动物营养学实验教学的改革与探索

动物营养学实验教学的改革与探索

宋小珍　瞿明仁　易中华　潘珂

实验教学作为高校教学活动的有机组成部分，在培养学生的创新能力方面起着不可替代的作用^［1］。教育工作者应该遵照联合国教科文组织提出的“没有实验就不算是科学研究”的精神，在实验教学中不断地推进创新教育，以培养出适应新时代的人才。动物营养学课程是高等农业院校动物营养、动物科学专业必修的专业基础课，具有很强的综合性和实践性，学生在该课程实验教学中可以通过探索实践，学习和掌握新的知识，充实提高自己的素质和能力。因此，怎样提高学生的创造性思维及动手能力，是个值得探讨的问题，也是需要努力尽快加以解决的问题。笔者在动物营养学教学过程中逐渐认识到，要把实验教学作为加强学生创新能力和综合素质培养的重要途径，就必须继续对现有的实验教学体系加以改革和完善。

一、实验教学内容及大纲的改革

1．修订实验教学大纲，完善实验教材

随着科学技术的发展，新的实验技术不断被应用在动物营养学实验教学上，使传统型实验的操作过程变得简单化，一些以前难以完成的实验内容也逐步增加到实验教学中^［2］。为了适应科学技术发展的要求，根据新教学计划中对“动物营养学”实验教学学时的更改，笔者自2005年始，对实验教学大纲进行了多次修订。对饲料检验实验内容进行了重新调整和更新，减少了单一性、验证性和演示性的实验内容，增加了综合性、设计性的实验项目，加强了实验的综合性和系统性。在具体实验项目中，采用多种实验手段，使学生在一个实验中学习和掌握多种实验技能。

在对实验教学大纲进行修改和完善的基础上，还必需根据大纲要求编写合适的实验课教材。在实验内容安排上，删除与基础课和先行课程简单重复性的内容(如分析天平的使用技术、分光光度计的使用)；压缩原计划中的一些简单的验证性实验，保留一些技术性和实用性强的部分，如饲料中概略养分的分析等，以训练学生基本操作技能；紧密联系饲料工业发展和饲料市场的实际，以及根据饲料行业岗位职业技能资格的要求适当补充和更新一些实验内容，如配合饲料加工指标的检测、饲料质量检测指标的分析等，以培养锻炼学生的实际工作技能；大力增加综合型、设计型、探究型的实验内容，如动物饲养试验、消化代谢试验等评定饲料营养价值的实验技术，以加深学生对动物营养学和饲料饲养学理论知识的理解，训练学生综合运用所学知识分析解决问题的能力，培养学生进行科学研究和知识创新的初步能力，使学生具备从事本专业工作的基本素质。

2．增加自主设计性实验，培养学生的科研素质

传统的动物营养学教学实验内容主要包括经典验证性和演示性实验，其特点是使学生掌握动物营养学实验的基本分析方法和操作技能，不利于素质教育的试行和开展。为了提高学生自主解决问题的能力、培养学生的科研素质，我们在开设经典的验证及演示性实验的基础上，开始实施尝试学生自主设计性实验。

2005年以来，我们在新教学大纲中增加了综合型、设计型、探究型等自选性实验内容，如猪、鸡、牛等动物饲养试验、消化代谢试验设计，饲料营养价值的评定实验技术，这些实验内容的开展是由学生在教师的指导下自主完成的。指导教师一般在实验前两周给学生布置3～4个设计性实验课题，由学生从中选定某一个实验设计，通过网络资源及教学指导书查阅相关资料，根据实验室及实践基地现有的实验条件，自主设计好实验方案，一周后学生将实验方案交由教师审阅。教师要在尊重学生创新精神的的原则下，针对方案的可行性、合理性，认真审阅每一个设计方案，及时提出修改意见，指导学生进一步完善自己的实验方案或者重新设计，直至审阅合格。学生的反馈意见显示，自主设计性实验能有效地训练学生综合运用所学知识分析解决问题的能力，培养学生进行科学研究和知识创新的初步能力，使学生具备从事本专业工作的基本素质。

3．注重实验课程大纲、计划和教材的研究

在总结实验教学经验的基础上，改变以前那种仅仅将实验课程作为学好本门课程的一个次要部分，在较多的时候随意压缩、更改实验内容，且所开实验内容仅涉及单门课程，还又严重重复的现象，逐年积累教学资料，将有重叠内容的相近学科拉通综合考虑，逐步完善实验课程大纲、实验教学计划、使实验教材同教学内容配套。在修订动物营养、动物科学专业的动物营养学实验大纲及实验教材时，我们可将生物化学、动物生理学、饲料分析与饲料质量检测、饲料添加剂学等相近、相关课程通盘考虑，在认知和验证性实验的基础上，体现学科的综合性和创新设计性，培养学生严谨的实验态度和动手能力。

