鄧 紅，楊天歌，孟永宏，楊雅麗，黃小麗

淺談基于OBE理念的食品工程專業(yè)“機(jī)械基礎(chǔ)”課程改革

鄧 紅，楊天歌，*孟永宏，楊雅麗，黃小麗

（陜西師范大學(xué)食品工程與營養(yǎng)科學(xué)學(xué)院，陜西西安 710062）

“機(jī)械基礎(chǔ)”課程是陜西師范大學(xué)食品科學(xué)與工程專業(yè)的一門必修基礎(chǔ)課，對于培養(yǎng)學(xué)生的工程理念、工科素養(yǎng)和實(shí)踐動手能力都有非常重要的作用。將美國的OBE引入食品專業(yè)“機(jī)械基礎(chǔ)”課程的教改中，適應(yīng)了現(xiàn)代社會高速發(fā)展的食品企業(yè)對應(yīng)用型工程人才的知識、能力與素質(zhì)培養(yǎng)一體化的要求，且關(guān)注對學(xué)生的實(shí)際工作能力與素質(zhì)的評價，對于提升西部食品工程人才的質(zhì)量、加快形成與國際接軌的工程教育專業(yè)認(rèn)證體系建設(shè)均有積極作用。

OBE教育模式；食品工程；機(jī)械基礎(chǔ)；課程改革

“機(jī)械基礎(chǔ)”是陜西師范大學(xué)食品科學(xué)與工程等專業(yè)[1]的基礎(chǔ)必修課程，包括工程力學(xué)、機(jī)械零件、傳動機(jī)構(gòu)、機(jī)械設(shè)計、設(shè)備與工程材料等多方面的內(nèi)容，該課程非常重視專業(yè)知識的工程應(yīng)用和實(shí)踐技能的培養(yǎng)，特別需要將理論與實(shí)際生產(chǎn)相聯(lián)系，以提高學(xué)生理解掌握知識點(diǎn)的能力[2-3]。同時，“機(jī)械基礎(chǔ)”對提高工科學(xué)生的實(shí)踐動手能力、空間理解能力和團(tuán)結(jié)協(xié)作能力，發(fā)揮個人學(xué)習(xí)的積極性和潛能都有重要作用[4]。而將流行歐美的OBE（Outcome-based education） 模式引入“機(jī)械基礎(chǔ)”教學(xué)中，對提高食品工程應(yīng)用型人才的培養(yǎng)質(zhì)量有積極影響。

最早在美國出現(xiàn)的“以成果為導(dǎo)向的教育”模式（Outcome-based education，OBE），是20世紀(jì)80年代興起的與以學(xué)科為導(dǎo)向的傳統(tǒng)教育模式完全不同的用以提升質(zhì)量的教育范式改革，OBE模式“關(guān)注學(xué)生畢業(yè)后應(yīng)取得的學(xué)習(xí)成果”，在校期間通過與之相適應(yīng)的課程體系、教學(xué)策略、計劃安排等來確保學(xué)生達(dá)成這些成果[5-6]。OBE教育模式中“清晰列出了學(xué)生學(xué)習(xí)后所有的實(shí)質(zhì)性成果，并設(shè)計明確且客觀的評判標(biāo)準(zhǔn)”的做法，適應(yīng)了化工、機(jī)械、食品等加工行業(yè)工程技術(shù)領(lǐng)域企業(yè)對人才的需求。OBE模式同樣也在澳大利亞、紐西蘭、英國等歐美國家得到了廣泛運(yùn)用。我國引入OBE模式相對較晚，目前各個工科專業(yè)院校的工程教育中應(yīng)用較多。以教育改革的主流理念——OBE理念引導(dǎo)和促進(jìn)專業(yè)建設(shè)，推動我國的工程教育改革，保障和提高工程教育的人才培養(yǎng)質(zhì)量是近年來工科院校普遍關(guān)注的焦點(diǎn)[7-8]。

為了適應(yīng)食品科學(xué)與工程教育改革的需要，加快食品工程專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)的步伐，按照“OBE”（“產(chǎn)出導(dǎo)向”模式） 的理念，從以下幾個方面進(jìn)行“機(jī)械基礎(chǔ)”課程改革。

