念，根據(jù)食品科學(xué)與工程專業(yè)的實際情況，教師進(jìn)行了教學(xué)改革實踐與探索，制訂了適合食品科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生的教學(xué)改革方案。

（一）重視反向問題設(shè)計教學(xué)，教學(xué)項目貫穿教學(xué)始終

OBE是能力導(dǎo)向的，實施的原則之一是“自頂向下，反向設(shè)計”。“食品工廠設(shè)計”這門課程服務(wù)于工程、產(chǎn)業(yè)部分，設(shè)計相關(guān)問題。例如，有的企業(yè)家追求生產(chǎn)環(huán)境，將食品工廠建在山區(qū)，四面環(huán)山，會出現(xiàn)什么問題？讓學(xué)生掌握廠址選擇的要領(lǐng)，引導(dǎo)學(xué)生對其在工程實踐中的局限性（動力電配置、水處理設(shè)備、蟲害控制、鍋爐等）進(jìn)行綜合分析，如廠房霉斑問題，針對性地提出在設(shè)計中需要注意的事項。食品工廠設(shè)計主要解決六個方面的問題：（1）建廠原因（市場、資金、成本、效益）；（2）生產(chǎn)什么（品種）；（3）生產(chǎn)多少（規(guī)模）；（4）生產(chǎn)地方（廠址選擇、土地、環(huán)境）；（5）誰來生產(chǎn)（人員）；（6）怎樣生產(chǎn)（原料、設(shè)備、廠房、能耗、環(huán)保）。

在創(chuàng)業(yè)項目“我想做某食品工廠老板”虛擬情景下，生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品特色、營銷手段、公司未來愿景等要素以多媒體形式呈現(xiàn)設(shè)計中出現(xiàn)的問題，結(jié)合食品生產(chǎn)良好規(guī)范進(jìn)行闡述。為了培養(yǎng)學(xué)生的解決復(fù)雜工程能力及創(chuàng)業(yè)能力，最終選擇一個來自企業(yè)的教學(xué)項目“啤酒工廠、酸奶工廠、飲料工廠等設(shè)計”貫穿教學(xué)始終，對學(xué)生進(jìn)行技能與素養(yǎng)的訓(xùn)練。

（二）以學(xué)生為中心教學(xué)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性

OBE是以學(xué)生的學(xué)為中心，要讓學(xué)生主動學(xué)，要有技巧地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。以學(xué)生為中心關(guān)鍵在于如何設(shè)計、如何實踐以及如何檢驗。在教學(xué)改革中教師主要通過以下手段來激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性［7］。

1.頂層設(shè)計，明確學(xué)習(xí)目的。通過部分工廠的實際情況，展示復(fù)雜食品工程問題，學(xué)習(xí)完后需要能提出工廠設(shè)計問題的解決方案。教學(xué)剛開始重要的是把教學(xué)項目展示給學(xué)生看，讓學(xué)生清楚知道這門課程學(xué)完之后自己能夠達(dá)到什么樣的水平，做出什么樣的項目［8］。

2.收集歷年畢業(yè)后從事食品產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)業(yè)者和長期產(chǎn)學(xué)研合作單位的案例，展示以往的初步設(shè)計圖紙給學(xué)生看，結(jié)合創(chuàng)業(yè)成功學(xué)生的案例，增強學(xué)生學(xué)習(xí)的信心。這樣做可以讓學(xué)生更加清楚學(xué)習(xí)目的，尤其是家里辦企業(yè)的學(xué)生必須有深入的思考，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生明白這門課程并不困難，也不會枯燥無味。

3.工廠設(shè)計匯報。除教師提出的“日產(chǎn)50噸風(fēng)味發(fā)酵乳”工廠設(shè)計外，學(xué)生可根據(jù)自己的特點選擇不同類型食品工廠設(shè)計，可結(jié)合親戚、朋友等的投資意向，選定地方特色資源為原料設(shè)計，參考相關(guān)成熟工廠的設(shè)計經(jīng)驗，培養(yǎng)和提升學(xué)生的設(shè)計能力。課前PPT演示告訴學(xué)生這門課程學(xué)習(xí)完后，優(yōu)秀的代表在全班同學(xué)面前展示匯報自己的食品項目，闡述如果自己是老板，以公司未來愿景設(shè)計的工廠作品，參照“大學(xué)生挑戰(zhàn)杯”、“互聯(lián)網(wǎng)+”創(chuàng)業(yè)項目模式進(jìn)行點評。讓學(xué)生珍惜鍛煉機(jī)會，在大學(xué)生活中有機(jī)會在同學(xué)面前展示自己，獲得教師的指點與同學(xué)的認(rèn)可是很難得的體驗，也為自己創(chuàng)業(yè)就業(yè)提供一種全新的思路。

