摘要：食品工厂设计是食品质量与安全专业的核心课程，但传统教学模式存在不足之处，难以适应食品行业发展对人才的需求。因此，文章基于FC+OBE理念，借助长江雨课堂平台构建线上线下混合式教学模式，以培养具备扎实专业知识、较强创新实践能力以及良好职业素养的人才为目标。在推进思政教育的同时优化教学内容，构建多元化考核评价体系，真实反馈教学效果。课程实践结果表明，学生较为满意基于FC+OBE教学理念的线上线下混合式教学模式，已达到预期效果。
关键词：食品工厂设计,FC+OBE,线上线下混合式教学,食品质量与安全
1概述
食品工厂设计是一门以工艺设计为主，与政治、经济、工程等诸多学科密切相关的应用性和实践性均较强的课程，也是食品质量与安全专业重要的核心课程之一[1]。本门课程以食品工程原理、食品工厂认知、食品工艺学等课程为先导，涉及食品加工、检测、建筑结构、给排水、CAD制图等知识体系。食品工厂设计将食品质量与安全的专业知识融会贯通，具有知识体系复杂、综合性和实践性高、学习难度较大的特点。
随着人们健康意识的不断提高，对食品的要求由温饱转向平衡膳食、均衡营养，“吃什么、怎么吃”成为大众普遍关注的问题。人们对食品态度的转变意味着对食品工业提出了新的要求。在食品工业发展过程中，工厂设计发挥着至关重要的作用，为了应对需求变化，食品工厂设计过程中必须考虑采用先进的生产工艺和技术，提高自动化的同时加强食品原料的综合利用，更重要的是减少环境污染，保证经济效益的同时走好可持续发展的道路。在此背景下，培养专业能力过硬的创新型和实践型的食品质量与安全专业人才迫在眉睫。因此，探索优秀的教育理念以及对食品工厂设计教学的改革势在必行。
FC(flipped classroom)教学理念是指翻转课堂，是一种以教师启发为引导、以学生为中心的新型教学模式[2-3]。FC作为一种先进的教学理念，被广泛采用，其本质是“学生前置自主学习”+“师生课堂互动学习”[4]。OBE(outcome based education)教学理念也称为成果导向教育，是一种以学生为中心，以产出为导向，持续改进的先进教育理念[5]。与传统教学理念相比，OBE强调注重学生，以学生为主体，以学生的学习成果为指标，引导学生自主学习，从而提高教学效率和教学质量。OBE教学的实施有利于提升教学质量，更有利于培养全面发展的食品专业人才。将FC与OBE两种教学理念融合，构建一种以学生为中心的新型教学模式，有助于激发学生的学习兴趣和潜能，提高教育教学质量，是教育改革的重要方向，更有助于培养具备实践创新能力的应用型人才。目前，OBE教学理念已经广泛应用于食品营养学、食品理化检验、食品工厂设计等课程，但是FC+OBE的教学理念，还未在食品质量与安全专业课程中应用[6-8]。因此，本文将FC+OBE理念应用于食品工厂设计的理论教学和实践中。
2食品工厂设计课程设计
2.1食品工厂设计课程培养目标
食品工厂设计是一门重应用、重实践的课程，传统的教学模式主要以教师为主导，不利于培养学生自主学习的态度和创新性思维，理论知识与实践的联系不够紧密。基于FC+OBE理念，构建线上线下混合式教学与评价体系，以培养具备扎实专业知识、较强创新实践能力以及良好职业素养的人才为目标。
2.2食品工厂设计课程设计方案
2.2.1注重职业道德培养
食品行业的发展离不开食品工厂的工艺改进、技术革新、改扩建等，这些环节与食品安全密切相关。食品质量与安全专业人员作为“舌尖上的守卫员”，必须具备崇高的职业道德。因此，在授课过程中引入课程思政、科普内容、学科前沿和最新检测技术，以推进教学与食品行业接轨，在满足行业需求的同时增强学生的食品安全意识、可持续发展意识、民族自豪感、爱国情怀，培养学生成为合格的食品行业接班人。
2.2.2构建线上线下混合式教学模式
由于食品工厂设计内容繁多，传统教学受到时间限制，在这样的环境背景下适宜开展线上线下混合式教学。本着“以学生为主体，以教师为导向”的原则，基于FC+OBE理念设计教学内容，充分利用网络资源进行自主学习，如中国大学慕课、中国虚拟仿真实验教学课程共享平台等，再结合线下课堂的学习，使学生对知识的掌握更加深刻，拓展知识的深度和广度。基于FC+OBE的教学理念，开展线上线下混合式教学，提高学生的学习兴趣及自主学习能力，有利于学生个性化和多元化发展。
2.2.3整合优化理论教学
