畜牧微生物学课程教学改革与实践

姜新鹏，奈子达，王 尧，刘 娣，张忠远*

（1.东北农业大学，哈尔滨 150030；2.黑龙江省农业科学院，哈尔滨 150086）

我国畜牧业正处于由传统畜牧业向现代畜牧业转型发展时期，迫切需要专业技能和适应性强的新型畜牧科技人才［1］。动物科学技术专业是东北农业大学最早创办的学科之一，为我国畜牧业战线输送了大批人才，于2017年被评选为双一流学科。作为重要的专业基础课，畜牧微生物学在动物科学技术学科建设中发挥着不可替代的作用。重视并且科学高效地规划畜牧微生物学课程的筹建工作，将更有利于帮助学生全面掌握微生物的一般规律，了解其在畜牧养殖业中的应用现状及发展前景，引导学生将微生物学的基本理论和技术应用到畜牧业生产实践，加快畜牧微生物领域的开发，从而助力双一流学科的发展［2］。文章通过介绍畜牧微生物学的教学现状及改革措施，对其发展前景进行了展望，以期提升畜牧学专业教学效果。

1 畜牧微生物学教学现状

畜牧微生物学是动物科学专业的必修课程，具有极强的实践性和应用性。其主要任务是将微生物学（包括免疫学）的基本理论和技术知识综合应用到畜牧业生产中，促进畜牧业经济的发展。

当前，畜牧微生物学教学以传统的教学模式居多。教师基于课堂讲义讲授，虽然条理性和连贯性较强，但是学生学习的积极性和主动性不足，思考能力和解决问题能力有待提高。对于传统灌输式教学，学生往往一听了之，看过就忘，不能带着问题思考。同时实验内容按照传统的理论教学内容安排，学生机械操作，通常不明确为什么这样操作，进而无法较好地应用于实践中。

2 畜牧微生物学教学改革

2.1 紧随发展，明晰课程特点

微生物学的探索历程经久不衰，其广泛的应用性使得众多科研人员将简单的微生物作为许多复杂生命现象的研究模型，试图借此找到解决问题的办法。事实也充分说明，近代生物学很多重大成果来自于对微生物的研究和利用［3］。动物科学亦是在生命本质上对动物进行研究，很多时候微生物学理论在这一领域具有启发性意义，同时寻找微生物学与动物科学的契合点可以为畜牧业发展引出新的突破方向。

基于这一认识，东北农业大学动物科学技术学院十分重视畜牧微生物学课程建设。以往本课程由动物医学学院预防兽医系老师授课，涉及不同专业教师专业背景不同、讲授课程重点不一致。作为专业选修课，该课程选课人数少，学生参与程度不高。随着非洲猪瘟病毒和新冠疫情爆发对畜牧业造成巨大影响，畜牧微生物学课程在动物科学专业中的重要作用日益凸显。目前，东北农业大学动物科学技术学院畜牧微生物学教学总课时数为60学时（其中理论36学时，实验24学时）。该学院将畜牧微生物学重新规划为专业必修课，并积极建立独立的本科微生物实验室，强化师资队伍，从根本上重视畜牧微生物学的课程建设。

2.2 稳抓重点，选取专业教材

根据农业院校的特点，本课程选择的教材是由陈金顶主编2017年中国农业出版社出版的《畜牧微生物学》第6版。在授课时，为引导学生形成完整的生物学知识体系，更好地与专业相融合，课程把微生物结构、微生物遗传和变异、微生物在饲料中的添加及肉奶蛋生产过程中的利用等模块作为重点讲解内容，理论内容与实用性、适用性有机结合，做到详略得当、重点突出。

2.3 巧用多媒体，开展多元授课

微生物个体很小，学生对微生物的认识远远少于动物和植物，这使微生物学教学抽象和难以理解。为了让学生更好地理解和接受抽象的理论和技术，课题组制作了汇集大量微生物图像的PowerPoint多媒体课件，充分运用现代先进教学手段开展多媒体教学。利用生动的图像帮助学生加深对微生物形态、结构和发病机制的了解，提高学生学习微生物的兴趣和热情［4］。另外在教学过程中，提高教师讲课的责任心和主动性也十分必要。教师要想赶上知识的爆发性增长，就要持续学习，丰富自己，提高授课水平，更好地为教学服务、为学生服务。但是在使用多媒体课件教学时，会出现教师照“幻灯片”宣科的现象，讲课的思路容易被幻灯片上所展示的内容所束缚，教师俨然成了播音员，忽视了师生之间的情感交流。在课堂教学中，教师应该是主导，媒体是工具，要求教师根据不同主题内容营造课堂教学的人文环境，语言要有科学性和艺术性［5］。