二、教学模式及教学方法的改革

1．采用“PBL”的教学模式，培养学生解决问题和自主学习的技能

PBL(problern-based learning)是目前国际上较为先进的教学模式，它以学生为中心，以“问题”为核心，采用自主学习和小组合作学习相结合的方式，旨在使学生构建起扎实、全面而又灵活的知识基础，培养学生解决问题的技能和自主学习的技能^［3］。

PBL教学模式应用于大学本科教育的动物营养学实验课教学中，教师在实验课上，首先将学生分成若干个小组(每组3～4人)，而后提出需解决的问题，并将实验相关内容、要求等告知学生。教师只简略讲解实验课程相关的教学内容，明确实验的重点、难点及有关注意事项，适当提供一些解决问题时需要考虑的提示问题、基本思路、使用的软件及数据库等信息。学生将以拟解决的问题和线索资料为基础，查询相关资料，通过自我学习，与同组学习伙伴共同讨论，解决学习中遇到的各种问题，最终解决问题。例如在做饲料营养价值评定实验时，教师要求学生应用多种方法设计动物(猪、鸡、牛等)饲料配方，学生需要查找饲料配方设计方法、动物营养需要并测定饲料原料营养成分。配方完成后，学生要按小组讨论，通过讨论和交流，学生对自己学习中的问题及时反思，进而提出较为完善的解决问题的方法。通过PBL教学模式还极大地锻炼了学生多方面的能力，如文献检索及查阅资料的能力，归纳总结的能力，逻辑推理的能力，综合分析的能力，口头表达的能力以及交流的能力等。

2．开展自主性实验教学，适当选用“开放性”教学模式

自主性实验教学即是由学生自己安排、设计和完成实验。目前，自主性实验教学形式主要有探究性实验、自选性实验^［4］。探究性实验是传统实验教学的拓展，教师可在每次实验时给学生布置探究性实验内容，如在粗蛋白的测定中，可增加氨基酸测定；粗纤维测定中可增加范氏纤维测定法。探究性实验材料的选取，主要基于实验对象资料易从课本上或是在传统实验课教学方式的基础上本校图书馆得到为依据，易使在增加学生学习主动积极思考的同时，也易验证学习的效果。自选性实验的内容主要为实验大纲中的设计性实验部分，主要包括动物消化试验设计、代谢试验设计、饲养试验设计等。这部分内容可由学生自己选择，并根据所选实验内容，预定实验要实现或达到的目的、目标，编制完成实验方案(包括实验材料的来源、方法，实验需要的试剂药品与设备，实验操作程序和步骤)，并最终完成实验报告，写出进行自选性实验的体会和实验研究结果。

“开放式”教学模式即由实验指导教师提供几种实验实施方案和必备的实验物品，学生自行选择设计与实施实验教学^［5］。围绕动物营养学原理及饲料学知识，提出一些富有创新的课题，让学生多方位、多角度地去思考，尽量让学生自己发现问题和解决问题。如环境因素对动物生长机能及代谢效率的研究型实验；不同饲料配方对动物生长及消化能力的影响；营养因素和非营养因素对动物的生长及饲料利用率的影响；不同动物的添加剂及饲料配方的优化设计等。结合部分学生的科技创新活动，让学生根据自己的兴趣和爱好，自行结合，自行选择，确定题目，做好研究设计方案和实施方案。启发学生大胆质疑、大胆假设，并根据客观事实辩证地分析问题，进而提出自己的见解，有所发现和创造。开放式教学有利于培养学生创新能力，增加实验的科研含量，培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，同时进行多种模式、多种方法的教学探讨，搞活实验教学，激发学生的创新意识，培养和提高学生的创新能力。(www.xing528.com)

3．支持大学生课外科研训练，多途径地培养专业素质

大学生课外科研训练主要包括参与教师和研究生的科研和学生自主立项的科研两种形式，目前以第一种形式较为普遍^［6］。如江西农业大学动物营养学科点自2009年开始成立了动物营养实践兴趣小组，在小组中开展了以动物营养需要、饲料营养价值评定及动物饲养技术等为主要内容的实践活动。小组成员可通过参与教师和研究生的科学研究来提高自己的实验操作技能，培养专业素质。江西农业大学动物营养与饲料科学学科点是国内较早拥有硕士学位授予权单位，教师大多承担有不同级别的科研课题项目，在读硕士生有30多人，每年不断有研究生进行硕士论文的科研工作。兴趣小组的成立可根据学生的实际情况，吸收、鼓励高年级的学生参与有关科研活动，担当科研助手，这样不但可以减轻科研人员的负担，而且更重要的是在科研工作的实际过程中，可培养学生勤奋努力、严谨求实、勇于创新的工作作风和科学态度，训练锻炼学生查阅文献资料、实际操作、观察、思考、总结分析等方面的能力，使学生学会和掌握初步的科研方法，增强科研能力。通过参与教师和研究生的科研工作，将实验教学与教师的科研相结合，充分利用实验室的先进设备和较高的师资水平等有利因素，将科研工作的内容、研究方法和手段融入实验室，使实验教学真正成为培养学生创新能力的重要环节。