食品工厂设计涉及多学科知识的融合，内容繁多，但各类食品工厂设计的原则、工艺等是具有共性的。传统的教学主要以讲解食品工厂设计各环节的主要内容为主，但未将各部分知识点串联起来，课程思政和环保科普引入较少，随着学习内容的逐渐增加，学生认为知识点繁琐且枯燥，导致学习热情和兴趣逐渐降低。本文将教学内容整合优化，通过梳理知识点并以对比分析的形式让学生更好地掌握重点内容。例如，在讲解厂址选择原则时，考虑不同类型食品厂选址的异同点，归纳共性和特性，同时引入环保设计的案例，引发学生的积极思考。这种整合优化的方式不仅精简了教学内容，还有利于培养学生创新思维能力、分析问题及解决问题的能力。
2.2.4采用FC改革实验教学模式
食品工厂设计是一门应用性和实践性都很强的课程，实验课是理论教学内容的重要补充和扩展。由于受传统教学理念“重理论、轻实验”的影响，目前一些实验课程并未发挥真正的作用，存在食品工厂设计时局限于固有思维、生搬硬套、自主思维较少等问题，难以满足学生综合能力和素质的提升需求，因此对食品工厂设计实验教学的改革势在必行。本文采用FC的形式，课前发布学习资源，充分调动学生的积极性，使学生由“被动学”转变为“主动学”，引导学生灵活运用知识点分析解决问题，真正提高学生的实践能力和创新能力。这种实验教学模式有助于培养实践能力强、专业知识扎实、创新思维能力强、科研态度严谨的专业型人才，是培养高素质食品人才的重要途径，可以为日后从事食品相关工作奠定基础。
2.2.5构建多元化考核评估体系
传统考核模式注重知识点的掌握，对综合能力的考核有限。因此，本文根据培养目标对传统考核模式进行改革，基于FC+OBE教学理念的特点，以能力为导向，制定多元化的考核评估体系，注重网络平台的学习情况、实验设计的创新点、CAD软件的使用情况等，突出对学生自主学习能力、创新和实践能力、团队合作能力和表达能力的考核。
3食品工厂设计课程内容安排
3.1教学实施
3.1.1理论教学实施
以食品工厂设计第三章厂址选择为例，开展基于FC+OBE理念的线上线下混合式教学设计，教学实施分为课前预习、课上实施、课后延伸三部分。
(1)课前预习主要依托长江雨课堂教学平台，应用现代教育技术将教师的“教”与学生的“学”相结合。学生通过雨课堂发布的学习资料(课件、微课、慕课、案例、文献)进行自主预习，完成测试题，针对重点问题学生可自由讨论，提出自己的观点，教师则后台监督、线上互动，并进行反馈答疑；根据指导教师布置的任务点，学生借助食品伙伴网、中国环保信息网等优质网站，浏览与厂址选择及环保相关的国家标准、知识科普、行业资讯等内容。通过这种方式，学生可以充分利用碎片时间进行学习，不再受课堂时间限制，可以更好地了解食品行业现状、厂址选择背景知识，并树立可持续发展的意识。在此基础上，教师汇总学生的预习情况并归纳问题，为课堂实施时引导学生掌握知识点做准备。
(2)课上实施通过创设情景法和案例分析法进行课程引入，引导学生提出问题，引出教学内容，激发学生学习兴趣。以多媒体演示法为主，系统讲解知识点，通过视频演示法和分组讨论法，引导学生自主学习，重点问题小组讨论，教师全程与学生互动，提高学生学习的主动性；通过雨课堂的随堂测试等功能，调动课堂氛围，提高学生的参与度，平台数据反馈可实时将学生参与度、讨论交流、答题正确率等情况反馈给教师，以便教师精准高效地实施教学，从而实现课堂教学效率和效果的全面提升。
例如，以熟悉哪些品牌矿泉水为话题引入，首先，通过分析不同品牌矿泉水的特点及厂址位置，引出某矿泉水厂址特点——靠近水源地，以此引出本节课的教学内容——厂址选择的原则，并提出问题“作为食品工厂负责人如何进行选址”。其次，以多媒体课件为主，讲解厂址选择的基本原则，强化知识点，并提出问题“厂址选择时应考虑哪些环保问题/可持续发展要点”。学生以小组为单位讨论不同类型食品工厂厂址选择的注意事项、不同类型食品工厂可能出现的废弃物及其对环境造成的影响，引导学生思考如何减少废弃物或提高副产物的利用率进而降低对环境的影响，以此让学生深刻意识到环保和可持续发展在现代食品行业及工厂设计中的重要地位。再次，教师点评并总结不同类型食品工厂厂址选择的异同点，让学生意识到厂址选择的重要性及其环保设计对生态环境保护的作用，加强学生的环保意识，养成食品行业“三废”处理从我做起的职业素养，同时明确如何兼顾食品工厂设计、环保及可持续发展战略，借此提高学生的社会责任感、职业使命感。此外，汇总学生课前预习环节查阅的与厂址选择相关的法律法规及环保要求，小组之间互相补充，教师总结答疑，在此过程中培养学生发现问题、解决问题的能力，并提高学生合理利用网络资源进行自主学习的能力。在完成知识点讲授后，借助长江雨课堂的随堂测试功能检验学生对知识点的掌握情况，根据答题正确率查缺补漏，以思维导图的形式巩固知识点，真正发挥线上线下混合式教学的优势。最后，学生可以通过雨课堂的推送，学习食品行业的先进工艺和生产线、检测方法和技术、最新的法律法规及政策以及现行的食品工厂环保设计，以此促进学生查阅相关的前沿文献及资讯，将教学和科研紧密相连。例如推送《食品科学》期刊发表的《酪蛋白磷酸肽分离纯化的新工艺》、推送《Journal of Dairy Science》期刊发表的《采用液相色谱串联质谱法检测骆驼奶样品中氨基甲酸酯类农药残留的方法》、推送《Food Chemistry:X》期刊发表的《封装技术在食品行业的应用及发展方向》等文章，引导学生增强科研意识，明确食品加工工艺、检测方法及技术革新与工厂设计密不可分，进而激发学生的科研兴趣、锻炼学生的科研思维。
