基于OBE理念的“食品工程原理”专业核心课程建设_刘荟萃.pdf
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1、 255 专题论述食品工业 2023 年第44卷第 2 期基于OBE理念的“食品工程原理”专业核心课程建设刘荟萃*,王树林,叶英,韩丽娟,陈霞青海大学农牧学院(西宁 810016)摘要“食品工程原理”是食品科学与工程的专业核心课程,旨在培养学生的工程意识和分析、解决食品生产中实际问题的能力。传统教学过程枯燥、知识点繁杂、教学效果差,难以满足食品行业发展的需求。为提高学习效果,基于成果导向教育(Outcome-based education,OBE)理念,对标学生的毕业要求设定课程目标。借助“雨课堂”智慧教学平台开展线上线下混合式教学,分别在课前、课中、课后3个教学环节确定具体的线上和线下教学方
2、案,优化教学内容和教学手段,提高课程的教学质量和学生的学习效果。关键词食品工程原理;成果导向教育理念;雨课堂;线上线下Core Course Construction of Food Engineering Principles Based on Outcome-Based Education IdeaLIU Huicui*,WANG Shulin,YE Ying,HAN Lijuan,CHEN XiaCollege of Agriculture and Animal Husbandry,Qinghai University(Xining 810016)Abstract Principles
3、of Food Engineering is a core course of food science and engineering,which aims to cultivate students engineering awareness and ability to analyze and solve practical problems in food production.The traditional teaching process was boring and complicated,and the teaching effect was poor,which was di
4、fficult to meet the needs of the development of the food industry.In order to improve the learning effect,based on the concept of outcome-based education(OBE),curriculum objectives were set for the graduation requirements of students.The combined online and offline teaching were carried out with the
5、 help of the smart teaching platform of Rain Classroom.The specific online and offline teaching schemes were determined in the three teaching links of pre-class,middle-class and after-class respectively,so as to optimize the teaching content and teaching means,and to provide the teaching quality of
6、the course and the learning effect of students.Keywords principles of food engineering;idea of outcome-based education;rain classroom;online and offline*通信作者;基金项目:青海大学专业核心课食品工程原理建设项目(ZYHX-202114),青海大学一流本科课程建设背景下食品工程原理课程的教学改革探索与实践教学改革项目(JG-21-02)“食品工程原理”是在高等数学、物理学和物理化学等基础上开设的专业基础课,也是青海大学食品科学与工程专业的核心课
7、程。该课程的学习为后续食品工艺学、食品机械与设备等专业课程的学习奠定基础,在食品科学与工程专业课程体系起到承上启下的作用。“食品工程原理”是一门工程性极强的课程,主要研究内容包括食品加工和生产过程中各种单元操作的基本原理、工艺计算、设备选型、设备参数设计等1-2。由于“食品工程原理”课程通篇涉及大量的公式推导、工艺计算、设备构造等,导致教学过程枯燥乏味,很难激发学生的学习动力。传统教学过程只能通过教师的反复讲解和强调,进行大量的例题练习才能迫使学生掌握相关的重难点知识。但此教学手段和学习方式导致学生缺乏举一反三的能力,很难掌握灵活解题的思路,题目稍有变动便束手无策。学生在后续的课程设计中更是难
8、以做到游刃有余。另外,对于工程背景较弱的在校学生来说,缺乏对食品机械和生产线的基本认知,很难理解复杂的工程原理和设备构造,做不到将理论与工程实际相结合3-5。鉴于“食品工程原理”传统教学中存在问题,探索有效的教学方式、培养学生对工程类课程的学习兴趣、提高学生学习的积极性是上好食品工程原理的关键。结合国家教育部对新工科建设的新要求,以食品科学与工程专业在工程教育认证过程中开展的课程改革为切入点,以学生为中心,探索“食品工程原理”课程的教学思路尤为重要,对提高食品科学与工程专业教学质量、培养工程型人才具有重要意义。OBE是以考核学生的学习成果为导向的教育理念,注重教学的产出6-7。青海大学食品科学
