飼料生物工程課程教學(xué)手段改革與創(chuàng)新模式

冷靜 楊舒黎 魯瓊芬 張春勇 楊明華

摘要：飼料生物工程是一門理論和實(shí)際生產(chǎn)聯(lián)系比較強(qiáng)的基礎(chǔ)課程。本文通過分析飼料生物工程傳統(tǒng)教學(xué)模式下存在的問題，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

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）48-0098-03

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)知識網(wǎng)絡(luò)，理論聯(lián)系實(shí)際提出解決問題的方法，以培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析能力和創(chuàng)新意識。

一、飼料生物工程課程教學(xué)改革意義

“飼料生物工程”為動物科學(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)展的一門創(chuàng)造性的新興學(xué)科。它是以飼料和飼料添加劑為對象，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、生長調(diào)節(jié)劑等）的一門分支學(xué)科，最終達(dá)到提高飼料的轉(zhuǎn)化率、動物的生產(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，對高等學(xué)校教學(xué)建設(shè)以及加強(qiáng)學(xué)生獲取知識能力和創(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。如不對課程教學(xué)手段及模式進(jìn)行創(chuàng)新，該學(xué)科就無法培養(yǎng)出社會所需要的人才，學(xué)生畢業(yè)后在行業(yè)競爭中就不具備明顯優(yōu)勢。第二，對動物科學(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)競爭能力，把握就業(yè)機(jī)會。在面對飼料資源的缺乏、有待開發(fā)飼料資源、飼料的高效利用等問題，生物技術(shù)是解決問題的首要方法。我國養(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法提升學(xué)生的專業(yè)技能水平，就無法確保學(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，缺乏引導(dǎo)學(xué)生各章節(jié)知識體系以及理論知識與飼料業(yè)生產(chǎn)實(shí)際的聯(lián)系的建立。在課堂討論環(huán)節(jié)，討論的問題僅限于本章節(jié)內(nèi)容，與其他章節(jié)和相關(guān)知識點(diǎn)的聯(lián)系不夠，如與動物微生物學(xué)、動物營養(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，期末閉卷考試成績占總成績的70%，實(shí)驗(yàn)及平時(shí)成績占30%。

2.存在的問題。在傳統(tǒng)的教學(xué)方法下，教師只是單方面將知識傳授給學(xué)生，學(xué)生雖能夠很好地掌握理論知識，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)生往往會成為課堂的抄寫員，無暇思考；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)展趨勢以及對國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)生間的互動少，學(xué)生和老師之間的互動基本上是老師提出問題、學(xué)生回答，方式比較單一，對學(xué)生思維能力的啟發(fā)較弱；第五，在學(xué)生培養(yǎng)上，缺少對學(xué)生思維能力和分析問題能力的培養(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，缺乏社會競爭力。

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，補(bǔ)充課堂教學(xué)內(nèi)容，擴(kuò)寬學(xué)生的知識面。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)、酶活性測定及對粗飼料的降解實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用等研究成果的展示，通過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。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)康摹?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)過程中為學(xué)生提供不同來源的DNA，增加實(shí)驗(yàn)的對比性，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，對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分組和組間的操作評比，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)生對本門課程與動物生理學(xué)、動物生物化學(xué)、動物微生物學(xué)、動物營養(yǎng)學(xué)、飼料科學(xué)、飼料添加劑學(xué)等學(xué)科知識內(nèi)容的聯(lián)系的前提下，對傳統(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，通過引導(dǎo)學(xué)生思考、反問、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)生分析問題和解決問題的能力[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，從中思考問題和解決問題，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。最后，由教師進(jìn)行總結(jié)和點(diǎn)評。討論式教學(xué)法和案例教學(xué)相結(jié)合的方式對培養(yǎng)學(xué)生主動學(xué)習(xí)、分析和解決問題的能力以及獨(dú)立思考能力和邏輯思維能力是非常有效的[2]。使學(xué)生無論是在課上，還是在課外，都能夠積極主動去學(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)真分析問題以及在頭腦中搜尋專業(yè)知識，增強(qiáng)專業(yè)知識的運(yùn)用能力。

