食品安全生物檢測綜合大實(shí)驗(yàn)的任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法

張艷艷 徐文生 黃漫青

北京農(nóng)學(xué)院食品與科學(xué)技術(shù)學(xué)院 北京 102206

食品生物技術(shù)是生物技術(shù)的重要分支學(xué)科，它與食品產(chǎn)業(yè)化緊密相關(guān)，屬于邊緣性交叉學(xué)科及高新技術(shù)范疇，已成為食品科學(xué)的重要研究方向。我國政府十分重視食品安全工作。2003年，經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)，衛(wèi)生部制定并發(fā)布了《食品安全行動(dòng)計(jì)劃》，還在全國幾十所院校設(shè)置了食品安全專業(yè)，培養(yǎng)高層次食品安全和管理人才。

食品安全生物檢測綜合大實(shí)驗(yàn)是食品質(zhì)量與安全專業(yè)很重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)微生物檢測方法存在檢測成本高、速度慢、效率低等問題，難以達(dá)到檢測要求。另外，近年來出現(xiàn)的轉(zhuǎn)基因食品中轉(zhuǎn)基因成分的安全檢測也難以用傳統(tǒng)方法進(jìn)行?，F(xiàn)代生物技術(shù)在食品安全檢測領(lǐng)域的應(yīng)用已成為食品科技發(fā)展的重中之重[1,2]。近年來，我院依托農(nóng)產(chǎn)品有害微生物及農(nóng)殘安全檢測與控制北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，開設(shè)了生物檢測綜合大實(shí)驗(yàn)，旨在提高學(xué)生獨(dú)立自主的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，分析和解決問題的能力以及科研合作精神。生物檢測綜合大實(shí)驗(yàn)，單獨(dú)集中在一個(gè)教學(xué)周完成，實(shí)驗(yàn)均為綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。為更好地調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，使學(xué)生切實(shí)掌握教學(xué)內(nèi)容，訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)技能和培養(yǎng)創(chuàng)新能力，圓滿地完成教學(xué)任務(wù)，使用科學(xué)的教學(xué)方法尤為關(guān)鍵[3]。

任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的特征是：任務(wù)主線，教師主導(dǎo)，學(xué)生主體。即以學(xué)生的學(xué)習(xí)任務(wù)為中心，通過學(xué)生分析任務(wù)，討論合作完成任務(wù)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)目的。對實(shí)踐性和操作性很強(qiáng)的學(xué)科，任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法是一種有效的教學(xué)方法。任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法中的任務(wù)是教師精心設(shè)計(jì)的，蘊(yùn)涵了學(xué)生應(yīng)該掌握的知識與技能，蘊(yùn)涵了學(xué)生應(yīng)該獲得的能力訓(xùn)練；學(xué)生完成任務(wù)的過程，是一個(gè)不斷提出問題、解決問題的過程[4-6]。

將任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法用于食品安全生物檢測綜合大實(shí)驗(yàn)教學(xué)，是一種創(chuàng)新性的實(shí)踐。它能夠很好地將綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)分解到各個(gè)任務(wù)小組中，讓學(xué)生有層次、有步驟地完成開放性的任務(wù)，在完成任務(wù)的過程中掌握關(guān)鍵儀器的使用，將以前所學(xué)的知識點(diǎn)緊密串接。通過小組合作、討論和任務(wù)的實(shí)施，學(xué)生提高了分析問題的能力，培養(yǎng)了合作精神，實(shí)踐教學(xué)取得了良好的效果[7]。

1 任務(wù)的設(shè)計(jì)

1.1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

實(shí)驗(yàn)任務(wù)的設(shè)計(jì)以實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為基礎(chǔ)。食品安全生物檢測綜合大實(shí)驗(yàn)連續(xù)進(jìn)行五天，根據(jù)學(xué)生掌握的知識以及食品安全領(lǐng)域常見的問題，以金黃色葡萄球菌和沙門氏菌的PCR檢測和熒光定量PCR檢測[8,9]為主要內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)主要內(nèi)容、要求和時(shí)間安排見表1。

表1 實(shí)驗(yàn)時(shí)間和內(nèi)容安排表

1.2 實(shí)驗(yàn)任務(wù)的設(shè)計(jì)

任務(wù)的提出，是任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的核心，是整個(gè)教學(xué)的載體，是教學(xué)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。所以任務(wù)的提出，不能過于片面、簡單、統(tǒng)一化，要體現(xiàn)學(xué)生的主體作用。設(shè)計(jì)的任務(wù)，各組之間、同組不同成員之間有相通、有差異且有比較。

在確定教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，學(xué)生對任務(wù)進(jìn)行精心設(shè)計(jì)，提出任務(wù)，分析任務(wù)，自主探究并協(xié)作完成任務(wù)(見表2)[10]。