4．统筹安排实验课，优化组合实验，节省实验时间

动物营养学实验课的主要特点是专业性强、实验周期长，实验方法和仪器各不相同，如饲料的水分测定，需要恒定重量，最短用时4小时；粗脂肪除了恒重之外，乙醚浸提时间也需要5～6小时；粗蛋白测定采用半微量凯氏定氮法，消化和蒸馏过程需要4小时，而粗灰分和钙磷测定是一个连续测定过程，持续时间长，而且国家标准测定方法钙的测定需要过夜，至少需要8小时。而每星期一次实验课(2学时)不可能做完一个实验；因此，为了节省时间，一般建议把实验课安排在下午或双休日等较集中的时间，将学生分为几组，穿插进行实验，做水分测定的同时可以做粗蛋白测定、灰分和钙磷测定，这样就可以组合实验方案，节约时间，同时完成多个实验。

三、实验教学考核方式的改革

现代教育理论认为，学习评定的范围应包括培养目标所规定的各个方面，即对学生的思想品德、各科学习成绩、操作技能及各种能力等进行全面评定^［7］。但是，在传统的教学中，动物营养学的实验成绩考查是教师根据考勤和学生各项实验的实验报告来评定，其实验成绩按一定的百分比与理论课考试成绩一同记入总分。然而，实验成绩并不能反映学生对买验技能掌握程度的客观实际，有的学生不重视实验操作，实验不会做，但实验报告却抄得好，也能获得好成绩。因此，必须对学科成绩及实验课成绩评定方法进行改革，引入严格的考核考试制度，以真实地反映实际^［8］。

鉴于此，笔者在动物营养学的教学中，将学生的总成绩分成以下三部分来考核：理论+实验+平时，其中理论占50％，实验占30％，平时占20％。理论成绩的考核采用基础知识试题和综合试题等方法进行闭卷考试，让学生在有限的时间内完成。若理论知识掌握得好，完成试题率就高，即可达到考核的目的。实验成绩采用指导教师评分和学生自评、学生互评相结合，过程考核与结果考核相结合，技能考核与素质考核相结合的考核方式，从出勤情况、实验表现、实验报告、操作技能考核四个方面进行考核。其中，出勤情况和实验表现各占20％，操作技能占30％，实验报告占30％。每个实验给出一个成绩，将各实验成绩相加后平均，得出本门实验的最终成绩，实验成绩不合格者必须重修。这样，必然能引起学生对实验课的重视，激励学生刻苦学习与实践，努力提高实验技能，从而促使学生在平时的学习中既要重视理论知识的学习和基本实验技能的锻炼，更要注重创新能力的培养和提高。

实践证明，动物营养学实验教学的改革对调动学生学习的积极性和主动性、发挥学生的主体意识等方面有很好的促进作用，可在一定程度上实现了教学过程由“单向传输”向“双向互动”的转变，激发学生的创新潜能，培养学生的科学精神、思维方式和创新意识。

参考文献

［1］杨朝晖，张薇，曾光明等．改革高校实验教学，培养高素质人才［J］．高等理科教育，2005，(4)：106-108

［2］王明海，冯炎．《动物营养学》教学改革研究［J］．河南农业教育版，2008(，12)：22-23

［3］向楚兵，刘友平，陈鸿平等．构建以中药综合性与设计性实验为平台的PBL教学模式［J］．成都中医药大学学报(教育科学版)，2010，12(4)：5-6

［4］汪水平，王文娟，左福元．改革动物营养学实验教学，培养学生创新能力［J］．新西部，2009，(2)：202-204

［5］曹香林．水产动物营养与饲料学实验教学改革构想［J］．科学时代，2010，(3)：326-327

［6］任香梅，邵继红，许爱芹等．成教护理医学专业临床营养学教学模式探索［J］．医学教育探索，2008，7(10)： 1067-1068

［7］陈晓端．当代教学理论与实践问题研究［M］．北京：中国社会科学出版社，2007

［8］薛晓霜．《动物营养与饲料》课程实训教学考核的改革与实践［J］．河北旅游职业学院学报，2010，15(3)： 77-80