飼料生物工程課程教學(xué)改革與創(chuàng)新

時(shí)間:2022-11-25 04:14:24

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飼料生物工程課程教學(xué)改革與創(chuàng)新

摘要:飼料生物工程是一門(mén)理論和實(shí)際生產(chǎn)聯(lián)系比較強(qiáng)的基礎(chǔ)課程。本文通過(guò)分析飼料生物工程傳統(tǒng)教學(xué)模式下存在的問(wèn)題,改變傳統(tǒng)的教學(xué)方法和手段,在教學(xué)手段、教學(xué)方法、考核評(píng)價(jià)等內(nèi)容進(jìn)行改革與教學(xué)模式創(chuàng)新,提高飼料生物工程教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞:飼料生物工程;教學(xué)手段;改革;創(chuàng)新模式

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,生物技術(shù)在飼料工業(yè)方面的應(yīng)用得到了迅速的發(fā)展,對(duì)飼料生物工程及相關(guān)學(xué)科的教學(xué)和研究具有重要影響。飼料生物工程課程具有課程內(nèi)容范圍廣、理論結(jié)合實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn),隨著生物技術(shù)、飼料工業(yè)技術(shù)不斷更新,生物技術(shù)在飼料業(yè)上的應(yīng)用日益深入,若在教學(xué)中繼續(xù)采用“滿堂灌”的教學(xué)方式,只注重理論教學(xué),對(duì)其章節(jié)之間相互聯(lián)系不夠深入,不能很好聯(lián)系實(shí)際,將影響教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。因此,須改革傳統(tǒng)教學(xué)手段和教學(xué)模式,在教學(xué)內(nèi)容上增加案例教學(xué)和專題討論環(huán)節(jié),加強(qiáng)引導(dǎo)學(xué)生建立各章節(jié)知識(shí)網(wǎng)絡(luò),理論聯(lián)系實(shí)際提出解決問(wèn)題的方法,以培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析能力和創(chuàng)新意識(shí)。

一、飼料生物工程課程教學(xué)改革意義

“飼料生物工程”為動(dòng)物科學(xué)(飼料科學(xué)與工程方向)專業(yè)的專業(yè)課程,該課程是以現(xiàn)代生物工程學(xué)為主要理論基礎(chǔ),并以飼料科學(xué)的理論和實(shí)踐相互滲透不斷發(fā)展的一門(mén)創(chuàng)造性的新興學(xué)科。它是以飼料和飼料添加劑為對(duì)象,運(yùn)用基因工程、細(xì)胞工程、酶工程、微生物工程(發(fā)酵工程)等的原理和技術(shù)手段,研究和開(kāi)發(fā)新型的飼料資源和飼料添加劑(如功能微生物制劑、飼用酶制劑、免疫調(diào)節(jié)劑、生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑等)的一門(mén)分支學(xué)科,最終達(dá)到提高飼料的轉(zhuǎn)化率、動(dòng)物的生產(chǎn)性能以及減輕養(yǎng)殖業(yè)造成的環(huán)境污染。改變傳統(tǒng)飼料生物工程課程教學(xué)手段和教學(xué)模式,對(duì)高等學(xué)校教學(xué)建設(shè)以及加強(qiáng)學(xué)生獲取知識(shí)能力和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)具有重要意義。第一,教學(xué)模式和教學(xué)手段的革新,有利于學(xué)科建設(shè)及院校自身的發(fā)展。如不對(duì)課程教學(xué)手段及模式進(jìn)行創(chuàng)新,該學(xué)科就無(wú)法培養(yǎng)出社會(huì)所需要的人才,學(xué)生畢業(yè)后在行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中就不具備明顯優(yōu)勢(shì)。第二,對(duì)動(dòng)物科學(xué)(飼料科學(xué)與工程方向)專業(yè)的學(xué)生進(jìn)行教學(xué)手段改革及教學(xué)模式的創(chuàng)新,可以提高學(xué)生的職業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力,把握就業(yè)機(jī)會(huì)。在面對(duì)飼料資源的缺乏、有待開(kāi)發(fā)飼料資源、飼料的高效利用等問(wèn)題,生物技術(shù)是解決問(wèn)題的首要方法。我國(guó)養(yǎng)殖業(yè)的快速可持續(xù)發(fā)展迫切需要飼料生物技術(shù)的支持,飼料工業(yè)的技術(shù)升級(jí)和創(chuàng)新也迫切需要將飼料科學(xué)和生物技術(shù)二者有機(jī)結(jié)合的專業(yè)人才。教學(xué)手段和模式不改變就無(wú)法提升學(xué)生的專業(yè)技能水平,就無(wú)法確保學(xué)生在職位上起到引領(lǐng)作用,成為與時(shí)俱進(jìn)的創(chuàng)新型人才。