2.4 强化实践，革新教学方式

实验课是畜牧微生物教学的重要组成部分，也是培养学生实践能力、自主分析和解决问题的重要环节［6］。然而与理论课相比，实验课经常被学生忽视。为培养学生学以致用的实践思维，每当教师讲解新内容时，都要有意识地给学生拓展一些与之相关的巧妙的实验设计。在实验课上，鼓励学生亲自动手、用心体会、掌握要领，让学生在实验中加深对理论知识的理解，形成自己的见解，以此激发学生的学习兴趣［7］。

在人才培养的大方向上，学校对学生提出了不同程度的要求。首先，课程大纲的基本要求是能够将微生物的基本理论贯穿起来，使学生于当下可以明晰自己学到了什么，未来可以连点成面，逐步增加扩充自己的学识；其次，学生应在掌握理论的基础上提出自己的想法，敢于通过实验去尝试；最后，给学生埋下求索的种子，以便其在进行更深层次的学习时可以敏锐地发现问题并掌握解决问题的能力［8］。

3 畜牧微生物学发展前景

3.1 巩固优化，助力学科发展

通过一系列实验室建设和教学设计，学生课堂的参与度得到了显著提升，学生化被动学习为主动学习。将实施教学优化后的2017级学生成绩与实施之前2015级学生成绩按照不同分数段进行了分析对比，见图1。教学优化实施以来，大部分学生的成绩集中在80～89分之间，不及格的比例明显降低，优秀（90分以上）区间的学生比例显著提高。说明教学条件优化后，整体教学效果得到有效的提升。学生对课程的认识度和兴趣性得到提高，为学生今后的工作和科学研究奠定了坚实的专业理论知识基础。同时，促进微生物学与动物科学专业中的动物饲料与营养和遗传繁殖与育种等学科的交叉融合，使学生在真正意义上实现了厚基础、重实践和高素质的专业能力提升。

图1 课程优化前后学习成绩对比分析

3.2 领域共建，推进课程应用

中国农业大学、南京农业大学、华南农业大学和河南农业大学等学校的动物科学学院已开设畜牧微生物学及实验课程多年［9］。据统计，2019年畜牧学科国家自然科学基金获得结果中，题目关键词包含微生物学的项目达33.7%，研究内容涉及利用微生物技术手段的项目达90%以上。并且2019年国家自然基金委员会在畜牧领域首次列出畜牧学基础这一领域，畜牧微生物成为3个主要研究方向之一，已与动物饲料和营养及遗传育种并列［10］。面对新的学科发展形势，学校应紧跟国家畜牧产业发展中微生物研究这一新兴领域，并开发研究和利用适合我国北方寒地畜牧业生产相关的微生物资源，为实现在畜牧微生物学本科教学和科学研究领域弯道超车这一目标，需要加快本科畜牧微生物学课程建设，这对培养基础型、综合型、创新型和精英型的本科和研究生人才具有重要意义。

3.3 深入实践，提升现实意义

从现实意义方面来看，畜牧微生物学研究同样大有可为。微生物的生存范围极其广泛，与家畜的关系十分密切。微生物可以在一定程度上改变家畜的生产性能，从这一角度也可以说，畜牧微生物在传统上以动物遗传和动物营养为突破点提高家畜的生产性能之外另辟蹊径。对家畜来说，微生物可分为致病性病原菌和益生菌等。许多微生物具有合成必需氨基酸、脂肪酸以及维生素的功能，通过添加微生物的有效成分或直接使益生菌在家畜肠道定殖，可以经济高效地补充家畜的营养需要。同时，利用微生物发酵对家畜饲粮和排泄物的处理也具有重要的研究意义。畜牧业的发展在很大程度上受到自身污染的局限，废弃物处理不好不仅会污染周围环境，更不利于疫病防控。利用微生物解决废弃物和污染问题将极大地降低养殖成本，同时可以促进农牧业循环利用。

4 结语

畜牧微生物学是一门集理论性、技术性、实践性、应用性于一身的教学课程，与生产实际结合紧密。因此，打破传统单一的教学模式，做好配套的本科教学尤为重要。教师应通过优化课程安排、调整课时与内容等方式，注重客观人才培养规律，把最实用的知识教给学生并且使他们能够牢牢掌握；加快畜牧微生物领域科研项目的培育，让学生能够看到方向，坚定信心，最终使微生物学融入畜牧学科并茁壮成长。在双一流学科建设中，教师应清楚地认识到所面对的机遇和挑战，积极实行课程教学改革，使畜牧微生物学成为拉动动物科学发展的强劲动力。