基于OBE理念的《食品机械与设备》课程教学改革探索

张剑 安艳霞 潘治利 李家寅 徐超 张蓓

摘要：文章针对《食品机械与设备》课程进行教学研究及探索，基于OBE理念并结合“一个中心、三个结合”的教学方法，开展了该课程的教学目标、教学内容、实施方案和结果评价等环节的课程建设;引入“互联网+”教学手段，采用线上课程（MOOC）与线下混合式教学模式，实施加工工艺与设备相结合的实践教学方式，推行与生产需要相联系的设备选型应用的课程习题（体系），研究与实行了探究式学习，促进了教学目标与毕业要求的更好达成，可为本行业培养出更多实践能力强的创新型人才。

关键词：食品机械与设备;教学改革;成果导向;探究式学习

中图分类号：G642.0     文献标志码：A     文章编号：1674-9324（2019）40-0083-03

美国加州大学洛杉矶分校副校长Cindy Fan在考察我国高等教育时说，中国的课堂教学模式是“单声道”的，课堂是教师的“一言堂”，学生缺少参与机会，课堂气氛沉闷，学习效果较差。2016年我国成为“华盛顿协议”的正式成员国，很多工科专业要进行工程专业认证，专业认证强调“学生中心、成果导向（OBE）与持续改进”三大基本理念，这使成果导向式教学逐渐被人们所熟知，开始在教学工作中应用。在2018年6月教育部的成都会议上也重点强调了OBE理念的重要性。OBE理念重点聚焦于“学生产出”，注重学生创新、实践等能力的培养。它不再是正向的知识灌输，而是围绕学生的最终“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。《食品机械与设备》是食品类专业的一门专业基础课程，为了达到更好的教学效果，近年来课程组按照OBE理念改进教学，取得了明显的成效。

一、加强教学研究，更新教学理念

高等教育学会会长瞿振元指出：“没有高质量的课堂教学，就没有高质量的高等教育”。《食品机械与设备》是食品类专业的一门专业基础课程，主要介绍在食品加工中所用到的各种机械设备的结构组成、工作原理、性能参数及其应用。在以往的教学中，以单向的知识传授为主，也是一种“单声道”教学模式，加之机械设备结构原理复杂，很多同学因缺乏足够的空间想象力而无法理解知识点，教学效果不佳。近年来，课程组逐渐将OBE理念融入教学中，并坚持一个“中心”与三个“结合”的教学方法，发挥学生的中心地位，坚持课内与课外统筹结合、实现科学与人文相适应、教学与研究相关联，并将现代信息技术融入教学中，明显提高了教学效果。

课堂教学必须改变以教师为主体的模式，充分发挥学生的中心地位，让学生成为课堂的主人，教师成为引导者。在《食品机械与设备》课程以往的教学中，主要讲授各类设备的复杂结构与工作原理，有时会涉及设计与计算的内容，学生学习起来较枯燥，兴趣不高。再加上近年来培养方案调整，学时减少，需要改变教学思路与教学内容。课堂上不再重点讲授较复杂的设备结构，而是以设备的工作原理与设备在食品加工中的应用为重点。每章结束后，教师均布置一些课后练习，要求学生经过查阅资料、分组讨论进行设备的选型。如食品输送设备学习完后，让学生进行纯水生产、食用油脂生产、酱类产品生产适用输送泵的选用，要求确定泵的品种、产量与台数及生产厂家。最终制作PPT进行课堂讲解，教师按照选型的准确性给出平时成绩。

二、激发学生兴趣，提升教学效果

兴趣是最好的老师。学生们是否能够学习好某些内容，关键在于他们是否感兴趣。作为教师，不但要准备好教学需要的内容，另外一个重要的问题就是要想办法激起学生的兴趣。

（一）了解课程的重要性是激发兴趣的重要基础

在课程的绪论阶段，就可以给学生们讲解食品机械设备在食品工業中的作用，强调食品机械设备的应用与先进程度是食品加工能否实现工业化与现代化的关键;讲述食品机械的制造水平反映了一个国家科技发展的水平;讲述食品机械设备与食品加工工业在国内外的发展现状、我国在此方面与国外先进水平的差异、新技术在食品机械设备中的应用以及我国食品机械与食品加工领域所面临的巨大的商机。讲述这些内容可以通过一些实例来说明，例如：瑞典利乐公司生产的无菌灌装设备、日本佐竹公司开发的色选机与大米食味仪、国外公司开发的真空冷冻干燥机与反渗透盐装置等，让学生们明白现代的食品加工机械已经具有很高的科技含量，并且新技术还在不断地被应用于各种食品机械之中，这样会激起学生学习《食品机械与设备》的兴趣，使之达到更好的学习效果。

