CDIO背景下高校《功能食品學》課堂教學模式探討

王素軍 押輝遠 和朝軍 牛江秀 許啟泰

摘要：應用型人才已成為多數地方高校人才培養的目標，但地方院校的辦校條件往往不足。在多年《功能食品學》教學實踐的基礎上，本文提出通過改變認識改進教學模式來彌補軟硬件的不足，使學生最大程度地被工程化教育，以助我國功能食品專業工程教育的深度推進。

關鍵詞：CDIO理念；改變認識；教學模式；探討

中圖分類號：G642.41 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2019）26-0179-02

國內工程教育（CDIO）的推行已有十年之久，在這轟轟烈烈的大潮中，一類院校成為主角，而占據高等教育多數的二類院校卻身影寥寥，這種結果勢必會滯緩我國工程教育的步伐。分析這種現象的原因，不外乎以下兩點：（1）客觀因素：硬件設施和師資配置的缺乏；（2）主觀原因：人的認識問題，基于客觀情況，“巧婦難為無米之炊”，所以對工程化教育感覺無從下手。如果說短期內客觀問題不能及時解決，那么認識問題將成為扭轉局面的關鍵因素，因此本文希望通過轉變認識，改進課堂教學模式，以此推進二類院校工程化教育的深度，提高國家工程化教育的整體水平。在教授《功能食品學》的實踐基礎上，對課堂教學模式提出自己的認識，希望通過教學模式的改進，使學生清晰地認識到理論與實踐的相互依托和互為指導關系，并在隨后的綜合實踐中得以驗證。在此，以教學理念、教學內容、教學方法為切入點，探討工程教育的課堂教學模式，為更好地推進我國工程化教育拋磚引玉。

一、教學理念

對應用型人才的培養，存在對知識深度和對知識廣度的要求，尤其作為交叉學科，要求學生在有限的教育時間內完成更多的知識和能力，因此就需要教師在教學內容安排方面詳細斟酌，如何使學生不但有更扎實、更寬口徑的基礎知識，還要大幅度提高其應用實踐的能力。而在當今形勢下，培養適應社會需求、企業需要、具有時代特色的應用型人才，確是探討和研究理論與實踐相結合的問題。

《功能食品學》是一門融合醫學、化學、藥學、生物、食品的交叉學科，涉及工程學、法學、商業及企業運作，是功能食品專業的核心基礎課程。這門課程的開設，拋開法學、商業和企業運作方面（專題講座）的內容，需要我們把涉及到的醫學、化學、生物學、藥學、食品學等知識貫穿起來，使學生明白作為功能食品行業的專業人士，如何利用豐富的專業知識去預防、調節人體內環境的平衡；以及基于目前人類生存的自然和社會環境，如何利用專業知識去緩解一些疾病的發生。誠然，一款功能食品的問世，需要經歷構思、設計、生產、包裝到走向市場，而這些環節要我們在課堂或實踐中完成相應的授課內容，激發學生思維，開闊其視野，賦予其真知，提高其認識，培養個人能力、團隊協作、工程基礎知識以及系統工程能力。因此，在教學內容上，不僅需要基礎知識的廣度，還需要專業知識的深度，更需要一系列工程技術知識的傳授，加上前沿研究的把控，才能保證所授知識的時代性和前瞻性。

如在講生物活性成分膳食纖維環節，導入膳食纖維位列第七類營養素寶座的必然性因素（經濟的發展、膳食結構的改變、文明病的逐年上升率等），而膳食纖維之所以可以改善這些文明病，則需要引導學生首先從膳食纖維的物理特性——分子結構分析，探討化學結構特征——官能團（氨基，羧基，羥基），以及這些官能團具有的親水性，接著從膳食纖維的空間結構——分子間作用力切入，至此引導學生總結出膳食纖維具有持水性和吸附作用，加之膳食纖維不能被小腸消化吸收（解剖和生理學知識），延伸出在預防便秘、降血脂和排毒養顏方面（吸附膽固醇、膽汁酸、有毒物質）的應用（產品研發）。甚至可以從膳食纖維的酵解產物——乙酸、丙酸、丁酸或乳酸談起，這些產物導致大腸內環境酸度增大、pH降低，使大腸內滲透壓增加，繼而使糞便的含水量增加、干燥度減小，如此推出預防便秘的結論。這樣的邏輯，能夠使學生清楚明了事情的來龍去脈。

