飼料生物技術課程改革與效果評價

孫加節(jié) 羅君誼 陳婷 習欠云 張永亮

摘要 飼料生物技術是現(xiàn)代生物技術與動物飼料科學交叉融合形成的一門理論與生產實踐緊密聯(lián)系的基礎專業(yè)課程。為響應教育部打造“金課”的號召，從教學資源、教學內容、教學方法和手段及評價體系等方面對該課程進行教學改革與教學模式創(chuàng)新，旨在提高課程教學質量，為同類課程的建設提供參考。

關鍵詞 飼料生物技術;課程改革;翻轉課堂;金課

中圖分類號 S-01 ? 文獻標識碼 A

文章編號 0517-6611（2021）14-0276-04

Abstract Feed biotechnology is a basic professional course formed by the integration of modern biotechnology and animal feed science.In response to the call of the Ministry of Education to create “golden course”，the curriculum actively carried out the reform and teaching mode innovation from the teaching resources，teaching content，teaching methods and means and evaluation system，so as to improve the teaching quality of the course and provide references for the construction of similar courses.

Key words Feed biotechnology;Curriculum reform;Flipped classroom;Golden class

基金項目 華南農業(yè)大學教育教學改革與研究項目（JG19131）。

作者簡介 孫加節(jié)（1984—），男，江蘇鹽城人，副教授，博士，從事動物生化與營養(yǎng)研究。*通信作者，教授，博士，從事動物生化與營養(yǎng)研究。

收稿日期 2020-10-28

隨著生物技術和飼料產業(yè)的不斷發(fā)展，生物技術在飼料工業(yè)上的應用研究日益深入[1]，飼料生物技術作為現(xiàn)代生物技術與動物飼料科學交叉融合形成的一門嶄新學科分支應運而生。一般而言，飼料生物技術是以飼料原料和飼料添加劑為研究對象，運用生物技術或生物工程等先進技術研究和開發(fā)新型飼料資源和功能性飼料添加劑[2]。飼料生物技術課程是華南農業(yè)大學動物生物技術專業(yè)必修課，為配合學分制改革，強化動物科學專業(yè)培養(yǎng)方案，2012年被列入動物科學專業(yè)選修課。該課程涵蓋基因工程、微生物工程及酶工程等學科理論與技術在飼料工業(yè)中的研究成果和應用實踐，包括飼料技術的基本理論、新工藝、新方法、新成果以及國內外相關研究的最新進展與發(fā)展趨勢。該課程涉及面廣，理論結合應用性強，內容更新快，若在教學過程中繼續(xù)采用傳統(tǒng)“填鴨式”教學方式，使課程內容與產業(yè)脫節(jié)、專業(yè)教育與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)脫節(jié)，將影響教學質量和學生的學習積極性與主動性。近年來，為貫徹落實教育部《關于一流本科課程建設的實施意見》，推動教師全員參與課程理念創(chuàng)新、內容創(chuàng)新和模式創(chuàng)新，形成打造“金課”、淘汰“水課”的教學改革氛圍[3-4]。飼料生物技術課程必須改變傳統(tǒng)教學方法與教學模式，在教學內容上增加案例，在教學手段上采用“翻轉課堂”與小組討論等環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題能力、創(chuàng)新意識和實踐能力。

1 課程教學改革途徑

1.1 更新教學內容、規(guī)劃課程體系，融入思政元素，實現(xiàn)課程教學模塊化 根據(jù)飼料行業(yè)現(xiàn)狀，對接市場發(fā)展需求，及時調整課程教學內容、形成案例，更新補充新知識[5]。目前，課程教學內容主要分為6個模塊，包括緒論、酶制劑及其在飼料中的應用、粗飼料資源開發(fā)、發(fā)酵技術與產品（單細胞蛋白）在飼料中的應用、植物提取物在動物養(yǎng)殖中的應用、抗生素替代與飼料資源開發(fā)進展，其中緒論2個學時，其他每個模塊包括教學導學2學時、小組討論2學時、課堂討論與答疑2學時三部分，每個模塊共計6個學時，加上課程緒論2個學時，課程共計32學時。在深化課程體系改革中，該課程從理論教學、實踐活動和創(chuàng)新訓練3個方面，在“基礎、前沿、綜合設計、研究創(chuàng)新”4個層面上規(guī)劃教學體系，實現(xiàn)課程模塊化和多元化。同時，在每個教學模塊，根據(jù)教學內容，融入切題的思政元素，課程模塊及思政點見表1。

1.2 網絡教學平臺建設 搭建課程網站和構建課程網絡框架，豐富與課程相關的課件庫、習題庫、試題庫、資料庫等課程資源，緊跟飼料行業(yè)發(fā)展步伐，每年更新網絡教學平臺內容，確保網站資源每年更新30%以上，完善課程專門網站與教學資源庫。各類教學文件、教學資料、教學動態(tài)、教學課件以及教學錄像等在網上開放，創(chuàng)建課程教學互動交流平臺等，實現(xiàn)了優(yōu)質教學資源的校內與校間共享，使精品課程充分發(fā)揮了輻射功能與帶動作用。

