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生物科技研究范文精选

生物科技研究

生物科技研究范文第1篇

生化标记技术

目前,同工酶标记和贮藏蛋白标记在栝楼种质研究中比较常用。

1用于亲缘关系的判断

不同品种、产地栝楼的蛋白电泳图谱都会出现不同程度的差异[31]。孙稚颖等[32]采用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳法,对山东栝楼农家栽培品种、野生种以及湖北栝楼的种子蛋白进行了分析。研究表明,山东优质农家品种仁瓜蒌、牛心瓜蒌的种子蛋白电泳谱图具有明显的相似性;小光蛋与野生栝楼的蛋白电泳谱图最相似;湖北栝楼与各山东品种在蛋白电泳图谱上有明显差异。这些结果结合性状特征从蛋白水平上说明:仁瓜蒌和牛心瓜蒌属于优质品种;小光蛋与野生品种较接近,品质稍差;湖北栝楼与栝楼是同科同属不同组别的物种。

2用于栽培品种的鉴定

同工酶电泳图谱谱带发生多态性变化,反映了生物在蛋白质水平上的多型性,可作为生物遗传变异的证据[33]。孙稚颖等[34]以过氧化物酶同工酶及酯酶同工酶分析为手段,以山东栝楼的各农家栽培品种以及野生种的幼苗为实验材料,进行了同工酶电泳分析,结果表明,各农家栽培品种间及与野生种之间的酶带数量、带级、位点及活性强度等的差异可作为品种鉴定的依据;根据其同工酶谱图的相似程度判断,牛心瓜蒌与仁瓜蒌,野生栝楼与小光蛋,大瓜蒌、八棱瓜蒌及地瓜蒌彼此间亲缘关系较近,这与贮藏蛋白电泳图谱相结合可以更准确的判断各品种亲缘关系的远近。

3用于雌雄性别的研究

栝楼种植时雌、雄比例对瓜蒌的产量起着关键性作用,在雌、雄植株区分方面生物技术优于传统的鉴别方法。于凤池等[35]对栝楼雌、雄不同器官进行过氧化物酶同工酶活性和电泳分析,成熟雌株叶片的过氧化物酶同工酶谱带比雄株多了第5条谱带(Rf=0.643);在成熟器官(叶片、卷须)中,雌株中的过氧化物酶同工酶活性比雄株强,但在幼嫩器官中两者差别不大。另有研究表明[29],雌、雄株的叶片、叶柄、卷须、茎尖的各种同工酶图谱均存在不同程度差异。过氧化物酶同工酶图谱分析:叶柄的图谱中出现了4条相关谱带;多酚氧化酶同工酶分析:幼苗叶柄、茎尖图谱中雄株各出现1条特征谱带,卷须、叶片、茎尖图谱中雌株各出现1条特征谱带。雌雄株的酯酶同工酶图谱、雌雄株不同部位的同工酶含量也表现出一定的差异性。

细胞学标记技术

细胞学标记技术主要是指染色体核型和带型分析,是细胞遗传学研究的基本方法。

1用于物种的鉴定

根据传统的理念,栝楼染色体的核型对称性、随体大小和数目等方面的差异可以作为分析栝楼不同基因型材料的亲缘关系及种质鉴定的方法。黄璐琦等[36]对国内栝楼属的8个物种进行了形态学观察和鉴定,发现了中药瓜蒌和天花粉的染色体特点为表现为八倍体,二倍体一般不能入药或甚至有毒副作用;并且,多倍体与器官特化以及地理分布尚未发现有规律的联系。

2用于染色体倍数与次生代谢物质相关性研究

杨福红等[37]人研究了人工诱变不同倍性染色体栝楼的生长发育及果实糖、酸含量变化,结果表明四倍体栝楼的长势、叶片中叶绿素含量、果实中总糖和总酸的含量明显优于二倍体;四倍体栝楼果实大小、质量、结实率和百粒重明显小于二倍体,差异极显著。黄秋波等[38]以五个不同产地的9种栝楼品系为实验材料研究了染色体倍性与物质积累之间的关系,9个品系中一类是染色体数目为2n=6X=66的六倍体,另一类是染色体数目为2n=8X=88的八倍体。八倍体栝楼在整个生长发育时期其叶片可溶性糖含量均高于六倍体,在盛花期时的差异达显著水平;二者叶片可溶性蛋白含量无明显差异,总体来看,以盛花期为限,之前,六倍体栝楼叶片可溶性蛋白质含量高于八倍体,之后,八倍体栝楼叶片中可溶性蛋白质含量相对更高;八倍体栝楼叶片叶绿素含量都低于六倍体,不同发育时期的相对差异幅度为4%~10%。这为栝楼优良品种的培育和多倍体育种提供了指导依据。

