基于学习产出为导向的“食品工程原理”实践教学体系构建

娄海伟，王新伟，孙冰华，牛永武，赵 玉，赵仁勇

（河南工业大学粮油食品学院，河南郑州 450001）

“基于学习产出的教育模式”理念是把学生作为教学环节的中心，构建以结果为导向的人才培养体系，通过持续改进保障对人才培养目标和毕业要求的达成，这种教育模式既是高校本质职能的核心体现，又符合当下在高校中开展的工程教育专业认证理念。工程教育专业认证是中国近年来评估国内高等学校办学水平的新风向标，并以此为契机加快推进我国高等工程教育的建设步伐，目前已有近千专业通过了教育部和中国工程教育专业认证协会的认证。工程实践是促进工程教育向高水平发展的重要环节之一，也是提高工科专业学生实践能力的重要途径，为满足社会发展需要和认证标准要求，围绕工程实践开展的教学活动应及时更新教育教学理念、调整教学方法、开展持续改进机制建设，通过探索和改革实践教学体系培养更多具有创新思维和创造能力的工程技术人才[1]。“食品工程原理”是粮食工程专业重要的基础课之一，在课程体系中也是一门具有承上启下作用的工程类课程，其实践教学环节更为学生工程能力的培养打下坚实的基础。随着高校工程教育专业认证工作的全面开展，以“食品工程原理”课程为“点”的实践教学改革研究，将围绕“学习产出”的认证理念探讨并构建以学生为中心的实践教学体系“线”，以期形成支撑学生工程能力获得并具备解决复杂工程问题能力的人才培养体系“面”，提高粮食工程专业人才培养质量。

1 以学习产出为导向调整实践教学体系建设新思路

“学习产出”指的是毕业生质量，人才培养体系中任何一个构成环节都是支撑和决定人才培养结果和产出质量的重要因素。实践教学是人才培养体系中课程体系的重要组成部分，也是课堂教学的理论应用和延伸，注重对学生工程思维与动手能力的培养，是实现工程教育专业认证中具备解决复杂工程问题能力的重要途径。

1.1 把握学习产出理念，重视工程实践

培养目标支撑毕业要求，对培养过程具有导向作用，按照粮食工程专业的培养目标与要求，学生应掌握粮食工程相关背景知识并具备一定的工程实践能力。工程教育专业认证标准中对学生应具备的工程实践能力也提出了明确要求，即毕业要求十二条里多次提到的“解决复杂工程问题”，这体现了工程实践在工程教育中的重要性。构建合理的实践教学体系是支撑解决复杂工程问题这一毕业要求的“主线”，通过各实践教学环节“点”实现对毕业要求的支撑。“食品工程原理”是粮食工程专业开展工程教育的前导课程之一，该课程主要以食品工程生产中的物理加工过程为背景，按照操作原理的共性归纳成若干“单元操作”，用自然科学的原理考察、解决和处理食品工程中的实际问题，帮助学生建立食品“工程”意识和思维，为学生开展工程实践和解决复杂工程问题奠定基础。学习产出的评价标准要求学生达到对工程知识的“学以致用”。因此，在“食品工程原理”课程的实践教学中，教师应重视工程实践对学生解决复杂工程问题能力的培养，理清专业培养中学生应具备哪些工程实践能力，构建与专业需求相适应的、科学的、合理的实践教学体系。

1.2 深入理解内涵，着力机制建设

“食品工程原理”实践教学体系的构建既要按照粮食工程专业的培养目标和毕业要求进行正向设计，也要紧紧围绕“学生能力获得”的产出结果制订逆向反馈与改进机制，围绕学生学什么？怎么学？效果如何？聚焦对学生能力培养、学习效果达成和评价机制建设。教学的出发点不是教师想教什么学生就学什么，传统以课讲课的教学模式往往会让课程体系建设流于形式，只做表面文章，教学质量无法得到保障，也很难培养出符合高等工程教育要求的高素质和创新型人才[2]。工程教育专业认证是将学生能力获得的最终结果作为评价人才培养质量的重要依据，事实上，学生在学习上的收获才是高等学校教育教学质量高低的最好证明。因此，必须做好过程管理，着力从课程目标、教学大纲、教学过程、成绩评定的各个环节建立教学质量评价及监控机制，以获得高质量学习产出和人才培养质量的有力保障。

2 以学生为中心 构建食品工程原理实践环节的“教”与“学”

目前，围绕“食品工程原理”课程开展的实践教学主要有实验课和课程设计，教学过程多以教师的“教”为主导，基本采用现场讲解、演示操作的教学步骤，这种被动学习的教育模式没有将学生作为教学主体，显然也不符合专业认证的教育理念[3]。重视实践教学不是纸上谈兵，首先，教师要从思想上转变教育教学观念；其次，要培养具有独立思维、具备动手能力、创新能力的工程专业技术人才，还要依靠得法的教学引导，教学不仅仅是教师独立完成的工作任务，也是“师之执教”与“生之勤学”两相结合的共同任务。

2.1 实验课中“教”与“学”的翻转

实验课是工程实践的第一环节，“食品工程原理”实验课一般从属于其理论课程，因实验学时数有限，无法将食品加工中应用较多的单元操作逐一进行实践，虽然可开设实验内容有局限，但教学得法一样可以帮助学生达到事半功倍的学习效果。传统的实验教学是以教师讲、学生听的模式开展，教师的处处主导恰恰会弱化学生“学”的主动性、积极性和趣味性。试想拿着实验指导手册按部就班做实验的学生如何建立自己的工程思维？教师上好一门实验课不仅是把仪器的工作原理、操作过程完整无误地传达给学生，还要立足课程教学目标引导学生掌握正确的思维方法及独立操作能力。

