论文部分内容阅读
摘 要：当前，由于开设食品生物技术实验课程的院校较少，对该学科的教学方法方面的研究亦是鲜见，造成了部分院校食品生物技术实验的教学体系不够完善，学生在实验课程的学习中无法全面获得和掌握必需的课程知识和操作技能。为了切实提高学生在食品生物技术实验方面的综合素质，笔者根据近些年的实验教学经验，分别从重视课程介绍、调整理论教学、优化实验教学和改进考核模式四个方面来探讨食品生物技术实验教学改革的措施。
关键词：食品生物技术；教学体系；实验教学；考核模式
Exploration on the Teaching Reform of Food Biotechnology Experiments
Chen Wei， Han Longfei
（Zhejiang GongShang University，College of Food Science and Biotechnology， Zhejiang Hangzhou 310035）
Abstract：Currently， there are fewer institutions which set up experimental courses of food biotechnology， with rare reports of teaching methods for this discipline. These phenomena resulted in imperfect teaching system of food biotechnology experiments and students’ failing to obtain the required knowledge and skills. In order to improve the overall quality of students， we provided some teaching reform measures for food biotechnology experiments. In this study， we discussed the teaching reform from four aspects： course introduction， adjusting theory teaching， optimizing of experiment teaching and improving the assessment mode.
Key words： Food biotechnology； Teaching system； Experiment teaching； Assessment mode.
引言
食品生物技术（Food Biotechnology）是生物技术的重要分支学科[1]。它是以现代生命科学理论为基础，结合生物技术，进行食品原料的生产、加工和制造[2]。从古代，人们利用微生物发酵酒精、酿造啤酒，到现在利用基因工程技术获得高产作物品种，食品生物技术在促进人类文明发展方面有着十分显著的作用[3]。由于食品生物技术包括几乎所有的生物学科，同时又结合了一些非生物学科，使得学生对这一综合性较强的学科在知识的理解上遇到了障碍，在实验操作方面也遇到了一些困难。同时，很多学校在该学科实验教学的方法和硬件设施的配备上还存在着不少的问题。为了充分提高学生的学习主动性和创新意识，培养与现代食品工业发展接轨的食品生物技术人才，本文将结合高等院校的实际情况，对食品生物技术实验教学的改革方案提出一些探索性的措施。
一、重视课程介绍，激发学习热情
传统的实验教学课程比较注重实验理论和实验操作，以提高在实验操作时的成功率，而缺乏对学科发展动态、前沿进展方面的介绍，使得学生对实验课程的认识不全面，同时也会降低学生的学习热情，使得后续的实验教学不能达到预期的效果。因此在实验教学中向学生介绍食品生物技术的研究内容、进展和发展趋势，不仅有利于学生对这一学科知识的了解，而且可以激发学生的学习兴趣[4]，为接下来的实验教学打下良好的基础。
二、调整理论教学，完善知识体系
由于部分现行教材内容滞后和编排不合理，课程理论知识又具有高度的综合性，再加上实验内容的复杂性和某些环节的不可预见性等因素，使得学生在理论理解、实验操作和创新设计方面遇到诸多障碍。
1．设计理论教学内容
当前，大部分教师都是按照所给教材内容的编排顺序进行授课，缺乏对教学内容进行优化设计[5]。部分现行教材内容的编排顺序并不利于学生学习时的知识过度和对整体内容的把握。同时，教材在内容上不能及时更新，这对于学生获知当前的最新知识是不利的。
教师在教学的时候应依据学生的现有知识和课程内容的相关性来安排实验内容。比如教师可以将实验内容按照基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程的顺序进行，然后在每个工程后面讲解其在食品加工、贮藏保鲜和品质检测等方面的应用。因为学生在高中时期接触比较多的是基因工程和细胞工程的理论知识，先讲授这些内容可以激发他们的兴趣；细胞工程和发酵工程都涉及到了动植物细胞，酶工程中也有发酵的知识，所以按照上述顺序授课有利于知识的过度。而后再讲授其在食品工业中的应用，能够趁热打铁强化学生对这些技术的认识。
2．穿插讲解相关知识
