新农科建设下饲料生物工程课程教学体系创建与实践

2023-05-30赵素梅曹振辉潘洪彬张春勇杨明华冷静

高教学刊 2023年14期

赵素梅　曹振辉　潘洪彬　张春勇　杨明华　冷静

摘要：新农科建设要求充分发挥课程建设是人才培养的主渠道作用，应进行新课程体系创新和实践。为满足畜牧业高质量可持续发展及饲料工业升级换代对饲料科学与现代生物技术交叉融合的复合型专业人才的需求，将现代生物技术有机融入饲料科学，坚持课程思政教学理念，编写出版国内首本《饲料生物工程》教材，创建饲料生物工程课程教学和实践体系。经多轮开课反复实践，不断完善教学资源，改革教学方法，砥砺课程团队，科教融合，有效提升创新人才培养质量，助推一流本科课程和专业建设。

关键词：新农科建设；饲料生物工程；现代生物技术；教学体系；教学实践

中图分类号：G640 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2023）14-0026-04

Abstract： The construction of new agricultural science requires giving full considering to the role of curriculum construction as the main channel of talent training. The innovation and practice of the new curriculum system should be carried out. In order to meet the needs of high-quality and sustainable development of animal husbandry and the upgrading of feed industry for compound professionals with the cross integration of feed science and modern biotechnology， we organically integrated modern biotechnology into feed science， adhered to the ideological and political teaching concept of the curriculum， compiled and published the first textbook of Feed Bioengineering in China， and established the teaching and practice system of feed bioengineering. After repeating practice in several rounds of classes， we have continuously improved teaching resources， reformed teaching methods， sharpened the curriculum team， integrated science and education， effectively improved the training quality of innovative talents， and promoted the construction of first-class undergraduate courses and majors.

Keywords： new agricultural science construction; Feed Bioengineering; modern biotechnology; teaching system; teaching practice

黨的十九大提出实施乡村振兴计划战略，强调涉农高校作为农业科技创新与人才培养的摇篮在乡村振兴战略实施进程中起着重要的支撑作用[1]。2018年8月，中共中央办公厅、国务院办公厅联合提出发展“新农科”，就是对传统学科进行改造使其服务新产业、新业态，进而创造出适应新要求的新学科、新专业[1]。2019 年 4 月、8月和9月短短的几个月里，连续召开了关于新农科发展的战略性会议。首先成立了发展新农科的新农科建设工作组，要求培育卓越农林人才[2]。随后，由教育部新农科建设工作组主办的新农科建设安吉研讨会发布了《安吉共识》，明确了新时代农林人才培育措施[3-4]。接着，深化高等农林教育改革的行动实施方案“北大仓行动中提出新农科建设的八项新措施[4]。总之，新农科建设的核心是“培养新型人才”，而建设一流的、高质量的精品课，是建设“新农科”的重要举措。

新农科建设要求充分发挥课程建设是人才培养的主渠道作用，应进行新课程体系创建与实践[2]。2009年云南农业大学率先在动物科学专业的基础上新增了饲料科学与工程专业方向。饲料生物工程课是动物科学（饲料与加工工程方向）专业人才培养方案中的专业必修课程，定于本科大四上学期开设。新组建的饲料生物工程课程组围绕新形势下动物科学专业高素质复合型人才培养目标，在系统分析专业已有课程内容基础上，根据课程特点和教学实际，将现代生物技术和工程技术知识有机融入饲料科学，创建了饲料生物工程教学和实践新体系。

一认清课程现状，编写出版教材，创建跨学科知识体系

我国畜牧业的高质量可持续发展以及饲料工业升级换代迫切需要饲料科学与现代生物技术交叉融合的复合型专业人才。现代生物技术发展很快，已经逐步渗透到动物科学领域[5]。饲料生物工程就是将现代生物技术融入饲料科学知识领域的专业必修课程，但查阅相关资料显示，国内相关院校尚无对应的开设课程，且无市售教材、无现成教材可借鉴。

（一）内容特点突出，补齐教材短板

新组建的课程组在系统分析专业已有课程内容基础上，根据课程特点和教学实际，课程组将基因工程、发酵工程和酶工程等现代生物技术和工程技术有关知识有机融入饲料科学，构建饲料生物工程教学内容体系，于2009年初步研究确定了饲料生物工程课程的教学目标、教学内容，2010年完成初版自编教材，经多轮开课、反复实践和几经完善，于2012年完成教材修订[6]，2019年正式出版了国内首本《饲料生物工程》教材。