为加强学生工程能力的培养，在实验课的教学设计上，尝试以课前预习的形式让学生进行先于教师“教”的自主学习，但因缺乏监控与考核评价机制，使得这一环节只是摘抄实验指导手册，最终的结果是预习报告成了走形式、应付了事的任务，无法调动学生学习的主动性和积极性。翻转课堂的教学模式是要调动学生课前学习的自主性，因“学”而“教”更能体现以学生为中心的教育目标，教师可引导学生充分利用网络资源带着问题查资料、找视频，结合粮食加工生产实例提炼其中包含的工程原理知识，让学生学有方向、学有应用，逐步构建自己的工程思维[4]。教师对实验教学内容要有量化的要求，有指向性地引导学生结合专业方向开展课前预习，带着问题、带着目的上课能让学生积极主动的参与到实验过程中，从而高质量的实现以学生为中心的“学”而“教”的翻转。

2.2 梯次递进式“学”与“教”的课程设计

课程设计环节要实现对学生文献查阅能力、写作规范、数据及图表处理能力的综合培养，梯次递进地帮助学生建立由知识点到知识面的工程观点和思维意识，是学生对解决复杂工程问题的初次尝试，也是学生独立进行工程设计的初步训练。对于“食品工程原理”课程设计而言，课程内容涉及到很多晦涩难懂的数学、物理、工程制图等方面的知识，但因专业所研究的对象是日常生活中总能接触到的粮食，其加工工艺又有许多共同之处，故学生对从工艺中抽提出来的单元操作会有一定的感性认识，帮助学生尽快建立起单元操作的内在规律和基本原理的工程技术思维。

课程设计环节应聚焦对学生工程能力的培养。首先，课程目标必须明确学生学什么，粮食工程专业是要侧重学习解决粮食工业化生产中的复杂工程问题，设计内容要符合行业、企业需求；其次，在整个教学环节中，承担教学任务的教师是准备者、组织者和实施者，任课教师能够按照课程目标及人才培养要求指导学生怎么学；最后，建立量化评价指标，由“分数”向“能力”转变的“学”与“教”突出考核学生的自主学习能力，监控学生在每一个教学环节点的产出成效，如师生交流、设计新意、可行性、完成时间和质量，全过程评价学生学的如何，是否达成工程能力获得的学习产出结果。

3 基于学习产出的实践教学质量评价

开展实践教学改革的目的是促进高校工程教育的不断进步，通过建立评价机制，监督和保障改革实施的可行性与达成度，进而保障每一个教学环节都能发挥实现毕业要求的作用，从而提升专业人才培养质量。“食品工程原理”实践教学环节的质量评价不仅是对学生在整个教学活动中工程能力获得的学习产出结果进行客观评判，还要对持续改进的主体即教师的工程能力培养和责任，以及为达成既定培养目标与毕业要求建立的教学质量反馈机制，以实现闭环式的持续改进循环。

3.1 教师工程能力及指导水平的质量评价

教学质量与教育的实践者——教师密不可分，工科专业教师除了具备从事教学、科研的较高学历，还应具备一定的工程背景，按照工程教育专业认证标准要求，从事粮食工程专业教学（含实验教学）工作的教师80%以上应有6 个月以上的工程实践（包括指导实习、与企业合作项目、企业工作等）经历。在实践教学中，教师对学生的学习成效进行评价，同样也应该建立学生对教师的评教机制，这种评教既有教师自己发起的问卷调查也有学校层面组织的教学评价。师生互评可促进人才培养的持续改进，也激励青年教师积极投入到工程实践中，同时学校层面应出台相关政策支持和鼓励青年教师到企业进行实践锻炼与学习，从而提高教师工程实践指导水平。

3.2 课程目标与毕业要求达成的质量评价

实践教学体系的改革与更新是围绕实现培养目标及毕业要求而进行的，依据工程教育专业认证标准制定“食品工程原理”实践教学课程目标与毕业要求的对应关系（见表1），将毕业要求逐一分解到实践教学的每个环节中，通过建立评价机制证明学生在该课程学习阶段的毕业要求达成程度，通过问卷调查、课程考核成绩及时评价和反馈学生工程实践能力获得情况。对实践教学中学生能力获得的质量评价不能仅以实验报告、课程设计说明书和图纸的结果为依据，还要将过程考核纳入其中，制订过程考核评分细则，将评价指标逐一量化，进而指导学生主动学习、独立思考，在规定的时间内完成实践教学任务。过程考核机制的建立必须发挥其应有的作用，教师立足教学目标之本，建立科学、可操作性的质量评价标准。

课程目标与毕业要求的对应关系见表1。

表1 课程目标与毕业要求的对应关系

工程教育专业认证对高等学校人才培养质量提出了量化要求和标准，这就要求工科专业必须依据学校办学定位、专业特点、量体裁衣的构建基于学习产出、能力获得的实践教学体系。“食品工程原理”实践教学是粮食工程专业开展工程教育的重要环节，强调工程观点、定量运算、实验技能和设计能力的训练，注重理论与实际的结合，提高学生分析问题、解决问题的能力。学习产出教育模式是围绕学生培养的教育目标，突出学生为中心，一切教学过程都以学生的学习获得为出发点，以“学”促“教”，产出更多的高质量毕业生，提高高等学校人才培养质量，全力办好高等工程教育。