基于雨课堂的“功能性食品”教学模式改革

王顺民，季长路，徐继成，谢 丹

（安徽工程大学生物与化学工程学院，安徽芜湖 241000）

由于功能性食品引入我国较晚，其还属于新型的学科和领域，但其研究领域却十分广泛，不仅涵盖了食品科学和食品营养学，也涉及了药学和生理学等多个学科。随着我国大健康产业的开启，现代功能性食品的加工、制造，工艺控制及产品研发已经延伸到食品产业链及营养健康产业。根据产业发展的趋势，我国功能性食品未来将有着广阔的市场和需求，与之相伴的将必然需要大量的专业人才。作为食品专业独居特色的重要的一门专业课程，其发挥着为食品行业及大健康产业培养输送高质量的专业人才的作用[1]。因此，对毕业要求的支撑作用十分重要。为此，根据OBE 理念基于课堂教学和实验实践，并围绕如何提高大学生解决食品领域复杂工程问题的能力培养为中心，探索功能性食品的教学改革。

雨课堂是近年来开发的比较流行且备受师生喜爱的智慧教学平台之一。教师借助雨课堂平台与学生的智能手机终端的微信有效连接，通过微信公众号的特色界面和功能与学生进行教学互动，从而全面提升了课堂教学体验，让课程的教学内容变得丰富新颖并紧跟科技前沿，教学过程灵活而生动有趣，教学评价更加全面、真实和可衡量。通过电脑和智能手机实现线上线下的无缝连接，使教学活动与智能手机建起了一个有效的有机联系，最大限度地释放教与学的能量，提升教学效果，推动教学的改革与实践。通过“雨课堂”工具进行“功能性食品”课程的教学设计，探索基于“新工科”和“工程教育认证”为背景的教学实践活动，以期在OBE 模式下提高大学生工程能力培养。

1 存在的问题

1.1 教学内容陈旧，工程能力培养支撑不强

受到学时限制，在“功能性食品”课程线下传统教学中，保健食品的基本理论一直被作为教学内容的重点，而工程领域的知识几乎不曾涉及。在这种情况下，导致教学内容缺乏系统性和工程综合实践，难以拓宽知识面。为满足“新工科”和“工程认证”的要求，需要更新教学内容，补充功能性食品原料中生物活性成分的提取、分离纯化内容，强化新产品研发与生产加工的工程知识，并健全新产品的体外功能活性评价、安全和毒理学评价技术等涉及整个保健食品生产加工的产业链相关知识，从而使“功能性食品”的课程内容更加完整，以期为学生毕业后从事功能营养、特医食品研究等提供工程技术能力支持[2]。

1.2 教学过程单一，工程能力的培养方式单调

传统灌输型教学模式中，教学实施过程仅仅是教师输出，而现代教学中则要求以学生为主体，更强调的是如何能够激发起学生的学习兴趣，即要求在教与学的互动中激发学生的求知欲望，使其主动获取知识探求解决问题，从而实现OBE 模式的成果输出教育过程。因此，围绕提高学生创新能力和工程能力为前提，基于OBE 理念进行改革，探求培养方式的多样化，以丰富教学过程，提高学生工程能力。

1.3 教学手段落后，教学效果欠佳

“功能性食品”的课程内容中关于天然活性成分性质、提取、利用部分和功能性评价部分的内容相对枯燥，学生学习兴趣低下和教学效果不佳。因此，需要革新传统的板书式教学手段，设计高品质的多媒体教学课件，借助多媒体教学手段呈现知识信息的可视化，使教学生动而充满趣味性，提高“学习体验”，使学生享受乐趣，以激发其学习兴趣，从而提高教学效果[3]。

1.4 考核方式简单，学习过程评价机制缺乏

以往对学生学习效果的评价主要通过平时成绩和期末考试的方式，且两者的构成比例为2∶8 或者3∶7。期末考试中，工程问题涉及极少，且内容偏重识记性内容，而题型则以填空题、名词解释和简答题为主。导致学生解决复杂食品工程问题的能力培养不足。而平时主要依据考勤和回答问题，缺乏对学习过程的有效评价。因此，需要结合工程认证的要求，研究探索出符合OBE 理念的考核方式。