2.通過任務(wù)式專題討論教學(xué)法模式，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識。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)動下進(jìn)行學(xué)習(xí)[3]，引起學(xué)生探索問題欲望，認(rèn)真尋找解決問題的答案。再以任務(wù)組織教學(xué)，讓學(xué)生在任務(wù)履行過程中，以參與、體驗(yàn)、互動、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)動他們已有的知識資源，在實(shí)踐中感知、認(rèn)識，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，對存在的問題進(jìn)行分析，問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，其他小組提出問題，主講人進(jìn)行解答，教師對其內(nèi)容進(jìn)行點(diǎn)評，作為一部分考核成績。課程完成后，針對專題討論的內(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作，培養(yǎng)學(xué)生查閱文獻(xiàn)、PPT制作、講解及論文寫作一系列的能力。通過這種教學(xué)方法，使學(xué)生從被動接受學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變到主動學(xué)習(xí)，提高了學(xué)生分析解決問題和理論聯(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)“立足過程，促進(jìn)發(fā)展”的評價(jià)理念，在考核評價(jià)指標(biāo)上改變以往只關(guān)注認(rèn)知指標(biāo)的評價(jià)，改變期末考試“一考定終身”的考試評價(jià)方式，注重對學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度、知識應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力的考核評價(jià)。將培養(yǎng)學(xué)生良好的專業(yè)素養(yǎng)貫穿教學(xué)和考核評價(jià)整個(gè)過程，激勵(lì)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和積極性，制定適合課程要求的考核評價(jià)體系，合理評定學(xué)生成績。結(jié)合“飼料生物工程”專業(yè)課程的自身特點(diǎn)，采用過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)的全過程。考核評價(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)成績占30%，平時(shí)成績/考勤占10%；最終成績以100分計(jì)。這種過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。對教師來說，增強(qiáng)與學(xué)生之間的互動性，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。對學(xué)生而言，可以培養(yǎng)其分析問題和解決問題的能力以及創(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)過程，起到引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的作用，使學(xué)生課堂上與教師的互動性、參與性及學(xué)習(xí)的積極性都得到了提高，無論在課上還是在課外，學(xué)生都能主動學(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)中簡單的實(shí)驗(yàn)過程，增加學(xué)生對實(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。在教學(xué)方法上，改變過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。通過不同的教學(xué)方法向?qū)W生傳授知識，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)生在理論知識及思維方式的局限性，能夠深刻體會理論知識在實(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)生通過自行搜集和查閱資料，制作與講解PPT，在這個(gè)過程中，提高了學(xué)生自主解決問題的能力，增長學(xué)生的課外知識閱讀量，學(xué)生掌握飼料生物工程知識內(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)生之間的互動顯著增加，在案例的引導(dǎo)下，學(xué)生腦海中的問題會逐漸增加，但隨著教學(xué)過程的繼續(xù)進(jìn)行，學(xué)生會在其中得到自己所需要的答案，提高學(xué)生分析解決問題的能力。針對內(nèi)容比較簡單的章節(jié)，學(xué)生通過自學(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)生通過教師布置的問題，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。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊光富，張宏菊.案例教學(xué)：從哈佛走向世界——案例教學(xué)發(fā)展歷史研究[J].外國中小學(xué)教育，2008，（06）：1-5.

[2]賴紹聰，華洪.課程教學(xué)方式的創(chuàng)新性改革與探索[J].中國大學(xué)教學(xué)，2013，（1）：30-32.

[3]彭玉紅.手術(shù)室臨床教學(xué)的難點(diǎn)及其對策[J].齊魯護(hù)理雜志，2010，16（20）：107-108.

Abstract：Feed bioengineering is a basic course that combines theory with actual production. This article analyzes the problems existing in the traditional teaching model of fodder bioengineering，changes the traditional teaching methods and means，reforms teaching methods，assessment and other contents and innovates the teaching model，and improves the teaching quality of fodder bioengineering.

Key words：feed bioengineering；teaching method；reforms；innovation model