基于OBE理念的課程教學設計與實踐

蔡銘 田寶明 王龑 劉琦 孫培龍

[摘 要] 產出導向是工程教育認證的核心理念，貫穿于學生培養的全過程，課程教學是過程培養的核心環節。以“食品試驗設計與統計分析”課程為例，堅持以學生為中心、產出導向和持續改進的理念進行課程教學設計，在課程目標、教學環節、課程考核及評價、課程思政等方面進行系統設計與闡述，建立基于工程教育背景下的課程教學體系，為食品科學與工程類等相關專業的課程教學設計和實踐提供依據。

[關鍵詞] OBE;課程設計;課程目標;持續改進;課程思政

[基金項目] 2019年度浙江工業大學校級教改項目“基于產出導向的課程教學設計、實施和評價改革實踐——以‘食品試驗設計與統計分析’為例”（JG201919）

[作者簡介] 蔡 銘（1979—），男，浙江富陽人，博士，浙江工業大學食品科學與工程學院食品質量與安全系系主任，副教授，主要從事天然產物功能成分開發與利用、食品非熱加工研究。

[中圖分類號] G642.3 ? [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-9324（2022）18-0097-04 [收稿日期] 2021-08-10

工程教育認證已成為我國高等教育中工科類專業建設和質量提升的重要要求與標準，產出導向（Outcome-based Education， OBE）是工程教育認證的核心教育理念，必須貫穿于人才培養的全過程[1]。我國高校的教育理念也從以教師教授為主，轉變成以學生學習為中心，學生學會并理解理論知識，掌握各種能力是專業育人的關鍵。畢業要求是專業培養學生在畢業時所要達到的基本要求與能力，而在專業教育培養過程中，課程教學是實現培養目標和畢業要求的基石，是達成學生能力培養的關鍵環節。因此，OBE理念需要在課程教學中設計與踐行，以達成課程目標，達到畢業要求。那么，如何在課程教學中注入OBE理念，讓課程教學有力支撐專業工程教育特色，亟須在課程教學中提前設計與規劃。

本文以“食品試驗設計與統計分析”課程為例，堅持以學生為中心、產出導向和持續改進理念的工程教育認證要求進行課程教學設計與實踐，同時將思想政治教育融入課程教學，實現思政育人和專業育人融合協同，由此為食品科學與工程類專業的課程教學提供借鑒。

一、基于OBE理念的課程教學設計體系

學生中心、產出導向、持續改進是工程教育認證的內涵，要求專業教育注重學生能力的培養，達成畢業培養目標和要求，實現解決復雜工程問題能力的培養[2]。專業培養的基礎在課程，因此，在課程教學全過程融入OBE理念，合理設計課程目標、教學內容、教學方法與考核評價體系，形成完整持續的以工程認證為標準的課程教學體系。課程教學設計的核心思想邏輯如圖1所示。

專業教育以學生為中心，課程教學過程中需要有明確的課程目標，而課程目標與畢業要求指標點對應覆蓋，且每條畢業要求指標點可由1～2項課程目標支撐。為達成課程目標，需要通過合理設計課程教學過程，包括教學內容、教學方法、教學形式等，綜合評價課程目標的達成情況。不同的教學內容對應不同的課程教學目標，而如何通過教學內容實現課程目標，需要采用各種教學方法和教學形式。如何評價課程目標是否達成，那就要設計考核評價體系，通過過程考核和考試測驗等環節，構建多角度、多層次、多環節的評分評價系統[3]。為達成課程目標，整個教學過程、教學考核評價過程均需要一定的教學條件、課程資源及教學監督管理的組織和支持。而課程目標、教學過程和考核評價體系相互間都會通過一輪教學得到相互間的反饋，提出此輪教學過程中存在的問題和有待改善的地方，從而實現課程教學的持續改進，以優化各教學環節和評價系統，實現教學設計和過程的進一步完善和提升，更有利于培養學生的能力。

