基于項目化的“功能性食品設計與開發實驗”課程改革實踐

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）

“功能性食品設計與開發實驗”是食品科學與工程專業重要的專業課實驗，是在“功能性食品學”教學課結束后開展的一門專業實踐課。其課程內容為：依據人體對各種營養物質的需求，通過在市場調查的基礎上，依據相關藥食兩用材料的生物活性功能，結合功能性食品的設計原則，設計開發出各種具有生理活性功能的保健食品，并對其功能性加以評價。

在教育教學過程中，實踐教學既獨立于理論教學又與之相輔相成，是本科階段培養學生動手能力的重要教學環節，通過這一環節可使學生學會基本實踐方法并掌握操作技能而使之科研能力獲得增強[1]，即通過實踐教學激發和釋放出學生內在的自我創新意識，使其創新思維獲得培養，自我創新能力得到鍛煉[2]。要想充分有效發揮培養創新人才的積極作用，實踐教學必需拓展和延伸其教學功能，將工程創新能力賦予教學設計中，貫穿于整個實踐教學訓練的環節之中。為了培養食品專業大學生的創新能力、實踐能力等解決食品領域復雜工程問題的能力?；谛鹿た婆c工程認證的背景并結合OBE 理念，以強化食品專業大學生解決復雜工程問題的能力培養為中心，對“功能性食品設計與開發實驗”這一實踐教學進行改革探索。以期提高食品專業大學生從事功能營養、特醫食品研究等食品開發與創新過程中提供工程技術能力支持。

1 課程目標改革

“反向設計，正向實施”是成果導向理念的實施路徑，是課程改革的操作指南[3]。根據“反向設計，正向實施”的OBE 理念，“功能性食品設計與開發實驗”課程的任務是在完成課堂教學的基礎上，通過市場調查、產品設計和相關產品的實驗開發等，使學生獲得功能性食品方面的研發與設計知識，使其在保健食品、新產品等產品設計及評價方面的能力獲得有效培養和訓練，從而能夠支撐食品專業學生畢業要求中的相應學習成果指標點，使之達到目的?！肮δ苄允称吩O計與開發實驗”的課程目標如下：

（1） 課程目標之一。知曉和理解功能性食品即保健食品的概念，能夠掌握功能性食品產品設計中的理論基礎；能夠將食品加工過程中的單元操作進行集成，并實施開發新產品，合理設計加工流程和方案、優化工藝路線、設備選型、質量評價等實際問題；能夠針對復雜食品工程問題的多重影響因素，采用科學的實驗方法，構建實驗系統，安全地開展食品工程相關實驗。

（2） 課程目標之二。掌握相關產品的市場調查、新的功能性及食品的設計原則、理論依據，相關藥食原料的生理活性及活性成分分離提取技術；具備通過文獻資料、法律法規的檢索與查閱后進行新產品設計開發的能力；能理解新產品開發，新技術和新工藝應用的過程中存在的潛在對社會、健康、安全、法律和文化不利的影響，并根據掌握的專業知識能對其作出客觀評價和理解，并能承擔自身所擔負的責任。

（3） 課程目標之三。掌握功能性食品開發的原理，具備合理選擇食品原輔料，設計專用功能性食品；具備綜合考慮經濟、環境、法律、安全、健康、倫理等制約因素進行食品新資源、新工藝、新產品研發與設計、初步技術改造與創新，能夠在多學科環境中運用工程管理原理與經濟決策方法分析解決食品工程實際問題；能作出客觀評價和理解應承擔的責任；具備文字撰寫、編輯，團隊協作和創新能力。

基于食品專業工程認證的要求，根據OBE 理念及新工科人才需求，按照“反向設計、正向實施”方法對“功能性食品設計與開發實驗”進行課程改革。根據畢業要求內涵，確定課程教學目標，再依據教學目標構建教學環節、教學內容和考核方式。

課程目標與支撐的學習成果指標點的關系見表1，“功能性食品設計與開發實驗”實踐教學內容與課程目標的關系見表2。

2 實踐教學方法改革

為激發食品專業學生自我學習興趣和主動性，培養其獨立思考能力及分析解決實際問題的能力，需要憑借創新實踐活動，通過培養和訓練使學生具備解決復雜工程問題的能力。采用項目形式的案例教學。通過典型案例可以實現簡約化，把理論知識學習內容在同一個典型載體即案例中闡述出來，貫穿教學過程，實現以“學生快樂學習”和“促進學生接觸研發實踐”的主旨，有助于發揮學生的學習主動性，全面和系統地掌握該課程的理論知識[4-6]。

