王為蘭 艾合買提江·艾海提 敬思群
摘要:《食品生物技術》是食品科學與工程專業的一門十分重要的專業課程,教學方法和教學內容對學生的能力培養十分重要。本文針對《食品生物技術》課程特征與設置,對教學方式、教學大綱及主要內容的創新性探索,采取多種教學授課模式,布置綜合性作業,鼓勵學生參與科學研究,促使教學實踐相結合,激發學生學習興趣,拓展學生知識視野,提升食品學科專業人才質量。
關鍵詞:《食品生物技術》;教學創新;改革
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2018)38-0123-02
一、前言
食品科學是食品工業的重要科學發展基礎,提供了堅實的技術支持,主要是圍繞食品及生產過程中的科學理論問題,促使開發更加營養、健康、安全、方便、美味的食品,是與社會經濟發展、國民健康生活息息相關的一門重要學科[1]。目前歷經多年發展,食品科學與工程類專業的教學和科研工作為推動農業產業化發展、提升農副產品附加值、實現健康中國、食品安全提供了人才保障[2]。食品學科的學科交叉性強,與各學科之間的緊密聯系,如生物學、化學、物理學、農學、醫學、材料與工程學等學科相互融合,綜合各學科的科學理論和方法[1],探索食品原料、初產品、半成品及成品的性質及其影響因素,同時還研究食品加工、貯運、儲藏等過程所涉及的技術基礎[1],尤其是與生物學相關的教學和研究逐漸增多,促進食品學科的快速發展。近年來各大綜合型院校及農業院校的食品學科與生物科學學科交叉互融,讓生物技術在食品科學領域的作用充分發揮,進一步深化本領域研究內容,達到相互促進,共同發展[1]。順應新趨勢和新發展,有關食品生物技術的課程得以全面發展,用以培養食品加工、食品毒理檢測、食品安全性檢查等各領域中熟練應用食品科學與工程及現代生物技術理論、技術的“全面復合型”高技能人才[3]。
《食品生物技術》主要是應用現代生物技術的理論和技術解決食品科學與工程領域在發展中遇到的科學研究問題,基于現代生命科學的研究,融合現代工程技術和各學科的研究成果,結合現代分子生物學理論知識,運用基因工程、細胞工程、蛋白質工程、酶工程、發酵工程及分子檢測技術,對食品原料、食品加工等進行全新技術方法及設計手段,并在食品各領域廣泛應用[4]。食品生物技術是我校食品科學與工程本科專業一門十分重要的專業選修課、是食品科學碩士專業的一門很重要的專業基礎課。它以理論技術和實踐技能相結合為出發點,要求學生在掌握現代生物技術理論技術知識,熟知其技術原理和方法的基礎上,必須學會技術應用,在實踐技能上需掌握動物培養、植物組織培養、蛋白表達、基因表達、酶的分離純化等,增強學生對食品生物技術理論知識和技能的培養,了解食品生物技術在食品工業中發揮的重要作用[5]。
二、《食品生物技術》課程教學改革探索
《食品生物技術》由于涉及學科較多,學習的技術原理和主要內容繁雜[6],而我校食品科學與工程專業的學生在基礎課程學習過程中未進行過有關分子生物學、細胞生物學、遺傳學、蛋白質工程、酶學、基因工程、免疫學等各方面知識的系統學習,本科課時只有32學時,開設在大四的第一個學期,在缺乏基礎理論知識且課時較短的困難條件下,如何讓學生學好此門課程是值得探討的。如何在有限的課時內讓專業基礎尚淺的學生全面了解和掌握該課程的理論知識和技術原理,并提高教學效果,對于授課教師是一種嚴峻的考驗[6]。因此對《食品生物技術》課程需要進行必要的教學方式探索[7]。筆者結合近幾年《食品生物技術》教學經驗,探索對教學內容和教學方法的改革與創新,優化《食品生物技術》理論實踐互相融合的教學方案,采用多種授課模式,如巧用多媒體、慕課、翻轉課堂等,不斷提高學生學習積極性,強化教學效果[6]。
