基于OBE理念的课程教学设计与实践

[摘 要] 产出导向是工程教育认证的核心理念，贯穿于学生培养的全过程，课程教学是过程培养的核心环节。以“食品试验设计与统计分析”课程为例，坚持以学生为中心、产出导向和持续改进的理念进行课程教学设计，在课程目标、教学环节、课程考核及评价、课程思政等方面进行系统设计与阐述，建立基于工程教育背景下的课程教学体系，为食品科学与工程类等相关专业的课程教学设计和实践提供依据。

[关键词] OBE;课程设计;课程目标;持续改进;课程思政

[基金项目] 2019年度浙江工业大学校级教改项目“基于产出导向的课程教学设计、实施和评价改革实践——以‘食品试验设计与统计分析’为例”（JG201919）

[作者简介] 蔡 铭（1979—），男，浙江富阳人，博士，浙江工业大学食品科学与工程学院食品质量与安全系系主任，副教授，主要从事天然产物功能成分开发与利用、食品非热加工研究。

[中图分类号] G642.3   [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324（2022）18-0097-04 [收稿日期] 2021-08-10

工程教育认证已成为我国高等教育中工科类专业建设和质量提升的重要要求与标准，产出导向（Outcome-based Education， OBE）是工程教育认证的核心教育理念，必须贯穿于人才培养的全过程[1]。我国高校的教育理念也从以教师教授为主，转变成以学生学习为中心，学生学会并理解理论知识，掌握各种能力是专业育人的关键。毕业要求是专业培养学生在毕业时所要达到的基本要求与能力，而在专业教育培养过程中，课程教学是实现培养目标和毕业要求的基石，是达成学生能力培养的关键环节。因此，OBE理念需要在课程教学中设计与践行，以达成课程目标，达到毕业要求。那么，如何在课程教学中注入OBE理念，让课程教学有力支撑专业工程教育特色，亟须在课程教学中提前设计与规划。

本文以“食品试验设计与统计分析”课程为例，坚持以学生为中心、产出导向和持续改进理念的工程教育认证要求进行课程教学设计与实践，同时将思想政治教育融入课程教学，实现思政育人和专业育人融合协同，由此为食品科学与工程类专业的课程教学提供借鉴。

一、基于OBE理念的课程教学设计体系

学生中心、产出导向、持续改进是工程教育认证的内涵，要求专业教育注重学生能力的培养，达成毕业培养目标和要求，实现解决复杂工程问题能力的培养[2]。专业培养的基础在课程，因此，在课程教学全过程融入OBE理念，合理设计课程目标、教学内容、教学方法与考核评价体系，形成完整持续的以工程认证为标准的课程教学体系。课程教学设计的核心思想逻辑如图1所示。

专业教育以学生为中心，课程教学过程中需要有明确的课程目标，而课程目标与毕业要求指标点对应覆盖，且每条毕业要求指标点可由1～2项课程目标支撑。为达成课程目标，需要通过合理设计课程教学过程，包括教学内容、教学方法、教学形式等，综合评价课程目标的达成情况。不同的教学内容对应不同的课程教学目标，而如何通过教学内容实现课程目标，需要采用各种教学方法和教学形式。如何评价课程目标是否达成，那就要设计考核评价体系，通过过程考核和考试测验等环节，构建多角度、多层次、多环节的评分评价系统[3]。为达成课程目标，整个教学过程、教学考核评价过程均需要一定的教学条件、课程资源及教学监督管理的组织和支持。而课程目标、教学过程和考核评价体系相互间都会通过一轮教学得到相互间的反馈，提出此轮教学过程中存在的问题和有待改善的地方，从而实现课程教学的持续改进，以优化各教学环节和评价系统，实现教学设计和过程的进一步完善和提升，更有利于培养学生的能力。

二、OBE的课程教学设计实施

以“食品试验设计与统计分析”课程为例，具体呈现以学生中心、产出导向、持续改进为标准的课程教学设计体系，以进一步阐述毕业要求、课程目标、教学过程、考核评价体系之间的关系。同时，在课程教学中融入思政元素，实现思想政治教育。

（一）毕业要求指标点与课程目标

“食品试验设计与统计分析”课程在食品类专业工程教育中十分重要，学习本课程的主要目的是让学生掌握数据处理和试验设计的基本原理和方法，使学生能够独立设计试验和实施试验，并能对试验结果进行正确的统计处理，针对食品领域中的相关问题进行分析，对解决复杂工程问题能力的培养起到至关重要的作用[4]。根据对工程教育认证12项毕业要求及分解点的理解，本课程主要支撑毕业要求中的工程知识、问题分析、研究等[5]。总体上，课程目标与毕业要求指标点一一对应，课程目标1、2、3分别对应了指标点1.3（工程知识）、2.3（问题分析）和4.3（研究）。

（二）教学过程设计

为达成课程目标，需要设计系列针对性、多角度、多层次的教学环节，如在教学内容、教学方法、教学形式等方面进行设置，以有效帮助学生掌握课程知识，达成课程目标。为实现不同的课程目标，需要对课程内容进行恰当选择，哪些内容需要重点讲解和掌握，哪些内容只需简单了解，将对课程目标的实现和学生能力的培养起到一定作用。譬如，为支撑毕业要求1.3能够将相关知识和数学模型方法用于推演、分析食品质量与安全问题，课程内容中试验数据的误差分析将作为重点讲解内容。该内容的学习可对数据的准确性和可靠性进行处理、判断与分析，有利于分析食品工程问题。针对毕业要求2.3和4.3，就需要详细介绍几种常用的试验设计方法，包括正交试验设计、均匀试验设计、响应面试验设计等。

