基于雨課堂的“功能性食品”教學模式改革

王順民，季長路，徐繼成，謝 丹

（安徽工程大學生物與化學工程學院，安徽蕪湖 241000）

由于功能性食品引入我國較晚，其還屬于新型的學科和領域，但其研究領域卻十分廣泛，不僅涵蓋了食品科學和食品營養學，也涉及了藥學和生理學等多個學科。隨著我國大健康產業的開啟，現代功能性食品的加工、制造，工藝控制及產品研發已經延伸到食品產業鏈及營養健康產業。根據產業發展的趨勢，我國功能性食品未來將有著廣闊的市場和需求，與之相伴的將必然需要大量的專業人才。作為食品專業獨居特色的重要的一門專業課程，其發揮著為食品行業及大健康產業培養輸送高質量的專業人才的作用[1]。因此，對畢業要求的支撐作用十分重要。為此，根據OBE 理念基于課堂教學和實驗實踐，并圍繞如何提高大學生解決食品領域復雜工程問題的能力培養為中心，探索功能性食品的教學改革。

雨課堂是近年來開發的比較流行且備受師生喜愛的智慧教學平臺之一。教師借助雨課堂平臺與學生的智能手機終端的微信有效連接，通過微信公眾號的特色界面和功能與學生進行教學互動，從而全面提升了課堂教學體驗，讓課程的教學內容變得豐富新穎并緊跟科技前沿，教學過程靈活而生動有趣，教學評價更加全面、真實和可衡量。通過電腦和智能手機實現線上線下的無縫連接，使教學活動與智能手機建起了一個有效的有機聯系，最大限度地釋放教與學的能量，提升教學效果，推動教學的改革與實踐。通過“雨課堂”工具進行“功能性食品”課程的教學設計，探索基于“新工科”和“工程教育認證”為背景的教學實踐活動，以期在OBE 模式下提高大學生工程能力培養。

1 存在的問題

1.1 教學內容陳舊，工程能力培養支撐不強

受到學時限制，在“功能性食品”課程線下傳統教學中，保健食品的基本理論一直被作為教學內容的重點，而工程領域的知識幾乎不曾涉及。在這種情況下，導致教學內容缺乏系統性和工程綜合實踐，難以拓寬知識面。為滿足“新工科”和“工程認證”的要求，需要更新教學內容，補充功能性食品原料中生物活性成分的提取、分離純化內容，強化新產品研發與生產加工的工程知識，并健全新產品的體外功能活性評價、安全和毒理學評價技術等涉及整個保健食品生產加工的產業鏈相關知識，從而使“功能性食品”的課程內容更加完整，以期為學生畢業后從事功能營養、特醫食品研究等提供工程技術能力支持[2]。

1.2 教學過程單一，工程能力的培養方式單調

傳統灌輸型教學模式中，教學實施過程僅僅是教師輸出，而現代教學中則要求以學生為主體，更強調的是如何能夠激發起學生的學習興趣，即要求在教與學的互動中激發學生的求知欲望，使其主動獲取知識探求解決問題，從而實現OBE 模式的成果輸出教育過程。因此，圍繞提高學生創新能力和工程能力為前提，基于OBE 理念進行改革，探求培養方式的多樣化，以豐富教學過程，提高學生工程能力。

1.3 教學手段落后，教學效果欠佳

“功能性食品”的課程內容中關于天然活性成分性質、提取、利用部分和功能性評價部分的內容相對枯燥，學生學習興趣低下和教學效果不佳。因此，需要革新傳統的板書式教學手段，設計高品質的多媒體教學課件，借助多媒體教學手段呈現知識信息的可視化，使教學生動而充滿趣味性，提高“學習體驗”，使學生享受樂趣，以激發其學習興趣，從而提高教學效果[3]。

1.4 考核方式簡單，學習過程評價機制缺乏

以往對學生學習效果的評價主要通過平時成績和期末考試的方式，且兩者的構成比例為2∶8 或者3∶7。期末考試中，工程問題涉及極少，且內容偏重識記性內容，而題型則以填空題、名詞解釋和簡答題為主。導致學生解決復雜食品工程問題的能力培養不足。而平時主要依據考勤和回答問題，缺乏對學習過程的有效評價。因此，需要結合工程認證的要求，研究探索出符合OBE 理念的考核方式。

