草業科學專業本科實驗實踐教學改革探索

劉秦華 李俊龍 邵濤

[摘 要] 實驗實踐教學改革的主要目的是引導學生主動實踐，激發學生自主創新意識與興趣，培養學生實踐創新能力。選取飼草調制加工與利用研究方向的創新性實驗實踐教學項目建設為案例，圍繞建設過程中綜合性不強、創新性不足、開放性與重視度不夠、老中青教師銜接不到位、實習實踐教學軟硬件建設不足等方面進行教學改革和探索，力圖通過相關研究和實踐培養學生的愛黨敬業情懷、科學認知、創新思維和實踐操作能力，為國家級一流本科草業科學專業建設點提供堅實基礎。

[關鍵詞] 草業科學;實驗實踐教學;飼草調制加工

[基金項目] 2017年度南京農業大學創新性實驗實踐教學項目（2017sy42）;2020年度南京農業大學國家一流本科草業科學專業建設項目

[作者簡介] 劉秦華（1983—），男，重慶人，博士，南京農業大學草業學院副教授，主要從事飼草調制加工與利用研究;邵 濤（1963—），男，浙江寧波人，博士，南京農業大學草業學院教授（通信作者），主要從事飼草調制加工與利用研究。

[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-9324（2022）24-0067-04 [收稿日期] 2021-08-17

草業科學屬于基礎應用型專業，實驗性和實踐應用性教學是本學科教學的重要構成部分。實踐教學質量決定著新型草業人才的創新精神和實際工作能力[1]。目前，草牧業發達的國家其本科教學十分注重實驗實踐教學。相比之下，我國在草業科學專業開展實驗實踐教學起步較晚，最早在北方的甘肅農業大學、內蒙古農業大學等高校開展，現已經初步建立了與草學理論教學并行，具有北方地域特色的實驗實踐教學模式[2]。南京農業大學是中國草學發展的開始，早在20世紀40年代，我國草業科學奠基人王棟教授就在中央大學（1952年經調整后分出南京大學、南京師范大學、南京農學院等多所高等院校）從事牧草學的教學和科研工作，中國工程院院士任繼周教授，以及許令妊教授、許鵬教授等著名的草業科學家都曾經在該校學習和工作。2012年10月，為適應國家草牧業發展的需要，成立我國南方首個草業學院，秉承“誠樸勤仁”校訓，堅持“世界眼光、中國情懷、南農品質”的人才培養理念，針對南方地區草山草坡、農區人工草地、城市和運動場草坪綠地的特點，堅持“理論教學—科研試驗—生產實踐”的草業科學專業教學模式，積極加強實驗室建設，不斷開拓校外實驗實踐教學基地，搭建了以完善施教對象認知結構為目標的創新性課程群體系，努力提高本科人才培養質量[3]。

以創新性實驗實踐教學項目建設為例，近年來飼草調制加工與利用研究方向教研組一方面加強引導青年教師將科研項目成果轉化為計劃內實驗實踐教學內容，另一方面在教學過程中積極進行教學方法和手段、教材和實驗指導書等的系統規劃和建設，切實加強對學生動手能力、實踐能力和創新能力的培養，進一步推動我校實驗教學改革向縱深發展打下堅實的基礎。目前，經過多年的打磨，形成了“前沿科研成果引領，高水平師資和科研條件打底，強化思想教育，活躍爭先創優氛圍”的教學模式，逐步使學生能夠綜合運用專業知識解決實際生產問題，擴大了我校草業科學專業的社會影響力。

一、創新性實驗實踐教學項目建設中存在的問題

（一）參與重視度不夠

草業學院成立后，本研究方向引進了一批具有較強研究能力的青年教師，在科學研究方面人均一項國家級或省部級科研項目。盡管科研基礎較強，但并不能將科學創新理念融入創新性實驗實踐教學項目，常出現走過場和拉形式等狀況，從而導致學生印象不深刻，大多數學生在畢業綜合測評上難以回憶起實驗過程和研究方法等，教學效果不甚理想。