种苗快繁技术

1外植体选择研究

在已有的关于栝楼试管苗快速繁殖体系[39]和外植体取材研究[40]的基础上,杨晓伶等[41]以栝楼茎段、叶片、块茎幼苗的茎尖和带芽茎段进行了快繁外植体选择研究。结果表明,培养基MS+2mg/L苄氨基腺嘌呤(BA)+0.5~0.05mg/Lα-萘乙酸(NAA)可诱导块茎幼苗茎尖及带芽茎段产生丛生芽,在培养基MS+0.1mg/LNAA+0.2mg/LBA作用下生根,能够在移栽后实现快速繁殖,而茎段和叶片可形成愈伤组织,但不能形成根。

2最佳快繁条件研究

余慧琳等[42]通过对茎段腋芽的离体快繁研究,确定了形成无菌试管苗的最佳培养基为MS培养基+BA0.2~0.3mg/L+NAA0.1~0.2mg/L组合;继代增殖最佳培养基为MS培养基+BA0.1mg/LNAA0.1~0.2mg/L组合;生根最佳培养基为1/2MS+NAA0.2mg/L组合。陈惠等[43]研究发现将不定根根尖,接种在MS+BA4mg/L的培养基上光下培养效果最佳。兰伟等[44]研究并确定了适宜栝楼芽诱导、愈伤组织诱导与繁殖、生根的最佳培养基条件。有研究[45]对不同激素对栝楼试管苗生根影响进行了研究,6-苄基氨基嘌呤(6-BA)为1.5mg时对芽的诱导效果最好;采用MS培养基附加6-BA1.0mg/L+IBA0.3mg/L+NAA0.05mg/L增殖效果好;IBA比NAA更能促进生根。各种最佳条件的确立对于栝楼优质种苗选育、大规模细胞培养以提取有效成分的研究有着重要意义。

生物科技研究范文第2篇

1.1建立职业认同感,明确工作价值

职业认同感,是指个体对于所从事职业的目标、社会价值及其他因素的看法,与社会对该职业的评价及期望一致,即个人对他人或群体的有关职业方面的看法、认识完全赞同或认可。职业认同感会影响个人的忠诚度、向上力、成就感和事业心,是努力做好本职工作,达成组织目标的基础。作为一名称职的实验技术人员,良好的职业认同感和价值观是做好工作的前提和内在动力。实验技术人员承担实验准备,辅助教学以及实验室日常管理等工作,头绪多而且繁杂艰苦,特别对于生物学科,实验材料、仪器用量大,必须随时更新,实验条件要求严格,要随时监控以保证菌种的活性不退化等。而且通常被认为从事着简单重复的体力劳动,因而地位和作用很难得到认可,导致工作积极性降低,职业认同感差,思想不稳定。针对此类情况,学校各级领导应重视实验技术队伍的建设,加强思想政治工作。实验人员自身则通过学习树立正确的人生观、价值观和苦乐观,提高认识,增强职业认同感。明确自己在实验教学中的重要地位和作用,增强责任感,爱岗敬业,将关注点放在钻研专业知识,提高业务水平上。

1.2紧跟科学发展,提高业务素养

知识经济时代,知识更新速度越来越快,要求实验技术人员必须紧跟科学发展,不断提高业务素养。具备稳固扎实的业务知识和终身学习的自觉性,掌握先进技术,此外遵循教育规律,在工作中勇于探索创新,适应实验教学的新需求。实验技术人员不应局限于对现有实验的学习,应注重新知识、新技术的学习和掌握,查阅相关资料和文献,了解本学科的前沿,不断更新自身知识结构。随着教学改革步伐的不断加快,实验课程设置的难度也逐年加大,以基地班分子生物学实验为例,将以往连贯性不强的单元实验改革为一个综合性大实验,改革后删除了重复性、验证性内容,而增加了难度较大的诱导表达、SDS-PAGE等实验内容,这就要求实验技术人员迅速学习并掌握诱导表达及电泳的原理以及仪器的正确使用等。通过理论学习与实践摸索,该实验的开设已做到准备工作到位,实验现象明显,可重复性高,结果稳定等,教学效果良好。再如,PCR实验在改革过程中出现了模板不稳定,实验效果差的问题,实验技术人员在对实验结果做认真分析后,查阅资料,更换了模板和引物,从而显著提高了实验教学质量。实验技术人员能做到对实验试剂和器材充分了解,针对菌种活性、培养条件、不同批次试剂等的细微变化导致的可能出现的特殊实验现象有所准备,并及时与指导教师沟通,保证了实验的顺利进行。例如,革兰染色出现过染色后无法明确区分革兰阳性菌和革兰阴性菌的问题,实验技术人员从菌种和试剂两个方面进行分析,首先对菌种进行划线分离而后单菌落培养,从而保证了菌种的纯度;其次在菌种没有问题的前提下通过实验确定了出现问题的番红花红试剂,而后购买不同厂家的该试剂做平行实验,最终筛选出实验结果明显的试剂,保证了实验教学有序进行。在仪器设备的维护方面,由于仪器更新速度快,仪器的操作方法也在变更,所以不能一味相信经验之谈,必须建立起学习操作规程及说明书的习惯。例如,不同厂家的显微镜、PCR仪、BOD仪、灭菌锅等仪器操作流程差别很大,实验技术人员能够做到先学习使用说明书而后操作仪器,并且培训实验指导教师和学生正确的使用方法,从而保证了实验仪器科学高效的利用。