(3)课后通过单元小测巩固知识点，查缺补漏。学生在线上可以观看雨课堂推送的科普视频，进行知识拓展。例如通过观看食品生产线的视频，了解先进的无损检测技术，使学生掌握前沿的检测方法和技术；学生在线下可以选择感兴趣的科研方向，与教师结成科研小组，针对食品行业固体废弃物的再利用、食品废水的检测及处理等问题开展科研训练，促进教学与科研的融合。
通过课前预习—课上学习—课后巩固延伸的形式，使知识体系形成一个完整闭环，同时结合科研训练，更有利于学生对专业知识的理解和掌握，增强学生的科学思维和能力。
3.1.2实验课教学实施
实验教学是将理论知识与实践结合的重要手段，更是培养学生动手能力的重要途径。食品工厂设计的实验课是理论教学内容的重要补充和扩展，有助于锻炼学生的实践能力、提升学生对专业知识综合运用的能力、培养学生的创新思维和严谨的科研精神，是培养高素质食品人才的重要途径，为学生日后从事食品相关工作奠定基础。
在食品工厂设计实验课程中,持续贯彻"以学生为中心"的教学理念。食品工厂设计以学生自主设计为主、教师起到辅助作用。例如,课前学生根据雨课堂发布的学习任务和学习资料,以小组为单位围绕先进工艺、检测技术及环保设计查阅文献并讨论设计主题及方案,组内成员协作共同完成设计,成员合作模式模拟现实中食品工厂设计各部门间的协作,更接近食品工厂的真实情况;课上教师讲授设计要点、CAD制图的基本操作及常用模块的使用后,对各组的设计方案进行指导,开展工厂设计工作;最后以小组为单位汇报设计成果,学生针对"加工工艺、产品检测、三废处理、环保、可持续发展"等设计要点进行互相点评,教师总结。通过这种方式使"教、学、实践"融为一体,激发学生的学习兴趣和竞赛精神,在强化学生实践教育的同时,注重学生探索创新、团队合作、发现问题和解决问题等关键能力的培养,为培养高素质的食品质量与安全人才打下坚实基础。
3.2课程实施设计图
具体课程实施如图1所示。
3.3课程考核评价体系
基于FC+OBE教学理念的线上线下混合式教学,以能力为导向制定多元化的考核评估体系。考核体系由形成性评价和终结性评价两部分组成,具体成绩分配如下:(1)形成性评价占总成绩的40%,包括课堂出勤(10%)、课堂表现及网络教学平台学习互动情况(20%)、课程作业(10%);(2)终结性评价占总成绩的60%,包括实验课食品工厂设计(CAD绘图10%、小组答辩10%、报告撰写10%)和期末理论开卷考试成绩及格。
通过这种考核方式,促进学生多元化全面发展,考核重点不再是书面知识点,而是注重知识与能力的结合,更能激发学生学习主动性和竞赛精神,同时也能更真实地反馈教学效果。
4课程初步实施及效果评价
在课程结束后,分别采用问卷星向2020一2021两届学生发送对食品工厂设计"基于FC+OBE教学理念的线上线下混合式教学模式"评价调查问卷77份,共收回77份,有效率100%。如图2所示,97%的学生对改革后的课程满意,大多数学生认为"基于FC+OBE教学理念的线上线下混合式教学模式"在激发学习兴趣、提高学习效率、提升自主学习能力、提高团队协作及表达能力等方面有显著效果;全部同学都认为适当引入思政教育对学习和生活有所助益。因此,基于FC+OBE教学理念的线上线下混合式教学模式的实施,更有助于培养适应时代需求的综合性食品质量与安全专业人才。
5结语
立足于食品行业发展对人才需求的变化实施教学改革,本文基于FC+OBE理念,借助长江雨课堂线上平台构建食品工厂设计的线上线下混合式教学模式。通过对该教学模式的实施,打破传统教学模式中对时间和空间的限制,突出以学生为中心的教育理念,充分调动学生学习的积极性和主动性,提高学生创新能力和实践能力,为培养具有良好职业道德和专业水平的食品质量与安全专业人才奠定基础。同时，教学改革是一个持续探索的过程,目前FC+OBE理念的混合式教学模式在食品质量与安全专业中的研究还需要不断完善和改进,以期为食品质量与安全专业的其他课程改革提供新思路。
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