二、OBE的課程教學設計實施

以“食品試驗設計與統計分析”課程為例，具體呈現以學生中心、產出導向、持續改進為標準的課程教學設計體系，以進一步闡述畢業要求、課程目標、教學過程、考核評價體系之間的關系。同時，在課程教學中融入思政元素，實現思想政治教育。

（一）畢業要求指標點與課程目標

“食品試驗設計與統計分析”課程在食品類專業工程教育中十分重要，學習本課程的主要目的是讓學生掌握數據處理和試驗設計的基本原理和方法，使學生能夠獨立設計試驗和實施試驗，并能對試驗結果進行正確的統計處理，針對食品領域中的相關問題進行分析，對解決復雜工程問題能力的培養起到至關重要的作用[4]。根據對工程教育認證12項畢業要求及分解點的理解，本課程主要支撐畢業要求中的工程知識、問題分析、研究等[5]?？傮w上，課程目標與畢業要求指標點一一對應，課程目標1、2、3分別對應了指標點1.3（工程知識）、2.3（問題分析）和4.3（研究）。

（二）教學過程設計

為達成課程目標，需要設計系列針對性、多角度、多層次的教學環節，如在教學內容、教學方法、教學形式等方面進行設置，以有效幫助學生掌握課程知識，達成課程目標。為實現不同的課程目標，需要對課程內容進行恰當選擇，哪些內容需要重點講解和掌握，哪些內容只需簡單了解，將對課程目標的實現和學生能力的培養起到一定作用。譬如，為支撐畢業要求1.3能夠將相關知識和數學模型方法用于推演、分析食品質量與安全問題，課程內容中試驗數據的誤差分析將作為重點講解內容。該內容的學習可對數據的準確性和可靠性進行處理、判斷與分析，有利于分析食品工程問題。針對畢業要求2.3和4.3，就需要詳細介紹幾種常用的試驗設計方法，包括正交試驗設計、均勻試驗設計、響應面試驗設計等。

除了教學內容的教授需要針對課程目標進行合理分配，課程教學過程中還要采用一定的方法和手段，提高學生學習的興趣和接受力，以最終實現畢業要求指標點的有效達成。目前，教學方法和手段豐富多樣，比如線上教學、線上線下結合、翻轉課堂、案例教學等。為達成某一課程目標，針對具體課程內容，可選擇一種教學方法和形式。譬如，針對圖表分析的內容，可采用線上線下授課結合的翻轉課堂，先讓學生線上或自學課程內容，然后在課堂上針對特定的圖或表進行討論分析，以正確掌握科學制表和繪圖。同時，可采用上機等實踐環節，促進學生學以致用的能力，快速掌握知識點。

（三）教學考核體系設計

考核方案的制定是評價課程教學和學生學習情況好壞的關鍵，也是對下一輪教學提出改進方案的前提。特別是工程教育認證突出過程性考核，不能簡單以期末考試作為唯一考核點。因此，在教學過程中要設計一些考核點，定性或定量評價學生對學習內容的掌握程度，分析學生能力培養情況。比如，在正交試驗設計內容的教學過程中，可以設置課前預習、課堂作業、課后作業、上機練習等多點多環節的平時成績考核點，強化過程考核。在試題設置過程中，要根據課程目標進行試題的分布布局，針對不同目標有不同的題目，以觀察學生在不同課程目標上的掌握程度。

（四）課程思政設計

2016年12月，習近平總書記在全國高校思想政治工作會議上指出：要用好課堂教學這個主渠道，思想政治理論課要堅持在改進中加強，提升思想政治教育親和力和針對性，滿足學生成長發展需求和期待，其他各門課都要守好一段渠、種好責任田，使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協同效應[6]。食品產業是關系我國民生的第一大產業，但現存在較多的問題，因此需要培養德才俱佳的食品專業人才，不僅需要過硬的專業技術，還要具備思想道德品質。在食品專業課程的教學過程中，融入習近平新時代中國特色社會主義思想、中華優秀傳統文化、法律法規，以及職業理想和道德等方面的思政元素[7]。比如在講授均勻試驗設計方法時，由于該方法由我國數學家發明，可對比其他方法，在授課過程中融入職業理想相關的思政元素，以增強學生的社會責任感和職業素養。針對數據處理的內容，可重點融入職業道德方面的思政元素，強調在職業工作中嚴謹踏實的工作作風和態度的重要性。