由于食品生物技术涉及很多其他学科的知识。比如在酶工程里就涉及酶的一级、二级、高级结构的生物化学知识，还有生物技术在食品安全检测里的免疫学知识等等，在教授食品生物技术实验的同时穿插讲解相关知识，这样不仅可以使独立的知识联系起来，学生在学习的时候能够触类旁通，更好的理解理论知识，学习起来也就不会枯燥。
3．多媒体辅助教学 其实有很多教师在教学当中都使用多媒体来辅助教学，并且也取得了较好的效果。因此在这里再次将其纳入实验教学改革的推荐方法当中。多媒体教学形象直观，不仅开阔学生视野，激发学生的学习兴趣[6]，而且可以帮助学生理解实验内容，熟悉实验操作流程，提高实验成功率。多媒体教学还可以向学生展示一些实验当中看不见的过程，比如基因工程里的DNA剪切、拼接、重组及复制等[7]。
三、优化实验教学，提高学生实验素养
提高学生的实验操作能力是实验课程的核心，优化实验教学过程的目的就是在较短的时间里让学生掌握尽可能多的有用知识，提升科研和创新能力，培养学生良好的实验操作习惯。
1．实验室科学化管理
很多学生在做实验的时候缺乏基本的实验素养，经常出现桌面凌乱，实验药品过度使用、乱扔或不放回原处，不按照要求操作实验仪器等现象[8-9]。这样不仅造成了资源的浪费，而且会降低实验效率，甚至损坏仪器设备。教师应加强实验室管理，培养学生良好的实验素质。同时实验室也存在实验资源不能有效使用、实验设备跟不上实验教学步伐的现象。教师应适时对实验资源进行合理配制，向学校申请购买必要的仪器设备并聘请专业人员定期保养，使得实验教学的重要环节得以落实。
2．精选实验内容
鉴于实验课时有限，让学生将所有的食品生物技术实验都做一遍是不现实的，而且有些实验存在重复性，所以也没有这个必要。因此在有限的课时内要让学生尽可能提高实验操作技能，就要精选实验教学内容，比如PCR技术、基因克隆表达、蛋白电泳等一些在很多综合实验中都能用到的技术。让学生将这些经典的实验理解消化，在此基础上可以利用课余时间去做相关的实验研究。
3．强化实验基本功
在具体的实验操作当中有很多学生由于对实验仪器的使用方法不够熟悉，导致实验不能按时完成，甚至实验失败及一些安全性问题。因此在实验之前，教师要引导学生认识和熟悉实验仪器，讲解仪器的使用方法，必要的时候可以让学生现场操作。
4．培养科研和创新能力
创新是做科研不可缺少的能力。在实验教学中，教师应鼓励学生在实验完成后对实验过程进行多角度、多方向的思考[10]，及时了解最新知识和技术，并将所学知识与实验研究结合起来，例如对某种食品安全检验技术的完善或者某种技术更广泛的运用等；然后让学生将具体的操作步骤书面化，并附加相关的实验依据，教师对其可行性作出评价并在细节上予以修正；如果条件允许，可将学生的创新方案付诸实验。
5．实验内容讨论
一次实验做完之后，组织学生对实验内容进行讨论一直是一个必不可少的环节。通过讨论，学生可以解决实验当中遇到的疑问、学习自己没有注意到的东西、将一些奇思妙想与同学分享，与此同时提高了学生的创新能力，培养了学生团队合作和勇于质疑的精神。然后教师对于学生的疑问和想法再作出正确的引导和解答。
四、改进考核模式
实验成绩的考核不仅仅考察学生对知识的掌握程度，且单纯的试卷考试也不足以达到考核的目的，学生只要临时突击一下就可以考出一个不错的分数。对实验考核模式进行适当的改进，不仅可以督促学生认真学习课程知识，而且也能够比较准确的反映学生对实验知识的掌握情况。
1．实验报告评分
实验报告是实验的再次重现，学生在完成实验报告的同时可以巩固知识、发现问题。实验报告并不是简单的抄录实验指导内容，我们鼓励学生在报告里进行批注，杜绝同学间的相互抄袭，要求实验报告书写规范、简洁明了，并且对实验操作过程加以总结。教师根据学生实验报告的内容进行评分，并计入期末成绩。
2．实验操作评分
在实验教学中，如果只用试卷的方式来考核学生的实验操作能力或者提前通知学生期末实验的考察内容，其得到的结果会与实际情况相差甚远。教师可以以抽签的方式让学生从做过的实验中选出一个综合性实验进行期末实验考核，然后对学生的操作情况进行评分。这种方式能够较好的反应学生对前期实验的掌握情况。
3．学生课堂讲解
教师可以抽出两堂课的时间，对学生的实验理论知识进行考察。教师可以随机给学生一个实验题目，要求其在一定的时间内对实验内容进行讲解，之后再提几个问题让学生回答。教师通过学生对问题回答的完整度、流利度和对时间的掌控度予以评分。这不仅可以反映学生对实验内容的理解程度，而且还锻炼了学生的应变和表达能力[11]。
4．创新实验评分
在实验课程的教学当中，教师应鼓励学生根据所做的实验结合自己的想法和已有的专业知识进行创新实验的探索，然后根据实验的创新度和方案的可行性等因素进行评分，并作为期末成绩的加分项。创新是科研的灵魂。认真学习前人的研究成果是必不可少的，但不应该被这些信息所束缚，只有不断的创新，科学才能发展。因此教师应注重对学生早期的科研训练，鼓励学生发现问题、分析问题、多角度地提出解决思路。
结语
综上所述，现行的食品生物技术实验教学模式及考核制度还存在种种弊端，为了让学生掌握扎实的知识与技能、满足现代食品工业发展的人才需求，对现行实验教学方法进行改革势在必行。本文提出的改革措施对于促进学生的学习积极性、提高实验教学效果、培养学生的实验素养和科研创新能力具有较好的作用。
参考文献
[1] 彭志英.食品生物技术[M].中国轻工业出版社.2008.