在课程开始阶段，还要向学生们介绍该课程的性质。让他们明白《食品机械与设备》是食品科学与工程专业的专业基础课，主要学习的是各种食品加工过程中用到的机械设备，学好《食品机械与设备》课程是学习食品工艺学的基础。这样能让学生明白学习的目的，使他们学习的目的与方向更明确。

（二）多途径、多环节激发学生兴趣

1.通过爱来感化学生。陶行知先生说过：没有爱，就没有教育。因为有爱，我们才有耐心;因为有爱，我们才有关心;因为有爱，我们才能和学生心贴心。心贴心的教育，学生乐于接受;只有心贴心，学生才会“亲其师、信其道”，进而“乐其道”，才能达到最佳的教育效果。

2.以幽默的语言吸引学生。幽默的语言，会使学生哄堂大笑，使紧张的神经得以放松，会使学生的注意力更加集中，使课堂效果得以加强。在教学方法上，可以在课堂上多为学生设置一些悬念，使学生更加认真地听讲与思考。

3.将历史引入课堂。“科学与人文相合”是目前得到高度认可的教学理念，可以有效激发学生的学习兴趣。如讲到食品输送设备时，课程组教师就会讲解中国古代使用的输送物料的装置，如龙骨水车、桔槔、坎儿井等水输送装置，两轮车、独轮车、舟船等物料运输装置。讲到粉碎设备时，介绍打制与磨制石器、石磨盘与石棒等石制工具，也会介绍青铜器、铁器、圆盘式石磨、八盘磨与水力米碓等中国古代的磨粉工具，让学生既学习了中国古代粉碎装置的发展变迁，也对中国古代灿烂的文明有了更深入的了解。

三、推进“互联网+”，实现信息化教学

（一）建设课程网站，推进教学信息化

在做好课堂教学之外，为了能让学生更好地进行课下学习，必须充分利用网络这种新的教育载体。从2011年以来，课程组收集与拍摄了2000多张食品加工厂的车间与设备照片、300多段设备操作的视频与Flash动画，编写了课程题库与试验指导书，制作了高水平的《食品机械与设备》课程教学网站：（http：//202.196.80.249/ jpkc/splimengqin/index.asp），并将我们课程的教育课件与讲义全部上传;在网站上及时发布本行业的科技进展与学术会议等信息。有了课程网站后，我们可以布置部分内容，让学生在网上自学，课堂上让学生试讲相关内容，并且让学生根据自学内容上交作业，很大地提高了学生的学习积极性，也有利于学生自学能力与综合素质的提升。每年对课程网站内容进行更新与修改，该网站利用率很高，访问量超过2万次。

（二）让微信成为辅助教学的重要手段

手机作为信息传递工具，已经不可或缺，为了让手机在学习上发挥更大的作用，课程组经过认真调查研究，建立了“食品工厂装备与设计”的微信公众号，图1为课程微信公众号的二维码。课程组将平时收集与录制的食品加工视频上传至公众号，定期转载食品行业的相关技术发展信息，发布每章的课后作业，只要同学关注公众号，就能观看阅读。经过两年的应用发现，微信公众号在本课程的信息化教学方面发挥了显著的作用。

（三）建设在线课程，实施混合式教学

信息技术与教育教学深度融合的新探索给中国高等教育“变轨超车”提供了重大机遇。在线开放课程（MOOC）是推动大学教育供给侧改革的重要引擎，能够实现“以教为主”向“以学为主”转变、以“课堂教学为主”向“课内与课外相结合”转变，可以实现课程和平台的多种形式应用与共享，提高教育教学质量[5]。食品机械与设备已在“爱课程”上线，网址为：https：//www.icourse163.org/spoc/learn/HENAU-1002812003#