（二）綜合能力不強

青年教師多為博士畢業，在攻讀博士期間主要針對飼草青貯領域的科學問題進行探索研究，尚未將其他學科，如微生物學領域的乳酸菌生理生化特性和菌群之間的作用關系解析等知識點與飼草青貯進行融合。由此，他們缺乏對交叉學科與相關學科知識、能力、方法和手段的綜合借用，多以講授飼草青貯領域知識點的教學形式為主，弱化了創新性實驗實踐教學項目建設中對技能和操作訓練的重要性，導致學生綜合運用知識的能力偏弱。

（三）創新動力不足

青年教師授課時未能將最新科研成果融入創新性實驗實踐項目建設，課件內容守舊，流于形式，某些知識點如乳酸菌的分類在當下來看尚有缺陷，尚不能刺激學生的興趣，提不起探索科學問題的勁頭，更談不上科學思維的創新。

（四）開放思維不夠

創新性實驗實踐教學項目的教學對象主要是本科一年級和二年級的學生。他們基礎弱，尚處于科學研究懵懂期。在進行教學設計時，青年教師常常忽視開放性原則，只將草業科學專業本科生作為授課對象，忽視了其他生命科學類專業本科生，造成創新性實驗實踐教學項目的吸引力不夠，選課效果不佳，學生自主創造力提升不明顯，其他生命科學類專業本科生往往難以接受，外專業本科生的選修率僅占5%。例如，草業科學專業的學生不懂微生物學及數據統計分析方面的知識，分組設計實驗方案、數據分析處理和撰寫報告的能力弱。

（五）傳幫帶不到位

草業學院成立后，飼草調制加工與利用研究方向教研組“60后”老教師的比例顯著較低，“70后”中年教師缺失，“80后”青年教師居多，遠遠超過了老教師和中年教師人數。在科研方面，飼草調制加工與利用研究方向教研組都奉獻了大量的時間和精力，5年來論文超過70篇。然而，在實驗實踐教學方面，青年教師教學經驗不足，且在科研上付出過多精力，因此很難有時間和精力學習老教師的教學經驗，并創造性地將這些經驗融入創新性實驗實踐項目建設。目前學院的教師結構，以及青年教師的科研情境，決定了青年教師難以有效得到老教師在教學實踐上的指導和傳帶。

（六）軟硬件建設不足

在軟件方面，創新性實驗實踐教學項目不僅與專業課程名稱重復，而且實驗實踐內容也存在重復現象。在硬件方面，實驗實踐基地不穩固。例如，在草業學院成立后，與畜牧結合的實驗實踐，需要跨學院協調才能落實。

二、創新性實驗實踐教學項目建設的具體表征

根據南方草牧業的發展需要，草業學院飼草調制加工與利用研究方向教研組將青貯領域最新的研究成果融入創新性實驗實踐教學項目，形成“前沿科研成果引領，高水平師資和科研條件打底，強化思想教育，活躍爭先創優氛圍”的教學模式，促進了實驗實踐內容和體系、教學方法和手段、教材和實驗指導書等系列內容的規劃和建設，加強了學生的動手能力、實踐能力、探索能力和創新能力。

（一）堅持創新品牌為內核

根據現代草牧業發展需要，飼草調制加工與利用研究方向教研組合理地將科研成果融入《乳酸菌添加劑研制及其在青貯中的應用技術》和《發酵飼草料的調制和功能評價》等3項新承擔的創新性實驗實踐教學項目。例如，引導學生以飼草調制加工與利用團隊最新發現的3株專利型乳酸菌菌種為核心技術，篩選載體和配方制作適用于西藏低溫和高海拔環境的青貯用乳酸菌添加劑;利用混合青貯研究新成果，引導學生根據飼草料的生化特性進行配比，調制蛋白質降解少的優質混合青貯飼料?！?33人才工程”教授對創新性實驗實踐教學項目開題，引領青年教師深入一線教學，將教學體系原有的重講授、輕操作轉變為講授和操作有機結合的新形式，突出了實踐操作中的技術環節，結合視頻講授和現場操作訓練，讓學生重點掌握操作流程、技術要點和技巧。除此之外，項目以國家林業和草原局重點實驗室、江蘇省高校重點實驗室、南京農業大學飼草調制加工與貯藏研究所等高水平科研平臺為依托，著力提高學生對高端儀器設備，如高效液相色譜、氣相色譜和冷凍干燥機等的操作能力。總之，在項目中建設中，發揮了草業學院高水平成果、師資和科研基礎條件在本科人才培養中的作用。

