飼料生物技術(shù)課程改革與效果研究
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摘要：飼料生物技術(shù)是現(xiàn)代生物技術(shù)與動(dòng)物飼料科學(xué)交叉融合形成的一門理論與生產(chǎn)實(shí)踐緊密聯(lián)系的基礎(chǔ)專業(yè)課程。為響應(yīng)教育部打造“金課”的號(hào)召，從教學(xué)資源、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和手段及評(píng)價(jià)體系等方面對(duì)該課程進(jìn)行教學(xué)改革與教學(xué)模式創(chuàng)新，旨在提高課程教學(xué)質(zhì)量，為同類課程的建設(shè)提供參考。
關(guān)鍵詞：飼料生物技術(shù);課程改革;翻轉(zhuǎn)課堂;金課
隨著生物技術(shù)和飼料產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，生物技術(shù)在飼料工業(yè)上的應(yīng)用研究日益深入［1］，飼料生物技術(shù)作為現(xiàn)代生物技術(shù)與動(dòng)物飼料科學(xué)交叉融合形成的一門嶄新學(xué)科分支應(yīng)運(yùn)而生。一般而言，飼料生物技術(shù)是以飼料原料和飼料添加劑為研究對(duì)象，運(yùn)用生物技術(shù)或生物工程等先進(jìn)技術(shù)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(shù)課程是華南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物生物技術(shù)專業(yè)必修課，為配合學(xué)分制改革，強(qiáng)化動(dòng)物科學(xué)專業(yè)培養(yǎng)方案，2012年被列入動(dòng)物科學(xué)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(xué)科理論與技術(shù)在飼料工業(yè)中的研究成果和應(yīng)用實(shí)踐，包括飼料技術(shù)的基本理論、新工藝、新方法、新成果以及國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究的最新進(jìn)展與發(fā)展趨勢(shì)。該課程涉及面廣，理論結(jié)合應(yīng)用性強(qiáng)，內(nèi)容更新快，若在教學(xué)過程中繼續(xù)采用傳統(tǒng)“填鴨式”教學(xué)方式，使課程內(nèi)容與產(chǎn)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(xué)質(zhì)量和學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性與主動(dòng)性。近年來，為貫徹落實(shí)教育部《關(guān)于一流本科課程建設(shè)的實(shí)施意見》，推動(dòng)教師全員參與課程理念創(chuàng)新、內(nèi)容創(chuàng)新和模式創(chuàng)新，形成打造“金課”、淘汰“水課”的教學(xué)改革氛圍［3－4］。飼料生物技術(shù)課程必須改變傳統(tǒng)教學(xué)方法與教學(xué)模式，在教學(xué)內(nèi)容上增加案例，在教學(xué)手段上采用“翻轉(zhuǎn)課堂”與小組討論等環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題能力、創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力。
1課程教學(xué)改革途徑
1．1更新教學(xué)內(nèi)容、規(guī)劃課程體系，融入思政元素，實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)模塊化