[2] 王岁楼. 食品生物技术[M].海洋出版社.1998.
[3] 罗云波、生吉萍.食品生物技术[M].中国农业大学出版社. 2006.
[4] 王悦.民办高校生物化学实验教改的创新实践与探索[J].科教文汇， 2011：57-58.
[5] 刘海、陈爽爽. 生物化学实验教学改革尝试和效果[J].安徽农学通报， 2011，17（13）：204-205.
[6] 刘鹏举、马镝、张少斌、阚国仕、曹慧颖.农业院校基础生物化学实验课教改初探[J].安徽农业科学，2007， 35（21）：6638.
[7] Nordman Jared， Orr Weaver Terry L. Regulation of replication during development [J]. Development. 2012， 139（3）：455-464.
[8] 段玉清、周越、伍娟、齐向辉、王云、姜松.生物技术专业主干课程实验教学体系的改革与实践[J].中国校外教育，2010（8）：412.
[9] 李桂玲、宋威、谭晓荣、李欢庆、李瑞芳.生物技术专业本科基础实验教学的现状与改革[J].科技信息，2010，31：8-14.
[10] 季更生、陈爱春、赵敏、屠洁、刘冠卉.生物技术专业课程体系建设与学生创新能力的培养[J].广西轻工业， 2009（131）：170-171.
[11] Lam Shui-fong， Law Yin-kum， Shum Mark Shiu-kee. Classroom discourse analysis and educational outcomes in era of education reform. British Journal of Educational Psychology. 2009（79）： 617-641.
关键词：食品生物技术；教学体系；实验教学；考核模式
Exploration on the Teaching Reform of Food Biotechnology Experiments
Chen Wei， Han Longfei
（Zhejiang GongShang University，College of Food Science and Biotechnology， Zhejiang Hangzhou 310035）
Abstract：Currently， there are fewer institutions which set up experimental courses of food biotechnology， with rare reports of teaching methods for this discipline. These phenomena resulted in imperfect teaching system of food biotechnology experiments and students’ failing to obtain the required knowledge and skills. In order to improve the overall quality of students， we provided some teaching reform measures for food biotechnology experiments. In this study， we discussed the teaching reform from four aspects： course introduction， adjusting theory teaching， optimizing of experiment teaching and improving the assessment mode.
Key words： Food biotechnology； Teaching system； Experiment teaching； Assessment mode.
