基于OBE 理念的食品科学与工程专业核心课程建设研究
张剑，黄现青，李梦琴，范会平，张蓓
（河南农业大学食品科学技术学院，河南郑州）
摘要： 基于工程教育专业认证的OBE 理念和新工科建设要求，充分参考了国家专业标准与10 所学校的培养方案，对本校食品科学与工程专业人才培养方案进行了修订，制定了一套“加工技术、安全控制与营养调控并重”的专业核心课程体系，并进行了教学方法的全方面变革；通过支撑度分析发现，本专业核心课程体系可以有效地支撑毕业要求的达成，将会为食品行业培养出更多高素质、能解决复杂工程问题的优秀人才。
关键词： 产出导向；食品科学与工程；核心课程；教学改革；工程认证
食品工业是我国国民经济重要支柱产业之一，2018 年全国食品工业年产值超过13 万亿元，占我国GDP 的10%以上。尽管如此，食品行业由于缺乏高水平工程技术人员，在长期发展中逐渐暴露出核心竞争力不强、自主创新能力不足等问题，这对于行业的长期发展与应对国际竞争十分不利。这表明大力推进高等教育改革，应对新一轮科技革命和产业变革的挑战，主动服务国家创新驱动发展和“互联网+”等重大战略实施，加快工程教育改革创新，培养造就一大批多样化、创新性卓越工程科技人才，是教育改革的方向。2018 年6 月，教育部部长陈宝生在全国本科教育工作会议上强调高等教育要“以本为本”，同时提出了“四个回归”；随后教育部在“六卓越一拔尖”中提出了“卓越工程师2.0建设计划”，这些都要求对传统工程教育模式进行改革，改变单一的以教师为主的教学模式，让学生回归课堂。食品科学与工程专业属于工科门类，肩负着为食品行业培养技术人员的重任，本专业根据国家“以本为本”的要求，结合国际工程专业认证“产出导向（OBE）”的基本原则与基本要求，对我校的食品科学与工程专业的培养方案进行了修订，尤其是核心课程进行认真地梳理，将有利于学生工程实践能力与创新能力的培养，更有利于工程认证毕业要求的达成。
一 核心课程建设与改革的顶层设计与指导思想
高校的专业建设的核心工作是课程体系的建设与不断完善。课程体系是指在一定的教育价值理念指导下，将课程的各个构成要素加以排列组合，使各个课程要素在动态过程中统一指向课程体系目标实现的系统[1]。课程体系是实现培养目标的载体，是保障和提高教育质量的关键。课程体系中最关键的课程称为核心课程，是学生学习过程中核心知识体系与经验结构的总称，是把自然科学、人文社会科学与人的生存、发展相联系起来的知识与经验体系，通过核心课程的学习可让学生掌握走向社会所必需的素质与能力[2]。
工程专业认证强调高等教育教学要以“成果导向（OBE）”理念来设计教学内容与教学环节[3]，此理念已被教育届高度认同。成果导向理念强调专业教学设计和实施以学生接受教育后所取得的学习成果为导向，教学的重点聚焦于“学生产出”，注重学生创新、实践等能力的培养[4]。它是围绕学生的最终“成果”来组织和开展教学，以明确的综合能力的掌握为目标来设计教学过程，最终促成学习成果的达成。为了做好本次教学改革，经过充分的论证建立了专业建设的顶层设计目标：以OBE 理念为基础，充分贯彻工程认证的通用标准与补充标准，认真参考本专业国家标准[5]，结合河南省乃至全国食品行业的人才需求特点，建立有利于创新能力与综合素质培养的核心课程体系，并进行教学方法的全面变革。
二 按照国家新工科建设要求重构核心课程体系
长期以来，为了更加适应优秀人才培养的需要，全世界各国教育届不断对各自的专业课程体系进行变革。美国有课程研究专家曾对100 多所四年制大学的课程作过统计，发现平均每年要淘汰5%的旧课程，增加9%的新课程，课程内容也不断地变更与完善[6]。本校食品科学与工程专业建立30 多年来，也在不断地改革课程体系，以达到高素质人才培养的需求。
（一）广泛的调研是做好课程建设的基础
为了做好本次教学改革，本专业以新工科建设要求与OBE 理念为指导，充分贯彻工程认证的通用标准与补充标准，认真学习了本专业国家标准；实地考察了江南大学、河南工业大学等8 个知名高校食品科学与工程专业，获取了15 个学校本专业的培养方案；并多次召开座谈会，听取了三全食品、双汇集团、河南农科院农加所等企业与科研单位的意见，这对于做好本次核心课程体系建设起到了重要的作用。经过对15 个学校的人才培养方案进行初步分析，优选出10 个具有代表性的学校的核心课程的名称学时及学分进行了汇总与统计，具体见表1。表1 中10 个学校有8 个通过工程专业认证，具有很强的参考价值；4 个为农林类大学，与我校具有一定的相似性。
（二）核心课程体系的确定