（三）教學(xué)內(nèi)容應(yīng)圍繞課程目標(biāo)進(jìn)行

針對應(yīng)用型學(xué)生的培養(yǎng)，“食品工廠設(shè)計”對政策性、經(jīng)濟(jì)性和工程技術(shù)性的要求都很強，教學(xué)不能拋開知識點的學(xué)習(xí)，知識點的學(xué)習(xí)要圍繞課程目標(biāo)進(jìn)行組織，課程目標(biāo)跟隨知識點的進(jìn)度而進(jìn)行。如物料衡算、設(shè)備選型這些知識點學(xué)習(xí)完后，要求學(xué)生能運用工程基礎(chǔ)及食品科學(xué)與工程專業(yè)知識，設(shè)計、比較和優(yōu)化食品工程裝備、工廠設(shè)計等復(fù)雜食品工程問題的解決方案；在學(xué)生完成環(huán)保章節(jié)的學(xué)習(xí)后，要針對擬設(shè)計工廠關(guān)注并體現(xiàn)“三廢”處理、農(nóng)業(yè)資源綜合利用及安全防護(hù)，能夠基于環(huán)境保護(hù)和社會可持續(xù)發(fā)展理念，分析評價復(fù)雜食品工程問題解決方案；在學(xué)生完成技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析章節(jié)后，能夠在多學(xué)科背景下，針對食品工程問題解決方案，運用工程管理和經(jīng)濟(jì)決策方法：堅持課程學(xué)習(xí)與課程目標(biāo)緊密結(jié)合。

（四）以成果為導(dǎo)向，注重學(xué)生學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)

“食品工廠設(shè)計”注重學(xué)生學(xué)習(xí)能力和團(tuán)隊協(xié)作能力的培養(yǎng)。工廠設(shè)計系統(tǒng)較為復(fù)雜，選擇學(xué)習(xí)能力較強的學(xué)生，課外牽頭實施創(chuàng)業(yè)項目工廠設(shè)計，每個班級都會有個別學(xué)生因為興趣在學(xué)習(xí)上特別突出，還需要注意鼓勵該學(xué)生的團(tuán)隊意識，作為項目負(fù)責(zé)人，主動幫助同學(xué)克服學(xué)習(xí)困難。在“食品工廠設(shè)計”教學(xué)策略中，建立知識、能力和技能的關(guān)聯(lián)，注意科學(xué)利用“同化—順化—同化”認(rèn)知機(jī)制的作用，讓學(xué)生從淺易學(xué)習(xí)達(dá)到深度理解，最后達(dá)到遷移應(yīng)用乃至創(chuàng)造性應(yīng)用的效果，從而實現(xiàn)“實學(xué)實效”的目的。作為主講教師，要力求與產(chǎn)業(yè)結(jié)合緊密，浙江科技學(xué)院作為典型應(yīng)用型高校，近年來從企業(yè)中引進(jìn)了一批具有豐富工程經(jīng)驗的教師，對學(xué)生設(shè)計提供堅實保障。

（五）充分利用信息化教學(xué)資源，發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，提高教學(xué)效率