二、改革前的教學(xué)方法及存在問(wèn)題

1.傳統(tǒng)教學(xué)模式。在傳統(tǒng)的飼料生物工程教學(xué)中通常以課堂講授為主要方式,課堂討論和多媒體課件輔助教學(xué)。在教學(xué)內(nèi)容上只是單向地向?qū)W生傳授飼料生物工程的知識(shí),缺乏引導(dǎo)學(xué)生各章節(jié)知識(shí)體系以及理論知識(shí)與飼料業(yè)生產(chǎn)實(shí)際的聯(lián)系的建立。在課堂討論環(huán)節(jié),討論的問(wèn)題僅限于本章節(jié)內(nèi)容,與其他章節(jié)和相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的聯(lián)系不夠,如與動(dòng)物微生物學(xué)、動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)、飼料科學(xué)、飼料添加劑學(xué)等學(xué)科關(guān)聯(lián)較少。在多媒體課件的使用上只是單一地講授飼料生物工程中的教學(xué)內(nèi)容。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教學(xué)的形式單一,實(shí)驗(yàn)的過(guò)程只是按照具體的操作步驟進(jìn)行操作。在考核模式上,期末閉卷考試成績(jī)占總成績(jī)的70%,實(shí)驗(yàn)及平時(shí)成績(jī)占30%。

2.存在的問(wèn)題。在傳統(tǒng)的教學(xué)方法下,教師只是單方面將知識(shí)傳授給學(xué)生,學(xué)生雖能夠很好地掌握理論知識(shí),但在學(xué)生腦海中只是停留在概念上,并未凝聚在學(xué)生思維中。傳統(tǒng)教學(xué)模式需要改變的原因如下:第一,這門(mén)學(xué)科與其他基礎(chǔ)學(xué)科聯(lián)系較廣,在傳統(tǒng)的“一考定成敗”的考試模式下,不少學(xué)生對(duì)于基礎(chǔ)學(xué)科的掌握不扎實(shí),這樣不容易建立學(xué)科之間的聯(lián)系;第二,多媒體教學(xué)雖然可以提供大量教學(xué)內(nèi)容,但學(xué)生往往會(huì)成為課堂的抄寫(xiě)員,無(wú)暇思考;第三,教學(xué)內(nèi)容與飼料生物工程學(xué)科前沿技術(shù)和發(fā)展趨勢(shì)以及對(duì)國(guó)際最新研究成果及技術(shù)講解較少;第四,在傳統(tǒng)授課方式中,教師主導(dǎo)著課堂,與學(xué)生間的互動(dòng)少,學(xué)生和老師之間的互動(dòng)基本上是老師提出問(wèn)題、學(xué)生回答,方式比較單一,對(duì)學(xué)生思維能力的啟發(fā)較弱;第五,在學(xué)生培養(yǎng)上,缺少對(duì)學(xué)生思維能力和分析問(wèn)題能力的培養(yǎng),以往的教學(xué)手段及考試模式培養(yǎng)的學(xué)生只知道理論知識(shí),缺乏社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)力。