参考表1 中10 所院校的课程设置，并给合“科学+工程+人文+其它”基本知识结构要求，确定了我校食品科学与工程专业的核心课程体系（包括学时与学分），见表2。表2 中列出了我校本专业的10 门核心课程，为了使知识结构更加科学完整，机械设计基础、食品安全学、食品营养学3 门课程虽然没有被列入核心课程，但作为本专业的专业必修课程，分别设置64 学时/4.0 学分、24 学时/1.5 学分、24 学时/1.5 学分。13 门专业必修课中有5 门工程类课程，学时学分及实践环节均达到了工程认证的要求，可以培养学生良好的工程实践能力。
从表1 可以看出，每个学校的专业核心课程有很大的相似之处，大部分为8-10 门，10 所院校综合一起共13 门食品专业核心课程，其中6 门为专业基础课，分别为食品工程原理、食品化学、食品生物化学、食品微生物学、工程图学与机制设计基础；还有7 门专业课程，分别为食品机械与设备、食品分析与检验、食品工艺学、食品保藏学、食品工厂设计与环境保护、食品安全学、食品营养学。从表1 可以看出10 所院校该专业有一个共同特点，均体现综合性人才培养的基本思路。美国高校各工程专业的课程设置均要求体现“科学+工程+人文+其它”基本知识结构[7]，所以我国很多高校食品专业的课程设置也从以前的以食品加工技术为主转向加工技术、安全控制、营养调控并重，使学生具备多方面的能力，更能适合企业对人才的需求，这与我国新工科建设“创新我国高等工程教育、重构知识体系”的要求相吻合[5]，这是本专业这次教学改革的一个重点建设内容。
实现课程教学与信息技术的深度融合是近年来高等教育重大变革的要求之一。经过多年的建设，本专业先后建设了《食品工艺学》、《食品机械与设备》、《食品分析与检验》等课程教学网站，开通了“食品工厂装备与设计”、“食品工程原理”等课程微信公共号，将网络信息资料、视频图片、实验内容发布供学生学习使用，极大丰富了教学内容。由于教学信息化建设的突出成绩，《食品工艺学》被评为国家级资源共享课程，《食品分析与检验》与《食品机械与设备》建设省级与校级在线开放课程，在“爱课程网”上全部上线运行。
（3）巨量淤泥的出路令项目实施单位感到棘手。河道清淤工程中，采用堆场把淤泥堆放在指定的位置等其自然干燥是目前主要的处理方式，但堆场存放会占用大量土地资源，且巨量淤泥长年累月堆放处置不现实。同时，这些堆场的淤泥水分难以蒸发，只在表面形成一层硬壳，形成沼泽地。
本次调整后的专业课程体系，再辅以部分通识课程与选修课程，达到了“科学+工程+人文+其它（特色）”基本知识结构要求，经过专家率论证可以有效地支撑工程专业认证的12 条毕业要求；同时，本次调整将食品安全学、食品营养学列入专业必修课，使知识结构更加完整科学，可以更好地体现出国际上“加工技术、安全控制、营养调控并重”的食品类专业建设理念。结合河南省食品行业的发展特点，本专业的主要特色为畜产品与速冻面米食品加工工程与安全控制。虽然核心课程名称上没有明显体现，但授课内容上有明显的侧重，也设置了多门相关的专业选修课程。
表1 各学校食品科学与工程专业核心课程设置对照表
表2 本专业的核心课程设置情况
三 基于OBE 理念的核心课程教学方法改革
（一）积极开展信息化教学方法
随着我国城市化建设的进程加快，尤其是湖南省，每年都有大量的农民工涌入，其中女性为数不少。政府对于提高农民工生活质量有着重要的使命和责任。但是目前很多农民工的体育参与意识不强，这就需要我们加大体育锻炼的宣传力度，利用新媒体、传统媒体等多种宣传方式来让农民工意识到体育锻炼的重要性，并且能够激发他们参与的热情，可以培养他们体育锻炼的意识。
在开花期间，番茄生长温度应该控制在25℃-28℃范围内。通常情况下，温度在15℃以下或是30℃以上均不会影响到开花结果。温度和光照直接影响番茄栽培成效，将反光幕放置在温室后墙，可以有效提升温室的光照强度。需要合理控制植株栽培密度，可以有效改善光照强度，使日光温室保持合理的湿度，提供充足的水分和养分支持[2]。
（二）积极转变思路，实施由“教”向“学”的转变
POA教学材料使用与评价理论框架中验证教学材料使用有效性的第三个重要指标是“产出目标达成”，它主要包含参与度、获得感和产品质量三个子指标，涵盖了学习中行为、认知和表现三个维度（文秋芳，2017）。三个产出子指标又可再细分为若干评价小项目，如参与度指标可细分为产出实践、学习主动性和注意力三项，获得感指标可细分为语言产出能力、思辨能力和知识面三项，产品质量指标可细分为交际效果和目标语言项目使用两项（毕争，2017）。由于本研究未开展相关访谈和前后测实验，本部分将不讨论产品质量及其子项目，而将主要从预测性评估角度出发，讨论POA大学英语网络自学模式中，教师介入如何提高学生参与度和获得感。
研究表明，当教学方式从讲授改为课堂讨论，或是吸引学生积极参与的学习活动，或者通过向别人施教而学习时，学生们能够学得更多；当学生积极活跃地投入学习的过程，而不是被动地坐在一边听讲时，他们更有可能避免死记硬背而走向更深层次的理解[6]。