9、与工程专业于2020年获批国家级一流专业,推进建设的同时正在筹备专业认证,格外重视学生的工程教育,核心目标是能够培养满足行业发展的工程性型人才。OBE理念正好是符合工程教育的核心理念之一。因此,将OBE理念应用于“食品工程原理”课程教学,并结合课程目标支撑学生的毕业要求,探索“食品工程原理”的课程建设与教学改革,为食品科学与工程专业的建设和学科发展奠定扎实的工程基础,同时也为同类课程的建设和教食品工业 2023 年第44卷第 2 期 256 专题论述学改革提供参考。1基于OBE理念的课程目标确定基于OBE理念,课程目标必须能够支撑专业毕业目标6。因此,在OBE理念基础上,结合国家级一流本科专业
10、建设和专业认证的要求,进一步修订课程的教学大纲,确定了“食品工程原理”的课程目标。课程目标分别为:(1)通过课程学习,能够熟练掌握几种常用的工程方法并树立起用工程方法解决问题的观点;(2)能够掌握食品工程各个单元操作的基本原理及基本理论,并独立进行食品加工过程中有关单元操作的工艺计算、设备选型及改进等工作;(3)能够对一些简单设备和工艺过程进行设计,增强学生的实践能力。通过课程学习,要求学生能够学会运用“食品工程原理”课程理论中的基本原理来设计单元操作设备,树立既考虑技术上的先进性与可行性,又考虑经济上的合理性,并注意到操作时的劳动条件和环境保护的正确设计思想,在这种设计思想指导下进行设计,能
11、完成给定的生产任务的单元操作设备。根据“食品工程原理”课程目标与食品科学与工程专业毕业要求的支撑关系(见表1)可知,该课程教学目标很好地支撑学生的毕业要求。2优化课程知识体系“食品工程原理”课堂教学内容强化工程“应用”意识。“食品工程原理”的教学内容为食品加工和生产过程中的主要单元操作,来源于实际食品生产过程,其实践性和应用性极强。教学内容的设计应与实际食品生产结合起来,符合食品产业的发展趋势8。因此,对教学内容及学时分配进行优化(如表1所示)。如在以往教学过程中,关于萃取和蒸馏章节的讲解较为详细,考虑到蒸馏和萃取在食品加工中的应用较少,在新的教学内容安排中将萃取章节改为自学,将蒸馏部分的教学
12、时长进行缩短。表2优化后的食品工程原理教学内容及学时分配章节2019级2020级第一章绪论2学时绪论2学时第二章流体力学基础10学时流体力学基础10学时第三章颗粒与流体之间的相对流动5学时颗粒与流体之间的相对流动6学时第四章传热6学时传热6学时第五章蒸发3学时溶液浓缩7学时第六章制冷3学时干燥6学时第七章干燥4学时吸收与蒸馏8学时第八章吸收3学时膜分离3学时第九章蒸馏6学时第十章萃取3学时第十一章膜分离3学时3基于OBE理念的线上线下混合教学模式基于OBE教学理念,设计线上线下相结合,课前、课中、课后的教学方案,如图1所示。图1线上线上相结合的混合教学模式3.1食品工程原理线上教学设计线上教学
13、设计分为课前、课中、课后3个环节。3.1.1课前预习环节教师在课前发布课程预习内容和导学单。利用线上优质教学资源如江苏大学教学团队建设的“食品工程原理”慕课,该慕课资源内容丰富,教学水平高,能很好地满足教学要求。结合青海大学学生实际情况,借鉴一部分慕课内容,同时教师根据教学需求自行制作预习课件,同时制作导学单。借助“雨课堂”智慧教学平台发布预习课件和导学单(如图2所课程目标毕业要求1毕业要求2毕业要求3毕业要求4毕业要求5毕业要求6毕业要求7具有身心健康、品德高尚、意志坚强、勤奋刻苦、乐于创新的良好素质具备文史哲艺基础理论知识,具有较强的人文精神和社会责任感具备基础扎实的数学、物理、化学等基本
14、理论知识,并能够将数学、自然科学、生命科学基础和专业知识用于解决工程问题能熟练地运用外语进行交流和阅读专业文献,熟悉计算机操作技术掌握食品保藏与加工的基本理论、专业知识和实验技能,具有综合运用专业知识进行食品生产和研发的能力掌握食品加工单元操作基础理论、工艺原理及生产装备的构造,具备设备选型、食品工程设计及技术经济分析的能力掌握食品质量与安全管理知识及食品分析与检测方法,熟悉食品工业发展方针、政策和法规,能综合运用专业知识发现和解决食品生产过程中的质量问题,具备从事食品质量控制和企业管理的能力123表1“食品工程原理”课程目标对食品科学与工程专业毕业要求的支撑关系 257 专题论述食品工业 2
15、023 年第44卷第 2 期示),学生在课前完成预习环节。教师可以在此环节进行监管、督促学生及时完成预习内容并整合分析平台数据,针对学生预习反馈及时调整线下课堂教学的教学方案,达到以学生为中心,以成果产出为导向的教学效果。图2课前推送的预习内容3.1.2课中教学环节图3“雨课堂”在课堂教学中的应用采用线上与线下相结合的形式进行。课中线上教学主要是给学生观看一些设备或抽象原理的相关视频,让学生能够直观地了解设备内部构造和工作原理。较为抽象的原理也采用视频或动画形式进行展示,并结合教师的讲解,学生就可以快速高效地掌握。另外,在课堂教学过程中考察学生对重难点知识点的掌握情况,可借助“雨课堂”智慧教学
16、平台发布课堂测验题,及时了解学生的听课效果,测验数据可作为过程性评价的依据(如图3所示),同时也能督促学生听课。即使课堂教学以线下进行,也可同时在“雨课堂”进行录制,形成视频回放,以便学生课后复习。3.1.3课后学习环节该环节以线上形式进行。“食品工程原理”课程知识点繁杂、工艺计算涉及公式多,在课前预习和课堂学习的基础上,还需在课后进一步复习和巩固。在课后,学生可根据自身情况通过查看课件和课堂教学形成的视频,内化吸收所学内容。另外,授课教师通过“雨课堂”平台适当推送作业和阶段性测验题,学生完成作业和测验题后,教师批改后及时向学生反馈薄弱环节,督促学生尽早查缺补漏,从而提高学生的学习效果。图4课
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