饲料加工工艺与设备教学实践与探讨——以甘肃农业大学为例

刘旺景，唐德富

（甘肃农业大学动物科学技术学院，兰州 730070）

饲料加工工艺与设备是研究饲料加工工艺及加工设备的一门科学，是为动物科学专业（畜牧兽医方向）的学生开设的专业选修课程。该课程以配合饲料生产通用加工工艺为主线，针对目前国内外新工艺和新技术，着重阐述配合饲料加工技术与原理，系统介绍配合饲料加工工艺与设备，详细讲解配合饲料生产过程中的质量控制以及饲料厂安全生产技术与环境保护[1]。对于动物科学专业学生而言，需要重点掌握饲料加工工艺及设备的相关理论知识，饲料加工工艺设计能力，具有饲料加工设备选择和检测的基本技能，并能合理组织和管理饲料的生产，为日后从事饲料生产加工等行业奠定基础[2]。

中国饲料协会发布的2021年全国饲料工业发展概况数据显示，2021年全国工业饲料总产量为29 344.3万吨，比上年增长16.1%，饲料工业总产值比上年增长29.3%，同时饲料企业规模化程度大幅提高，全国10万吨以上规模饲料生产厂有957家，比上年增加208家。当前饲料工业的发展，一方面体现了我国饲料加工业持续、稳定的增长，另一方面也表现出饲料加工业对专业技术人员的迫切需求。饲料加工工艺与设备在动物科学专业本科教学的第四年开设，由理论课和实验课两部分组成，以动物营养学、饲料学和饲料添加剂学等必修课程内容为基础，课程中饲料加工设备等部分内容又与机电工程专业的机械原理等课程相关，因此涉及内容广，多为交叉学科内容，同时又是一门理论与实践结合密切的课程，因此这也是动物科学专业（畜牧兽医方向）本科生学习并掌握该门课程的难点所在。本文针对饲料加工工艺与设备课程的特点，从课程基本情况、教学内容、 教学方法、考核方式和教学效果评价5个方面进行实践与探讨，为提升动物科学专业饲料加工工艺与设备教学水平提供参考。

1 课程基本情况

目前，现有的《饲料加工工艺与设备》相关教材版本较多，教材的内容覆盖了饲料原料从进厂到加工再到包装成商品饲料等各工段的重要知识点，各有特色且各具特点。甘肃农业大学动物科学（畜牧兽医方向）专业选择了由沈维军和谢正军主编的《配合饲料加工技术与原理》作为教材，教材采用了大篇幅集中阐述饲料加工各工段的工艺以及多种饲料的加工工艺的全部流程，便于本科生在短时间内对配合饲料加工技术形成整体的认识，从而对饲料加工行业产生浓厚的兴趣。该课程的课程类型为学科基础课，课程属性为专业选修课，总学时32，其中理论课26学时，实验课6学时。该课程的主要任务是探讨饲料原料的特性、饲料成品的种类及特点对加工工艺及设备的要求，了解饲料加工机械的结构、工作原理，能够合理设计饲料加工工艺流程和选用正确的设备。

2 教学内容

2.1 理论教学内容

理论教学内容总共分为8章。第一章绪论，2学时，主要介绍国际、国内饲料工业的发展现状与发展趋势。第二章饲料原料的生产，4学时，主要介绍粗饲料和蛋白质饲料的生产技术。第三章原料的接收、清理和储运，4学时，主要介绍饲料原料清理的原理与方法、清理设备的主要结构、工作参数和影响原料清理效果的因素等。第四章料仓，2学时，主要介绍料仓在饲料生产中的作用以及物料在料仓内的流动特性。第五章饲料粉碎，4学时，主要介绍粉碎的原理与粉碎工艺，锤片式粉碎机的构造、粉碎机理及影响其粉碎工艺效果的因素。第六章配料计量，2学时，主要介绍电子配料秤的特点与工作过程，以及现阶段常用的三种配料工艺流程。第七章饲料混合，4学时，主要介绍饲料原料的混合原理、混合工艺、混合机的类型和常用混合机的结构、工作原理与基本的工作参数。第八章饲料成型工艺，4学时，主要介绍饲料成形原理和成形设备。有关配合饲料生产加工过程中的质量控制以及饲料厂安全卫生与防治技术为辅导学生自学内容，课堂讲授为辅。总体上来看，教学内容主要以“饲料原料进厂-配合饲料生产各工段-成品出厂上市”为主线，以饲料加工设备构造和参数为核心。

2.2 实验教学内容

实验教学在饲料加工工艺与设备课程中十分重要，是理论与实践的有机结合，课程中涉及到有关饲料加工设备的构造和工作原理等内容，对于没有机电工程专业背景的本科生来说在内容理解和掌握上难度极大，甘肃农业大学动物科学技术学院自建了一间占地面积约100 m2平方米的饲料加工车间以及420 m2的试验教学实训中心，以满足饲料加工工艺与设备课程开展实验教学。实验教学内容包括饲料加工设备的认知、饲料粉碎粒度的检测、饲料颗粒硬度的检测。