三、飼料生物工程課程教學(xué)手段改革

在教學(xué)手段上改進(jìn)傳統(tǒng)的多媒體教學(xué)方式,利用現(xiàn)代化的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)搜集整理飼料生物工程與生產(chǎn)實(shí)際相聯(lián)系的視頻,如:在“發(fā)酵工程在飼料中的應(yīng)用”章節(jié)課程講授中,播放生物飼料發(fā)酵操作過(guò)程的視頻;在基因工程技術(shù)原理章節(jié),利用多媒體播放基因克隆的視頻,使學(xué)生更加直觀理解基因克隆的過(guò)程。同時(shí),利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)搜集飼料生物工程學(xué)科前沿知識(shí),補(bǔ)充課堂教學(xué)內(nèi)容,擴(kuò)寬學(xué)生的知識(shí)面。例如,利用多媒體教學(xué)手段,運(yùn)用PPT、圖片等形式,加入利用宏基因組學(xué)技術(shù)獲得牛瘤胃微生物基因信息后,篩選DNA、克隆、轉(zhuǎn)化、表達(dá)、酶活性測(cè)定及對(duì)粗飼料的降解實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用等研究成果的展示,通過(guò)圖文并茂和深入淺出的講解引發(fā)學(xué)生的求知欲和科研興趣。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,改變實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,將科研成果實(shí)驗(yàn)充實(shí)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,通過(guò)向?qū)W生介紹科研成果所做的實(shí)驗(yàn),使學(xué)生了解科研成果的取得是建立在許多基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)之上的,以培養(yǎng)學(xué)生的科研意識(shí)。例,在從環(huán)境中分離產(chǎn)淀粉酶菌株以及菌株初步鑒定的方法實(shí)驗(yàn)中,向?qū)W生說(shuō)明此實(shí)驗(yàn)就是驗(yàn)證宏基因組學(xué)所篩選目的基因的實(shí)驗(yàn)之一。同時(shí),在實(shí)驗(yàn)課程中,教師準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)所需材料,要求學(xué)生在課下完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟等,熟悉實(shí)驗(yàn)儀器及其設(shè)備的應(yīng)用,在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告,讓學(xué)生知其然更知其所以然。如PCR擴(kuò)增技術(shù)及方法和凝膠電泳分析技術(shù)實(shí)驗(yàn),在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中為學(xué)生提供不同來(lái)源的DNA,增加實(shí)驗(yàn)的對(duì)比性,提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)的積極性,同時(shí)為了避免各實(shí)驗(yàn)小組相互借鑒,對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分組和組間的操作評(píng)比,理論結(jié)合實(shí)際,增強(qiáng)學(xué)生自身素質(zhì)的同時(shí)也激發(fā)了他們的學(xué)習(xí)興趣。

四、教學(xué)方法及創(chuàng)新模式

在改變傳統(tǒng)飼料生物工程教學(xué)模式,提高學(xué)生在課堂教學(xué)中的參與性,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)本門(mén)課程與動(dòng)物生理學(xué)、動(dòng)物生物化學(xué)、動(dòng)物微生物學(xué)、動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)、飼料科學(xué)、飼料添加劑學(xué)等學(xué)科知識(shí)內(nèi)容的聯(lián)系的前提下,對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式單一的講授方式進(jìn)行改進(jìn),根據(jù)課程章節(jié)內(nèi)容選擇有針對(duì)性的教學(xué)方法。

1.案例教學(xué)法和討論式教學(xué)法結(jié)合創(chuàng)新模式。案例教學(xué)法不同于傳統(tǒng)教學(xué)方法的形式,通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生思考、反問(wèn)、討論等多種溝通方法與教師進(jìn)行溝通和交流,能極大地提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力[1]。教師選取與生產(chǎn)實(shí)際結(jié)合較為密切的內(nèi)容進(jìn)行案例教學(xué),將學(xué)生引入生產(chǎn)實(shí)際中,從中思考問(wèn)題和解決問(wèn)題,培養(yǎng)學(xué)生的自主思維能力。例如:酶工程及飼用酶制劑章節(jié)中,先向?qū)W生講解酶工程和酶制劑的相關(guān)概念,在此基礎(chǔ)上講解植酸酶的應(yīng)用案例,提出問(wèn)題,如植酸酶的功能及基本特性、植酸酶在飼料業(yè)的應(yīng)用、影響植酸酶作用的因素等。之后,組織學(xué)生進(jìn)行5—10分鐘的分組討論,并在小組內(nèi)選出一名代表發(fā)表意見(jiàn)。最后,由教師進(jìn)行總結(jié)和點(diǎn)評(píng)。討論式教學(xué)法和案例教學(xué)相結(jié)合的方式對(duì)培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、分析和解決問(wèn)題的能力以及獨(dú)立思考能力和邏輯思維能力是非常有效的[2]。使學(xué)生無(wú)論是在課上,還是在課外,都能夠積極主動(dòng)去學(xué)習(xí),讓學(xué)生參與到課堂討論之中,能使學(xué)生的注意力集中在課堂之上,認(rèn)真分析問(wèn)題以及在頭腦中搜尋專業(yè)知識(shí),增強(qiáng)專業(yè)知識(shí)的運(yùn)用能力。