1.教學大綱不斷更新,緊密結合食品工業。結合課程教材,教學內容為基因工程、細胞工程、酶工程、發酵工程、蛋白質工程、生物工程下游技術和現代分子檢測技術,這些內容主要為理論知識、技術原理和方法以及應用等,學生沒有或較少具備相關的背景知識,教學內容顯得煩瑣,而且枯燥乏味,難以開展教學工作[8]。我們在原有教學內容的基礎上,增添各項技術內容在食品工業中的應用事例和開發前景等內容,讓學生觀看生物技術在農業、食品、醫學等各領域的應用,更加熟悉生物技術的飛速發展,了解生物技術方法對功能性食品資源開發的作用等[3],激發學生學習興趣,打破學生對食品專業的淺顯認知,為即將畢業尋找工作或研究生研究方向提供了重要思路和視野。
2.采用多種教學授課模式。食品生物技術的理論性較強,授課時學生會感到晦澀難懂。因此對教學授課模式的改進極為重要。目前一般授課模式多為注入式,這種教學方法很容易導致學生產生消極厭倦的學習情緒,不利于知識的接受。我們充分利用多媒體、分組討論和相關前沿研究文獻介紹等多種授課方式和教學手段,增大知識信息量,直觀生動形象地展示教學內容,使知識體系簡單化、立體化,提高學生學習效率。例如在教學過程中還可采用多媒體動畫方式展示基因工程的技術路線和原理、對DNA剪切酶的“剪刀”作用、DNA連接酶的“針線”作用、載體的構建、重組體、基因的篩選和表達等知識生動形象地展示給學生,并舉例說明生物技術在食品領域中的研究進展及應用,緊接著就學習章節的內容開展課堂分組討論,談談對食品生物技術的認識等。同時運用問題探究式、案例式結合的教學模式[9],引導學生思考、就著重問題提問學生,互動討論,活躍課堂氣氛,改變學生思維模式。如在細胞工程章節中,提出“能否利用細胞工程技術原理培養珍稀植物資源”,“可以采用哪些技術進行操作及其步驟”等,這樣一個問題基本上涵蓋了植物細胞培養的主要知識點[9]。
3.進行綜合性作業布置,開拓學生發散性思維。食品生物技術課程課堂授課多為基本知識和技術原理,知識體系較復雜,僅靠學生課堂學習不能得以全面掌握知識,每章節學習結束后,布置綜合性和發散性的作業,鼓勵學生查閱最新文獻及相關書籍,加以鞏固理論知識。如蛋白質工程中有關蛋白質組學的一些問題,分組討論,設計解決方案,篩選創新性較強的方案討論,大大促進了學生對知識的消化和獲取,增強分析問題、解決問題的能力。
4.鼓勵學生參與科學研究,促使教學實踐緊密結合。《食品生物技術》課程的主要內容不僅是現代生物技術的理論知識,最主要的是技術原理的實踐應用;可以通過大學生創新項目、參與教師的研究課題等多種方式,鼓勵學生自主進行實驗設計,培養進行基因克隆和表達、細胞培養、質粒提取、載體構建、細胞培養、蛋白表達、PCR技術等技能,例如通過酶聯免疫法快速檢測農藥殘留等;促使學生進一步認知技術原理和應用。以科研促教學、教學實踐相結合有利于提高學生學習興趣,培養學生實驗能力,提升學生培養水平和質量。
三、結語
綜上所述,對《食品生物技術》課程教學模式的探索,有利于拓展學生學習知識的視野,提高學生發散性思維,通過實踐全面掌握理論知識的應用,激發學生學習興趣和積極性,提高教學效果;科研促教的方式有利于培養實驗操作水平高、專業素養強、理論實驗靈活應用的創新型和復合型人才。
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