1.3 突出課堂討論、學生互動參與，實現(xiàn)啟發(fā)式的翻轉教學模式 運用“翻轉課堂”混合教學方式，教師講授基礎理論知識、課后布置討論性或拓展學習課題，學生課后查閱文獻、課堂討論并自己講解，教師點評并進行重點難點解析，以互動式、設問式、討論式、翻轉式的教學方法，引導學生的好奇心和參與意識，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和主動解決問題的能力，真正做到“以學生為中心、以教師為主導”的教學新模式[6]。

1.4 強化現(xiàn)場教學、跟蹤教學和連續(xù)教學方式，實現(xiàn)“教學練合一”的教學活動 在課程教學過程中或教學活動結束后，采取學生自由選題申請、教師聯(lián)系安排對接企業(yè)的方式，把學生派駐下去進行實踐教學，教師現(xiàn)場對各生產環(huán)節(jié)和工藝流程進行系統(tǒng)講解，通過這種“教-學-練”相融合的連續(xù)教學活動，讓學生了解實際生產中的技術開發(fā)、技術流程、企業(yè)運作、管理模式以及工作環(huán)境，做到理論教學與實踐教學同步，做到課程教學與專業(yè)實習或畢業(yè)設計同步。

1.5 智慧教學工具與課程教學深度融合 采用雨課堂作為教學輔助管理工具[7]，課前發(fā)布預習講義、課程PPT和課前思考題等，設置預習時間節(jié)點，掌握學生知識儲備和預習效果;課堂通過PPT共享、彈屏與簽到功能，實現(xiàn)線下實體課堂的師生互動;課后通過PPT回放、在線互動，強化學生的學習效果[8]。

1.6 采用教學過程考核，實行多樣化的課程考核體系 將培養(yǎng)學生素質貫穿整個考核評價過程，制定適合課程要求的考核評價體系，采用過程考察與課程期終理論考試相結合的方式[9]?？己嗽u價體系由4個部分組成：平時考勤10%、文獻綜述與總結20%、專題討論（PPT）20%、理論考試50%。讓學生積極歸納總結，以PPT和多媒體講解的形式進行課堂討論，拓寬對問題的了解和看法。學生針對課堂討論，進行相互評價，在評價中反思自己，同時在互動中也能讓教師及時了解教學動態(tài)，提高教學質量。

2 課程教學過程及效果評價

該課程以“教師理論講授-學生分組討論-小組課堂講解-課外實踐”為主線，使理論與實踐相結合、行業(yè)和課堂相結合、傳承與創(chuàng)新相結合，教室、實驗室和基地三地聯(lián)合。以2016級溫氏班小班教學為例，構建翻轉課堂，將課程模塊化，并由教師導學、小組討論、課堂討論3個環(huán)節(jié)組成，實現(xiàn)了對分課堂。一般而言，各模塊教學過程主要分為四大板塊，以發(fā)酵技術與產品在飼料中的應用為例：①教師導學。主要講授單細胞蛋白飼料的概念、原料來源、發(fā)酵微生物種類、生產工藝及其在動物飼料中的應用等方面的研究進展以及單細胞蛋白研究中存在的安全性問題及今后的研究方向。②學生小組討論。導學后通過雨課堂布置討論性和拓展性課題，學生與教師或同學之間可通過網絡交流平臺，如微信、QQ等專業(yè)推送平臺，將各自精心準備的學習資料或者課程相關微視頻等學習資源通過約定的網絡平臺發(fā)布，同學可以根據(jù)自己的知識基礎、學習能力、性格特點等自由組成3～5人的學習協(xié)作小組，對發(fā)布的教學內容合理安排時間提前準備。各小組成員在學習過程中及時向教師和組員反饋學習效果以及遇到的問題，學生帶著問題入課堂進行進一步小組討論，教師在課堂上依據(jù)反饋問題有目的、有針對性地進行重點講解，并補充遺漏點，最終進行選題和成果展示準備。③課堂討論。各小組通過教師的引導和個體間的協(xié)作，從選題背景、國內外研究進展與現(xiàn)狀、試驗設計、預期效果等方面進行小組討論成果展示、交流和評價打分，每組15 min，10 min PPT講解、5 min答疑。在課堂討論教學活動中，教師應以答疑、解惑、引導、鼓勵為主，使學生體會到合作學習的樂趣，激發(fā)學生的學習熱情，挖掘學生學習的原動力，進而深化學習效果，實現(xiàn)課程理論知識的內化。④課外實踐。結合教師研究團隊科研項目，學生通過室內實驗，測定和分析醬油渣、酒糟、涼茶渣等的基本營養(yǎng)成分，探究和認識生物飼料的發(fā)酵原理以及重點和難點，重點對比不同發(fā)酵菌種、不同發(fā)酵時間、不同發(fā)酵佐劑添加等對發(fā)酵效果的影響，進一步預估生產成本以及飼喂效果等。