2 教学改革的内容

2.1 教学内容的改革创新

目前，我国保健食品行业和保健食品市场迅猛发展并不断壮大。行业竞争趋于白热化，为了保持竞争优势，很多保健食品加工企业需要具备完整的“研- 产- 销”体系。其生产体系扩大延伸至包括原料的提取加工、产品研发与制造和市场销售等整个食品产业链的各环节。而保健食品领域对人才能力的需求也随之发生改变，要求培养的人才必须具备更加完备的知识体系，并具有进行现代保健食品的加工、产品研发和品质控制，功能评价和安全毒理评价等解决负责工程问题能力，才能使教学内容支撑课程体系和达成毕业目标。为满足相关人才的市场需求，必须针对天然产物中的活性成分的提取、开发利用等开展相关内容的教学[4]。为使“功能性食品”的教学内容能够满足“工程认证”和“新工科”的要求，将天然生物活性成分提取，特别是将活性因子分离、制备和体外体内功能性评价等知识纳入教学内容中，强化新工科知识点，使教学内容更具综合性和工程性，使课程体系更加完整，以期为培养在功能营养、特医食品方面高质量专业人才提供技术支撑。内容上，增加了针对安徽特色的农副产品原料及功能性成分研究开发方面的资料，以强调地方特色。将相关资料进行甄选后制作完成“食品加工高新技术在天然活性成分提取中的应用”“天然产物中活性成分的评价”“功能性食品毒理学实验及评价方法”“保健食品及特医食品的注册申报”等章节内容，并以PPT 格式在雨课堂中进行课后推送。要求学生自学并完成相关习题，教师进行答疑和习题批改。通过改革，使学生能够很好地掌握天然产物中功能因子的提取、加工等工程知识，通过锻炼获得具有专业严谨的分析解决问题能力，为后续毕业后从事相关保健食品的研发、生产、管理等打下坚实的工程基础。

另外，在教学内容中不断地引入食品行业新的科技成果。强调天然产物中功能成分提取分离要满足自然、健康、绿色，将现代食品加工的高新技术运用到其中，以实现废弃物利用和节能减排，同时满足消费者自然、健康、安全的基本要求[5]。培养学生的新产品的创新、工程和数字化的思维及解决食品行业复杂工程问题的能力，并将家国情怀、国际化视野、法治与生态意识的培养贯穿于其中。同时，强调今后功能性食品开发研究发展趋势是具有能满足消费者个性化需求的特点。要求学生紧跟行业发展动态，根据市场需求调整产品配方与设计理念，在新食品研发设计上一定要注重个性化和创新性。通过以上教学内容的改革，为食品行业培养具有创新能力的专业技术人才。

2.2 教学过程的改革创新

传统教学中，教师就像拿着教案演戏，而学生则像道具一样，导致教学过程僵化，长期下来学生也丧失了学习积极性，甚至像观众一样成为旁观者。因此，对“功能性食品”的课堂教学及实践教学进行改革，利用“雨课堂”这种新颖网络教学平台革新教学手段，打破师生交流时空限制，使智能手机成为有效的学习工具。通过雨课堂的教学灵活性，使单调的教学过程变得更为丰富，从而激发学生的学习兴趣，提高了教学效果，并通过雨课堂对学习过程和学习效果进行评价。

（1） 理论教学。课前预习，授课教师将需要预习的内容，如Quiz、视频、语音或者拓展阅读材料，通过雨课堂推送，让学生更全面地预习，并要求其完成相关预习作业。在课堂教学中，通过雨课堂实现智慧教学，学生通过手机微信扫码进入课堂，教师预设各种题型（主管、客观）、在线投票，学生通过弹幕实时互动、甚至设置红包抢答。在课后教学中，通过雨课堂布置课后作业。教师可以采用手机或电脑通过雨课堂后台，随时随地批改作业。后期教师通过雨课堂形成的个性化数据报表，对学生进入课堂的时间、参与课堂互动、课后习题的完成进度及得分情况，进行数据汇总分析，完成对学生学习过程的评价。

（2） 实验教学。采用学生团队的形式完成项目创意设计，并在“功能性食品设计与开发试验”的实验环节中进行动手实践，让创意变为产品，并完成设计报告和实验报告撰写，从而解决培养过程枯燥乏味、实施方式单一的窘况。教学开始时，将学生进行组织并分配为不同兴趣小组，每组4～8 名学生，给一段准备时间，要求每组学生把在平时生活中发现的可加工利用的原料为对象，对其进行案例设计研究或项目开发。项目组均要进行小组进展报告且每位成员针对自己负责的部分也要进行汇报。在教师的指导下，小组交流完善自己的方案设计。同时，要求每组学生根据自己的项目创意，在“功能性食品设计与开发试验”的实践环节中进行试验。教师雨课堂布置任务后，师生交流均可在雨课堂中进行。由小组长负责（学生自由推选） 项目的实施各种事宜。项目实施中要求学生掌握原料的提取、加工及工艺操作要点、产品开发等问题；理解关于工业化实施的效率、环境和健康、安全和可操作性等问题；考虑关于产品的市场定位、销售和新产品的申报等问题。在对项目进行调研、提出、实施策划、汇报到产品创意实现的这一完整过程中，通过主动调研、思考、决策和作品完成，锻炼并提高了学生创造性思维、分析和解决问题的能力，既培养了学生的实践和创新能力，而且也提高了学生的组织沟通及团结协作能力。