2.通過(guò)任務(wù)式專題討論教學(xué)法模式,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)。任務(wù)式教學(xué)法是在建構(gòu)主義教學(xué)理論基礎(chǔ)上建立的一種教學(xué)方法,以“學(xué)生為中心,任務(wù)為主線,教師為主導(dǎo)”,讓學(xué)生在一個(gè)典型任務(wù)驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行學(xué)習(xí)[3],引起學(xué)生探索問(wèn)題欲望,認(rèn)真尋找解決問(wèn)題的答案。再以任務(wù)組織教學(xué),讓學(xué)生在任務(wù)履行過(guò)程中,以參與、體驗(yàn)、互動(dòng)、交流、合作的學(xué)習(xí)方式,充分發(fā)揮學(xué)習(xí)者自身的認(rèn)知能力,調(diào)動(dòng)他們已有的知識(shí)資源,在實(shí)踐中感知、認(rèn)識(shí),提高學(xué)生綜合素質(zhì)。如向?qū)W生布置“基于生物工程技術(shù)的飼料(飼料添加劑)生物資源的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用專題討論”任務(wù),讓學(xué)生分成2—3人學(xué)習(xí)小組的模式,讓學(xué)生在小組內(nèi)討論選用相應(yīng)飼料和飼料添加劑進(jìn)行開(kāi)發(fā),設(shè)計(jì)一套方案,制成PPT,其中的內(nèi)容包括:選取的飼料或飼料添加劑的現(xiàn)狀,對(duì)存在的問(wèn)題進(jìn)行分析,問(wèn)題擬采用什么方法解決,選用的方法技術(shù)的原理,達(dá)到的效果或目標(biāo)分析等。在專題討論課程中每組派代表進(jìn)行5—8分鐘的講解,其他小組提出問(wèn)題,主講人進(jìn)行解答,教師對(duì)其內(nèi)容進(jìn)行點(diǎn)評(píng),作為一部分考核成績(jī)。課程完成后,針對(duì)專題討論的內(nèi)容按照云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)的格式完成課程論文的寫(xiě)作,培養(yǎng)學(xué)生查閱文獻(xiàn)、PPT制作、講解及論文寫(xiě)作一系列的能力。通過(guò)這種教學(xué)方法,使學(xué)生從被動(dòng)接受學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變到主動(dòng)學(xué)習(xí),提高了學(xué)生分析解決問(wèn)題和理論聯(lián)系實(shí)際的能力,啟發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。

3.考核模式。倡導(dǎo)“立足過(guò)程,促進(jìn)發(fā)展”的評(píng)價(jià)理念,在考核評(píng)價(jià)指標(biāo)上改變以往只關(guān)注認(rèn)知指標(biāo)的評(píng)價(jià),改變期末考試“一考定終身”的考試評(píng)價(jià)方式,注重對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度、知識(shí)應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力的考核評(píng)價(jià)。將培養(yǎng)學(xué)生良好的專業(yè)素養(yǎng)貫穿教學(xué)和考核評(píng)價(jià)整個(gè)過(guò)程,激勵(lì)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性,制定適合課程要求的考核評(píng)價(jià)體系,合理評(píng)定學(xué)生成績(jī)。結(jié)合“飼料生物工程”專業(yè)課程的自身特點(diǎn),采用過(guò)程考核和課程論文考核相結(jié)合的方式,將課程考核貫穿課程教學(xué)的全過(guò)程。考核評(píng)價(jià)體由4部分組成,其中課程論文占30%,專題討論(PPT)占30%,實(shí)驗(yàn)成績(jī)占30%,平時(shí)成績(jī)/考勤占10%;最終成績(jī)以100分計(jì)。這種過(guò)程考核模式能夠有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)效果。對(duì)教師來(lái)說(shuō),增強(qiáng)與學(xué)生之間的互動(dòng)性,能夠?qū)崟r(shí)掌握教學(xué)效果,完善教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法。對(duì)學(xué)生而言,可以培養(yǎng)其分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力以及創(chuàng)新性思維能力。

