宋树杰，孟永宏，赵鹏涛

（陕西师范大学食品工程与营养科学学院，陕西西安 710119）

在“卓越工程师教育培养计划”的基础上，基于服务国家战略、满足产业需求和面向未来发展的高度，教育部提出了一项持续深化工程教育改革的重大行动计划“新工科建设”[1]。与传统工科相比，新工科建设具有鲜明的反映时代特征、内涵丰富新颖、多学科交叉融合、涉及面广等特点。新工科建设的基础在于课程建设，因此对课程教学也提出了更高的要求。

作为食品工程类专业的必修基础课程，“工程制图”是探究运用正投影的基本理论和方法，绘制和阅读各种工程图样的一门课程，也是“食品工程原理”“食品机械与设备”“食品工厂设计”等课程的基础。作为理论与实践并重的技术基础课程，其教学内容主要包括：①制图的基础知识与技能；②正投影的基础知识；③立体的投影；④轴测图；⑤组合体；⑥机件常用的表达方法；⑦标准件与常用件；⑧零件图；⑨装配图；⑩其他工程图样简介等[2]。由于“工程制图”课程内容理论性较强，同时重视实践操作绘图与理论基础知识结合的能力。通过该课程的学习，学生需达到以下教学目标：掌握正投影的基本原理及其应用；学习利用绘图仪器工具，计算机及绘图绘制工程图样的方法及基本技能；培养初步的空间想象力和形体构思能力，能阅读常见的、较简单的零件图和装配图；熟悉《技术制图》与《机械制图》及其有关的国家标准，具有查阅有关标准手册的能力；培养学生认真负责的工作态度和严谨的工作作风。但目前，传统“工程制图”课程体系并不符合新工科建设要求，限制了食品工程类专业学生后续课程的学习及工程素养的养成。

作为一种主流且先进的教育教学理念，以成果为导向的教育模式（Out-come-based Education，OBE）已成为世界各国工程教育改革与建设的主流理念及重要的质量评价准则[3]。基于OBE 模式构建的课程体系更加注重学生由课程真正掌握的知识、能力和素质，而非单纯的教学内容。因此，基于OBE 教育理念的课程教学体系建设的核心思想是将学生学作为中心，将其学习成果作为目标。作为学生学习的向导角色，教师引领学生完成自主学习，最终完成课堂教学质量持续改进的目的。与新经济时代的工程教育要求相符，以OBE 理念探索提高人才培养质量的具体途径，以完成工程教育改革目标，得到了国内地方工科院校的广泛关注[4]。

据此，以食品工程类专业的必修基础课程“工程制图”课程为例，通过OBE 理念与“工程制图”课程教学体系相互融合，完成教学目标、内容、方法及考核方式等多方面的课程体系建设，实现对课程改革与实践的持续改进。以学校食品科学与工程专业为例进行了课程教学实践，以适应新工科建设的发展要求，为学生的全面发展奠定基础。

1 基于OBE 理念的“工程制图”教学体系改革方向与思路

目前，基于OBE 理念的教学模式创新与改革的基本理念及主要核心思想为：以教学产出为中心，完成对其的定义→实现→评估→使用的持续改进。基于以上基本理念，结合“新工科”建设要求与陕西师范大学食品科学与工程专业的培养目标，根据“工程制图”课程教学特点，则基于OBE 理念的工程制图课程体系构建思路为：首先定义教学产出；然后根据教学产出的目标和任务，完成教学内容及教学方法反向设计，并构建基于OBE 理念的课程体系结构，保证学生达到预期目标，满足“新工科”建设要求；然后，以教学目标达成度与教学任务完成度作为评价指标对教学产出进行评估；最后，利用教学产出的使用对该教育模式持续改进，如课程内容优化，教学方法改良及考核方式完善等。

2 基于OBE 理念的“工程制图”教学体系改革的实施

2.1 教学产出定义，教学目标重构

原有“工程制图”课程目标单纯关注学生对基础制图原理的掌握及学习，而缺乏对学生毕业要求支撑与支持思想。而利用OBE 理念与课程教学融合的教学目标是根据学生毕业时的学习产出成果来完成的，首先需将课程教学目标、学生毕业要求及“新工科”建设目标的内在联系进行构建，以明确课程教学目标对于学生专业培养方案中的具体作用和在毕业要求达成方面所作的贡献。根据陕西师范大学食品科学与工程专业培养目标为：培养满足国家建设需要的高级食品工程技术人才，则“工程制图”课程与新工科食品科学与工程专业毕业要求的对应支撑矩阵如表1 所示。