1.3参与教学改革,辅助科学研究

实验教学中心承担多学科的实验课教学任务,一方面对实验课程体系有比较全面的把握,另一方面对实验教学软硬件建设积累了丰富的实践经验,因此能够从自身优势出发提出教学改革方向,推动实验教学创新性变革,培养高素质人才。沈阳药科大学生物学实验教学中心多年来一直进行实验教学改革,通过省级、校级教学改革项目和多个学科实验课程实验项目调整等工作,不仅建立了中心网上资源平台,而且完善了实验课程体系、实验室管理规程以及仪器设备使用等各方面的体制,全面调动了实验技术人员的主观能动性,对实验技术队伍价值体系的建设及实验中心教学模式的创新性变更发挥了重要作用。实验技术人员对各学科实验课内容以及实验器材比较熟悉,能够依据大纲要求,合理、科学地安排实验教学工作。例如,微生物学与免疫学实验面向全校开设,教学班次多,耗材和仪器使用频繁并且用量大,实验员都会提前做好计划,将实验材料准备充分,对于与其他课程共用的仪器如显微镜、离心机、摇床等,合理安排使用次序避免冲突,从而做到协调好实验材料、仪器、实验室的利用,保证实验课顺利进行。教师与实验人员彼此分工和侧重点不同,通过调配能使实验技术人员的实践教学与教师的理论教学形成良好的互补格局,彼此都把自己所擅长方面的能力最大化,有利于教学质量的整体提升,真正培养出社会需要的专业应用型人才,使学生更具竞争实力。随着实验技术人员中研究生学历比例的不断增加,实验技术人员的素质已逐步提升,由于已经经过了全面系统的科研训练,更具有创新意识,体现在科研活动上就应勇于参加科研课题的研究,力争做到能够在科研工作中当好助手,与他人通力协作,承担科研任务,潜心攻关,探索新问题创造新成果。

2实验技术队伍管理模式的建立

2.1发挥主人翁意识,建立健全规章制度

实验技术人员作为实验教学的重要组成,既是实验中心的建设者,又是管理者。针对如何充分发挥实验中心的作用,如何对固定资产进行科学化规范化的管理,实验中心必须要在学校相关制度的指导下建立更为详尽的仪器设备的购置、操作、维修、保养、报废等方面的制度,以确保每项工作都有相应的规章制度进行规范;针对如何制定人员职责,如何充分发挥人的主观能动性,实验中心则应依据岗位责任制,对实验员的工作效率以及工作质量做出明确规定。沈阳药科大学生物学实验教学中心在制度管理方面,制定了实验教学中心管理细则、实验室工作岗位职责、实验室开放管理细则、仪器设备管理制度、实验室安全管理制度等多项管理制度等,各项日常工作细致明确,做到了有法可依;实验室的管理方面,将学生实验室根据学科分配给专人负责管理,并定期对照明、水、煤气、门窗等进行维护维修;在实验课程准备方面,按学科及班次分配工作,分段包干,使每个人都能明确自身职责,做到各司其职;在仪器管理方面,对仪器设备进行统一购置、统一调配,根据仪器类别设置显微镜室、摇床室、离心机室、超净工作室、灭菌室等,分责统一管理,所有仪器设备使用记录、实验室使用记录均完整,提高了仪器设备及实验室的利用率;在药品和耗材的管理方面,各个技术人员根据所准备实验课程承担相应药品、器械耗材等的管理工作,多人共用的物品,由使用最频繁用量最大的人员进行统筹管理。