此次整個溫氏教學班共計26人選修，分為6個討論小組，針對模塊四，各小組分別以“在飼料中應用的酵母菌種類和營養(yǎng)特點”“醬香型茅臺酒糟飼料化應用初步方案設計”“貴州茅臺酒糟肉牛飼料化應用方案”“醬油渣開發(fā)育肥豬飼料設計方案”“醬油渣開發(fā)方案”“酵母菌在飼料中應用進展”為題進行小組討論和課堂展示?？傮w來看，采用教師導學、小組討論和課堂討論相結合的翻轉課堂教學模式，讓學生更好地掌握理論知識，專業(yè)技能進步顯著;獲得了較好的口碑，學生參與感強，學生的學習興趣高漲，綜合評價良好，真正讓學生“活起來”。調查顯示，對飼料生物技術采用翻轉課堂教學模式表示滿意的學生有23人，占全部學生數(shù)的88.46%，其中特別滿意的學生占26.92%（圖1）;認為組織與口頭表達能力提升的學生占96.15%，認為獲取知識的能力提升的學生占76.92%（圖2）。

同時，課程與科研及生產實踐相結合，把最新的科研成果融入課堂教學中，不僅豐富了課堂教學內容，而且使學生了解和掌握最新飼料生物技術，拓展學生的知識面，并提高學生解決科學難題的能力和創(chuàng)新思維能力。比如，在模塊四教學過程中，讓學生參與教師科研項目“醬油渣發(fā)酵飼料的工藝設計”“涼茶渣生物飼料應用方案研究”等，讓學生了解實際生產中的技術開發(fā)、技術流程以及工作環(huán)境等，做到理論教學與科研及實踐教學同步。同時，融入思政元素，以現(xiàn)代生物技術的優(yōu)勢為切入點，體現(xiàn)以現(xiàn)代生物技術改造傳統(tǒng)畜牧業(yè)的新農科建設，培養(yǎng)學生用新進展、新技術和新知識來提升我國畜牧業(yè)生產水平的意識，實踐過程中培養(yǎng)同學們不怕苦、不怕累、不怕臟的動科精神和專業(yè)情懷，端正學生的價值導向，激發(fā)學生的奮斗精神和專研精神。

由于教學內容不斷更新，學習難度不斷升級，考核標準不斷提高，對學生提出了更高的要求。長期教學實踐表明，學生的潛力是無限的。如果采用科學的教學方法，并從嚴要求學生，通過系統(tǒng)的學習后學生的資料檢索能力、動手能力、總結歸納能力、創(chuàng)新能力、材料撰寫能力等各項素質均有所提升，基本符合新時代大學生的培養(yǎng)需求。調研結果顯示，飼料生物技術課程改革后，認為學習任務加重1倍以上的學生占69.2%，加重1倍以下的學生占26.9%（圖3），真正讓學生“忙起來”。2016級華南農業(yè)大學動物科學專業(yè)考研率達53.1%，位居全校第一，其中溫氏教學班考研率為86%，效果顯著。

3 小結

在新動科建設的大背景下，如何建設一門畜牧學特色金課是一個重要話題。對照金課標準，課程體現(xiàn)了以“兩性一度”理念加強課程頂層設計，在高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度方面進行專門設計。高階性方面，教師深入剖析飼料行業(yè)熱點問題，廣泛拓展理論知識，采用多元化考核方式對學生進行測評，尤其重視過程考核。創(chuàng)新性方面，建立開放式教學內容和課程體系。以產業(yè)發(fā)展為導向，課程內容與科研融合、與產業(yè)融合、與思政相融合。挑戰(zhàn)度方面，教師備課充分，在知識傳授、能力培養(yǎng)、情感認知3個方面精心設計，在各個教學環(huán)節(jié)，嚴格要求，不斷提升難度，以期學生能系統(tǒng)掌握理論知識，熟悉行業(yè)背景，參與社會實踐，提升專業(yè)能力，培養(yǎng)創(chuàng)新精神，提高綜合素質。

經過長期的實踐探索和不斷完善，突破教學時數(shù)和教學空間的束縛，注重理論與實踐的結合，取得了較好的教學效果。但是，該課程教學還存在一些不足之處：①尚未建立線上、線下聯(lián)合的混合式教學模式，今后將重點建設線上教學方式;②考核測評方法復雜，難度升級，學生短期可能不適應;③教學團隊對信息化時代新技術的運用存在不足，目前僅限于雨課堂和教育在線等少數(shù)平臺，缺乏微課、慕課等新興技術手段的應用實踐。課程團隊將繼續(xù)投入建設，吸取學習者的建議，為課程學習者提供高質量的服務，也為其他同類課程的教學改革提供借鑒[10]。

參考文獻

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