/learn/announce.每一章节的核心知识点与重点、难点均录制了授课视频，并且将课程的所有PPT均转成PDF上传系统，使学生可以在线学习，目前课程的使用效果非常好，同学们反映没听懂的可以下课后再看，并且难点可反复看，使学生增强了对课程内容的理解。利用充分交流区，很多有问题的同学可以在交流区提问与交流，架起一条新的沟通桥梁，使师生交流更加顺畅。

四、以OBE理念改革实践教学

新工科建设高度重视实践教学环节，OBE教学理念也高度强调实践环节的重要性。作为教师，要不断变换实践教学方法，达到学生真正掌握的目的。本课程组近两年来将传统的参观演示性实验变革为亲身操作实验。结合食品工艺实验室的现有设备，并进行了适量添置，组成速冻饺子生产线、面条馒头生产线、纯净水生产线、月饼生产线。笔者就以速冻饺子生产线为例介绍实验环节的开展过程。该生产线由绞肉机、盘刀式切菜机、馅料混合机、饺子成型机、双螺旋速冻机、包装机、喷码机与冷库组成。笔者让学生5人为1组，首先写出实验所用材料，交实验员准备;然后学生从切菜、绞肉、制馅、饺子成型、速冻、包装、喷码到入库，每个环节让学生利用相应设备亲自制作，最后做出成品速冻饺子。本实验的重点是让学生掌握设备的结构原理与应用，要求做出符合要求的成品，对饺子的质量不做过高要求。学生实验要求每人参与;实验过程要求学生拍照、录视频，用CAD绘制部分设备的简单结构与原理图，最后制作Word文档实验报告上交教师，每个班选择2组优秀作业制作成PPT，并进行讲解。通过这种综合实验，明显提高了学生的兴趣，使学生深入了解了所用到设备的结构原理与应用，对相应产品的生产工艺也有了一定的了解;实验报告制作要求图文并茂，锻炼了学生文档检索与总结归结的能力，PPT制作与讲解可以明显地促进学生综合能力的提高。

五、实施教学与研究相结合的探究式教学

在当今这个信息社会中，由于知识的更新很快，培养学生的自学能力至关重要。“新工科”大力推行基于问题的探究式学习、基于项目的讨论式教学等，要突出教学与研究相结合。

笔者选定“智能分级设备”、“挤压熟化设备”、“无菌包装设备”与“工业4.0与中国制造2025”几个专题，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，介绍设备的原理、应用、研究现状与发展前景。课后习题的设置也突出“学以致用”的原则，改变传统的以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。以色选设备选型为例：小麦清理过程中使用色选机，一条生产线日处理小麦700吨，另外一条生产线日处理小麦400吨，请各选型适用色选机。一条大米生产线，日生产大米200吨，利用色选机分选大米中异色粒，请选型适用色选机。一条茶叶生产线，日生产茶叶5吨，利用色选机分选茶叶中的异色茶片或杂质，请选型适用色选机。

在学生的小论文或设备选型习题写好之后，笔者利用一节课时间，让学生们5—6人一组分组讨论，谈论各自的观点，然后每组选出代表在课堂上讲解，大家争先恐后，课堂气氛相当活跃。课下学生们普遍反映不错，不但提高了自学能力，还通过查资料，对设备的发展现状有了较为深刻的了解。许多同学逐渐养成了自学及查阅资料的良好习惯，并且把它迁移了其他课程的学习中。

六、结束语

2016年我国已成为《华盛顿协议》的正式成员国，利用OBE理念改革传统的教育教学模式已成为当务之急。本课程组按照OBE理念并结合“一个中心、三个结合”的教学方法，对《食品机械与设备》的教学目标、课程内容、教学方法和成绩评价进行了梳理，课程中积极引入“互联网+”教学手段，大力开展在线课程（MOOC）与线下混合式教学，实施加工工艺与设备相结合的实践教学方式，推行与生产需要相联系的设备选型式的课程习题（体系），研究与实行了探究式学习等，让学生由被动听讲变成主动学习，让他们成为课堂的主人，提高了学生对知识的掌握程度，使知识可以真正内化于心，使教学目标与毕业要求真正达成，对于学生工程能力、创新能力的提升会有明显成效，可以培养出更符合社会需要的能解决复杂工程问题的复合型高级人才。

参考文献：

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