“工程制图”对食品科学与工程专业毕业要求的支撑矩阵见表1。

表1 “工程制图”对食品科学与工程专业毕业要求的支撑矩阵

根据课程支撑矩阵确定了课程教学目标如下：①通过课程基础知识及其方法论的学习，如正投影的基本原理、绘图仪器及计算机绘图技术等，使学生具备协同应用数学几何及工科知识的能力；②培养学生工程观点，学生通过“工程制图”课程的学习，工程思路得到有效开拓，知识范围得到拓宽，创新思维得到启发与锻炼，从而将课程知识与原理技术应用于食品工程实践，设计新装备及食品工厂；③培养学生利用计算机工具，绘制工程图样的方法与基本技能的能力；④培养学生团结协作和有效沟通的能力；⑤具备阅读及管理常见，较简单零件图和装配图的能力。毕业要求（a） 由设置的教学目标1 进行支撑，以考查学生对工程基础知识基本理论的掌握；毕业要求（b） （c） （d） 和（e） 由教学目标2~3 进行支撑，教学目标4，5 分别支撑毕业要求（h） 和（i）。

2.2 教学内容的优化

“工程制图”是以《技术制图》与《机械制图》等国家标准为基础，掌握正投影的基本原理及其应用，同时学习利用绘图仪器工具，计算机及绘图绘制工程图样的方法及基本技能；培养初步的空间想象力和形体构思能力，能阅读常见的、较简单的零件图和装配图；培养学生认真负责的工作态度和严谨的工作作风。

根据OBE 的教育理念与“工程制图”课程融合目标，教学内容和教学环节需支撑与支持课程教学目标。因此，课程在保留原有核心内容的基础上，结合典型中国工匠工程案例，如火星探测器“天问一号”、国产大飞机C919、港珠澳跨海大桥、中国天眼（500 m 口径球面射电望远镜） 等，增加食品工业机械热点问题，丰富课程的教学内容，培养学生的动手绘图能力、创新能力及发现与分析解决问题的能力。根据“工程制图”各章节内容的特点，教学内容可有机分为画法几何、制图基础、机械制图及计算机绘图等4 个教学模块。

基于OBE 理念的工程制图课程主要内容的重组优化见表2。

表2 基于OBE 理念的工程制图课程主要内容的重组优化

2.3 教学方法的改进

教学方法与手段是激发学生学习兴趣，达成教学目标的重要措施。通过改进教学手段，可改变原有教学方法单一而造成的学生参与度低、学习动力不足、课堂不活跃等缺点，严重降低了教学效果，也与OBE 教学理念相悖。因此，课堂教学中采用灵活多样的教学方法。为了达到较为良好的教学目标，从学情出发，结合教学内容特点，采用启发、案例、项目分析、问题驱动等教学方式，形成活跃的课堂气氛和提高授课信息量。

项目教学法是学生独立完成项目需求信息收集、解决方案设计、实施及评价全过程，并根据教师指导，自主了解并把握所有环节的基本要求，可系统培养学生的全局意识，加深知识学习掌握与应用效果。选择机械制图的国家标准、装配图的内容与绘制应用该方法。问题驱动式教学法是利用学生好奇心及探索欲，以问题为起点及核心规划教学内容，以探索问题解决方案为设计教学过程，可显著提高学生课堂参与度及主动性，激发学生求知欲及探索思维[5]，选择点线面的投影过程与特性、基本几何体的投影、截交与相贯应用该方法。

启发式教学以学生思维启发为目标与核心，可有效提高学生学习知识的积极性与主动性，选择投影的基本知识、平面图形的绘制、计算机二维图形的绘制应用该教学方法。案例教学法是将实际工程场景围绕教学目标及内容进行典型化加工与处理，构成学生分析与学习的案例，并经过学生独立探究及成组研讨的方式，建立解决方案，以培养学生分析及解决实际生产问题的素养及能力[6]。选择标准件与常用件的表达、零件图的内容与绘制和计算机尺寸，文本与公差的标注应用该方法教学。

2.4 考核方式的改革

原“工程制图”的课程评价方法与OBE 教学理念背道而驰，主要以知识与技能的获取量为标准，缺乏学生综合素质能力的评价与考核。因此，基于OBE 理念的“工程制图”教学评价体系主要评价教学目标的完成度及教学任务的掌握度，同时综合评价学生的工程素养及解决工程问题的能力，因此需要丰富考核方式，并打通教与学的反馈通道。①多元化考试形式。由原先的期末考试、计算机绘图成绩及手工绘图作业成绩为主，并增加能力与素质、学习态度，完成考核的平时性评价，促进学生积极主动学习；②完成教学相长与促进融合。利用微信投票与PPT 弹幕小程序，完成教学效果的实时反馈，掌握学生的学习效果，及时调整课程进程及教学方法。

3 结语

在“新工科建设”工程人才培养思想的指导下，将OBE 的教学理念融入到食品工程类专业“工程制图”课程的教学目标、内容、方法及考核方式等方面，完成了课程教学的改革及实践，以此提高教学内容的系统性与前沿性和教学方法的先进性和互动性。教学实践表明，基于OBE 理念的“工程制图”课程教学体系改革能增强学生主动学习意识，提高学生的创新思维及实践能力，对于“新工科”背景下创新型工程人才的培养具有重要的推进作用。