以能力為中心的食品工廠(chǎng)設(shè)計(jì)課程目標(biāo)達(dá)成評(píng)價(jià)

王衛(wèi)東,孫月娥,李 超,宮 號(hào),徐粉林

(1.徐州工程學(xué)院食品與生物工程學(xué)院,江蘇徐州,221018;2.維維食品飲料股份有限公司,江蘇徐州,221018)

一、引言

成果導(dǎo)向教育(outcome-based education,OBE)是目前國(guó)際上主流工業(yè)國(guó)家的工程教育理念,是一個(gè)聚焦學(xué)習(xí)產(chǎn)出以驅(qū)動(dòng)全部課程活動(dòng)和學(xué)生學(xué)習(xí)產(chǎn)出評(píng)價(jià)的結(jié)構(gòu)與系統(tǒng),1981年,由Spady率先提出后,經(jīng)過(guò)此后10年左右的發(fā)展,形成了比較完整的理論體系,至今仍被認(rèn)為是追求卓越教育的正確方向。[1]美國(guó)工程教育認(rèn)證協(xié)會(huì)全面接受了OBE教育理念,并將其貫穿于工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的始終。2016年6月,我國(guó)成為國(guó)際本科工程學(xué)位權(quán)威互認(rèn)協(xié)議《華盛頓協(xié)議》的正式成員國(guó)之一,工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證現(xiàn)已成為我國(guó)高等教育質(zhì)量保障體系的重要組成部分,對(duì)高等工程教育改革發(fā)展起到了積極而重要的推動(dòng)作用。[2]

OBE教育理念以能力培養(yǎng)為目標(biāo),采用反向設(shè)計(jì)思維,從目標(biāo)出發(fā)設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容,學(xué)生最終的學(xué)習(xí)成果是其關(guān)注的焦點(diǎn)。學(xué)生學(xué)得如何、學(xué)習(xí)內(nèi)容是否符合教育需求,都需要進(jìn)行教學(xué)評(píng)價(jià)。鑒于課程是高校人才培養(yǎng)目標(biāo)落地的基石,更是落實(shí)人才畢業(yè)要求的重要載體,課程目標(biāo)達(dá)成情況的評(píng)價(jià)就成為提高人才培養(yǎng)質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)畢業(yè)要求的關(guān)鍵一環(huán)。[3]目前,有大量關(guān)于不同專(zhuān)業(yè)不同課程的課程目標(biāo)達(dá)成情況評(píng)價(jià)研究報(bào)道,但這些研究多集中于如何通過(guò)直接或間接方法進(jìn)行評(píng)價(jià),對(duì)課程考核內(nèi)容是否針對(duì)能力目標(biāo)而設(shè)計(jì)的研究不足。在專(zhuān)業(yè)認(rèn)證的實(shí)踐中,部分專(zhuān)業(yè)雖然也建立了面向產(chǎn)出的課程目標(biāo)達(dá)成情況評(píng)價(jià)機(jī)制,采用了復(fù)雜的算分法對(duì)課程目標(biāo)達(dá)成值進(jìn)行計(jì)算,試圖通過(guò)一個(gè)數(shù)值反映達(dá)成情況,但由于課程的考核方法、考核內(nèi)容及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)均沒(méi)有針對(duì)能力目標(biāo)而設(shè)計(jì),所獲得的評(píng)價(jià)結(jié)果并不能反映學(xué)生畢業(yè)要求的達(dá)成,始終停留在成果導(dǎo)向教育的形似階段。[4-6]

徐州工程學(xué)院食品科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)于2018年通過(guò)中國(guó)工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證,多年來(lái)堅(jiān)持OBE教育理念,聚焦課堂教學(xué)與考試、考核、評(píng)價(jià)向“面向產(chǎn)出”轉(zhuǎn)換,從單純的知識(shí)傳授逐漸向能力培養(yǎng)轉(zhuǎn)換。本文以徐州工程學(xué)院食品科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)的食品工廠(chǎng)設(shè)計(jì)課程為例,聚焦以能力為中心的課程考核內(nèi)容和考核方法,探討面向產(chǎn)出的課程目標(biāo)達(dá)成情況評(píng)價(jià)方法,并對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行分析,提出持續(xù)改進(jìn)措施,旨在加強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)效果,提高教師教學(xué)質(zhì)量,為工程教育認(rèn)證大背景下課程教學(xué)的持續(xù)改進(jìn)提供一定的參考和依據(jù)。