教材编写以培养学生创新意识、创新思维和创新能力为主线，精简饲料传统知识，重点突出“现代生物技术”与“传统饲料知识”的有机联系，着力压缩传统专业课程饲料学、动物营养学等重复内容，以点带面，点到为止；在生物工程技术相关内容中，从基本概念、基本原理入手，强调基本方法和技术技能，要求科学系统覆盖生物工程技术基础知识，尽量弥补动物科学专业学生在该方面的短板；在保证基础知识掌握的前提下，以增长知识、提升能力为出发点，将生物工程领域的新技术、新方法和新观点编入教材，既保证了教材的学术性和实用性，又兼顾了指导性和前瞻性，充分彰显饲料生物工程新教材“交叉融合”“纳新创新”的特点（图1）。

（二）融入课程思政，彰显时代特色

“课程思政”是新时代背景下党中央加强高校思想政治工作的新要求。从教材入手，在教材的每章前都编有课程相关科学知识产生的发展背景、科学方法和创新思维等人文内容。如每章节前的小知识，将“我国饲料工业的迅猛发展”“基因技术的第一次尝试”“饲料添加剂的政策法规”等融入课程教学，启发学生勇于创新的科学精神，培养学生家国情怀和爱国主义精神、职业道德及法律意识，引导学生树立正确的价值观，培养学生学农、爱农、为农的“新农人”品格（图2）。

专业课与思政教育同向同行育人，课程教学过程中体现科学精神与人文精神教育相互渗透，课程设置上提供更广泛的资源，丰富课程的种类和形式，并逐渐过渡到具体的专业知识，将思政元素有机融入，培养学生的社会责任感，激发学生的专业兴趣和好奇心；把兴趣与自学能力培养融入到字里行间，突出人文素质教育，以培养创新能力为核心，实现德智体美劳发展与人的统一、人文精神与科学素养的统一。同时，用流畅文字展现丰富的内容，突出重点，讲清难点，选择典型材料，图文并茂，激发学生的学习兴趣。

二结合课时实际，更新资源手段，达到提升教学质量的目标

（一）优化教学内容，紧跟时代变革

紧扣新农科建设对课程改革的要求，强调与时俱进和实用实践性。紧跟饲料科学的热点和前沿成果，及时更新课程内容，如在课程教学中引入肠道微生物测序技术、高赖氨酸玉米培育原理等方面的研究进展，使学生既能掌握饲料生物工程的基础知识，也能了解该课程的研究现状和发展趋势。针对饲料生物工程实用性强的特点，强调教学内容应符合“从实践中来，到实践中去”的规律，即专题讲授环節紧扣饲料的高效利用的特点，以实际生产中遇到的突出问题为出发点，使学生在学习过程中能够了解生产实际、具备解决实际生产问题的能力。

（二）改革教考方法，提升教学质量

根据课程特点，启发式教学、讨论式教学和任务式教学等多种教学方式有机结合，形成了案例教学法和讨论式教学法结合创新模式、任务式专题讨论教学法模式。通过教学方法改革及模式创新，活跃课堂气氛，提高了学生的学习积极性，改善教学效果，启发学生创新思维、培养学生创新能力，形成了一套多元化教学的特色教学方法[7]。

采用现代化多媒体技术和利用网络平台演示图片、动画和影像等，更直观地展示教学内容。开展多媒体和动画技术认知性的实验教学。通过教学手段的合理利用，使枯燥的理论变得鲜活了，学生们从“学而知之”到“感而知之”，达到能学以致用的目的和效果。

通过认知性、综合扩展、科研性和开放性四类不同实验培养学生创新思维及实践创新能力。通过认知性实验如PCR扩增及琼脂糖电泳检测，综合扩展性实验如从土壤中筛选产淀粉酶芽孢杆菌，科研性实验如参与教师科研，让学生真切感受到生物工程技术的实际应用，之后开展学生自主选题的开放实验。

构建过程考核评价模式，考核评价体由4部分组成，其中课程论文占30%，专题讨论（PPT）占30%，实验成绩占30%，平时成绩/考勤占10%；最终成绩以100分计。改为全过程考核模式后，学生的成绩显著提升，在这种考核模式下，有效提高了学生学习积极性和学习效果，培养学生分析问题、解决问题以及创新思维能力，同时教师能够实时掌握教学效果，完善教学内容和教学方法[8]。

三创新实践模式，提升创新能力，创新课程教学实践新途径

（一）构建多元师资，拓宽培养模式

2019年9月深化高等农林教育改革的行动实施方案“北大仓行动”中提出新农科建设的八项新措施[4]。明确新农科建设的核心是“培养新型人才”，而建设一流的、高质量的精品课，是建设新农科的重要举措。以云南省动物营养与饲料科学教学团队、云南农业大学畜禽健康养殖与品质安全省创新团队等师资为支撑，邀请云南省畜牧兽医科学院等科研单位的专家学者和昆明正大有限公司等公司企业的技术主管组成多元化师资队伍（图3）。