根據(jù)飼料行業(yè)現(xiàn)狀，對(duì)接市場(chǎng)發(fā)展需求，及時(shí)調(diào)整課程教學(xué)內(nèi)容、形成案例，更新補(bǔ)充新知識(shí)［5］。目前，課程教學(xué)內(nèi)容主要分為6個(gè)模塊，包括緒論、酶制劑及其在飼料中的應(yīng)用、粗飼料資源開發(fā)、發(fā)酵技術(shù)與產(chǎn)品(單細(xì)胞蛋白)在飼料中的應(yīng)用、植物提取物在動(dòng)物養(yǎng)殖中的應(yīng)用、抗生素替代與飼料資源開發(fā)進(jìn)展，其中緒論2個(gè)學(xué)時(shí)，其他每個(gè)模塊包括教學(xué)導(dǎo)學(xué)2學(xué)時(shí)、小組討論2學(xué)時(shí)、課堂討論與答疑2學(xué)時(shí)三部分，每個(gè)模塊共計(jì)6個(gè)學(xué)時(shí)，加上課程緒論2個(gè)學(xué)時(shí)，課程共計(jì)32學(xué)時(shí)。在深化課程體系改革中，該課程從理論教學(xué)、實(shí)踐活動(dòng)和創(chuàng)新訓(xùn)練3個(gè)方面，在“基礎(chǔ)、前沿、綜合設(shè)計(jì)、研究創(chuàng)新”4個(gè)層面上規(guī)劃教學(xué)體系，實(shí)現(xiàn)課程模塊化和多元化。同時(shí)，在每個(gè)教學(xué)模塊，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，融入切題的思政元素，課程模塊及思政點(diǎn)見表1。
1．2網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)建設(shè)
搭建課程網(wǎng)站和構(gòu)建課程網(wǎng)絡(luò)框架，豐富與課程相關(guān)的課件庫(kù)、習(xí)題庫(kù)、試題庫(kù)、資料庫(kù)等課程資源，緊跟飼料行業(yè)發(fā)展步伐，每年更新網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)內(nèi)容，確保網(wǎng)站資源每年更新30%以上，完善課程專門網(wǎng)站與教學(xué)資源庫(kù)。各類教學(xué)文件、教學(xué)資料、教學(xué)動(dòng)態(tài)、教學(xué)課件以及教學(xué)錄像等在網(wǎng)上開放，創(chuàng)建課程教學(xué)互動(dòng)交流平臺(tái)等，實(shí)現(xiàn)了優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源的校內(nèi)與校間共享，使精品課程充分發(fā)揮了輻射功能與帶動(dòng)作用。
1．3突出課堂討論、學(xué)生互動(dòng)參與，實(shí)現(xiàn)啟發(fā)式的翻轉(zhuǎn)教學(xué)模式
運(yùn)用“翻轉(zhuǎn)課堂”混合教學(xué)方式，教師講授基礎(chǔ)理論知識(shí)、課后布置討論性或拓展學(xué)習(xí)課題，學(xué)生課后查閱文獻(xiàn)、課堂討論并自己講解，教師點(diǎn)評(píng)并進(jìn)行重點(diǎn)難點(diǎn)解析，以互動(dòng)式、設(shè)問式、討論式、翻轉(zhuǎn)式的教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生的好奇心和參與意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和主動(dòng)解決問題的能力，真正做到“以學(xué)生為中心、以教師為主導(dǎo)”的教學(xué)新模式［6］。
1．4強(qiáng)化現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)、跟蹤教學(xué)和連續(xù)教學(xué)方式，實(shí)現(xiàn)“教學(xué)練合一”的教學(xué)活動(dòng)
在課程教學(xué)過程中或教學(xué)活動(dòng)結(jié)束后，采取學(xué)生自由選題申請(qǐng)、教師聯(lián)系安排對(duì)接企業(yè)的方式，把學(xué)生派駐下去進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)，教師現(xiàn)場(chǎng)對(duì)各生產(chǎn)環(huán)節(jié)和工藝流程進(jìn)行系統(tǒng)講解，通過這種“教－學(xué)－練”相融合的連續(xù)教學(xué)活動(dòng)，讓學(xué)生了解實(shí)際生產(chǎn)中的技術(shù)開發(fā)、技術(shù)流程、企業(yè)運(yùn)作、管理模式以及工作環(huán)境，做到理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)同步，做到課程教學(xué)與專業(yè)實(shí)習(xí)或畢業(yè)設(shè)計(jì)同步。