教師通常采用啟發(fā)式、案例式教學(xué)，但是培養(yǎng)出來的學(xué)生認(rèn)知還是十分抽象，不知如何動手，從而導(dǎo)致學(xué)生在企業(yè)中“學(xué)而無所用”。例如，在工藝設(shè)計中以FLASH的方式展現(xiàn)在學(xué)生面前，直觀、易懂、生動、形象，減少文字描述，以最精簡的語言表述最充分的含意。運用FLASH先進(jìn)手段對關(guān)鍵工藝進(jìn)行講解，使學(xué)生達(dá)到“實學(xué)”的效果。以課程中的多媒體教學(xué)嬰幼兒配方乳粉FLASH為例，可用于調(diào)制乳粉、中老年奶粉等多種粉態(tài)食品的加工，在FLASH圖中，學(xué)生可以身臨其境體會加工中的每一個細(xì)節(jié)，視頻中擠奶、收奶非常生動，引出奶的驗收指標(biāo)，各種物料配料結(jié)束后，物料通過高壓泵輸送均質(zhì)機(jī)，0.1毫米的縫隙液體粉碎，把原料乳和配料里的大顆粒擠碎，使得脂肪球均勻地分散，形成穩(wěn)定體系。采用降膜式蒸發(fā)濃縮除去約60%的水分，然后引入DSI動畫，泵入噴霧干燥室霧化成10～20微米的乳滴，瞬間加熱干燥成奶粉，外置流化床噴涂卵磷脂干燥，通過FLASH加工流程一目了然。整個FLASH流程清晰，重點講解產(chǎn)品要求，使學(xué)生身臨其境。教師要鼓勵學(xué)生利用網(wǎng)上優(yōu)質(zhì)的食品工廠宣傳的視頻資源，同時教師在與企業(yè)合作教學(xué)的過程中也要圍繞學(xué)生的需求篩選一些在線資源，比如奶牛養(yǎng)殖如何控制原料的安全性，按需要的時間順序提供給學(xué)生。線上資源既可以方便學(xué)生充分利用零碎時間進(jìn)行學(xué)習(xí)，還可以開闊學(xué)生的視野。“互聯(lián)網(wǎng)+”教學(xué)是互聯(lián)網(wǎng)時代的產(chǎn)物，作為一名應(yīng)用型教師應(yīng)積極融入時代洪流中，利用在線課程平臺，精心篩選優(yōu)質(zhì)資源，發(fā)揮教師在工廠設(shè)計教學(xué)中資源主導(dǎo)的作用，著力營造優(yōu)秀工廠項目學(xué)習(xí)的氛圍，從傳授知識到引領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)工廠設(shè)計項目，完成新時代教師角色的轉(zhuǎn)變，也就是學(xué)生為主體，教師起主導(dǎo)、指導(dǎo)和引領(lǐng)、督促的作用。

三、結(jié)合目標(biāo)達(dá)成度基于成果導(dǎo)向教育理念的課程考核探索

基于OBE的教學(xué)考核是檢驗學(xué)生在教師教學(xué)作用下的學(xué)習(xí)成果［9］。為了促進(jìn)學(xué)生綜合能力的提升，“食品工廠設(shè)計”課程教學(xué)組對課程考核方式進(jìn)行了改革，以學(xué)習(xí)目標(biāo)為導(dǎo)向設(shè)計課程考核體系。將平時成績和大作業(yè)成績改為關(guān)注過程性考核和形成性考核兩個部分，關(guān)注學(xué)生創(chuàng)新能力、協(xié)作能力的考核［10］。為了避免以過程性考核成績作為一門課程考核的隨意性和爭議性，考核分為平時考核和結(jié)課考試，平時考核占總成績的30%，主要包含課堂考勤、項目完成情況、作業(yè)完成情況和課上學(xué)習(xí)情況幾個部分；結(jié)課考試占總成績的70%。最后兩個部分的成績之和作為學(xué)生的總成績。

結(jié)語

筆者在最近一屆的食品科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生中進(jìn)行調(diào)查，以O(shè)BE理念為指導(dǎo)的項目式教學(xué)取得了更高的教學(xué)滿意度，學(xué)生通過課程學(xué)到了食品工廠設(shè)計的核心內(nèi)涵，能夠分析食品產(chǎn)業(yè)的復(fù)雜工程問題；提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力與實踐能力，并且讓學(xué)生有信心與興趣從事食品技術(shù)相關(guān)的工作。經(jīng)過教學(xué)實踐證明，相較于傳統(tǒng)的以內(nèi)容技術(shù)為主注重知識結(jié)構(gòu)的教學(xué)方式，基于OBE理念以學(xué)生學(xué)習(xí)為中心的教學(xué)改革激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與學(xué)習(xí)的主動性，優(yōu)化和深化了原有的“實學(xué)實效”體系，培養(yǎng)了學(xué)生的綜合能力，提高了教學(xué)質(zhì)量。