教学团队主要成员有云南省“万人计划”云岭产业人技术领军人才1人，云南省中青年学术和技术带头人2人，云南省农业产业技术体系岗位专家2人，近年累计承担国家、省部级各类科研项目二十余项，项目经费1 000万元左右。团队教师指导学生参加全国大学生动物科学专业技能大赛，获得优秀领队教师、优秀指导教师等奖项4项；获云南省教学比赛三等奖1项；指导学生参加云南省大学生生命科学竞赛获一等奖1项；指导大学生创新创业大赛获得省级铜牌；校级教学比赛一等奖1项；其他省、校、院级相关奖项18项。获校、院级教改项目6项，发表教改论文7篇，主编、副主编和参编教材9本。团队教师作为访问学者3人次到美国、荷兰、泰国学习、研修。近年来，团队教师积极参加国际营养与创新大会、消化道分子微生态国际研讨会等各类国内外学术交流活动。不定期邀请国内外专家来校讲学。通过校内、校际、国内和国际的交流学习，及时掌握并更新学科的最新发展动向，丰富学科内涵。

（二）校企有机融合，创新实践教学

《安吉共识》明确了新时代农林人才培育措施，如开发优质课程资源，创新教育教学方法，构建实践教学平台，建设实践教学基地，补齐实践短板，标志着中国高等农林教育发展进入了新时代[3-4]。充分利用学院与昆明正大有限公司、云南友美动物食品有限公司等7家企业共建的校企融合实践基地，为课程实践拓展教学平台。将教学团队教师在研项目作为案例，引领学生科研创新和实训实践，与校企教学平台参观实习和科研实训相结合，提升学生实践能力和创新能力。如学生到校企教学平台实习，立足云南丰富的畜禽和饲料资源优势，从认知云南饲料资源及利用现状、饲料的配制、饲料企业运作、产品质检和发酵饲料等生产环节，再到企业养殖基地熟知云南特色畜禽品种，打通理论学习—饲料生产—饲料应用的环节，在整个教学实践过程中提出“如何提高饲料利用效率，生物技术能解决什么”的问题去思考。开展了针对云南特有饲料资源发酵利用，如三七渣的发酵、不同农作物搭配青贮、从云南特有独龙牛瘤胃筛选高活性纤维降解酶开展纤维物质的降解等的研究和创制，通过实习实践和项目完成培养了学生团结协作到当地的团队精神，提升了学生专业技能和创新创业能力。

（三）理论实践协同，提升创新能力

通过学生参加教师科研团队，参加相关科研项目，以学生自主选题、自主设计为主、教师指导为辅，通过引导、鼓励学生申报与立项实施国家、省级、校级和企业等设立的大学生科技创新创业项目，开展科技创新研究和创业实践，提高学生的创新创业意识与能力。自2017年以来，主持大学生创新创业基金项目22项，其中国家2项，省级1项；5名学生参加第三届全国大学生动物科学专业技能大赛，获得团队一等奖以及单项二等奖共10项；1名学生获云南省级学生创新创业大赛铜奖；4名学生获得省级大学生生命科学竞赛一等奖1项；1人获省级三好生；获校级及企业奖励4项；11人次参与获得实用新型专利5项，22人次参与发表论文10篇，其中1篇为SCI收录。

四总结与展望

1）新形势下饲料生物工程教材建设的思路和跨学科的创新模式，对现有涉农传统专业结合现代生物技术改革时提供有价值的参考。同时，随着时代进步，生物技术的发展日新月异，饲料生物工程教材将秉持发展创新理念，继续修改和完善，出版新的修订版本。

2）饲料生物工程课程建设与实践作为先期的引领，突破了传统的教学方法、教学手段、实践和考核评价等教学模式可以在饲料科学与工程专业的其他课程中应用，进而可以推广应用到动物科学相关课程组及相关学院。

3）课程思政与教材、教学的有机融合、人文精神与学科素养相统一，思政教育贯穿教材建设和教学全过程，实现课程全方位育人，在所有课程中都有很好的推广和借鉴价值。

4）饲料生物工程通过教材建设、课程建设、团队建设和教学平台建设，提升学生创新创业能力，创建的饲料生物工程课程教学体系，为农科类创新应用型人才的培养提供了新思路，在新农科建设中具有广阔的应用前景。

参考文献：

[1] 高教司.安吉共識——中国新农科建设宣言[J].中国农业教育，2019（3）：105-106.

[2] 王从严.“新农科”教育的内在机理及融合性发展路径[J].国家教育行政学院学报，2020（1）：30-37.

[3] 吕杰.新农科建设背景下地方农业高校教育改革探索[J].高等农业教育，2019（2）：3-8.

[4] 应义斌，梅亚明.中国高等农业教育新农科建设的若干思考[J].浙江农林大学学报，2019，36（1）：1-6.

[5] 王争光，俞颂东.现代生物技术在饲料中的应用[J].中国饲料，2004（3）：16-18.

[6] 冷静.《饲料生物工程（技术）》教材建设初探[J].教育教学论坛，2012（39）：121-122.