2.2量化考核指标,构建科学管理模式

关于制定实验技术人员的考核制度,通常使用的考核晋升管理办法比较粗糙,对工作的专业程度没有明确规定,也导致一些具有较高素质和业务能力的实验人员工作热情受到挫伤,从而严重影响了实验教学改革的进行和实验中心的发展。考核制度应适应新时期实验技术人员结构的变化以及教学改革对实验人员的高标准要求,把职业道德、工作作风态度、工作纪律、业务水平与专业知识、完成本职工作能力、实验教学工作量、实验准备质量、实验教学效果、开展实验改革、科研成绩与论文等方面内容,依据不同职称等级的要求进行量化,真正起到奖惩分明,鼓励先进,鞭策后进,调动全体人员积极性,形成良性管理模式。此外,应重视实验技术人员的培训工作,克服重使用轻培养的现象,安排实验人员参加各种培训和专业会议等,拓宽知识面,从而提高业务水平和专业素质。

3结语

生物科技研究范文第3篇

教学内容的改革

以往的生物化学实验课程多采用单个小实验(每次实验只测定1个生化指标)的教学方式进行,学生多数按照实验流程机械地操作,过多地依赖于教师的讲授,实验内容之间联系较少,且多为验证性实验,学生在实验过程中缺少主动性。这种传统的实验内容和实验教学方式不利于学生综合应用和创新能力的培养,因而不能适应21世纪人才培养的需要。与以往的单一实验相比,改革后对实验内容进行了整合,将多个小实验整合为一个综合性实验(表1)。与传统的验证性实验相比,整合性实验是指在教学安排上综合多项实验内容或运用多种实验方法的实验,对学生进行基本操作的综合训练,使学生将所学知识和技能综合应用,提高他们分析问题和解决问题的能力;要求学生查阅文献资料,应用所学的理论和实验技术拟定方案并完成,这种实验有利于培养学生初步的科研能力和创新精神。综合性实验打破了传统的实验思路,突出了学生的主体地位,有助于培养学生的科研思维,提高学生的创新能力。

教学方式的改革

1传统实验教学方法存在的主要问题

传统的生物化学实验以验证性实验为主,在实验中同时应用几种简单的实验技术,这种强调传授知识的思路能起到巩固理论知识的作用,但在创新能力培养方面略显不足,不利于学生综合技能的开发与提高。在教学模式上,完全以教师为主体进行机械的“填鸭式”教学。根据实验教材,教师就实验原理、操作步骤、仪器应用、实验结果、计算方法等逐一讲解。学生完全根据教师所讲或教材所示机械性地操作,很少开动脑筋去研究实验原理、方法、过程和技巧,更不用说根据实验原理及操作步骤找出问题的原因和解决问题的方法。

生物科技研究范文第4篇

1、是以粮食为主配制的全价饲料,虽然这些高品质饲料的养殖效果好,但价格高,除了一些大型养殖场全程采用外,大部分小型散养户没办法全程采用,这就造成了我国一方面缺乏优质价廉的饲料,一方面大量的粮食饲料生产企业倒闭的现象。

2、是以粗饲料(如菜叶,泔水等)为主的低品质饲料,这些主要是小型散户的养殖方法,虽然饲料价格低但养殖时间过长,这就造成了养殖的利润过低,无利可图。

因此我局根据我国饲料生产的实际情况,与有关科研单位、科研人员及企业合作探索出以秸秆的生物发酵技术为基础,综合的利用农村有效资源(如稻草、玉米秆、高粱秆、青草)转化营养丰富的生物蛋白饲料,从而代替部分粮食来养殖猪、鸡、鸭、牛、羊等畜禽,可降低成本20%-40%,从而解决了饲料成本过高,养殖户无利可图的情况。

改革开放以来,饲料工业一直保持着持续、快速发展的好势头。就全国来讲,到20*年底,全国饲料总产量达到7429万吨,为1990年的2.38倍,10年平均以9%的速度递增;饲料工业总产值,10年间平均以17.3%的速度递增;利税总额10年平均递增16.4%;就业人数10年间增加5.4%,实现了产量、产值、利税、就业人数“四增加”。

笔者认为,今后饲料工业保持持续发展的任务更加繁重,难度也更大,但有利条件很多,发展的余地也很大,前景也是好的。市场有需求,原料有来源,加工有潜力,人才有优势,企业有经验。

