《猪生产学实验》线上线下混合式课程建设与实践

李凤娥，蒋思文，左 波，任竹青，柴 进

华中农业大学动物科学技术学院，武汉 430070

远程教育是学生与教师、学生与教育组织之间主要采取多种媒体方式进行系统教学和通信联系的教育形式，是将课程传送给校园外的一处或多处学生的教育[1]。远程教育学生可以通过电视广播、互联网、辅导专线、课研社、面授（函授）等多种不同管道互助学习，因此可以随时随地上课[2]。最早使用远程教育教学模式的学生，通常是业余进修者，现在逐渐普及到各个年龄和学历阶段。我国线上教育最初利用论坛发布的零散教程，现已发展到依托完善的专业教学平台，比如中国大学MOOC（慕课）、spoc 网络教学平台、国家虚拟仿真实验教学系统等。国家对线上教育也非常重视，出台了很多相关政策，支持了各级线上一流课程、线上线下混合教学一流课程的建设，全面鼓励高校开展线上课堂。

《猪生产学实验》是全国农林高等院校动物科学专业的核心课程。然而自2018 年起非洲猪瘟肆虐，猪场安全生产防疫压力大，带领大批学生到实验猪场实验训练非常困难，猪只购买流通也受到一定的限制。2020 年新型冠状病毒肺炎疫情暴发后，师生因为疫情隔离导致无法到堂上课。而利用线上各种教学资源开展教学可以保障正常的教学秩序，特别是虚拟仿真实验教学可以通过多媒体动画视频技术将文字、图片、三维模型、动物、动画、视频、习题等多种形式的资源结合起来，给学生带来非常有趣的游戏体验[3]。但是线上教学不如传统课堂的学习氛围好、课堂互动直接，学生学习积极性也很难调动。尤其对于实验课来说，通过线下课堂自己动手实验才能掌握实验技能。在这个大背景下，华中农业大学动物科技学院开展了《猪生产学实验》课程线上线下混合教学模式探索与实践。

1 《猪生产学实验》课程基本情况

《猪生产学实验》是全国农林高等院校动物科学专业的核心课程。该门课程在猪生产学理论指导下，学生自己动手，在实验中巩固认识猪场规划与设计、猪场生物安全，学习种猪精准饲喂、猪屠宰实验、猪肉质评分等实验技术。通过本课程的学习，要求学生掌握实验操作技能，为今后从事养猪育种与生产打下扎实的基础。通过本课程学习，要求掌握猪场规划与设计、猪场生物安全、种猪精准饲喂、猪屠宰测定、胴体分割和肉质分析等技术和规程。

华中农业大学《猪生产学实验》课程团队由熊远著院士于1959 年建立，经过60 多年发展而来。20 世纪70 年代，在我国第一个母猪瘦肉猪新品种——湖北白猪的培育过程中，课程团队积累了大量的猪生产学实践经验；20 世纪80 年代，紧跟国际步伐，于1985 年建立我国第一个种猪测定中心——中国武汉种猪测定中心，开展了标准化的种猪集中测定，引领我国猪生产学实验及种猪性能测定走向了标准化和规范化。课程在建设过程中，课程团队编写了实验课程教材《种猪测定原理及方法》（中国农业出版社，1999 年）；开展了“猪生产学课程双语教学改革与实践”“动物生产学综合实验”等一系列教学研究活动，其中“猪遗传育种关键技能虚拟仿真综合训练”入选首批国家级虚拟仿真实验教学一流课程（2020 年）、“《猪生产学实验》线上线下混合教学课程”入选2021 年湖北省一流本科课程，取得很好的教改效果。

2 《猪生产学实验》线上线下混合式课程教学模式设计

2.1 课程建设背景

《猪生产学实验》是一门实践性很强的课程，只有经过长期动手操作和实训，才能掌握。在传统教学过程中，存在的主要问题有：1）成本高。如猪的屠宰实验，屠宰成本高。2）时间长。如活体背膘测定均在线下，单个学生学时拉长，会存在仪器紧张问题；有些测定项目如肌内脂肪含量，全部完成需要2 d时间。3）猪场防疫压力大。因猪活体测膘和精准饲喂都需要到猪场去做，猪场安全生产防疫风险大。4）单一线下教学模式枯燥。这些客观存在的问题导致部分实验学生参与度低，无法牢固掌握实验知识点和操作要点。特别是近年来，由于非洲猪瘟和新冠肺炎的暴发，导致学生很难按照课表及时到猪场参与实验。因此，有必要利用现有的线上教学资源，开展《猪生产学实验》线上线下混合教学模式探索。