改变传统教师一言堂的教学模式，使师生、生生、生本间能够多层次地对话，让学生更多地参与教学活动；教师变导师，与学生组成学习共同体，引领学生学习，是大学课程由“教”走向“学”的关键。为了更好地达到这样的教学目标，本专业教师进行了长期的教学改革实践，推行了“基于项目的教学”方式，起到了很好的教学效果。如在《食品工厂设计》授课中，学生每3 个人组成1 个项目组，每组确定1 个食品工厂设计项目。每学习一章，就按章节内容完成一份作业。如完成1 份项目建议书、工厂总平面设计图、工厂产品方案、主要产品工艺流程设计、车间设备选型、管路设计与布置等。项目组要通过查询书籍期刊、企业网站等收集资料，筛选分析、组内讨论来完成设计。每一部分作业均要有2个小组制作PPT 讲解展示，其它同学参与点评与讨论，极大提高了学生的学习积极性。整个教学过程中，学生充分参与，实现了“做中学”，提高了知识掌握程度与实际操作能力，同时也锻炼学生的团队合作意识与合作能力，也可锻炼部分同学的组织协调能力，可以更好地达到工程认证的毕业要求与新工科建设要求。
（三）实施教学与研究相结合的探究式教学
在新技术革命与产业变革大潮下，要提高学生的创新能力与工程实践能力，教学过程也需要变革。变革的重点是突出教学与研究相结合，实施探究式教学。在《食品机械与设备》、《食品工程原理》、《食品工艺学》等课程的教学中，任课教师会选定诸如“智能分级设备”、“传热与传质在食品加工设备与工厂设计中的应用”、“食品常用的杀菌方法设备及应用”与“工业4.0”等专题，让学生自己看书、查资料，各写一篇不低于1500 字的综述性小论文。《食品机械与设备》课后习题的设置突出“学以致用”的原则，改变传统的设备结构与分类为主的习题，设置一半以上的根据生产需要进行设备选型的题目。在学生的小论文或设备选型习题写好之后，任课教师让学生们分组讨论，发表各自观点，每组选代表在课堂上讲解，同学们表现积极，课堂气氛活跃。教学与研究相结合的教学方法，让学生在“做中学”，提高了学生的自学能力与研究探索能力，非常符合工程专业认证的要求与理念，提高了知识与技能的掌握程度，有利于学生创新能力的提高。
表3 课程体系对毕业要求的支撑关联度矩阵
四 核心课程对毕业要求的支撑情况
按照工程认证要求，专业课程体系需要能支撑12条毕业要求。本专业对10 门核心课程与3 门专业必修课（教学内容+教学方法）对毕业要求的支撑关联度进行了分析，关联度矩阵见表3。从表3 可以看出，本专业的专业课程体系设计合理，可以较好地支撑12 条毕业要求，尤其对前7 条毕业要求的支撑度很高；通过课程实践环节的分组学习，合作讨论及汇报演讲，对于毕业要求9 和毕业要求10 也可起到较大的支撑作用。该课程体系对于毕业要求8（职业规范）与毕业要求11（项目管理）的支撑较弱，但培养方案中的“大学生职业发展与就业创业指导”课程及部分管理类的课程可有效支撑，同时毕业实习及生产实习环节可以有效地训练学生的职业规范及项目管理能力，也可以对这两条毕业要求起到较大的支撑。
五 结束语
新时代对人才素质提出了新的要求，高度重视学生的工程素质与创新能力。本专业结合工程专业认证的“产出导向（OBE）”理念和“学生中心”的要求，充分参考了国家专业标准，对食品科学与工程专业人才培养方案进行了修订，制定了一套科学合理的专业核心课程体系，并对核心课程的教学方法进行了全方面改革；按照工程认证要求进行了核心课程对毕业要求的支撑度分析，本专业的核心课程体系可以有效地促进毕业要求的达成，可以为食品行业培养出工程实践能力强且具有创新能力的优秀人才。本次教学改革取得了初步成效，我们会对学生学习与从业情况进行追踪，及时了解情况，按照工程认证“持续改进”的要求及时进行调整，努力为国家培养出更多工程实践能力强的创新人才。
参考文献
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本文引用格式： 张剑，等. 基于OBE 理念的食品科学与工程专业核心课程建设研究[J].教育现代化，2019，6(87):170-173.
基金项目： 2017年河南省高等教育教学改革研究与实践项目（2017SJGLX240）；河南省教育科学“十三五规划”2018 年度课题（2018-JKGHYB-0034）。
作者简介： 张剑，男，教授，现为河南农业大学食品科学技术学院教师，主要从事食品科学与工程方面的教学与研究工作。
DOI： 10.16541/j.cnki.2095-8420.2019.87.064
标签：产出导向论文; 食品科学与工程论文; 核心课程论文; 教学改革论文; 工程认证论文; 河南农业大学食品科学技术学院论文;