引言
食品生物技术（Food Biotechnology）是生物技术的重要分支学科[1]。它是以现代生命科学理论为基础，结合生物技术，进行食品原料的生产、加工和制造[2]。从古代，人们利用微生物发酵酒精、酿造啤酒，到现在利用基因工程技术获得高产作物品种，食品生物技术在促进人类文明发展方面有着十分显著的作用[3]。由于食品生物技术包括几乎所有的生物学科，同时又结合了一些非生物学科，使得学生对这一综合性较强的学科在知识的理解上遇到了障碍，在实验操作方面也遇到了一些困难。同时，很多学校在该学科实验教学的方法和硬件设施的配备上还存在着不少的问题。为了充分提高学生的学习主动性和创新意识，培养与现代食品工业发展接轨的食品生物技术人才，本文将结合高等院校的实际情况，对食品生物技术实验教学的改革方案提出一些探索性的措施。
一、重视课程介绍，激发学习热情
传统的实验教学课程比较注重实验理论和实验操作，以提高在实验操作时的成功率，而缺乏对学科发展动态、前沿进展方面的介绍，使得学生对实验课程的认识不全面，同时也会降低学生的学习热情，使得后续的实验教学不能达到预期的效果。因此在实验教学中向学生介绍食品生物技术的研究内容、进展和发展趋势，不仅有利于学生对这一学科知识的了解，而且可以激发学生的学习兴趣[4]，为接下来的实验教学打下良好的基础。
二、调整理论教学，完善知识体系
由于部分现行教材内容滞后和编排不合理，课程理论知识又具有高度的综合性，再加上实验内容的复杂性和某些环节的不可预见性等因素，使得学生在理论理解、实验操作和创新设计方面遇到诸多障碍。
1．设计理论教学内容
当前，大部分教师都是按照所给教材内容的编排顺序进行授课，缺乏对教学内容进行优化设计[5]。部分现行教材内容的编排顺序并不利于学生学习时的知识过度和对整体内容的把握。同时，教材在内容上不能及时更新，这对于学生获知当前的最新知识是不利的。
教师在教学的时候应依据学生的现有知识和课程内容的相关性来安排实验内容。比如教师可以将实验内容按照基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程的顺序进行，然后在每个工程后面讲解其在食品加工、贮藏保鲜和品质检测等方面的应用。因为学生在高中时期接触比较多的是基因工程和细胞工程的理论知识，先讲授这些内容可以激发他们的兴趣；细胞工程和发酵工程都涉及到了动植物细胞，酶工程中也有发酵的知识，所以按照上述顺序授课有利于知识的过度。而后再讲授其在食品工业中的应用，能够趁热打铁强化学生对这些技术的认识。
2．穿插讲解相关知识
由于食品生物技术涉及很多其他学科的知识。比如在酶工程里就涉及酶的一级、二级、高级结构的生物化学知识，还有生物技术在食品安全检测里的免疫学知识等等，在教授食品生物技术实验的同时穿插讲解相关知识，这样不仅可以使独立的知识联系起来，学生在学习的时候能够触类旁通，更好的理解理论知识，学习起来也就不会枯燥。
3．多媒体辅助教学 其实有很多教师在教学当中都使用多媒体来辅助教学，并且也取得了较好的效果。因此在这里再次将其纳入实验教学改革的推荐方法当中。多媒体教学形象直观，不仅开阔学生视野，激发学生的学习兴趣[6]，而且可以帮助学生理解实验内容，熟悉实验操作流程，提高实验成功率。多媒体教学还可以向学生展示一些实验当中看不见的过程，比如基因工程里的DNA剪切、拼接、重组及复制等[7]。
三、优化实验教学，提高学生实验素养
提高学生的实验操作能力是实验课程的核心，优化实验教学过程的目的就是在较短的时间里让学生掌握尽可能多的有用知识，提升科研和创新能力，培养学生良好的实验操作习惯。
1．实验室科学化管理
很多学生在做实验的时候缺乏基本的实验素养，经常出现桌面凌乱，实验药品过度使用、乱扔或不放回原处，不按照要求操作实验仪器等现象[8-9]。这样不仅造成了资源的浪费，而且会降低实验效率，甚至损坏仪器设备。教师应加强实验室管理，培养学生良好的实验素质。同时实验室也存在实验资源不能有效使用、实验设备跟不上实验教学步伐的现象。教师应适时对实验资源进行合理配制，向学校申请购买必要的仪器设备并聘请专业人员定期保养，使得实验教学的重要环节得以落实。
2．精选实验内容
鉴于实验课时有限，让学生将所有的食品生物技术实验都做一遍是不现实的，而且有些实验存在重复性，所以也没有这个必要。因此在有限的课时内要让学生尽可能提高实验操作技能，就要精选实验教学内容，比如PCR技术、基因克隆表达、蛋白电泳等一些在很多综合实验中都能用到的技术。让学生将这些经典的实验理解消化，在此基础上可以利用课余时间去做相关的实验研究。
3．强化实验基本功
在具体的实验操作当中有很多学生由于对实验仪器的使用方法不够熟悉，导致实验不能按时完成，甚至实验失败及一些安全性问题。因此在实验之前，教师要引导学生认识和熟悉实验仪器，讲解仪器的使用方法，必要的时候可以让学生现场操作。
4．培养科研和创新能力