2.2 课程内容与资源建设及应用情况

《猪生产学实验》实践教学主要分为2 块：实验室实验和猪场生产实习。根据内容重要性、实验室可操作性等特点，设计了5 项实验内容：猪场规划与设计、猪场生物安全、种猪精准饲喂、猪的屠宰测定和胴体分割、猪的肉质分析。其他如“猪群结构、免疫程序、生长发育与繁殖性能测定、发情鉴定、配种技术、接产技术”等都放在猪场生产实习部分教学。

线下依托动物科学湖北省实验教学示范中心、国家家畜工程技术研究中心、农业农村部种猪质量监督检验测试中心和湖北省生猪健康养殖协同创新中心等平台。线上依托资源是首批国家级虚拟仿真实验教学一流课程“猪遗传育种关键技能虚拟仿真综合训练”，目前浏览量近9 000 次，实验人数近300 人次。

2.3 课程混合式教学设计

课程依托“猪遗传育种关键技能虚拟仿真综合训练”中实验一猪外形评分及肉质鉴定（http://xnfz.hzau.edu.cn/www/index.html#/login）线上资源，结合现场实验，开展线上线下混合式教学。

本课程线上操作预习，4 学时，主要涉及实验三和五，在虚拟仿真实验中学习。在该仿真实验模块中，详细介绍了外形评分和活体测膘的目的意义、肌肉品质测定的主要项目等。系统设置有教学模式、练习模式、测试模式等，按照3 种模式依次进行，提交测试之后，系统会自动评分。

线下完成11 个学时学习，包括专题讲座（猪场生物安全）、猪场实验（猪场规划与设计、种猪精准饲喂）、实验室实验（猪的屠宰测定和胴体分割、猪的肉质分析）[4]，并挖掘相关的课程思政元素，通过相关教学内容学习和教学手段实施，完成课程教学目标和思政教育目标[5]。实验一“猪场规划与设计”在实验猪场进行，需要对猪场进行设计规划，包括面积规划、生产规模、废弃物处理、场内总体布局等方面，让学生树立环保第一、健康养殖的价值观。实验二“猪场生物安全”，主要以扬翔单体3 000＋头的现代楼房公猪站为例介绍猪场生物安全性措施，包括猪场选址、引种及饲养管理、公猪精液定期送检确保非洲猪瘟阴性、公猪舍全封闭式并使用空气过滤系统、采精过程全自动化、冷链运输物流交接等方面，建立了“外部服务辅助防控+猪场铁桶防控”的超高强度生物安全防控体系，确保猪精防非安全，让同学们牢记自己作为动科人的历史使命和社会责任，从全产业链角度保障肉品安全供给。实验三“种猪精准饲喂”在实验猪场进行，需要对猪个体进行活体测膘，结合外形评分情况，对猪个体采食量进行精准控制，以达到最好的生产状态，在此环节可以培养学生爱农兴农的三农情怀、坚定从事畜牧行业的信念。实验四“猪的屠宰测定和胴体分割”，在武汉种猪测定中心屠宰间进行，学生观察屠宰流程，教师先演示胴体性状指标测定，学生逐一完成各项目测定。实验五“猪的肉质分析”，在武汉种猪测定中心或实验教学中心实验室完成，教师先讲述实验目的意义，演示仪器操纵步骤，最后学生操作完成实验项目。在胴体分析和肉质分析环节，可以结合湖北白猪培育和第一个国家种猪测定中心的建立等事件，积极鼓励学生不畏艰难、积极进取，培养吃苦耐劳的精神和团队协作的能力。

2.4 教学方法改革

首先进行了理论与实践紧密结合。每讲一个实验，教师先介绍理论背景知识，然后通过线上线下学习和实践，掌握具体操作技能。

其次进行了线上与线下有机结合。线上学生预习实验内容，提高了课堂学习的效率，加深了对所学知识的理解。线下教室或实验室，老师串讲知识点和操作要点，老师演示怎么做实验并指导学生动手操作。在前面基础上，学生线上巩固复习实验内容和实验操作；线下，学生对重要知识点进行进一步梳理，总结和反思，撰写实验报告。这样一种“二上二下”相结合的教学方式，让学生牢固记住了知识点和操作要点，并形成知识体系。