1 以食品工程培養(yǎng)目標(biāo)為引導(dǎo) 逆向構(gòu)建“機(jī)械基礎(chǔ)”課程體系

“民以食為天”，隨著經(jīng)濟(jì)與社會的不斷發(fā)展，作為國民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)的食品加工業(yè)到2020年預(yù)計總產(chǎn)值將達(dá)到20萬億元，在科技信息迅猛發(fā)展的今天，食品工程應(yīng)用型人才的培養(yǎng)已成為食品產(chǎn)業(yè)競爭中制勝的主要因素。

食品工程人才培養(yǎng)目標(biāo)的擬定必須面向工業(yè)界，以企業(yè)人才需求和食品加工行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢為基礎(chǔ)，不僅要有豐富的機(jī)械工程類工科專業(yè)基礎(chǔ)知識，還需要扎實(shí)的工程實(shí)踐與動手能力，具有跨學(xué)科的合作意識，更需要良好的交流能力、合作精神及領(lǐng)導(dǎo)能力，能應(yīng)用掌握工程機(jī)械與工藝技術(shù)等，準(zhǔn)確判斷和解決工程實(shí)際問題，勝任復(fù)雜多變的職業(yè)技術(shù)領(lǐng)域的工作需要，還需要具備國際化視野和現(xiàn)代工程師素質(zhì)[3，9]。

為此，“機(jī)械基礎(chǔ)”課程需面向企業(yè)與生產(chǎn)一線，一切教學(xué)活動和課程內(nèi)容均是達(dá)到學(xué)習(xí)產(chǎn)出的手段和方法而不是教育目的，“機(jī)械基礎(chǔ)”課程體系強(qiáng)調(diào)個性化教學(xué)，按照“學(xué)科專家、用人單位、工程精英、畢業(yè)學(xué)生”等群體的不同意見，制定不同的教學(xué)方案，給不同層次和水平的學(xué)生提供不同的學(xué)習(xí)機(jī)會[10]。所以，將OBE工程教育理念貫穿于“機(jī)械基礎(chǔ)”中，逆向設(shè)計課程體系，就是指教學(xué)目標(biāo)（學(xué)生預(yù)期學(xué)習(xí)產(chǎn)出）先于教學(xué)內(nèi)容而存在，對學(xué)生畢業(yè)時應(yīng)達(dá)到的能力及其水平有清楚的構(gòu)想，即以面向企業(yè)需要為目標(biāo)，修訂完善課程教學(xué)大綱，使課程內(nèi)容更加全面系統(tǒng)，并關(guān)注學(xué)生的實(shí)踐動手能力，使學(xué)生能夠熟練掌握與靈活應(yīng)用機(jī)械工程知識，能夠使用和維護(hù)食品加工常用機(jī)械，使畢業(yè)生能夠盡快適應(yīng)崗位的需求。

因而“機(jī)械基礎(chǔ)”課程，必須以食品行業(yè)、農(nóng)產(chǎn)品加工產(chǎn)業(yè)發(fā)展及職場需求進(jìn)行定位，在學(xué)生系統(tǒng)地掌握工程力學(xué)基礎(chǔ)理論、機(jī)械設(shè)備運(yùn)行知識、機(jī)電設(shè)備維護(hù)技能等內(nèi)容的同時，通過金工實(shí)習(xí)、參觀認(rèn)識、中試生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)等實(shí)踐活動使學(xué)生將理論知識與工程實(shí)際結(jié)合起來，得到機(jī)械工程師、制造工藝師和產(chǎn)品服務(wù)工程師等綜合訓(xùn)練，從而為將來從事食品加工、工程機(jī)械、創(chuàng)新設(shè)計等工作打下基礎(chǔ)。聘請食品工程領(lǐng)域機(jī)械行業(yè)專家給學(xué)生授課，讓學(xué)生對食品機(jī)械設(shè)備的實(shí)際加工制造技術(shù)、設(shè)計應(yīng)用與智能開發(fā)、運(yùn)行維護(hù)與營銷等方面都有詳細(xì)全面的了解，并用工廠實(shí)例檢測學(xué)生對知識的掌握程度，讓食品加工企業(yè)專家參與到人才培養(yǎng)質(zhì)量的評價活動中，建立一套“易觀察與可測量”的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，以滿足食品工程行業(yè)對機(jī)械工程人才培養(yǎng)的需求。