三、課程質量監督與持續改進機制

教學質量監督體系的建立，能夠保證課程教授和學習的高效性和持續改進，以提高課程目標的達成效率[8]。課程負責人制定（修訂）課程教學大綱，課程考核結束后，課程負責人負責匯總各教學班的考核數據，根據各考核環節確定支撐課程目標達成度的考核點及其權重值并充分說明支撐理由，計算課程目標達成度評價值;同時采用定性評價法進行分析與總結。依據課程目標達成度評價結果，分析和總結課程教學各環節的實際效果，發現課程教學的短板，擬定課程教學持續改進方案。系主任、學院依次審核本專業所有課程的目標達成度情況分析及持續改進報告。對于審核通過的課程，要求課程負責人在下一輪教學中按照擬定的持續改進措施開展教學活動。這樣形成了課程教學質量的目標達成導向、閉環運行和貫穿課程教學全過程的持續改進機制。達成度評價值計算的具體說明及示例如表1。

結語

課程教學是專業教育的基本單元，課程目標達成能夠支撐專業培養畢業要求達成。在課程教學中全面融入OBE理念，是實現專業工程教育認證的有效途徑。在課程教學設計、課程教學環節、課程教學評價、質量監督與持續改進、課程思政全過程實踐，推動工程認證。本文以“食品試驗設計與統計分析”為例，具體介紹了基于OBE理念的課程教學設計與實踐，可為工程教育過程中課程教學的實踐提供借鑒。

參考文獻

[1]ROGER Carrick， ALEKSANDER Czekanski. A Review of Outcome-based Education and the Use of Engineering Design Competitions to Improve Underrepresented Attributes[J]. International Journal of Engineering Education，2017，33（4）：1180-1188.

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[3]周祥曼，肖露，王靜，等.以產出導向為目標的機械制圖教學改革初探[J].高教學刊，2018（5）：135-137.

[4]李云雁，胡傳榮.試驗設計與數據處理[M].3版.北京：化學工業出版社，2017：1.

[5]李陽，劉旺鑫，鄭曉冬，等.基于食品安全通識教育的食品添加劑實驗教學探索[J].食品與發酵工業，2021，47（4）：312-316.

[6]習近平在全國高校思想政治工作會議上強調 把思想政治工作貫穿教育教學全過程 開創我國高等教育事業發展新局面[N].人民日報，2016-12-09（1）.

[7]劉琦，毛燚杰，蔡銘.“專業思政”視閾下思政元素的挖掘與融入路徑探索：以食品質量與安全專業為例[J].食品與發酵工業，2021，47（9）：343-348.

[8]廖寅飛.新工科背景下《試驗設計與數據處理》研究生課程的教學改革與實踐[J].教育教學論壇，2019（32）：118-120.

Design and Practice for Course Teaching under Principle of the Outcome-based Education in Food Experimental Design and Statistical Analysis

CAI Ming， TIAN Bao-ming， WANG Yan， LIU Qi， SUN Pei-long

（College of Food Science and Technology， Zhejiang University of Technology， Hangzhou，

Zhejiang 310014， China）

Abstract： Outcome based Education， OBE， is the core idea of engineering education accreditation， which should go throughout the whole process of education. Course teaching is the critical part in the training process. In this paper， course teaching design is carried out on Food Experimental Design and Statistical Analysis under the idea of student-centered， OBE， and continuous improvement. Course objective， teach process， assessment and evaluation， and ideological and political education have been designed systematically. A course teaching system based on engineering education is developed. Finally， it can be the basis of course teaching design for major of food science and engineering.

Key words： OBE; course teaching; course objective; continuous improvement; “curriculum ideological and political education”