二、課程目標(biāo)

課程目標(biāo)是課程的具體價(jià)值和任務(wù)指標(biāo),是課程實(shí)施和評(píng)價(jià)的依據(jù)。[7]課程目標(biāo)描述的學(xué)生能力應(yīng)體現(xiàn)本課程在課程體系中的地位和能力要求層次。“食品工廠(chǎng)設(shè)計(jì)”作為食品科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)核心課程之一,以承擔(dān)學(xué)生工程設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)為核心任務(wù),對(duì)學(xué)生從事產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)管理、品質(zhì)控制等崗位職業(yè)能力有重要的支撐作用,是解決復(fù)雜工程問(wèn)題能力的重要支撐課程。

食品工廠(chǎng)設(shè)計(jì)課程的目的和任務(wù)是引領(lǐng)學(xué)生掌握食品工廠(chǎng)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容,遵循工藝設(shè)計(jì)原則,通過(guò)實(shí)操訓(xùn)練、案例分析、小組討論、企業(yè)實(shí)踐等方法,能夠應(yīng)用食品工廠(chǎng)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行食品工廠(chǎng)工藝設(shè)計(jì),提出非工藝要求,規(guī)范地撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū),提升工程倫理意識(shí)。食品工廠(chǎng)設(shè)計(jì)課程的具體目標(biāo)規(guī)劃如下。

第一,學(xué)生能掌握食品工程項(xiàng)目全周期、全流程的基本設(shè)計(jì)理論、方法和技術(shù),能夠?qū)κ称饭S(chǎng)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì),優(yōu)化設(shè)計(jì)方案,能在設(shè)計(jì)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識(shí)。

第二,學(xué)生能夠識(shí)別社會(huì)、安全、健康、法律、文化及環(huán)境等制約因素對(duì)局部或整體設(shè)計(jì)方案的影響。

第三,學(xué)生能了解與理解食品工廠(chǎng)建設(shè)相關(guān)的環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展理念、內(nèi)涵,知曉國(guó)家相關(guān)政策和法律法規(guī)。

第四,學(xué)生能夠分析食品工廠(chǎng)設(shè)計(jì)方案實(shí)施后可能對(duì)環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展的影響,評(píng)價(jià)工程建設(shè)和產(chǎn)品生產(chǎn)、銷(xiāo)售及使用等過(guò)程中可能對(duì)人類(lèi)及環(huán)境造成的損害和隱患,制定合理的環(huán)境保護(hù)措施或方案。

三、考核方式與考核內(nèi)容

各課程目標(biāo)與考核方式的對(duì)應(yīng)關(guān)系如表1所示。課程考核以考核學(xué)生的能力為主要目的,考核方式包括平時(shí)過(guò)程考核和期末考試兩個(gè)部分。平時(shí)過(guò)程考核包括作業(yè)、課堂互動(dòng)、單元測(cè)驗(yàn)等。作業(yè)為小設(shè)計(jì),分為作業(yè)1和作業(yè)2。作業(yè)1為產(chǎn)品方案設(shè)計(jì)、工藝流程設(shè)計(jì)、物料衡算、設(shè)備選型、水電汽估算、勞動(dòng)定員等。作業(yè)2為環(huán)境保護(hù)方案設(shè)計(jì)。此外,單元測(cè)驗(yàn)為客觀(guān)題,考核學(xué)生對(duì)環(huán)境保護(hù)政策和法規(guī)的了解程度;課堂互動(dòng)包括課堂討論、搶答、問(wèn)卷調(diào)查等。期末考試以分析應(yīng)用、案例分析、計(jì)算題、看圖改錯(cuò)、工藝設(shè)計(jì)等題型為主。