2 以課堂教學(xué)檢查為基礎(chǔ) 調(diào)整優(yōu)化“機(jī)械基礎(chǔ)”教學(xué)內(nèi)容方法

OBE模式中的計劃、實(shí)施、檢查、行動4個要素缺一不可，所以食品工程“機(jī)械基礎(chǔ)”課程的資源、教學(xué)的內(nèi)容與手段方法都必須圍繞食品工程專業(yè)的預(yù)期目標(biāo)而展開[11-12]；在逆向構(gòu)建“機(jī)械基礎(chǔ)”課程體系的基礎(chǔ)上，通過課堂教學(xué)檢查（課堂測試、督導(dǎo)同行專家聽課等多種形式），了解和反饋學(xué)生對課程知識點(diǎn)的掌握情況、獨(dú)立完成作業(yè)的水平，發(fā)現(xiàn)學(xué)生的課堂知識理解程度與疑惑，以及課程采取的教學(xué)方法與手段取得的效果，及時解決存在問題，確?！皺C(jī)械基礎(chǔ)”課程預(yù)定教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。同時，由于“機(jī)械基礎(chǔ)”課程涉及多個學(xué)科，包括物理、化學(xué)、材料、化工、機(jī)械等領(lǐng)域，含有較多的工程知識和專業(yè)常識，按照“OBE”模式要求，根據(jù)教學(xué)檢查情況，需要整合精簡與“工程制圖”“食品機(jī)械設(shè)備”“食品工程原理”等課程中互相重復(fù)的內(nèi)容，有選擇性地刪除該門課程中那些純理論公式的復(fù)雜推導(dǎo)過程（如傳動機(jī)構(gòu)章節(jié)講述的彎曲疲勞強(qiáng)度、接觸應(yīng)力強(qiáng)度、有效拉力等），只講解公式實(shí)際的具體應(yīng)用情況；同時利用文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫查閱最新知識，在課程中增加新概念、新標(biāo)準(zhǔn)，再結(jié)合科研項(xiàng)目的先進(jìn)技術(shù)和新的工程應(yīng)用實(shí)例（如蘋果冷破碎設(shè)備等），理論聯(lián)系實(shí)際，以提高學(xué)生工程應(yīng)用和解決實(shí)際問題的能力。

在教學(xué)檢查的基礎(chǔ)上，明確課程的每節(jié)課對于實(shí)現(xiàn)預(yù)期“學(xué)習(xí)產(chǎn)出”的貢獻(xiàn)度，綜合應(yīng)用多種教學(xué)形式，發(fā)揮學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性，以順利完成預(yù)期目標(biāo)。比如，對于機(jī)械基礎(chǔ)理論知識，課堂上以講授為主、練習(xí)為輔；對于設(shè)備專業(yè)常識，采用自學(xué)為主、討論為輔；對于機(jī)械工程設(shè)計，以練習(xí)為主、引導(dǎo)答疑為輔；對機(jī)械設(shè)備運(yùn)行，以分組討論為主、專題講座為輔；對于實(shí)際應(yīng)用，以中試實(shí)習(xí)鍛煉為主、參觀為輔。通過案例分析檢查課前知識學(xué)習(xí)情況，運(yùn)用答疑解惑、研討式教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，以“小組合作、任務(wù)驅(qū)動、自主學(xué)習(xí)”的形式調(diào)動學(xué)生參與課堂討論的積極性，通過不斷改進(jìn)教學(xué)手段與內(nèi)容、提高教學(xué)水平及檢查方式加強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，提升教學(xué)質(zhì)量和效率，保質(zhì)保量完成各個階段學(xué)習(xí)任務(wù)；并利用校外實(shí)習(xí)基地工廠或校內(nèi)中試實(shí)驗(yàn)室便利的設(shè)施和設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場教學(xué)、直觀示范和演示等，充分發(fā)揮“工程環(huán)境”教學(xué)優(yōu)勢，創(chuàng)造讓學(xué)生接觸生產(chǎn)實(shí)際的機(jī)會，不斷積累實(shí)踐知識，激發(fā)求知欲。