表2 任務(wù)設(shè)計(jì)過程表

2 任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法實(shí)驗(yàn)過程的管理

在任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法中，完成任務(wù)是整個(gè)教學(xué)活動(dòng)的重心，因此合理管理顯得很重要。實(shí)驗(yàn)過程的管理可分為人的管理、實(shí)驗(yàn)物品的管理、實(shí)驗(yàn)儀器的管理和實(shí)驗(yàn)節(jié)奏的管理4個(gè)方面。

2.1 人的管理

在選擇實(shí)驗(yàn)任務(wù)之前，學(xué)生自愿組成任務(wù)小組，選出一名組長。組長負(fù)責(zé)本組人員的考勤和值日安排。教師不定期抽查每組考勤。

2.2 實(shí)驗(yàn)物品的管理

在自愿形成任務(wù)小組的基礎(chǔ)上，通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，各組列出實(shí)驗(yàn)清單，以組為單位統(tǒng)一領(lǐng)取實(shí)驗(yàn)物品，確認(rèn)物品完好齊備并簽字。對于非耗材，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后要求學(xué)生完好上交。為保證組間的獨(dú)立，實(shí)驗(yàn)室管理員給每個(gè)小組配備保管自己實(shí)驗(yàn)物品的柜子和鑰匙。對于公用儀器，我們要求學(xué)生嚴(yán)格按規(guī)定進(jìn)行使用登記，若無登記，考核環(huán)節(jié)視為沒有操作該步驟。

2.3 實(shí)驗(yàn)儀器的管理

本實(shí)驗(yàn)所用主要儀器是PCR儀、熒光定量PCR儀、電泳儀和凝膠成像系統(tǒng)。使用前，要求學(xué)生熟讀操作手冊，按照操作規(guī)程使用。實(shí)驗(yàn)中，集中進(jìn)行PCR，要求每組學(xué)生必須掌握操作方法及溫度設(shè)定，進(jìn)一步理解鞏固PCR的原理。在后續(xù)分析過程中，對電泳儀和凝膠成像系統(tǒng)的使用，要求每個(gè)學(xué)生都進(jìn)行加樣，教師組織學(xué)生分組完成凝膠成像的觀察。在不同任務(wù)中，掌握儀器的使用；在儀器使用過程中，進(jìn)一步理解實(shí)驗(yàn)原理，提高學(xué)生實(shí)際操作技能。

2.4 實(shí)驗(yàn)時(shí)間的管理

不同任務(wù)組之間，學(xué)生的操作技能和學(xué)習(xí)能力存在差異，任務(wù)完成有快有慢，我們允許實(shí)際進(jìn)度與設(shè)計(jì)進(jìn)度之間有30～60分鐘的差異，若差異過大，則要求學(xué)生分析原因。由于任務(wù)是環(huán)環(huán)緊密相扣的，當(dāng)天的任務(wù)必須當(dāng)天完成。

3 實(shí)驗(yàn)課的綜合考核

以往的實(shí)驗(yàn)課成績只占整個(gè)課程總成績的一部分，食品安全生物檢測綜合大實(shí)驗(yàn)是一門獨(dú)立的課程，其成績單獨(dú)計(jì)算?？己酥兄饕怀鰧W(xué)生能力的考核和任務(wù)完成過程的考評，是一種綜合考評[11]。

任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法，可分為完成任務(wù)的準(zhǔn)備過程、分析設(shè)計(jì)任務(wù)的過程和任務(wù)的完成過程，因而也以這三項(xiàng)為主要考核指標(biāo)?？己朔譃椋簩?shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)過程操作步驟、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的判定和分析、出勤率等綜合評價(jià)。根據(jù)以上考評內(nèi)容，設(shè)計(jì)表3～表6評分表。

表3 出勤率表和值日表(滿分10分，權(quán)重10%)

表4 實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)評分表(滿分10分，權(quán)重10%)

表5 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)評分表(滿分100分，權(quán)重20%)

表6 實(shí)驗(yàn)過程操作評分表(滿分500分，權(quán)重60%)

表6 (續(xù))

4 結(jié)束語

實(shí)踐表明，任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法可將相對枯燥的檢測實(shí)驗(yàn)，以任務(wù)清晰、目的明確的方式展現(xiàn)在學(xué)生面前，通過任務(wù)的完成充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，激發(fā)學(xué)生探索知識的熱情。通過對實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵儀器的使用，學(xué)生加深了對實(shí)驗(yàn)原理的理解，促進(jìn)了理論和實(shí)踐的結(jié)合。結(jié)合綜合實(shí)驗(yàn)的過程管理和綜合考評，食品生物安全檢測綜合大實(shí)驗(yàn)取得了良好的教學(xué)效果，學(xué)生的綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)際操作能力得到了有效提高。

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