1．5智慧教學(xué)工具與課程教學(xué)深度融合
采用雨課堂作為教學(xué)輔助管理工具［7］，課前預(yù)習(xí)講義、課程PPT和課前思考題等，設(shè)置預(yù)習(xí)時(shí)間節(jié)點(diǎn)，掌握學(xué)生知識(shí)儲(chǔ)備和預(yù)習(xí)效果;課堂通過PPT共享、彈屏與簽到功能，實(shí)現(xiàn)線下實(shí)體課堂的師生互動(dòng);課后通過PPT回放、在線互動(dòng)，強(qiáng)化學(xué)生的學(xué)習(xí)效果［8］。
1．6采用教學(xué)過程考核，實(shí)行多樣化的課程考核體系
將培養(yǎng)學(xué)生素質(zhì)貫穿整個(gè)考核評(píng)價(jià)過程，制定適合課程要求的考核評(píng)價(jià)體系，采用過程考察與課程期終理論考試相結(jié)合的方式［9］。考核評(píng)價(jià)體系由4個(gè)部分組成:平時(shí)考勤10%、文獻(xiàn)綜述與總結(jié)20%、專題討論(PPT)20%、理論考試50%。讓學(xué)生積極歸納總結(jié)，以PPT和多媒體講解的形式進(jìn)行課堂討論，拓寬對(duì)問題的了解和看法。學(xué)生針對(duì)課堂討論，進(jìn)行相互評(píng)價(jià)，在評(píng)價(jià)中反思自己，同時(shí)在互動(dòng)中也能讓教師及時(shí)了解教學(xué)動(dòng)態(tài)，提高教學(xué)質(zhì)量。
2課程教學(xué)過程及效果評(píng)價(jià)
該課程以“教師理論講授－學(xué)生分組討論－小組課堂講解－課外實(shí)踐”為主線，使理論與實(shí)踐相結(jié)合、行業(yè)和課堂相結(jié)合、傳承與創(chuàng)新相結(jié)合，教室、實(shí)驗(yàn)室和基地三地聯(lián)合。以2016級(jí)溫氏班小班教學(xué)為例，構(gòu)建翻轉(zhuǎn)課堂，將課程模塊化，并由教師導(dǎo)學(xué)、小組討論、課堂討論3個(gè)環(huán)節(jié)組成，實(shí)現(xiàn)了對(duì)分課堂。一般而言，各模塊教學(xué)過程主要分為四大板塊，以發(fā)酵技術(shù)與產(chǎn)品在飼料中的應(yīng)用為例:①教師導(dǎo)學(xué)。主要講授單細(xì)胞蛋白飼料的概念、原料來源、發(fā)酵微生物種類、生產(chǎn)工藝及其在動(dòng)物飼料中的應(yīng)用等方面的研究進(jìn)展以及單細(xì)胞蛋白研究中存在的安全性問題及今后的研究方向。②學(xué)生小組討論。導(dǎo)學(xué)后通過雨課堂布置討論性和拓展性課題，學(xué)生與教師或同學(xué)之間可通過網(wǎng)絡(luò)交流平臺(tái)，如微信、QQ等專業(yè)推送平臺(tái)，將各自精心準(zhǔn)備的學(xué)習(xí)資料或者課程相關(guān)微視頻等學(xué)習(xí)資源通過約定的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，同學(xué)可以根據(jù)自己的知識(shí)基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)能力、性格特點(diǎn)等自由組成3～5人的學(xué)習(xí)協(xié)作小組，對(duì)的教學(xué)內(nèi)容合理安排時(shí)間提前準(zhǔn)備。各小組成員在學(xué)習(xí)過程中及時(shí)向教師和組員反饋學(xué)習(xí)效果以及遇到的問題，學(xué)生帶著問題入課堂進(jìn)行進(jìn)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(duì)性地進(jìn)行重點(diǎn)講解，并補(bǔ)充遺漏點(diǎn)，最終進(jìn)行選題和成果展示準(zhǔn)備。③課堂討論。