當(dāng)然，除了采用CAI多媒體教學(xué)外，還要充分利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺及課件講稿、微課資源、課程教學(xué)視頻、動畫演示、情景模擬、3D仿真、課程輔導(dǎo)與練習(xí)、自測試題庫等資源使學(xué)生更好地開展自學(xué)，充分滿足學(xué)生的立體需求；建立“在線學(xué)習(xí)社區(qū)”和課外線上的“互動與反饋”，根據(jù)學(xué)生的反饋，及時對資源和素材進(jìn)行必要的補(bǔ)充；也可以開發(fā)“機(jī)械基礎(chǔ)”課程微信公眾號，充分利用移動自媒體以擺脫時間和地域的限制，讓學(xué)生便捷高效隨時學(xué)習(xí)，這種輕松和隨意且利用瑣碎的時間持續(xù)地學(xué)習(xí)，不僅拓展學(xué)習(xí)到課堂之外，發(fā)展學(xué)生深層次認(rèn)知能力，課程教學(xué)的效果也得到很好改善。

同時，在課程學(xué)習(xí)過程中，積極鼓勵食品工程專業(yè)的低年級學(xué)生直接參加任課教師的相關(guān)課題研究（如冷破碎分離機(jī)、果籽分離機(jī)設(shè)備研發(fā)等），將所學(xué)基礎(chǔ)理論與專業(yè)知識直接應(yīng)用于工程實(shí)踐，充分利用現(xiàn)有儀器設(shè)備，進(jìn)行具有工程特征的綜合性的真實(shí)與虛擬的實(shí)驗(yàn)與驗(yàn)證，以現(xiàn)代的工程教育實(shí)踐的觀念作為指導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，訓(xùn)練工程實(shí)踐的能力，實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。

3 以教學(xué)評價為核心 持續(xù)改進(jìn)食品工程人才培養(yǎng)質(zhì)量

中國工科類高校目前正在積極開展“工程教育專業(yè)認(rèn)證”，其中OBE理念非常重要的內(nèi)容之一就是“評估學(xué)習(xí)產(chǎn)出”，所以合理設(shè)計并對學(xué)生各項(xiàng)能力進(jìn)行客觀評價是不斷改進(jìn)課程的重要內(nèi)容。“機(jī)械基礎(chǔ)”課程正在逐步建立和完善學(xué)生成績評價體系，逐步實(shí)施基于課程模塊的課程評價方法，即“課程成績由3個部分（終結(jié)性評價20%、過程性評價60%和創(chuàng)新能力評價20%）”組成，終結(jié)性評價主要是期中和期末考試成績，過程性評價包括平時小測驗(yàn)成績、出勤、問卷、小組討論、文獻(xiàn)查閱或調(diào)研情況、PPT答辯等，創(chuàng)新能力評價主要考查機(jī)械傳動方案設(shè)計、簡圖繪制、運(yùn)動仿真、數(shù)據(jù)分析等知識應(yīng)用能力。這樣的課程評價對學(xué)生清晰表達(dá)、撰寫報告、團(tuán)結(jié)協(xié)作等方面的能力起到初步培養(yǎng)的效果，通過落實(shí)多層次的“機(jī)械基礎(chǔ)”課程教學(xué)檢查與反饋、課程考核與情況分析、學(xué)生成績組成與分布規(guī)律研究等，將學(xué)生評價由靜態(tài)走向動態(tài)，注重學(xué)生學(xué)習(xí)創(chuàng)新能力的提高，有利于改進(jìn)教學(xué)質(zhì)量和增強(qiáng)畢業(yè)生工程素養(yǎng)。

在此過程中，任課教師需要充分利用自身扎實(shí)的專業(yè)理論和廣博的基礎(chǔ)知識與超強(qiáng)的動手能力，投入精力和心血分解教學(xué)目標(biāo)與選擇教學(xué)方法，設(shè)計各種方案正確引導(dǎo)學(xué)生積極思考，在傳授機(jī)械基礎(chǔ)理論、機(jī)械設(shè)計新技術(shù)和工程應(yīng)用新知識的同時，培養(yǎng)教師的工程設(shè)計與應(yīng)用能力、終身學(xué)習(xí)與創(chuàng)新能力。同時花力氣和時間精心設(shè)計教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，鼓勵學(xué)生多實(shí)習(xí)、多動手、多參觀，緊密聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)踐，掌握機(jī)械專業(yè)基礎(chǔ)知識，教出特色和成效，適應(yīng)科技迅猛發(fā)展。