2 教學改革的內容

2.1 教學內容的改革創新

目前，我國保健食品行業和保健食品市場迅猛發展并不斷壯大。行業競爭趨于白熱化，為了保持競爭優勢，很多保健食品加工企業需要具備完整的“研- 產- 銷”體系。其生產體系擴大延伸至包括原料的提取加工、產品研發與制造和市場銷售等整個食品產業鏈的各環節。而保健食品領域對人才能力的需求也隨之發生改變，要求培養的人才必須具備更加完備的知識體系，并具有進行現代保健食品的加工、產品研發和品質控制，功能評價和安全毒理評價等解決負責工程問題能力，才能使教學內容支撐課程體系和達成畢業目標。為滿足相關人才的市場需求，必須針對天然產物中的活性成分的提取、開發利用等開展相關內容的教學[4]。為使“功能性食品”的教學內容能夠滿足“工程認證”和“新工科”的要求，將天然生物活性成分提取，特別是將活性因子分離、制備和體外體內功能性評價等知識納入教學內容中，強化新工科知識點，使教學內容更具綜合性和工程性，使課程體系更加完整，以期為培養在功能營養、特醫食品方面高質量專業人才提供技術支撐。內容上，增加了針對安徽特色的農副產品原料及功能性成分研究開發方面的資料，以強調地方特色。將相關資料進行甄選后制作完成“食品加工高新技術在天然活性成分提取中的應用”“天然產物中活性成分的評價”“功能性食品毒理學實驗及評價方法”“保健食品及特醫食品的注冊申報”等章節內容，并以PPT 格式在雨課堂中進行課后推送。要求學生自學并完成相關習題，教師進行答疑和習題批改。通過改革，使學生能夠很好地掌握天然產物中功能因子的提取、加工等工程知識，通過鍛煉獲得具有專業嚴謹的分析解決問題能力，為后續畢業后從事相關保健食品的研發、生產、管理等打下堅實的工程基礎。

另外，在教學內容中不斷地引入食品行業新的科技成果。強調天然產物中功能成分提取分離要滿足自然、健康、綠色，將現代食品加工的高新技術運用到其中，以實現廢棄物利用和節能減排，同時滿足消費者自然、健康、安全的基本要求[5]。培養學生的新產品的創新、工程和數字化的思維及解決食品行業復雜工程問題的能力，并將家國情懷、國際化視野、法治與生態意識的培養貫穿于其中。同時，強調今后功能性食品開發研究發展趨勢是具有能滿足消費者個性化需求的特點。要求學生緊跟行業發展動態，根據市場需求調整產品配方與設計理念，在新食品研發設計上一定要注重個性化和創新性。通過以上教學內容的改革，為食品行業培養具有創新能力的專業技術人才。

2.2 教學過程的改革創新

傳統教學中，教師就像拿著教案演戲，而學生則像道具一樣，導致教學過程僵化，長期下來學生也喪失了學習積極性，甚至像觀眾一樣成為旁觀者。因此，對“功能性食品”的課堂教學及實踐教學進行改革，利用“雨課堂”這種新穎網絡教學平臺革新教學手段，打破師生交流時空限制，使智能手機成為有效的學習工具。通過雨課堂的教學靈活性，使單調的教學過程變得更為豐富，從而激發學生的學習興趣，提高了教學效果，并通過雨課堂對學習過程和學習效果進行評價。

（1） 理論教學。課前預習，授課教師將需要預習的內容，如Quiz、視頻、語音或者拓展閱讀材料，通過雨課堂推送，讓學生更全面地預習，并要求其完成相關預習作業。在課堂教學中，通過雨課堂實現智慧教學，學生通過手機微信掃碼進入課堂，教師預設各種題型（主管、客觀）、在線投票，學生通過彈幕實時互動、甚至設置紅包搶答。在課后教學中，通過雨課堂布置課后作業。教師可以采用手機或電腦通過雨課堂后臺，隨時隨地批改作業。后期教師通過雨課堂形成的個性化數據報表，對學生進入課堂的時間、參與課堂互動、課后習題的完成進度及得分情況，進行數據匯總分析，完成對學生學習過程的評價。

（2） 實驗教學。采用學生團隊的形式完成項目創意設計，并在“功能性食品設計與開發試驗”的實驗環節中進行動手實踐，讓創意變為產品，并完成設計報告和實驗報告撰寫，從而解決培養過程枯燥乏味、實施方式單一的窘況。教學開始時，將學生進行組織并分配為不同興趣小組，每組4～8 名學生，給一段準備時間，要求每組學生把在平時生活中發現的可加工利用的原料為對象，對其進行案例設計研究或項目開發。項目組均要進行小組進展報告且每位成員針對自己負責的部分也要進行匯報。在教師的指導下，小組交流完善自己的方案設計。同時，要求每組學生根據自己的項目創意，在“功能性食品設計與開發試驗”的實踐環節中進行試驗。教師雨課堂布置任務后，師生交流均可在雨課堂中進行。由小組長負責（學生自由推選） 項目的實施各種事宜。項目實施中要求學生掌握原料的提取、加工及工藝操作要點、產品開發等問題；理解關于工業化實施的效率、環境和健康、安全和可操作性等問題；考慮關于產品的市場定位、銷售和新產品的申報等問題。在對項目進行調研、提出、實施策劃、匯報到產品創意實現的這一完整過程中，通過主動調研、思考、決策和作品完成，鍛煉并提高了學生創造性思維、分析和解決問題的能力，既培養了學生的實踐和創新能力，而且也提高了學生的組織溝通及團結協作能力。