各小組通過教師的引導(dǎo)和個(gè)體間的協(xié)作，從選題背景、國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展與現(xiàn)狀、試驗(yàn)設(shè)計(jì)、預(yù)期效果等方面進(jìn)行小組討論成果展示、交流和評(píng)價(jià)打分，每組15min，10minPPT講解、5min答疑。在課堂討論教學(xué)活動(dòng)中，教師應(yīng)以答疑、解惑、引導(dǎo)、鼓勵(lì)為主，使學(xué)生體會(huì)到合作學(xué)習(xí)的樂趣，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，挖掘?qū)W生學(xué)習(xí)的原動(dòng)力，進(jìn)而深化學(xué)習(xí)效果，實(shí)現(xiàn)課程理論知識(shí)的內(nèi)化。④課外實(shí)踐。結(jié)合教師研究團(tuán)隊(duì)科研項(xiàng)目，學(xué)生通過室內(nèi)實(shí)驗(yàn)，測(cè)定和分析醬油渣、酒糟、涼茶渣等的基本營(yíng)養(yǎng)成分，探究和認(rèn)識(shí)生物飼料的發(fā)酵原理以及重點(diǎn)和難點(diǎn)，重點(diǎn)對(duì)比不同發(fā)酵菌種、不同發(fā)酵時(shí)間、不同發(fā)酵佐劑添加等對(duì)發(fā)酵效果的影響，進(jìn)一步預(yù)估生產(chǎn)成本以及飼喂效果等。此次整個(gè)溫氏教學(xué)班共計(jì)26人選修，分為6個(gè)討論小組，針對(duì)模塊四，各小組分別以“在飼料中應(yīng)用的酵母菌種類和營(yíng)養(yǎng)特點(diǎn)”“醬香型茅臺(tái)酒糟飼料化應(yīng)用初步方案設(shè)計(jì)”“貴州茅臺(tái)酒糟肉牛飼料化應(yīng)用方案”“醬油渣開發(fā)育肥豬飼料設(shè)計(jì)方案”“醬油渣開發(fā)方案”“酵母菌在飼料中應(yīng)用進(jìn)展”為題進(jìn)行小組討論和課堂展示。總體來看，采用教師導(dǎo)學(xué)、小組討論和課堂討論相結(jié)合的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，讓學(xué)生更好地掌握理論知識(shí)，專業(yè)技能進(jìn)步顯著;獲得了較好的口碑，學(xué)生參與感強(qiáng)，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣高漲，綜合評(píng)價(jià)良好，真正讓學(xué)生“活起來”。調(diào)查顯示，對(duì)飼料生物技術(shù)采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式表示滿意的學(xué)生有23人，占全部學(xué)生數(shù)的88．46%，其中特別滿意的學(xué)生占26．92%;認(rèn)為組織與口頭表達(dá)能力提升的學(xué)生占96．15%，認(rèn)為獲取知識(shí)的能力提升的學(xué)生占76．92%。同時(shí)，課程與科研及生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，把最新的科研成果融入課堂教學(xué)中，不僅豐富了課堂教學(xué)內(nèi)容，而且使學(xué)生了解和掌握最新飼料生物技術(shù)，拓展學(xué)生的知識(shí)面，并提高學(xué)生解決科學(xué)難題的能力和創(chuàng)新思維能力。比如，在模塊四教學(xué)過程中，讓學(xué)生參與教師科研項(xiàng)目“醬油渣發(fā)酵飼料的工藝設(shè)計(jì)”“涼茶渣生物飼料應(yīng)用方案研究”等，讓學(xué)生了解實(shí)際生產(chǎn)中的技術(shù)開發(fā)、技術(shù)流程以及工作環(huán)境等，做到理論教學(xué)與科研及實(shí)踐教學(xué)同步。同時(shí)，融入思政元素，以現(xiàn)代生物技術(shù)的優(yōu)勢(shì)為切入點(diǎn)，體現(xiàn)以現(xiàn)代生物技術(shù)改造傳統(tǒng)畜牧業(yè)的新農(nóng)科建設(shè)，培養(yǎng)學(xué)生用新進(jìn)展、新技術(shù)和新知識(shí)來提升我國(guó)畜牧業(yè)生產(chǎn)水平的意識(shí)，實(shí)踐過程中培養(yǎng)同學(xué)們不怕苦、不怕累、不怕臟的動(dòng)科精神和專業(yè)情懷，端正學(xué)生的價(jià)值導(dǎo)向，激發(fā)學(xué)生的奮斗精神和專研精神。