一、市场分析

我国秸秆资源十分丰富,据统计,全国年产各类农作物秸秆达5.7亿吨,其数量相当于北方草原打草量的50多倍,其中90%被焚烧。据联合国粮农组织(FAO)统计资料表明,在美国约有73%的肉类由草转化而来,澳大利亚为90%,而我国仅有6%-8%的肉食由草秆转化而来。国家2010年远景规划中提出:养殖业要主攻食草型和非粮耗型饲料。秸秆化粮过腹还田,利用比例将达40%。就*区来说,每年的秸秆总产量也有10万吨,因此,秸秆资源可以说是取之不尽,用之不竭。目前经我局与有关科研单位、科研人员及生产企业的合作,已具备了三种利用秸秆为主要原料生产饲料的新技术。

一是以四川大学李用城教授的ZL99114897.5号发明专利技术为核心,通过生物酶合成生产秸秆型蛋白质饲料的新技术,此技术已在*宏宇蛋白厂应用生产,并在我区部分养殖大户中试验推广。

二是引进武汉市华巨生物技术有限公司ZL97119176.X号发明专利技术为核心开发应用的华巨牌“秸秆微贮宝”、“益菌康”、“科菌达”等饲料添加剂及微生物饲料生产技术。此技术已被授权在我区的*烈火科技工贸有限公司进行应用生产,并开始进行推广。

三是我区的*市理顺牧业科技有限公司自主开发的可以秸秆为原料生产的“八斤肥”浓缩饲料生产技术。

以上三种技术借助生物、化学的双重作用,把农作物秸秆(稻草、麦秸、玉米秆、高梁秆、花生藤、红薯藤、大豆秆、酒糟、甘蔗渣、甜菜渣等)转化为高营养、高效能的生物饲料,代替部分粮食饲料喂猪、鸡、鸭、鱼、羊、奶牛等畜禽,可降低20—40%养殖成本,上述技术广泛应用将导致饲料行业革命,避免了大气污染,为亿万城乡居民造福。

生产设备可根据实际需求量来定,经我们综合测算,一般以一个年出栏400头猪的养殖场计算,如果完全自主生产,只需一个粉碎机,一个发酵罐及10平方米的生产场地,设备总投资不会超过2万元。

三、效益分析

以养猪为例,在养猪业中,饲料占养殖成本的70-80%,因而降低饲料成本就成为提高经济效益主要办法。许多农民不愿规模养猪主要原因是饲料成本太高,使用全价粮食饲料无利可图甚至亏本。我们调查发现,有的农户养一头猪要7个月才能出栏。农民这样分析:一头仔猪养到100公斤出栏,用粮食喂养需用500公斤,以1.2元/公斤计算需花600元加上仔猪成本200元,最低要投资800多元。按目前每公斤8.00元的出栏价计算,100公斤的猪基本赚不了钱,再把人工费、防疫治病及其它投资算进去,养猪不亏本就算好的。如果使用秸秆型生物饲料,即可降低20%-40%饲养成本,又可缩短饲养周期,增加利润。过去人们常说:“养猪不赚钱,只图粪肥田,饲养7-8个月,年底换点油盐钱。”而今可以说:“养猪赚大钱,还有粪肥田,饲养5个月,一年出二栏,有肉又有钱”。经我们测算,一亩地的秸秆如果加工成不同类牲畜的饲料,可喂养牛0.4头(按12个月出栏算),羊3只(按6个月出栏算),猪10头(按5个月出栏算),奶牛、鸡、鸭、兔等均可用秸秆型饲料喂养。此外,秸秆过腹还田,减少化肥投入,改良土壤结构,增加粮食,一举多得。

1、与其他饲料比较(以仔猪到100公斤出栏为例)

饲料单一粮食料全价粮食料全价生物饲料

项目

饲料数量(公斤)500262.5300

市场售价(元/公斤)1.22.21.6

饲养成本(元)600577.5480

饲养期(月)644

2、生产效益分析

以日产6吨生物蛋白饲料为例:

(1)原材料:玉米秸、大豆秸、麦秆、稻草、花生秸等,0.10元/斤×20*斤=200元/吨

(2)电费:0.8元/度。总功率23KW(其中粉碎机8KW、干燥颗粒机15KW)23KW×8小时×0.8元/度/6吨=24.53元

(3)管理费、设备折旧、其它杂费合计36元/吨

(4)化学及生物菌种:40元/吨

(5)人工费:每个工人每月600元×每天两名工人工资合计为40元

成本合计:200+24.53+36+40+40=340.53元

如果按600元/吨销售,净利润为600-340.53=259.47元/吨,每天生产6吨,月收入相当可观。

三、项目推广计划

计划以*区秸秆科学利用协会为龙头,把养殖大户集中起来,先在*区内试验推广应用,逐渐向区外扩大。具体分三步走:

第一步,从20*年开始到20*年底先在*区内分别建三家年产量达5000吨的秸秆饲料厂,培养60家养殖大户及相应的生产技术人员,利用1万吨秸秆生产饲料2万吨,产值达到20*万元,效益800万元。

第二步,20*年底前在*市辖区内完成年利用秸秆10万吨生产布局任务,并培训相应技术人员。

第三步,20*年全市乃至全省基本普及秸秆饲料及生产技术,基本解决秸秆禁燃的难题。

四、存在困难及需要解决的问题

现在,除了*烈火科技公司、*理顺牧业科技公司生产厂已部分建成外,区宏宇蛋白厂的秸秆饲料生产场地和车间均是租用的,生产设备也因为资金短缺年久失修或残缺不全,小型试验还可以支撑,要进行规模化的生产应用还需要解决资金、设备、建设用地等一系列的问题。目前,虽然经《*日报》、省电视台等新闻媒体的宣传,有很多投资商来洽谈合作和投资事宜,但因种种原因还未取得实质性进展。为了尽快推广这一实用技术,解决秸秆综合利用的难题,建议区委、区政府能够帮助解决以下问题:

一是加强领导,建全机构。应尽快成立有区委、区政府领导牵头,区计划、科技、环保、财政、农牧、农机、交通及有关乡镇参加的全区秸秆科学利用领导小组,负责领导和协调各相关部门的工作,并拨出专项经费,制定计划和落实措施,全面开展秸秆科学利用的工作。

二是资金。按照项目推广计划共需要生产车间建设、设备添置、技术培训、试验推广及流动资金200万元,企业自酬50万元(主要想通过招商引资、联营等方式解决),政府支持30万元,另申请将秸秆饲料开发列入我区农发资金支持项目给予100万元的经费支持。

生物科技研究范文第5篇

关键词:饲料生物技术;课程改革;翻转课堂;金课

随着生物技术和饲料产业的不断发展,生物技术在饲料工业上的应用研究日益深入[1],饲料生物技术作为现代生物技术与动物饲料科学交叉融合形成的一门崭新学科分支应运而生。一般而言,饲料生物技术是以饲料原料和饲料添加剂为研究对象,运用生物技术或生物工程等先进技术研究和开发新型饲料资源和功能性饲料添加剂[2]。饲料生物技术课程是华南农业大学动物生物技术专业必修课,为配合学分制改革,强化动物科学专业培养方案,2012年被列入动物科学专业选修课。该课程涵盖基因工程、微生物工程及酶工程等学科理论与技术在饲料工业中的研究成果和应用实践,包括饲料技术的基本理论、新工艺、新方法、新成果以及国内外相关研究的最新进展与发展趋势。该课程涉及面广,理论结合应用性强,内容更新快,若在教学过程中继续采用传统“填鸭式”教学方式,使课程内容与产业脱节、专业教育与创新创业脱节,将影响教学质量和学生的学习积极性与主动性。近年来,为贯彻落实教育部《关于一流本科课程建设的实施意见》,推动教师全员参与课程理念创新、内容创新和模式创新,形成打造“金课”、淘汰“水课”的教学改革氛围[3-4]。饲料生物技术课程必须改变传统教学方法与教学模式,在教学内容上增加案例,在教学手段上采用“翻转课堂”与小组讨论等环节,培养学生发现问题、解决问题能力、创新意识和实践能力。

1课程教学改革途径

1.1更新教学内容、规划课程体系,融入思政元素,实现课程教学模块化

根据饲料行业现状,对接市场发展需求,及时调整课程教学内容、形成案例,更新补充新知识[5]。目前,课程教学内容主要分为6个模块,包括绪论、酶制剂及其在饲料中的应用、粗饲料资源开发、发酵技术与产品(单细胞蛋白)在饲料中的应用、植物提取物在动物养殖中的应用、抗生素替代与饲料资源开发进展,其中绪论2个学时,其他每个模块包括教学导学2学时、小组讨论2学时、课堂讨论与答疑2学时三部分,每个模块共计6个学时,加上课程绪论2个学时,课程共计32学时。在深化课程体系改革中,该课程从理论教学、实践活动和创新训练3个方面,在“基础、前沿、综合设计、研究创新”4个层面上规划教学体系,实现课程模块化和多元化。同时,在每个教学模块,根据教学内容,融入切题的思政元素,课程模块及思政点见表1。