五、傳統(tǒng)教學(xué)模式比較

與傳統(tǒng)教學(xué)模式相比,改變了“滿堂灌”的教學(xué)模式,使學(xué)生成為教學(xué)的主體,教師主導(dǎo)教學(xué)過(guò)程,起到引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的作用,使學(xué)生課堂上與教師的互動(dòng)性、參與性及學(xué)習(xí)的積極性都得到了提高,無(wú)論在課上還是在課外,學(xué)生都能主動(dòng)學(xué)習(xí)。在教學(xué)內(nèi)容上,現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及多媒體技術(shù)的應(yīng)用在豐富教學(xué)內(nèi)容的同時(shí),還提高了飼料生物工程課程中如“基因工程技術(shù)原理”(基因工程技術(shù),細(xì)胞工程)章節(jié)中基因克隆技術(shù)重點(diǎn)和難點(diǎn)的教學(xué)效果,使學(xué)生能夠更直觀了解技術(shù)的原理及其要點(diǎn)。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,改善飼料生物工程傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)過(guò)程,增加學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)整體的把握,如實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備環(huán)節(jié)、PCR擴(kuò)增技術(shù)實(shí)驗(yàn)器材使用、實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)等。教師在此過(guò)程中提供指導(dǎo),提高了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能操作能力。與此同時(shí)將科研實(shí)驗(yàn)與教學(xué)實(shí)驗(yàn)的聯(lián)系引入實(shí)驗(yàn)教學(xué),使學(xué)生在心理層面有做好實(shí)驗(yàn)的動(dòng)力,提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的同時(shí)還激發(fā)了學(xué)生的科研意識(shí)。在教學(xué)方法上,改變過(guò)去以講授為主的教學(xué)方式,采用案例教學(xué)和討論式結(jié)合教學(xué)方法,以及任務(wù)式專題討論教學(xué)法。通過(guò)不同的教學(xué)方法向?qū)W生傳授知識(shí),改變傳統(tǒng)教學(xué)中學(xué)生學(xué)習(xí)思維單一化的局面,促進(jìn)學(xué)生的多角度學(xué)習(xí)思維能力。教學(xué)中案例的引入,突破了學(xué)生在理論知識(shí)及思維方式的局限性,能夠深刻體會(huì)理論知識(shí)在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用。在任務(wù)式專題討論教學(xué)法中,學(xué)生通過(guò)自行搜集和查閱資料,制作與講解PPT,在這個(gè)過(guò)程中,提高了學(xué)生自主解決問(wèn)題的能力,增長(zhǎng)學(xué)生的課外知識(shí)閱讀量,學(xué)生掌握飼料生物工程知識(shí)內(nèi)容的系統(tǒng)完整性得到補(bǔ)充。在這種教學(xué)模式下,教師和學(xué)生之間的互動(dòng)顯著增加,在案例的引導(dǎo)下,學(xué)生腦海中的問(wèn)題會(huì)逐漸增加,但隨著教學(xué)過(guò)程的繼續(xù)進(jìn)行,學(xué)生會(huì)在其中得到自己所需要的答案,提高學(xué)生分析解決問(wèn)題的能力。針對(duì)內(nèi)容比較簡(jiǎn)單的章節(jié),學(xué)生通過(guò)自學(xué)的方式能掌握大部分內(nèi)容的課程,采用任務(wù)式教學(xué)方法,如生物飼料添加劑,學(xué)生通過(guò)教師布置的問(wèn)題,不但提高學(xué)生查閱資料的能力,還提高了學(xué)生自己解決問(wèn)題的能力。在學(xué)生學(xué)習(xí)接受能力上,改革后的教學(xué)模式更加符合學(xué)生的思維過(guò)程,教學(xué)內(nèi)容更貼近飼料生物工程的實(shí)際應(yīng)用情況。

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作者:冷靜 楊舒黎 魯瓊芬 張春勇 楊明華 單位:云南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院