创新是做科研不可缺少的能力。在实验教学中，教师应鼓励学生在实验完成后对实验过程进行多角度、多方向的思考[10]，及时了解最新知识和技术，并将所学知识与实验研究结合起来，例如对某种食品安全检验技术的完善或者某种技术更广泛的运用等；然后让学生将具体的操作步骤书面化，并附加相关的实验依据，教师对其可行性作出评价并在细节上予以修正；如果条件允许，可将学生的创新方案付诸实验。
5．实验内容讨论
一次实验做完之后，组织学生对实验内容进行讨论一直是一个必不可少的环节。通过讨论，学生可以解决实验当中遇到的疑问、学习自己没有注意到的东西、将一些奇思妙想与同学分享，与此同时提高了学生的创新能力，培养了学生团队合作和勇于质疑的精神。然后教师对于学生的疑问和想法再作出正确的引导和解答。
四、改进考核模式
实验成绩的考核不仅仅考察学生对知识的掌握程度，且单纯的试卷考试也不足以达到考核的目的，学生只要临时突击一下就可以考出一个不错的分数。对实验考核模式进行适当的改进，不仅可以督促学生认真学习课程知识，而且也能够比较准确的反映学生对实验知识的掌握情况。
1．实验报告评分
实验报告是实验的再次重现，学生在完成实验报告的同时可以巩固知识、发现问题。实验报告并不是简单的抄录实验指导内容，我们鼓励学生在报告里进行批注，杜绝同学间的相互抄袭，要求实验报告书写规范、简洁明了，并且对实验操作过程加以总结。教师根据学生实验报告的内容进行评分，并计入期末成绩。
2．实验操作评分
在实验教学中，如果只用试卷的方式来考核学生的实验操作能力或者提前通知学生期末实验的考察内容，其得到的结果会与实际情况相差甚远。教师可以以抽签的方式让学生从做过的实验中选出一个综合性实验进行期末实验考核，然后对学生的操作情况进行评分。这种方式能够较好的反应学生对前期实验的掌握情况。
3．学生课堂讲解
教师可以抽出两堂课的时间，对学生的实验理论知识进行考察。教师可以随机给学生一个实验题目，要求其在一定的时间内对实验内容进行讲解，之后再提几个问题让学生回答。教师通过学生对问题回答的完整度、流利度和对时间的掌控度予以评分。这不仅可以反映学生对实验内容的理解程度，而且还锻炼了学生的应变和表达能力[11]。
4．创新实验评分
在实验课程的教学当中，教师应鼓励学生根据所做的实验结合自己的想法和已有的专业知识进行创新实验的探索，然后根据实验的创新度和方案的可行性等因素进行评分，并作为期末成绩的加分项。创新是科研的灵魂。认真学习前人的研究成果是必不可少的，但不应该被这些信息所束缚，只有不断的创新，科学才能发展。因此教师应注重对学生早期的科研训练，鼓励学生发现问题、分析问题、多角度地提出解决思路。
结语
综上所述，现行的食品生物技术实验教学模式及考核制度还存在种种弊端，为了让学生掌握扎实的知识与技能、满足现代食品工业发展的人才需求，对现行实验教学方法进行改革势在必行。本文提出的改革措施对于促进学生的学习积极性、提高实验教学效果、培养学生的实验素养和科研创新能力具有较好的作用。
参考文献
[1] 彭志英.食品生物技术[M].中国轻工业出版社.2008.
[2] 王岁楼. 食品生物技术[M].海洋出版社.1998.
[3] 罗云波、生吉萍.食品生物技术[M].中国农业大学出版社. 2006.
[4] 王悦.民办高校生物化学实验教改的创新实践与探索[J].科教文汇， 2011：57-58.
[5] 刘海、陈爽爽. 生物化学实验教学改革尝试和效果[J].安徽农学通报， 2011，17（13）：204-205.
[6] 刘鹏举、马镝、张少斌、阚国仕、曹慧颖.农业院校基础生物化学实验课教改初探[J].安徽农业科学，2007， 35（21）：6638.
[7] Nordman Jared， Orr Weaver Terry L. Regulation of replication during development [J]. Development. 2012， 139（3）：455-464.
[8] 段玉清、周越、伍娟、齐向辉、王云、姜松.生物技术专业主干课程实验教学体系的改革与实践[J].中国校外教育，2010（8）：412.
[9] 李桂玲、宋威、谭晓荣、李欢庆、李瑞芳.生物技术专业本科基础实验教学的现状与改革[J].科技信息，2010，31：8-14.
[10] 季更生、陈爱春、赵敏、屠洁、刘冠卉.生物技术专业课程体系建设与学生创新能力的培养[J].广西轻工业， 2009（131）：170-171.
[11] Lam Shui-fong， Law Yin-kum， Shum Mark Shiu-kee. Classroom discourse analysis and educational outcomes in era of education reform. British Journal of Educational Psychology. 2009（79）： 617-641.