1.2网络教学平台建设

搭建课程网站和构建课程网络框架,丰富与课程相关的课件库、习题库、试题库、资料库等课程资源,紧跟饲料行业发展步伐,每年更新网络教学平台内容,确保网站资源每年更新30%以上,完善课程专门网站与教学资源库。各类教学文件、教学资料、教学动态、教学课件以及教学录像等在网上开放,创建课程教学互动交流平台等,实现了优质教学资源的校内与校间共享,使精品课程充分发挥了辐射功能与带动作用。

1.3突出课堂讨论、学生互动参与,实现启发式的翻转教学模式

运用“翻转课堂”混合教学方式,教师讲授基础理论知识、课后布置讨论性或拓展学习课题,学生课后查阅文献、课堂讨论并自己讲解,教师点评并进行重点难点解析,以互动式、设问式、讨论式、翻转式的教学方法,引导学生的好奇心和参与意识,培养学生的创新思维和主动解决问题的能力,真正做到“以学生为中心、以教师为主导”的教学新模式[6]。

1.4强化现场教学、跟踪教学和连续教学方式,实现“教学练合一”的教学活动

在课程教学过程中或教学活动结束后,采取学生自由选题申请、教师联系安排对接企业的方式,把学生派驻下去进行实践教学,教师现场对各生产环节和工艺流程进行系统讲解,通过这种“教-学-练”相融合的连续教学活动,让学生了解实际生产中的技术开发、技术流程、企业运作、管理模式以及工作环境,做到理论教学与实践教学同步,做到课程教学与专业实习或毕业设计同步。

1.5智慧教学工具与课程教学深度融合

采用雨课堂作为教学辅助管理工具[7],课前预习讲义、课程PPT和课前思考题等,设置预习时间节点,掌握学生知识储备和预习效果;课堂通过PPT共享、弹屏与签到功能,实现线下实体课堂的师生互动;课后通过PPT回放、在线互动,强化学生的学习效果[8]。

1.6采用教学过程考核,实行多样化的课程考核体系

将培养学生素质贯穿整个考核评价过程,制定适合课程要求的考核评价体系,采用过程考察与课程期终理论考试相结合的方式[9]。考核评价体系由4个部分组成:平时考勤10%、文献综述与总结20%、专题讨论(PPT)20%、理论考试50%。让学生积极归纳总结,以PPT和多媒体讲解的形式进行课堂讨论,拓宽对问题的了解和看法。学生针对课堂讨论,进行相互评价,在评价中反思自己,同时在互动中也能让教师及时了解教学动态,提高教学质量。