由于教學(xué)內(nèi)容不斷更新，學(xué)習(xí)難度不斷升級(jí)，考核標(biāo)準(zhǔn)不斷提高，對(duì)學(xué)生提出了更高的要求。長(zhǎng)期教學(xué)實(shí)踐表明，學(xué)生的潛力是無限的。如果采用科學(xué)的教學(xué)方法，并從嚴(yán)要求學(xué)生，通過系統(tǒng)的學(xué)習(xí)后學(xué)生的資料檢索能力、動(dòng)手能力、總結(jié)歸納能力、創(chuàng)新能力、材料撰寫能力等各項(xiàng)素質(zhì)均有所提升，基本符合新時(shí)代大學(xué)生的培養(yǎng)需求。調(diào)研結(jié)果顯示，飼料生物技術(shù)課程改革后，認(rèn)為學(xué)習(xí)任務(wù)加重1倍以上的學(xué)生占69．2%，加重1倍以下的學(xué)生占26．9%，真正讓學(xué)生“忙起來”。2016級(jí)華南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)專業(yè)考研率達(dá)53．1%，位居全校第一，其中溫氏教學(xué)班考研率為86%，效果顯著。
3小結(jié)
在新動(dòng)科建設(shè)的大背景下，如何建設(shè)一門畜牧學(xué)特色金課是一個(gè)重要話題。對(duì)照金課標(biāo)準(zhǔn)，課程體現(xiàn)了以“兩性一度”理念加強(qiáng)課程頂層設(shè)計(jì)，在高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度方面進(jìn)行專門設(shè)計(jì)。高階性方面，教師深入剖析飼料行業(yè)熱點(diǎn)問題，廣泛拓展理論知識(shí)，采用多元化考核方式對(duì)學(xué)生進(jìn)行測(cè)評(píng)，尤其重視過程考核。創(chuàng)新性方面，建立開放式教學(xué)內(nèi)容和課程體系。以產(chǎn)業(yè)發(fā)展為導(dǎo)向，課程內(nèi)容與科研融合、與產(chǎn)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(shí)傳授、能力培養(yǎng)、情感認(rèn)知3個(gè)方面精心設(shè)計(jì)，在各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，嚴(yán)格要求，不斷提升難度，以期學(xué)生能系統(tǒng)掌握理論知識(shí)，熟悉行業(yè)背景，參與社會(huì)實(shí)踐，提升專業(yè)能力，培養(yǎng)創(chuàng)新精神，提高綜合素質(zhì)。經(jīng)過長(zhǎng)期的實(shí)踐探索和不斷完善，突破教學(xué)時(shí)數(shù)和教學(xué)空間的束縛，注重理論與實(shí)踐的結(jié)合，取得了較好的教學(xué)效果。但是，該課程教學(xué)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(xué)模式，今后將重點(diǎn)建設(shè)線上教學(xué)方式;②考核測(cè)評(píng)方法復(fù)雜，難度升級(jí)，學(xué)生短期可能不適應(yīng);③教學(xué)團(tuán)隊(duì)對(duì)信息化時(shí)代新技術(shù)的運(yùn)用存在不足，目前僅限于雨課堂和教育在線等少數(shù)平臺(tái)，缺乏微課、慕課等新興技術(shù)手段的應(yīng)用實(shí)踐。課程團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)投入建設(shè)，吸取學(xué)習(xí)者的建議，為課程學(xué)習(xí)者提供高質(zhì)量的服務(wù)，也為其他同類課程的教學(xué)改革提供借鑒［10］。
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作者：孫加節(jié) 單位：華南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院