3 教学方法

多年来，饲料加工工艺与设备理论教学沿袭传统教学法与多媒体相结合的方式，即“教师+黑板+PPT +网络教学平台”，这种教学模式对于以“00后”为主体的授课对象已经略显陈旧，“00后”本科生思维更加活跃、创造力强同时接受新兴事物的能力也相对较快，因此，寻求符合“00后”本科生的新型教学模式势在必行。现行的教学模式以BOPPPS方法贯穿于饲料加工工艺与设备课程的理论教学中。BOPPPS是源于加拿大的教师技能培训模式，是一种以教育目标为导向，以学生自主接收知识、教师辅助引导的新型教学模式[3]。以第三章原料的接收、清理和储运为例，将BOPPPS教学的六步法与课堂教学进行有机融合[4]。第一步课程导入（Bridge），主要以图片和网络视频的形式让学生对配合饲料生产第一工段的内容有初步认识，激发学生学习兴趣；第二步提出本章内容的学习目标（Objective），包括知识目标、技能目标以及情感目标。其中知识目标需要学生重点掌握原料的接收工艺与设备的基本构造，技能目标要让学生学会识别饲料加工设备图形符号，情感目标作为配合饲料加工最重要的一步，对于进厂原料质量的把控品控员心中必须有“一杆秤”；第三步前侧（Pre-Test），以问题的形式了解学生对饲料原料分类基本知识的了解和掌握情况，根据学生的回答情况，适当调整教学内容；第四步参与式学习（Participatory Learning），借助雨课堂中的随机点名、答疑弹幕、投稿、手机端在线答题以及多屏互动等功能，实现高效的师生互动以及生生互动，以调动学习者主动学习的热情，提高学习效率；第五步后侧（Pose-Teat），主要以雨课堂随机提问的方式检验学生的学习效果，同时掌握学生知识技能、态度目标的达成情况；第六步总结（Summary），由授课教师划分本节内容，学生分组讨论总结本节课内容，教师做点评和补充。教学过程中使用的雨课堂通过将教学工具融入微信与PPT，集课前预习任务发布、课堂实时答疑和答题、课后复习与在线提交作业于一体，能够极大节省课堂教学时间，实现师生多层次、全方位互动[5-6]。至此，理论课讲授方式告别了以往以授课教师为主体的教学方式，课堂氛围显著改善。实验课教学方法以实验一为例，以往是以授课教师集中逐一讲授饲料加工设备组成和原理，剩余时间学生自由“参观”的教学模式，授课内容与理论课程内容大体一致，学生接受程度不高。从2017级动物科学专业（畜牧兽医方向）本科生开始，课程组采用分组考核方式，规定50 min的准备时间完成实验一的内容，根据课堂所学的理论知识，以团队合作的方式对饲料加工车间中的相关设备构造及工作原理进行复述，最后由授课教师考核并根据团队成员表现打分，作为实验一的最终成绩。实验二和实验三沿用以往学生独立完成实验并撰写实验报告，由授课教师评阅后即可给出实验成绩的模式。

4 考核方式

饲料加工工艺与设备课程采用多元化的考核评价体系，极大避免了学生考前“突击”的现象，过程性考核成为各大高校对于专业课考核必设的项目之一，也是国家教学改革的重点，授课教师通过过程性考核的实施能够及时掌握学生的学习动态，及时调整授课进度和授课方式，力求实现教学效果最优化[7]。本课程组建立了该课程过程性考核、实验考核和期末考核相结合的考核评价体系，并将过程性考核从始至终贯穿整个教学过程。该考核评价体系的综合成绩由过程性考核（50%）、实验考核（10%）和期末考试考核（40%）3部分构成，其中过程性考核由出勤、课中小测验、专题报告、课后作业、课堂笔记和课程论文6个部分组成，各部分成绩比例及考核评分标准见表1。实验考核成绩由平时表现成绩和实验报告成绩综合评定。其中实验报告成绩和平时表现成绩各占50%，具体见表2。

表1 过程性考核各项目评分标准

表2 实验考核各项目评分标准

5 教学效果评价

5.1 改革前后学生成绩变化情况

课程组分别整理了动物科学专业（畜牧兽医方向） 2015级和2016级共计410名本科生（改革前），以及2017级和2018级共计210名本科生（ 改革后）的饲料加工工艺与设备课程的过程性考核（见图1 A）、实验成绩（见图1 B）、期末考试成绩（见图1 C）和综合成绩（见图1 D）4部分成绩占比情况进行比较和分析。由图1可知，课程教学改革后，学生综合成绩分布中，80～90分、90～100分区间的人数占比分别提高了10个百分点和14个百分点；期末考试成绩和过程性考核中90～100分的人数占比分别提高了25个百分点和10个百分点，因此教学方法改革后，学生期末考试成绩以及综合成绩均得到提高。

图1 改革前后学生成绩变化情况

5.2 教学改革效果学生问卷调查情况

这种教学模式已经连续在2017级和2018级动物科学（畜牧兽医方向）本科生中开展2轮次，为获得学生对于教学改革效果的评价以及相关建议，课程组利用雨课堂答疑弹幕以及实时答题的功能，设置调查问卷，共收到有效问卷209份。由表3可知，学生认为在饲料加工工艺与设备教学中使用BOPPPS教学模式以及利用雨课堂等工具更能激发学生的学习兴趣，有利于其对相关知识的掌握和理解，同时师生互动以及生生互动更加多元化。针对问题5，学生给出了诸如“小组成员在分组项目中过于依赖别人”“在手机微信登录雨课堂容易被手机其他信息吸引”等问题，都值得在以后的教学实践中思考并改进。

表3 教学改革效果学生问卷调查情况

6 结 语

饲料加工工艺与设备课程实用性强，知识面广，旨在培养配合饲料生产工段的专业人才[8]。因此，需要在课程教学中对理论教学、实验教学手段以及考核方法进行实践创新，下一步考虑将部分课程内容“搬”到生产一线中进行讲解，让学生身临其境，避免目前依旧存在的课程内容与生产实际脱轨的情况，一方面能最大程度地激发学生的学习兴趣，另一方面为学生毕业后进入饲料行业打下坚实基础。