表1 課程目標(biāo)與考核方式的對(duì)應(yīng)關(guān)系

(一) 課程目標(biāo)1的考核

課程目標(biāo)1與學(xué)生的食品工廠(chǎng)設(shè)計(jì)能力相關(guān),考查學(xué)生設(shè)計(jì)食品工廠(chǎng)的能力和創(chuàng)新意識(shí)。該目標(biāo)通過(guò)課后作業(yè)1和期末考試進(jìn)行考核。

1.作業(yè)1

作業(yè)1為方案設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)項(xiàng)目和需求來(lái)自食品行業(yè),并與企業(yè)項(xiàng)目同時(shí)進(jìn)行。例如,某年有企業(yè)在安徽石臺(tái)縣新建食品工廠(chǎng)項(xiàng)目,作業(yè)1便是要求學(xué)生根據(jù)石臺(tái)縣的農(nóng)業(yè)資源和食品產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策自行確定產(chǎn)品,同時(shí)完成廠(chǎng)址選擇、產(chǎn)品方案、工藝流程、物料衡算、設(shè)備選型、水電汽估算、勞動(dòng)力定員等設(shè)計(jì)或計(jì)算。作業(yè)成績(jī)由小組互評(píng)和教師評(píng)價(jià)兩部分組成,小組互評(píng)需要按照評(píng)分標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)食品工廠(chǎng)設(shè)計(jì)原則和方法說(shuō)明理由。為確保小組互評(píng)成績(jī)公正,小組互評(píng)在不同班級(jí)進(jìn)行。這種設(shè)計(jì)型作業(yè)需要學(xué)生把理論和實(shí)踐有機(jī)融合在一起,通過(guò)分析問(wèn)題的背景和要求,制定具體方案,以解決特定問(wèn)題,在解決問(wèn)題的過(guò)程中將理論和方法知識(shí)內(nèi)化為相應(yīng)的能力。

2.期末考試

專(zhuān)業(yè)認(rèn)證實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),類(lèi)似“工廠(chǎng)設(shè)備選擇的原則是什么”“工藝設(shè)計(jì)的步驟是什么”的問(wèn)答題只能考核知識(shí)點(diǎn),并不反映學(xué)生是否具備設(shè)計(jì)能力。而通過(guò)方案設(shè)計(jì)考核學(xué)生的能力,又因?yàn)榉桨冈O(shè)計(jì)工作量很大,需要查閱手冊(cè)、指導(dǎo)書(shū)及其他資料,不可能在有限的時(shí)間里完成。但是,考核可以進(jìn)行任務(wù)分解,通過(guò)工藝設(shè)計(jì)題、工藝計(jì)算題、分析應(yīng)用和看圖改錯(cuò)題等考查學(xué)生的設(shè)計(jì)能力。

例如,產(chǎn)品方案設(shè)計(jì)能力可以通過(guò)下述試題考核。

某工廠(chǎng)設(shè)計(jì)年產(chǎn)11000噸罐頭,其中午餐肉5500噸,1—6月、9—12月按照中季安排生產(chǎn);原汁豬肉4000噸,1—4月、12月按照中季安排生產(chǎn);什錦蔬菜1500噸,1—3月、12月淡季生產(chǎn)。每月工作日25天,根據(jù)上述產(chǎn)品產(chǎn)量要求計(jì)算每個(gè)品種的班產(chǎn)量,并繪制產(chǎn)品方案表,表示品種、年產(chǎn)量、班產(chǎn)量,用直線(xiàn)表示淡旺季安排。依據(jù)產(chǎn)品方案設(shè)計(jì)原則,分析此產(chǎn)品方案的缺點(diǎn)(設(shè)備不均勻系數(shù)k取1)。