表1 課程目標與支撐的學習成果指標點的關系

表2 “功能性食品設計與開發實驗”實踐教學內容與課程目標的關系

項目化實踐的具體實施內容及要求見表3。

表3 項目化實踐的具體實施內容及要求

為了使功能性食品開發的理論教學與產品開發的工程實踐應用有機融合，引導學生將課堂所學的功能性食品的基本理論知識應用于開發新的功能性食品，并對相關產品方案進行合理的設計。在實踐過程中，采用4～8 名學生組成一個小研發團隊的形式，團隊成員通過自己動手實踐，讓小組創意變為產品，從而完成項目創意設計，并最終提交團隊的產品方案設計報告和有成果的實驗報告。

（1） 項目任務布置。在授課任務完成2/3 的前提下，教師通過雨課堂布置任務，學生通過自由組合并產生組長，由組長負責（每組4～8 名學生）。要求每組學生針對具有某種特殊功能的產品為開發對象，通過市場調查和查詢資料，將其設計一個功能性食品開發的案例或項目。

（2） 項目方案討論。在課余時間通過雨課堂智慧平臺，教師指導，師生完成交流互動。要求學生詳細設計項目實施過程中的原料、所需設備、工藝路線及產品配方及操作要點、產品的包裝（包裝設計）、新產品的申請等細節，并要求學生理解和掌握原料的提取工藝、加工操作及產品開發中必須考慮到效率、環境和健康、安全和可操作性等問題。在課堂授課時間（2 個學時），要求項目實施的小組進行方案匯報，每個學生都必須提交和匯報自己負責的部分。在教師的指導下，通過小組交流進一步完善各組的方案設計并形成定稿。

（3） 項目方案實施。每組學生根據自己的項目方案，在實踐課中實施（學時1 周），并完成相關材料。

在方案的提出與策劃、案例研究、小組報告和項目實施的過程中，不僅提高了學生的產品研發、創新和實踐能力，而且以團隊的形式完成任務，可以讓小組每個成員都能在項目的實施過程中，通過對問題主動提出質疑、獨立思考、參與協同研究和討論決定，并完成實驗成品的展示，從而使個人的溝通能力、分析和解決問題的能力、策劃和組織能力、團結協作能力及創造性思維能力等得到訓練，以培養“新工科”人才應具備的各種解決復雜工程問題的能力。

3 實踐課程考核方法改革

課程評價主要通過對平時成績和實驗操作2 個環節進行考核，總成績以百分計算，以方便對課程目標的達成度和學生學習成果的達成度進行可衡量評價。其中，平時成績由上課考勤、項目方案設計報告組成；實驗考核由動手操作和實驗報告撰寫、項目實施過程中團隊精神和協作能力、做事態度等組成。指導教師和實驗教師可根據課程的實踐過程具體實際，對每個環節所占分值比例進行適當調整，建議分值及考核細則如下。

（1） 項目方案設計環節。要求完成某種功能性食品的產品設計與開發。具體要求：①進行相關產品的市場調研，完成實驗報告；②完成相關產品的配方設計、工藝路線設計、技術參數的初步確定；③完成功能性食品申報所需要提交材料、流程和法規等材料的收集和撰寫；④撰寫完整的產品開發與設計報告。

圍繞“功能性食品學”各章教學重點內容，布置項目設計報告任務。針對特殊要求的功能性產品，根據產品的功能要求，要求學生確定原料來源，并對產品的原料、配方、工藝路線和操作要點進行詳細設計，對產品廣告宣傳進行設計及對新產品的申報進行模擬設計。通過以上系統的產品研發與設計訓練，培養大學生利用所學知識進行文獻查閱、文本撰寫和對實驗結果分析預表達、清晰陳述觀點與回答問題、溝通和團隊協作能力等解決工程實踐問題的綜合能力。

（2） 項目實施環節。每個方案設計小組，在組長的負責下和教師的指導下，按照設計好的方案，分組完成方案并提交實驗報告。

項目實施操作教學環節的作用是培養學生的食品創新設計與開發能力。因此，這是實驗課程的重要環節，該環節不僅可以使學生能夠鞏固教師在課堂教學中傳授的基本理論知識、產品的設計方法和工具操作技能，還能培養鍛煉學生對有關文獻和法律法規的檢索查閱能力，從而使學生掌握新產品開發所要求的各項技能。實施要求：實驗操作態度認真端正、設計原理清晰明確、方法合理恰當、統計數據結果準確、報告格式規范內容詳實。

課程成績考核方法見表4。

表4 課程成績考核方法

4 結語

采用項目方案實施，基于“新工科”和“工程認證”背景，在實踐教學的過程中對其課程目標、教學方法和課程考核方法進行改革實踐，增加師生交流互動，全面提升學生創新能力培養，提高教學效果，推動實踐教學改革，從而實現基于新工科和OBE 理念的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。