二、教學內容

他山之石可以攻玉。利用授課教師的工科或工程背景，借鑒他人的經驗，結合專業培養方案，注重知識體系的延伸與銜接，按照科學性、應用性原則組織教學，加強交叉知識的相關聯系，不僅僅囿于本課程或本教材的有限內容，利用交叉知識的碰撞使問題得以完美詮釋，加深學生對本專業培養模式的總體概念。

1.將疾病的醫學基礎和生物學環境相聯系。醫學基礎和生物學環境是設計與開發功能性食品的先決條件，如果產品缺乏應用環境，那么就失去了承載沃土。因此，作為保健食品行業的專業人才，對所設計產品適用的醫學環境和生物學特性必須具有清晰的認識，通過合理利用生物學特性“對癥下藥”解決問題，這樣的產品承載的是設計者的理念：調節生理功能，預防疾病，促進健康。故在教學內容方面，機體內環境失衡的醫學基礎和生物學環境緊密聯系，學生需要生化、生理知識作儲備。

2.將失衡的生物學環境與功能食品的功能相聯系。對產品生物學環境的清晰認識是成功設計功能食品的關鍵，也是功能性食品設計理念的落腳點。人體出現不適癥狀，歸根結底是機體內環境的失衡，若要恢復平衡，需要把導致不平衡的因素削弱，直至消除，因此對生物學環境的清晰認識是培養功能食品專業人才的必修內容。所以，在教學內容安排方面，功能食品的功能性勢必要與相關生物學環境特征銜接起來。

3.將功能食品的活性成分和其藥理、化學性質相聯系。功能食品的活性成分是其產生保健作用的關鍵，因此，在加工制備過程中保護其活性成為成功制備產品的前提。而引導學生通過對活性成分的藥理和理化性質分析為保健品的配方、劑型及加工工藝提供理論支持就成了順理成章的事情。系統工程問題穿插其中，讓學生明白：無論做什么研究，歸根結底是為了解決實際問題——這就是學以致用的意義所在。此環節的內容包括模擬小課題，組織課下完成分析—設計—制備的訓練環節，為隨后的綜合實踐熱身。

4.將功能性食品設計與功效評價相聯系。如果說經過上面的實施步驟，具有靈魂的產品已經設計、生產出來了，那么這種產品的效果如何就是功效評價問題了。根據所要調節的機體環境特性，找到“信號通路”中的關鍵點，該因素的抑制或加強直接影響環境的平衡，那么功效評價的生物學指標就出來了。所以教學內容的合理安排，會使問題的解決順理成章，這在功能食品的功效評價方面尤其顯著。教學內容至目前，基本形成了出現問題—分析問題—設計、制備產品（解決問題）—功效驗證的模式。在整個過程中，學生的邏輯思維能力、解決問題能力、工程設計能力、團隊協作能力、創新能力均得到了有意識地培養。

5.將產品的功能訴求與消費理念相聯系。教學內容的最后環節要求產品的呈現形式要考慮消費者的具體情況，提高消費者的依從性，使消費者方便食用、愿意食用。而產品的最高境界是融入到消費者的一日三餐中，真正做到普及大眾，服務民生，促進健康，提高國民體質。

三、教學方法

鑒于以上教學內容的安排，在教學方法上，無論是醫學、生物學、化學、藥學或是食品學知識，通過舉例、引導的方式把有關內容合理地銜接起來，絲絲相扣，形成一個完整的故事，使學生不僅知其然，還知其所以然。結合功能食品的功效，形成“知道如何通過日常飲食來調整機體功能，能夠設計、制備產品以工程化形式解決問題”的理念，給予“不僅是營養學家還是工程技術人才”的定位。這就是理論和實踐教學相結合的意義所在。在對有關生理現象的解釋中，從不同方面進行交叉學科的詮釋更有趣，這些可以體現在醫學、生物學領域與化學領域的交叉，因為一些問題僅囿于生物學方面的闡釋不夠明確清晰，而采用化學手段的解釋則會一目了然。誠然，在教學方法方面，我們還要不斷地拋出問題，或者是設計課題，讓學生以一個專業人士的身份進行產品的構思、設計、制備、評價。

四、結束語

在對工程化教育的推進過程中，應用型人才培養的多樣性、動態性和復合性，導致對人才知識結構和專業知識結構的要求越來越高，這就需要在高等教育過程中做到課程體系設置的合理性，教學內容的銜接性、延續性、時代性與發展性；還需要改變認識，采用靈活多變的教學方式實現知識的構建，使學生最大程度地被工程化教育，以此促進國家工程教育的深度推進。

參考文獻：

[1]林建.多學科交叉融合的新生工科專業建設[J].高等工程教育研究，2018，（1）：32-45.

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