此題不是讓學(xué)生設(shè)計(jì)完整的產(chǎn)品方案,而是指定了產(chǎn)品及年產(chǎn)量,只要求計(jì)算班產(chǎn)量,避免了過(guò)于開(kāi)放的答案。同時(shí),用產(chǎn)品方案表的形式要求學(xué)生分析產(chǎn)品方案的優(yōu)缺點(diǎn),以此評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)產(chǎn)品方案設(shè)計(jì)原則的理解,從班產(chǎn)量計(jì)算和方案評(píng)價(jià)等多方面評(píng)價(jià)學(xué)生是否具有產(chǎn)品方案設(shè)計(jì)能力。

設(shè)備選型、物料衡算能力均可以在期末考試中通過(guò)計(jì)算題加以評(píng)價(jià)。最能體現(xiàn)食品工廠(chǎng)設(shè)計(jì)能力的是車(chē)間工藝布置,通常以圖紙的形式展現(xiàn)。雖然在期末閉卷考試中無(wú)法通過(guò)圖紙繪制對(duì)學(xué)生這項(xiàng)能力進(jìn)行評(píng)價(jià),但通過(guò)車(chē)間工藝布置圖改錯(cuò)可以在一定程度上反映學(xué)生是否具備這項(xiàng)能力。為此,可以在試題中提供車(chē)間平面圖,讓學(xué)生根據(jù)車(chē)間工藝布置的原則和方法,找出其中不合理之處,說(shuō)明理由并指出如何改正。

同理,工藝流程設(shè)計(jì)能力也可以通過(guò)看圖改錯(cuò)試題加以評(píng)價(jià),如提供設(shè)備工藝流程圖,讓學(xué)生找出不合理之處并進(jìn)行改正,包括圖紙是否規(guī)范、工藝流程設(shè)計(jì)是否合理,按照工藝流程是否能生產(chǎn)出符合標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。此外,還可以在給出管路布置方案的基礎(chǔ)上,通過(guò)管路平面圖或透視圖的繪制考核學(xué)生的管路設(shè)計(jì)能力。

(二)課程目標(biāo)2的考核

在工程設(shè)計(jì)中需要識(shí)別和考慮社會(huì)、安全、健康、法律、文化及環(huán)境等制約因素的影響,可以通過(guò)課堂活動(dòng)和期末考試評(píng)價(jià)此項(xiàng)能力的達(dá)成。

課堂活動(dòng)主要包括課堂討論、搶答和作業(yè)互評(píng)等。在安排這些課堂活動(dòng)時(shí),活動(dòng)內(nèi)容要圍繞課程目標(biāo),如在廠(chǎng)址選擇的案例討論中,就需要學(xué)生圍繞環(huán)境、法律、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等,討論影響廠(chǎng)址選擇的因素。

期末考試主要包括分析應(yīng)用和看圖改錯(cuò)。例如,下題可以考核學(xué)生在食品工廠(chǎng)設(shè)計(jì)中能否考慮總平面布置對(duì)食品安全的影響。

圖1為食品加工廠(chǎng)總平面圖,請(qǐng)問(wèn)該地所在的主導(dǎo)風(fēng)向是什么風(fēng)?該廠(chǎng)總平面布置存在哪些問(wèn)題?為什么?

圖1 某食品工廠(chǎng)的總平面復(fù)制圖

通過(guò)分析此總平面圖,不僅可以考查學(xué)生對(duì)風(fēng)向玫瑰圖的定義和使用方法的理解,還能考查學(xué)生能否在工廠(chǎng)設(shè)計(jì)時(shí)考慮風(fēng)向、廠(chǎng)址環(huán)境等對(duì)食品安全的影響,從而體現(xiàn)學(xué)生知識(shí)內(nèi)化為應(yīng)用能力的程度。