2课程教学过程及效果评价

该课程以“教师理论讲授-学生分组讨论-小组课堂讲解-课外实践”为主线,使理论与实践相结合、行业和课堂相结合、传承与创新相结合,教室、实验室和基地三地联合。以2016级温氏班小班教学为例,构建翻转课堂,将课程模块化,并由教师导学、小组讨论、课堂讨论3个环节组成,实现了对分课堂。一般而言,各模块教学过程主要分为四大板块,以发酵技术与产品在饲料中的应用为例:①教师导学。主要讲授单细胞蛋白饲料的概念、原料来源、发酵微生物种类、生产工艺及其在动物饲料中的应用等方面的研究进展以及单细胞蛋白研究中存在的安全性问题及今后的研究方向。②学生小组讨论。导学后通过雨课堂布置讨论性和拓展性课题,学生与教师或同学之间可通过网络交流平台,如微信、QQ等专业推送平台,将各自精心准备的学习资料或者课程相关微视频等学习资源通过约定的网络平台,同学可以根据自己的知识基础、学习能力、性格特点等自由组成3~5人的学习协作小组,对的教学内容合理安排时间提前准备。各小组成员在学习过程中及时向教师和组员反馈学习效果以及遇到的问题,学生带着问题入课堂进行进一步小组讨论,教师在课堂上依据反馈问题有目的、有针对性地进行重点讲解,并补充遗漏点,最终进行选题和成果展示准备。③课堂讨论。各小组通过教师的引导和个体间的协作,从选题背景、国内外研究进展与现状、试验设计、预期效果等方面进行小组讨论成果展示、交流和评价打分,每组15min,10minPPT讲解、5min答疑。在课堂讨论教学活动中,教师应以答疑、解惑、引导、鼓励为主,使学生体会到合作学习的乐趣,激发学生的学习热情,挖掘学生学习的原动力,进而深化学习效果,实现课程理论知识的内化。④课外实践。结合教师研究团队科研项目,学生通过室内实验,测定和分析酱油渣、酒糟、凉茶渣等的基本营养成分,探究和认识生物饲料的发酵原理以及重点和难点,重点对比不同发酵菌种、不同发酵时间、不同发酵佐剂添加等对发酵效果的影响,进一步预估生产成本以及饲喂效果等。此次整个温氏教学班共计26人选修,分为6个讨论小组,针对模块四,各小组分别以“在饲料中应用的酵母菌种类和营养特点”“酱香型茅台酒糟饲料化应用初步方案设计”“贵州茅台酒糟肉牛饲料化应用方案”“酱油渣开发育肥猪饲料设计方案”“酱油渣开发方案”“酵母菌在饲料中应用进展”为题进行小组讨论和课堂展示。总体来看,采用教师导学、小组讨论和课堂讨论相结合的翻转课堂教学模式,让学生更好地掌握理论知识,专业技能进步显著;获得了较好的口碑,学生参与感强,学生的学习兴趣高涨,综合评价良好,真正让学生“活起来”。调查显示,对饲料生物技术采用翻转课堂教学模式表示满意的学生有23人,占全部学生数的88.46%,其中特别满意的学生占26.92%;认为组织与口头表达能力提升的学生占96.15%,认为获取知识的能力提升的学生占76.92%。同时,课程与科研及生产实践相结合,把最新的科研成果融入课堂教学中,不仅丰富了课堂教学内容,而且使学生了解和掌握最新饲料生物技术,拓展学生的知识面,并提高学生解决科学难题的能力和创新思维能力。比如,在模块四教学过程中,让学生参与教师科研项目“酱油渣发酵饲料的工艺设计”“凉茶渣生物饲料应用方案研究”等,让学生了解实际生产中的技术开发、技术流程以及工作环境等,做到理论教学与科研及实践教学同步。同时,融入思政元素,以现代生物技术的优势为切入点,体现以现代生物技术改造传统畜牧业的新农科建设,培养学生用新进展、新技术和新知识来提升我国畜牧业生产水平的意识,实践过程中培养同学们不怕苦、不怕累、不怕脏的动科精神和专业情怀,端正学生的价值导向,激发学生的奋斗精神和专研精神。由于教学内容不断更新,学习难度不断升级,考核标准不断提高,对学生提出了更高的要求。长期教学实践表明,学生的潜力是无限的。如果采用科学的教学方法,并从严要求学生,通过系统的学习后学生的资料检索能力、动手能力、总结归纳能力、创新能力、材料撰写能力等各项素质均有所提升,基本符合新时代大学生的培养需求。调研结果显示,饲料生物技术课程改革后,认为学习任务加重1倍以上的学生占69.2%,加重1倍以下的学生占26.9%,真正让学生“忙起来”。2016级华南农业大学动物科学专业考研率达53.1%,位居全校第一,其中温氏教学班考研率为86%,效果显著。

3小结

在新动科建设的大背景下,如何建设一门畜牧学特色金课是一个重要话题。对照金课标准,课程体现了以“两性一度”理念加强课程顶层设计,在高阶性、创新性和挑战度方面进行专门设计。高阶性方面,教师深入剖析饲料行业热点问题,广泛拓展理论知识,采用多元化考核方式对学生进行测评,尤其重视过程考核。创新性方面,建立开放式教学内容和课程体系。以产业发展为导向,课程内容与科研融合、与产业融合、与思政相融合。挑战度方面,教师备课充分,在知识传授、能力培养、情感认知3个方面精心设计,在各个教学环节,严格要求,不断提升难度,以期学生能系统掌握理论知识,熟悉行业背景,参与社会实践,提升专业能力,培养创新精神,提高综合素质。经过长期的实践探索和不断完善,突破教学时数和教学空间的束缚,注重理论与实践的结合,取得了较好的教学效果。但是,该课程教学还存在一些不足之处:①尚未建立线上、线下联合的混合式教学模式,今后将重点建设线上教学方式;②考核测评方法复杂,难度升级,学生短期可能不适应;③教学团队对信息化时代新技术的运用存在不足,目前仅限于雨课堂和教育在线等少数平台,缺乏微课、慕课等新兴技术手段的应用实践。课程团队将继续投入建设,吸取学习者的建议,为课程学习者提供高质量的服务,也为其他同类课程的教学改革提供借鉴[10]。

参考文献

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[2]张日俊.现代饲料生物技术与应用[M].北京:化学工业出版社,2009.

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[4]谢一锋.羌族传统体育项目融入公体课的教学改革[J].当代体育科技,2020,10(22):75-77.

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[8]黄业伟,向泽敏.“雨课堂”教学模式在食品化学课程教学改革中的应用[J].安徽农业科学,2019,47(7):261-262,265.

[9]杨瀚涛.关于高校课程考核改革方式的研究和探索[J].科技视界,2015(24):89,78.

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