2.3 課程教學手段的改革創新

首先，充實和豐富教學內容使其全面而緊跟科技前沿。對天然活性成分性質、提取、利用部分及功能性評價部分的內容等相對枯燥的內容進行補充，增加各類功能因子的提取方法、現代醫學評價和新型產品開發的視頻作為輔助教學內容，使課件的可視性和趣味性獲得增強，并將各種相關視頻資料等在雨課堂平臺中上傳共享給學生，以豐富其視野、增加其“見聞”。

其次，線上教學時，通過雨課堂彈幕與學生實時互動，并可完成頭腦風暴，同時使課堂充滿趣味而提高學習效果。線下時，通過雨課堂實時掌握學生學習動態，并通過私聊與個別學生進行交流與答疑，這不僅使學習擺脫時空束縛而且實現了教學個性化，還可利用雨課堂的后臺統計對學生學習行為數據分析，對潛在的“班級消極分子”進行警示提醒和教育。通過雨課堂課程平臺建立了有效的教學質量保障機制，改變了傳統教學的手段與學習形式單一、缺乏個性化現狀，從而提高學生對該課程的學習體驗，增強教學效果。

另外，通過雨課堂后臺的課前預習題、課后習題及自學內容的推送功能，以節約師生課堂時間，解決了課時不足的問題。

2.4 課程考核改革創新

結合工程認證的要求，探索符合OBE 理念的“功能性食品”的考核方式。對課程平時成績的方式進行改革，對平時的學習環節采用過程評價方式。通過雨課堂工具，收集學生的課程參與時間，實時答題、彈幕互動、紅包搶答，課后習題的完成進度及得分情況，進行數據統計分析，并完成學習評價，從而實現平時學習的過程評價，并結合該課程在工程認證中支撐的畢業要求和課程目標進行評價分析，形成可持續和可衡量的過程評價模式。

平時上課課堂情況得分見表1，課后習題評價見表2，平時成績過程評價依據見表3。

期末考試環節，增加能夠體現自然、健康、綠色和環保等理念的綜合分析題、設計題等工程問題的題型比例，著重考查學生解決復雜工程問題的能力，以解決工程能力培養不足的現象。

通過以上方式，實現可持續和可衡量的評價方式，并提高積極性和主動性，促進了平時學習，提高學習興趣。

3 主要特色

（1） 教育理念創新。積極開展智慧數字化課堂教學，結合“新工科”和“工程認證”，積極貫徹OBE 的理念，著力培養面向食品行業的高素質應用人才。

（2） 教學內容創新。將現代功能性食品加工制造過程中有關原料提取分離，加工工藝控制，產品研發和功能評價等重要環節的知識補充到教學內容中，使之更加完整和統一，以拓展學生的專業知識背景。

（3） 教學過程創新。采用項目設計式教學，要求學生通過實踐變創意為產品，從而提高食品專業大學生的研發、創新和實踐能力等。采用項目提出、策劃、案例設計、產品創意實現和撰寫報告等實踐教學活動，學生能夠進行主動質疑、思考、研究、決定和展示，并以團隊的形式完成任務，通過全程的溝通、分析解決問題、團結組織協作能力和創造思維等能力培養，強化了學生工程能力的培養。

表1 平時上課課堂情況得分

表2 課后習題評價

表3 平時成績過程評價依據

（4） 教學手段改進。課堂和實踐環節的完成過程中，積極采用雨課堂平臺實施智慧數字化教學手段的改進，著力提升了教學效果。

（5） 考核方式創新。借助“雨課堂”改革課程考核與學生評價方式。通過掃描二維碼簽到、課堂提問、投票及課后習題等多種形式，實現了教學評價形式的多元、動態化，使評價更加可持續和可衡量。在平時學習環節中，通過統計分析，由雨課堂工具采集到的學生的課程參與時間、實時答題、彈幕互動、紅包搶答，以及課后習題的完成進度及得分情況，進行過程評價，完成課程達成評價分析，形成可持續和可衡量的過程評價模式。期末考試中，增加有關功能食品開發設計類題目比例，夯實學生解決復雜工程問題的能力培養基礎。通過平時考核方式改革，激發學生學習積極性，顯著提高學習興趣，提升教學效果。同時，通過合理科學的過程評價，形成持續改進的可衡量教學評價體系。

4 結語

基于“新工科”和“工程認證”背景，在各項教學活動中積極利用“雨課堂”智慧教學工具對教學的內容、手段、過程和考核方式進行改革，增加師生互動，全面提升課堂教學體驗，提高教學效果，推動教學改革[6]。同時，依托雨課堂采集的數據和產生的個性化報表，對大學生的學習過程進行評價，形成全面有效的持續改進的評價機制，從而實現了基于OBE 理念并能有效支撐畢業要求的達成為目標，強化了食品專業大學生解決復雜工程問題能力的培養。