(三)課程目標(biāo)3的考核

課程目標(biāo)3主要是理解國(guó)家環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展政策和法規(guī),偏向理論知識(shí),因此,通過(guò)客觀(guān)題進(jìn)行評(píng)價(jià),包括平時(shí)的單元測(cè)驗(yàn)和期末考試。為使學(xué)生能更好地將對(duì)環(huán)境保護(hù)知識(shí)的了解轉(zhuǎn)化為設(shè)計(jì)中的自覺(jué)行為,考核還要求學(xué)生通過(guò)查閱相關(guān)的法律法規(guī),做一個(gè)有關(guān)工業(yè)企業(yè)環(huán)境保護(hù)法律法規(guī)的講座。

(四)課程目標(biāo)4的考核

課程目標(biāo)4是關(guān)于環(huán)境影響分析和制定環(huán)保措施能力的培養(yǎng),通過(guò)課后方案設(shè)計(jì)作業(yè)和期末考核進(jìn)行評(píng)價(jià)。

設(shè)計(jì)作業(yè)要求學(xué)生分析食品工廠(chǎng)建設(shè)和運(yùn)營(yíng)期間可能對(duì)環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展的影響,評(píng)價(jià)工程建設(shè)和產(chǎn)品生產(chǎn)、銷(xiāo)售及消費(fèi)等過(guò)程中可能對(duì)人類(lèi)及環(huán)境造成的損害和存在的隱患,并制定合理的環(huán)境保護(hù)措施或方案。在完成設(shè)計(jì)任務(wù)的過(guò)程中,學(xué)生需要在真實(shí)環(huán)境中探索學(xué)習(xí)方法,實(shí)踐知識(shí)和拓展能力,形成解決實(shí)際問(wèn)題的思維方式。

期末考試與課后作業(yè)類(lèi)似,但建設(shè)項(xiàng)目指定為某個(gè)具體項(xiàng)目,并要求學(xué)生給出工藝流程和說(shuō)明,具體如下題。

某肉制品加工廠(chǎng)位于工業(yè)園區(qū),周?chē)鸁o(wú)風(fēng)景名勝和文物保護(hù)區(qū)。項(xiàng)目實(shí)際建設(shè)年產(chǎn) 20000 噸肉制品加工生產(chǎn),主要產(chǎn)品為熏煮香腸和醬鹵肉。生產(chǎn)所用蒸汽為天然氣鍋爐產(chǎn)生,除生產(chǎn)車(chē)間外,還建有食堂、職工宿舍等輔助設(shè)施。試分析該肉制品加工廠(chǎng)運(yùn)行期間對(duì)環(huán)境可能產(chǎn)生的影響,并制定適當(dāng)?shù)沫h(huán)保措施。

三、分析與評(píng)價(jià)

(一)課程目標(biāo)達(dá)成值的計(jì)算

根據(jù)表1中課程目標(biāo)與考核方式的對(duì)應(yīng)關(guān)系,收集支撐課程目標(biāo)的各考核環(huán)節(jié)的考核結(jié)果,按照下式計(jì)算每個(gè)課程目標(biāo)的達(dá)成值。[8-9]

課程目標(biāo)達(dá)成值=

在當(dāng)下的教學(xué)實(shí)踐中,期末考試中與課程目標(biāo)對(duì)應(yīng)的試題分布在不同的試題中,需要分別收集加和得到考核實(shí)際分值,非常煩瑣。實(shí)際上,試卷可以按照課程目標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì),教師批閱時(shí)每道大題就是每個(gè)課程目標(biāo)的成績(jī),工作量會(huì)有效減少。例如,第一大題針對(duì)課程目標(biāo)1,包括分析應(yīng)用、計(jì)算題、看圖改錯(cuò),滿(mǎn)分35分,如果某學(xué)生該題得30分,作業(yè)1滿(mǎn)分100分,實(shí)際得分80分,那么按照表1中所列權(quán)重計(jì)算,則其課程目標(biāo)1的達(dá)成值為:

該算式可以分別計(jì)算每個(gè)學(xué)生的課程目標(biāo)達(dá)成值,也可以計(jì)算全部學(xué)生整體達(dá)成值。

(二)達(dá)成情況分析與持續(xù)改進(jìn)