總之，深刻理解OBE教育理念并進(jìn)行實(shí)踐和探索，以學(xué)生未來就業(yè)崗位需要與職業(yè)發(fā)展為導(dǎo)向確立培養(yǎng)目標(biāo)，以“產(chǎn)出導(dǎo)向”模式改革“機(jī)械基礎(chǔ)”課程，重構(gòu)教學(xué)課程體系與教學(xué)內(nèi)容，對發(fā)揮教師個人優(yōu)勢并創(chuàng)造獨(dú)特有效的教學(xué)風(fēng)格，實(shí)現(xiàn)個性化教學(xué)都有積極作用，對縮短高校教育與企業(yè)需求之間的差距，加快實(shí)現(xiàn)食品工程卓越工程師和技術(shù)創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)目標(biāo)，服務(wù)西部地方的經(jīng)濟(jì)建設(shè)與社會發(fā)展均有重要意義。

[1]陳宗道，闞建全，張洪瑜，等.食品科學(xué)與工程專業(yè)本科教育的比較研究 [J].中國高等農(nóng)業(yè)教育，1999（1）：28-32.

[2]陳良，郭瑞麗，李江兵.“OBE”模式下的“化工機(jī)械基礎(chǔ)”課程教學(xué)改革 [J].教育現(xiàn)代化，2017（4）：39-40.

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[4]劉瑩，申永勝.美國加州大學(xué)圣地亞哥分校機(jī)械基礎(chǔ)實(shí)踐教學(xué)的模式與啟示 [J].中國大學(xué)教學(xué)，2006（4）：57-59.

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[9]謝異萍，丁中濤，王家強(qiáng)，等.食品工程專業(yè)培養(yǎng)模式的探討 [J].中國輕工教育，2006（1）：54-55.

[10]李志義.解析工程教育專業(yè)認(rèn)證的成果導(dǎo)向理念 [J].中國高等教育，2014（17）：7-10.

[11]山寶琴，劉羽.基于OBE模式的環(huán)境工程教學(xué)體系探索 [J].陜西教育（高教），2016（3）：64-65.

[12]Shanks J．Unintended Outcomes:Curriculum and outcomebased education[C].The Annual Meeting of the American Educational Research Association，Atlanta，1993 （14）：12-16．◇

Course Reform of Mechanical Foundation Based on OBE Idea for the Specialty of Food Engineering

DENG Hong，YANG Tiange，*MENG Yonghong，YANG Yali，HUANG Xiaoli
（College of Food Engineering and Nutritional Science，Shaanxi Normal University，Xi'an，Shaanxi 710119，China）

Mechanical Foundation is a compulsory course for the students of major of food science and engineering， which plays a very important role in cultivating students'engineering idea and literacy and practical ability.The american model of OBE was introduced into the course teaching reform of Mechanical Foundation to adapts to the requirements of high-speed development food enterprises in the modern society for the engineering application talents training.The requirements needed to emphasizes the integration of knowledge，ability and quality for engineering students.This model paid more attention to the evaluation of the students'actual work ability and quality.It has had a positive effect to improving the quality of food engineering talents in western province and accelerating the formation of the professional certification system of engineering education which is gear to international standards.

OBE education model；food engineering；Mechanical Foundation；curriculum reform

G640

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2017.10.054

1671-9646（2017） 10b-0086-03

2017-07-15

陜西師范大學(xué)2016年度課堂教改項(xiàng)目（16KG29）；陜西師范大學(xué)2016年度綜合教改項(xiàng)目（16JG27）。

鄧 紅（1967— ），女，博士，副教授，研究方向?yàn)槭称饭こ獭?/p>

*通訊作者：孟永宏（1976— ），男，博士，副教授，研究方向?yàn)槭称窓C(jī)械。