再次将经典与现代技术进行有机结合。比如活体测膘，讲授四代测膘方法，包括最传统的探刺尺法，还有随后发展的A、B 超声波技术测定，也介绍最新的CT 扫描方法。

本课程教学最具有特色的是将教学与竞赛结合，以教促赛，以赛促教，赛教相长。“猪场规划与设计”“种猪精准饲喂”实验是全国大学生动物科学专业技能大赛项目一和四的主要内容。课程团队参与赛事举办、竞赛内容及评分标准制定、本校动科专业学生的培训和训练，担当竞赛裁判等。

2.5 课程特色与创新

1）课程设计与时俱进。针对非洲猪瘟和新冠疫情导致部分实验难以及时进行等问题，设计了线上线下混合式教学模式。主要通过“线上学生预习实验内容，线下老师串讲知识点和操作要点并指导学生动手操作；线上学生巩固实验内容，线下学生总结和反思”这种“二上二下”相结合的教学方式，让学生能够全面掌握实验内容。

2）教学平台建设成效显著。成立了动物科学湖北省实验教学示范中心、国家家畜工程技术研究中心、农业农村部种猪质量监督检验测试中心和湖北省生猪健康养殖协同创新中心。购置有MyLabTMOne/Touch 超声扫描仪、FoodScan 猪肉成分快速分析仪等先进仪器。团队在种猪性能测定方面进行了深入研究，制定了一系列种猪性状测定技术标准（GB/T 32759-2016 瘦肉型猪活体质量评定；NY/T821-2019 猪肉品质测定技术规程；NYT 822-2019 种猪生产性能测定规程）。教学非常规范和系统。

3）教学与科研深度融合。如“母猪精准饲养新技术应用”是蒋思文教授主持的十三五国家重点研发计划项目“畜禽现代化关键饲养技术研发”的成果，已在广西扬翔股份有限公司等推广应用，获得了人民网等媒体报道。课程组用之于教学，是本课程重要的实验内容，主要通过活体测膘、结合外形评分，对母猪进行精准饲喂，从而达到提高母猪年生产力的目的。

2.6 课程成绩评定方式

该课程最终成绩包括线上预习20%、线下操作50%、实验总结30%。线上预习成绩由实验空间直接生成；线下操作成绩按照评分标准，由2 位老师同时打分，取平均分；实验总结也就是实验报告，其成绩主要根据完成情况而定。课程考试成绩基本呈正态分布，绝大部分学生能较好理解并应用相关知识，但也存在少数学生对各个知识点和操作要点的掌握不够充分等问题。可能的原因在于：线下操作学习时长不够、部分学生没有进行线上预习、复习和总结等。

3《猪生产学实验》线上线下混合式课程教学模式效果及分析

课程结束后，采用无记名调查问卷形式调查学生对知识点的理解和掌握、自身能力的培养和提升、科研和创新能力、教学意见及改进措施，旨在分析学生对混合式教学模式的认可度。本线上线下混合课程已经完成了3 轮教学。此次调查对象为2018、2019 级动物科学专业部分学生，收回问卷92份，有效问卷92 份。通过本课程的学习，大家普遍认为提高了对猪育种与生产知识的理解；81%的学生认为，混合式教学模式能帮助他们学习到更多的知识以及提高自主学习能力，认可而且愿意继续在理论学习中尝试这种线上线下的教学模式。但是对于虚拟仿真实验操作更友好、线下课堂每个班次人数相对较多等方面提出建议，这些问题将在以后的教学实践中进行改进和优化。

通过线上线下结合的教学模式，学生能有效掌握各知识点和操作要点，形成知识体系，达到良好的学习效果。通过学习提高学生实验动手能力，在第三届全国大学生动物科学专业技能大赛中，项目一和四取得了单项特等奖等好成绩。通过线上线下频繁互动，师生之间建立了深厚感情，多名学生到课程团队做毕业设计和攻读研究生。团队在猪生产学实践教学过程中取得很好成绩，得到同行认可，获得了多项教学奖励。另外，每年第一期农业农村部种猪生产性能测定员培训班都在华中农业大学举行，团队负责对测定员进行实操培训，已成为我国种猪生产性能测定员培训的摇篮，具有广泛的社会效应。

4 结 语

近年来非洲猪瘟、人新型冠状病毒病的流行导致师生不能课堂教学，单一的传统课堂形式导致学生对本课程学习兴趣不足、参与度不够。针对如上问题，本课程组依托国家级虚拟仿真实验教学一流课程“猪遗传育种关键技能虚拟仿真综合训练”，进行了《猪生产学实验》线上线下混合式课程教学改革与实践，并取得了很好的教学效果，同时也发现了一些问题，下一步将积极完善。本研究推动和完善了《猪生产学实验》教学改革，为培养现代化养猪业发展需要的专业化人才奠定了基础。