1.課程目標(biāo)達(dá)成及持續(xù)改進(jìn)執(zhí)行情況

將課程目標(biāo)期望值定為0.7,分別對(duì)2019級(jí)和2020級(jí)本專(zhuān)業(yè)學(xué)生課程目標(biāo)達(dá)成值進(jìn)行計(jì)算,結(jié)果如圖2所示。由圖2可知,課程目標(biāo)1、課程目標(biāo)3、課程目標(biāo)4均超過(guò)期望值0.7,而課程目標(biāo)2達(dá)成值只有0.599,遠(yuǎn)低于期望值。根據(jù)上學(xué)期的課程目標(biāo)達(dá)成情況分析和持續(xù)改進(jìn)計(jì)劃,本學(xué)期繼續(xù)采用了任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)方法,對(duì)課程目標(biāo)3和課程目標(biāo)4增加了期末考試環(huán)節(jié),在學(xué)習(xí)過(guò)程中環(huán)境保護(hù)方案增加了1次案例分析,達(dá)成值均顯著提高,表明改進(jìn)后學(xué)生的學(xué)習(xí)效果有所提升,改進(jìn)措施有針對(duì)性,執(zhí)行情況良好。

圖2 整體學(xué)生課程目標(biāo)達(dá)成情況

針對(duì)課程目標(biāo)2學(xué)習(xí)效果較差的問(wèn)題,本學(xué)期增加了討論次數(shù),加強(qiáng)了課堂互動(dòng),但效果有限,達(dá)成情況并沒(méi)有很好地改善。

2.下次教學(xué)持續(xù)改進(jìn)措施

評(píng)價(jià)的目的是持續(xù)改進(jìn)。根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果,對(duì)達(dá)成情況相對(duì)較低的課程目標(biāo)及學(xué)生的能力短板進(jìn)行深入分析、查找原因、尋找對(duì)策,在以后的課程教學(xué)中予以實(shí)質(zhì)改進(jìn),是對(duì)課程教學(xué)進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)的基本要求,也是保障課程質(zhì)量持續(xù)提升的重要途徑。在制定持續(xù)改進(jìn)措施時(shí),措施要具體,可操作性要強(qiáng),因此,要避免使用“加強(qiáng)”“進(jìn)一步”等詞語(yǔ)。例如,“加強(qiáng)學(xué)生過(guò)程管理”的改進(jìn)措施操作性很差、不具體,對(duì)如何“加強(qiáng)”沒(méi)有具體描述。

針對(duì)本學(xué)期的分析,下學(xué)期將增加1次實(shí)操:選取一個(gè)食品工廠(chǎng)車(chē)間工藝布置設(shè)計(jì)的案例圖紙,刪除其中的工藝分區(qū)和設(shè)備布置,放大后由學(xué)生對(duì)其進(jìn)行工藝分區(qū),并根據(jù)工藝流程將相應(yīng)的設(shè)備模型在圖紙上進(jìn)行合理安排。案例中會(huì)設(shè)置若干限制性因素,通過(guò)實(shí)際操作提升學(xué)生車(chē)間工藝布置的能力,更好地理解食品安全、食品法規(guī)等限制性因素對(duì)食品工廠(chǎng)車(chē)間布置的影響。

四、結(jié)語(yǔ)

隨著高等工程教育的改革和發(fā)展,從認(rèn)證協(xié)會(huì)、高校到專(zhuān)業(yè)對(duì)課程教學(xué)質(zhì)量的重視程度越來(lái)越高,對(duì)課程教學(xué)質(zhì)量在理念上是否能夠聚焦學(xué)生學(xué)習(xí)成效更加關(guān)注。在此背景下,徐州工程學(xué)院針對(duì)食品工廠(chǎng)設(shè)計(jì)課構(gòu)建了基于能力的課程考核內(nèi)容和評(píng)價(jià)方法,為課程教學(xué)提供持續(xù)改進(jìn)的依據(jù),形成教學(xué)活動(dòng)的閉環(huán),推進(jìn)以學(xué)生為中心的教學(xué)改革,落實(shí)OBE教育理念。