饲料生物技术课程改革与效果研究

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摘要：饲料生物技术是现代生物技术与动物饲料科学交叉融合形成的一门理论与生产实践紧密联系的基础专业课程。为响应教育部打造“金课”的号召，从教学资源、教学内容、教学方法和手段及评价体系等方面对该课程进行教学改革与教学模式创新，旨在提高课程教学质量，为同类课程的建设提供参考。

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

［1］冷静，杨舒黎，鲁琼芬，等．饲料生物工程课程教学手段改革与创新模式［J］．教育教学论坛，2018(48):98－100．

［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．

［3］任杰，司政．新工科背景下《水工建筑物》“金课”建设探究［J］．中国电力教育，2020(4):70－71．

［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．

［5］杨光富，张宏菊．案例教学:从哈佛走向世界———案例教学发展历史研究［J］．外国中小学教育，2008(6):1－5．

［6］齐惠云．运用启发式教学提升自主学习能力［J］．中国校外教育，2008(S1):398，404．

［7］王秀珍，王粉梅，裴斌．基于雨课堂的智慧教学模式构建［J］．计算机教育，2018(4):139－142．

［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．

［10］张亚妮，左其生，吴信生，等．《动物遗传学》在线开放课程教学设计与评价体系［J］．家畜生态学报，2019，40(12):94－96．

作者：孙加节  单位：华南农业大学动物科学学院