除了教学内容的教授需要针对课程目标进行合理分配，课程教学过程中还要采用一定的方法和手段，提高学生学习的兴趣和接受力，以最终实现毕业要求指标点的有效达成。目前，教学方法和手段丰富多样，比如线上教学、线上线下结合、翻转课堂、案例教学等。为达成某一课程目标，针对具体课程内容，可选择一种教学方法和形式。譬如，针对图表分析的内容，可采用线上线下授课结合的翻转课堂，先让学生线上或自学课程内容，然后在课堂上针对特定的图或表进行讨论分析，以正确掌握科学制表和绘图。同时，可采用上机等实践环节，促进学生学以致用的能力，快速掌握知识点。

（三）教学考核体系设计

考核方案的制定是评价课程教学和学生学习情况好坏的关键，也是对下一轮教学提出改进方案的前提。特别是工程教育认证突出过程性考核，不能简单以期末考试作为唯一考核点。因此，在教学过程中要设计一些考核点，定性或定量评价学生对学习内容的掌握程度，分析学生能力培养情况。比如，在正交试验设计内容的教学过程中，可以设置课前预习、课堂作业、课后作业、上机练习等多点多环节的平时成绩考核点，强化过程考核。在试题设置过程中，要根据课程目标进行试题的分布布局，针对不同目标有不同的题目，以观察学生在不同课程目标上的掌握程度。

（四）课程思政设计

2016年12月，习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上指出：要用好课堂教学这个主渠道，思想政治理论课要坚持在改进中加强，提升思想政治教育亲和力和针对性，满足学生成长发展需求和期待，其他各门课都要守好一段渠、种好责任田，使各类课程与思想政治理论课同向同行，形成协同效应[6]。食品产业是关系我国民生的第一大产业，但现存在较多的问题，因此需要培养德才俱佳的食品专业人才，不仅需要过硬的专业技术，还要具备思想道德品质。在食品专业课程的教学过程中，融入习近平新时代中国特色社会主义思想、中华优秀传统文化、法律法规，以及职业理想和道德等方面的思政元素[7]。比如在讲授均匀试验设计方法时，由于该方法由我国数学家发明，可对比其他方法，在授课过程中融入职业理想相关的思政元素，以增强学生的社会责任感和职业素养。针对数据处理的内容，可重点融入职业道德方面的思政元素，强调在职业工作中严谨踏实的工作作风和态度的重要性。

三、课程质量监督与持续改进机制

教学质量监督体系的建立，能够保证课程教授和学习的高效性和持续改进，以提高课程目标的达成效率[8]。课程负责人制定（修订）课程教学大纲，课程考核结束后，课程负责人负责汇总各教学班的考核数据，根据各考核环节确定支撑课程目标达成度的考核点及其权重值并充分说明支撑理由，计算课程目标达成度评价值;同时采用定性评价法进行分析与总结。依据课程目标达成度评价结果，分析和总结课程教学各环节的实际效果，发现课程教学的短板，拟定课程教学持续改进方案。系主任、学院依次审核本专业所有课程的目标达成度情况分析及持续改进报告。对于审核通过的课程，要求课程负责人在下一轮教学中按照拟定的持续改进措施开展教学活动。这样形成了课程教学质量的目标达成导向、闭环运行和贯穿课程教学全过程的持续改进机制。达成度评价值计算的具体说明及示例如表1。

结语

课程教学是专业教育的基本单元，课程目标达成能够支撑专业培养毕业要求达成。在课程教学中全面融入OBE理念，是实现专业工程教育认证的有效途径。在课程教学设计、课程教学环节、课程教学评价、质量监督与持续改进、课程思政全过程实践，推动工程认证。本文以“食品试验设计与统计分析”为例，具体介绍了基于OBE理念的课程教学设计与实践，可为工程教育过程中课程教学的实践提供借鉴。

参考文献

[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.

[2]宁亚维，赵丹丹，郝建雄.基于OBE理念的《食品安全卫生原理》在线教学[J].食品与发酵工业，2020，46（15）：313-317.

[3]周祥曼，肖露，王静，等.以产出导向为目标的机械制图教学改革初探[J].高教学刊，2018（5）：135-137.

[4]李云雁，胡传荣.试验设计与数据处理[M].3版.北京：化学工业出版社，2017：1.

[5]李阳，刘旺鑫，郑晓冬，等.基于食品安全通识教育的食品添加剂实验教学探索[J].食品与发酵工业，2021，47（4）：312-316.

[6]习近平在全国高校思想政治工作会议上强调 把思想政治工作贯穿教育教学全过程 开创我国高等教育事业发展新局面[N].人民日报，2016-12-09（1）.

[7]刘琦，毛燚杰，蔡铭.“专业思政”视阈下思政元素的挖掘与融入路径探索：以食品质量与安全专业为例[J].食品与发酵工业，2021，47（9）：343-348.

[8]廖寅飞.新工科背景下《试验设计与数据处理》研究生课程的教学改革与实践[J].教育教学论坛，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”