2.3 课程教学手段的改革创新

首先，充实和丰富教学内容使其全面而紧跟科技前沿。对天然活性成分性质、提取、利用部分及功能性评价部分的内容等相对枯燥的内容进行补充，增加各类功能因子的提取方法、现代医学评价和新型产品开发的视频作为辅助教学内容，使课件的可视性和趣味性获得增强，并将各种相关视频资料等在雨课堂平台中上传共享给学生，以丰富其视野、增加其“见闻”。

其次，线上教学时，通过雨课堂弹幕与学生实时互动，并可完成头脑风暴，同时使课堂充满趣味而提高学习效果。线下时，通过雨课堂实时掌握学生学习动态，并通过私聊与个别学生进行交流与答疑，这不仅使学习摆脱时空束缚而且实现了教学个性化，还可利用雨课堂的后台统计对学生学习行为数据分析，对潜在的“班级消极分子”进行警示提醒和教育。通过雨课堂课程平台建立了有效的教学质量保障机制，改变了传统教学的手段与学习形式单一、缺乏个性化现状，从而提高学生对该课程的学习体验，增强教学效果。

另外，通过雨课堂后台的课前预习题、课后习题及自学内容的推送功能，以节约师生课堂时间，解决了课时不足的问题。

2.4 课程考核改革创新

结合工程认证的要求，探索符合OBE 理念的“功能性食品”的考核方式。对课程平时成绩的方式进行改革，对平时的学习环节采用过程评价方式。通过雨课堂工具，收集学生的课程参与时间，实时答题、弹幕互动、红包抢答，课后习题的完成进度及得分情况，进行数据统计分析，并完成学习评价，从而实现平时学习的过程评价，并结合该课程在工程认证中支撑的毕业要求和课程目标进行评价分析，形成可持续和可衡量的过程评价模式。

平时上课课堂情况得分见表1，课后习题评价见表2，平时成绩过程评价依据见表3。

期末考试环节，增加能够体现自然、健康、绿色和环保等理念的综合分析题、设计题等工程问题的题型比例，着重考查学生解决复杂工程问题的能力，以解决工程能力培养不足的现象。

通过以上方式，实现可持续和可衡量的评价方式，并提高积极性和主动性，促进了平时学习，提高学习兴趣。

3 主要特色

（1） 教育理念创新。积极开展智慧数字化课堂教学，结合“新工科”和“工程认证”，积极贯彻OBE 的理念，着力培养面向食品行业的高素质应用人才。

（2） 教学内容创新。将现代功能性食品加工制造过程中有关原料提取分离，加工工艺控制，产品研发和功能评价等重要环节的知识补充到教学内容中，使之更加完整和统一，以拓展学生的专业知识背景。

（3） 教学过程创新。采用项目设计式教学，要求学生通过实践变创意为产品，从而提高食品专业大学生的研发、创新和实践能力等。采用项目提出、策划、案例设计、产品创意实现和撰写报告等实践教学活动，学生能够进行主动质疑、思考、研究、决定和展示，并以团队的形式完成任务，通过全程的沟通、分析解决问题、团结组织协作能力和创造思维等能力培养，强化了学生工程能力的培养。

表1 平时上课课堂情况得分

表2 课后习题评价

表3 平时成绩过程评价依据

（4） 教学手段改进。课堂和实践环节的完成过程中，积极采用雨课堂平台实施智慧数字化教学手段的改进，着力提升了教学效果。

（5） 考核方式创新。借助“雨课堂”改革课程考核与学生评价方式。通过扫描二维码签到、课堂提问、投票及课后习题等多种形式，实现了教学评价形式的多元、动态化，使评价更加可持续和可衡量。在平时学习环节中，通过统计分析，由雨课堂工具采集到的学生的课程参与时间、实时答题、弹幕互动、红包抢答，以及课后习题的完成进度及得分情况，进行过程评价，完成课程达成评价分析，形成可持续和可衡量的过程评价模式。期末考试中，增加有关功能食品开发设计类题目比例，夯实学生解决复杂工程问题的能力培养基础。通过平时考核方式改革，激发学生学习积极性，显著提高学习兴趣，提升教学效果。同时，通过合理科学的过程评价，形成持续改进的可衡量教学评价体系。

4 结语

基于“新工科”和“工程认证”背景，在各项教学活动中积极利用“雨课堂”智慧教学工具对教学的内容、手段、过程和考核方式进行改革，增加师生互动，全面提升课堂教学体验，提高教学效果，推动教学改革[6]。同时，依托雨课堂采集的数据和产生的个性化报表，对大学生的学习过程进行评价，形成全面有效的持续改进的评价机制，从而实现了基于OBE 理念并能有效支撑毕业要求的达成为目标，强化了食品专业大学生解决复杂工程问题能力的培养。