CDIO-OBE理念下食品类专业实验教学课程改革探索

刘文丽，邢少华，孙舒扬，贡汉生，蒋小满，李华敏

（鲁东大学 食品工程学院，山东 烟台 264025）

我国食品工业发展迅猛，但整体大而不强、国际竞争力差、缺乏持续创新能力，其主要原因是食品工程人才培养滞后于食品工业发展的需要，缺乏高质量、多层次的食品工程技术人才[1]。食品类专业是实践性较强的应用型工科专业，就业形势要求学生不但具备扎实的理论知识，更要有创造性思维及扎实的实践操作能力。传统的教学模式中存在诸多“填鸭式”教学方式，实践教学也多以“验证型”实验为主，不能有效提高学生的综合实践能力，从而适应食品工业人才的需求。

CDIO（Conceive-design-implement-operate）工程教育模式是国际高等工科教育的一种创新模式，以构思、设计、实现、运作的项目导向模块开展课程设计，进行目标导向的教学模式改革[2]。OBE（Outcomes-based Education）教育模式是以学生为中心、以目标为导向、面向产出的教学系统，确保学生获得特定的能力。OBE教育理念围绕学生的知识获取、能力提高、素质养成开展教学活动，强调以学生为中心精心组织、科学评价、持续改进教学活动，目的是确保学生获得从事工程领域工作应具备的能力和素质[3-4]。OBE作为一种成果导向的教学模式，对于高校实践教学的设计具有非常重要的借鉴作用。

食品类专业作为工科专业，实践教学是其专业教学计划中重要的组成部分，通过综合性实践教学，应该使学生达到系统巩固并扩大所学的知识；把在课堂教学中所学的理论知识灵活地应用于实践中，解决专业范围内的工作技能和科学研究问题，提高学生分析问题和解决实际问题的能力[5]。通过教学改革的探索，实现从灌输课堂向对话课堂的转变、从封闭课堂向开放课堂的转变、从知识课堂向能力课堂的转变、从重学轻思向学思结合转变、从重教轻学向教主于学转变[6]。

1 传统实验教学存在的问题

传统的实践教学环节偏重于对理论知识的掌握及实验结果的考核，忽视了对学生在实验前期及过程中的考核，缺乏实践能力和创新精神的培养[7]。实践教学大都是让学生根据教师拟定的实验目标和实验步骤进行，缺乏科学合理的考核指标，只注重结果，而没有重点抓好过程考核。学生在实践过程中缺乏独立思考问题和解决问题的能力，不能打开学生的创新性思维，导致学生对实践能力的培养缺乏主动性[8]。根据CDIO-OBE理念，对学生实验课程学习过程中实验项目的设计、教学活动的实施和学习结果的考核进行改革，从教师教转为学生学，促进学生实践能力、创新能力、就业能力和职业素养的提升，实现食品专业人才培养的目标。因此，对食品专业实验课程进行了一系列的改革探索。

2 实验项目的设计

确定学生预期的学习成果是实施OBE教学模式的第一步，也是非常重要的一步。根据OBE理念，以“食品工艺学实验”为例，需要学生达到的毕业要求指标主要包括问题分析中“分析和获得结果的能力”，研究能力中的“设计和实施”“归纳并获得结论的能力”，个人和团队中“团队成员协作的能力”。

传统实验项目主要根据大纲及课程要求进行设计。课程改革后，在大纲及课程要求的基础上，结合地方食品加工特色及最新科研成果，根据CDIOOBE理念，制定更具综合性、创新性的半开放式实验项目。所谓半开放式，即从传统模式的教师制定实验方案向学生自主设计实验转变。根据CDIOOBE理念，让学生参与到实验的构思与设计中来。由教师制定实验目的，确定通过该实验需要达到的目标，学生根据教师要求，通过自主学习和查阅资料，设计实验流程及细则，并将其中所需实验物品及耗材上报，教师审查项目通过后学生即可开展实验。教师在这个过程中需要制定实验项目及具体要求，帮助学生获得资料及建立实验方法，并对学生设计的实验流程进行最后审核，确定实验项目的可行性，检查所需耗材用量是否合理，实验流程是否正确，对学生设计实验中具有创新性、探索性的部分可在实验实施过程中与学生共同研究和探讨。鼓励学生设计具有开拓性和创新性的实验，提高学生自主创新的能力，为学生参加“互联网+”“挑战杯”等比赛及申报大学生创新创业训练计划做准备，实现学生以研促学和比赛促学的目的[6]。

3 实验过程的实施

实验和运作是CDIO工程教育模式中的重要环节，这个过程主要使学生获得“项目的规划与实施能力”。传统的教学模式下，学生根据教师讲授的实验流程分组进行操作，最后根据课堂表现和提交的实验报告对学生进行考核。由于所有的学生遵循统一的实验流程，且每个小组人数较多，并不能很好地展现每个学生的实践能力，也不能做到正确的评价。通过改革，将学生分为每2～3个人一组，实验课分批次进行，每组的工作包括前期文献检索、实验项目设计及论证，再进行实施和总结分析。实验过程中小组人员分工协作，以达到课程指标点的“团队成员协作的能力”。

4 学习结果的考核

课程的考核根据OBE理念，将所有学习内容按照课程目标进行分类。主要包括前期实验方案的设计（30%）、实验过程的实施（30%）和数据分析及实验报告的撰写（40%）。学生在实验进行过程和报告撰写的过程中，可以达到“分析和获得结果”和“归纳并获得结论”的能力。通过课程的达成度分析每个学生不同能力目标的达成情况，分析原因并对课程进行不断改进，将课程目标与关键知识点进一步细化分解，形成知识模块与课程分目标的对应矩阵，有效支撑课程目标及毕业要求分解指标点达成。

5 结语

根据CDIO-OBE理念，对食品专业实验教学课程改革进行了一定的探索，通过分析传统教学模式的问题，对课程内容进行改进，对课程的过程进行有效考核，从而有效地提高了学生在实践过程中的创新思维、动手能力，以及综合分析问题、解决问题的能力，以期为其他实践类课程的教学改革提供参考。

CDIO-OBE理念下的食品类专业实验课程改革方案见图1。

图1 CDIO-OBE理念下的食品类专业实验课程改革方案