（二）彰顯課程思政理念為導向

在創新性實驗實踐教學項目建設中，教研組十分注重教師的傳幫帶效應與課程教學理念相結合，開發課程的思想政治教育內涵與品味。在具體教學實踐開展過程中，老教師悉心向青年教師傳授課程思政教學方式方法，指導科學設計課程思政教學內容，使青年教師明確草學專業是要培養服務于社會主義現代化建設，服務現代草牧業發展的專業型人才。在教學內容中，增加了課程思政案例，通過生動的圖片和視頻資料展示，著重介紹王棟先生的愛國情懷，帶領任繼周院士等人開創和發展中國草業的動人事跡，以及當下草業學院飼草調制加工和利用方向的師生長期在西藏開展科學研究和實驗實踐，幫扶西藏農牧民脫貧致富的現實寫照。課堂講授過程中，學生聚精會神，積極提問互動，情緒高漲，氣氛熱烈，紛紛表示愿意扎實學習，努力奮斗，投身于社會主義建設和實現中華民族偉大復興的浪潮，達到了課程思政的教學目標。

（三）凸顯教學方法與手段為推手

在創新性實驗實踐教學項目建設中，改進了教學方法和手段，增加了分組和小組比賽環節，激勵學生對知識點和實驗原理、實踐計劃進行搶答，有獎對擂各自的實驗實踐方案，點評后讓學生認識到創新性實驗實踐項目涉及的科學問題、實驗實踐目的和意義，培養學生能夠提出科學假說，構建合理科學研究思路和實驗方案，以及運用多種統計軟件和統計方法進行數據分析和結果展示的能力，最終使學生能驗證科學假說和解決科學問題，形成爭先創優的氛圍，使教學形式和內容久留學生腦海。

三、創新性實驗實踐教學項目的建設效果

（一）課程吸引力強，增強了學生實驗實踐能力

創新性實驗實踐教學項目的吸引力有了很大提高，非草業科學專業本科生的選課率從5%上升到45%。5年來，飼草調制加工與利用方向培養了近40名草業科學專業的本科生。這些學生在SRT項目、畢業設計開題報告和畢業論文中思路清晰，參與實驗的頻率、掌握知識點的能力、操作技能和獲取實驗結果的精準度均顯著高于未參加創新性實驗實踐教學項目的學生，取得了良好的成績。相比于未參加項目的學生，參加項目的學生申報國家級和省級“大學生創新性實驗項目”的成功率高出175%;承擔的國家級和省級“大學生創新性實驗項目”各2項，3名學生的本科畢業論文被評為南京農業大學優秀本科畢業論文，在學校和學院的實驗實踐項目中多人獲獎，參與發表中文核心期刊論文2篇，申請專利1項。而且，多數學生因實驗實踐技能強被知名企業，如正大集團和新希望六合聘用，約有70%的學生成功被南京大學、東南大學、浙江大學、蘭州大學等錄取繼續攻讀碩士學位。社會各界對這些學生的評價是，專業知識扎實、實踐能力出眾。

（二）傳幫帶理念升華，促進了教學科研融合發展

5年來，飼草調制加工與利用方向的青年教師，認識到培養的本科人才需要受到社會各界的廣泛認同，開展實驗實踐教學是關乎草牧業從業者脫貧致富，提高草學學子社會地位的利器。在草業學院積極倡導的“老中青教師幫帶”的模式下，青年教師深入創新性實驗實踐教學項目建設一線，形成了一套符合當下學生心理的教材和實驗指導手冊。它們不僅在本科教學中能促進學生創新思想的形成，更是教師指導學生做好科學研究的利器，尤其有助于非南京農業大學本校生源的碩士生更好地融入南京農業大學的科研創新環境，對教師和學生具有雙贏效果。

此外，青年教師在創新性實驗實踐教學項目建設中找到了科研靈感，堅持從實驗實踐教學中來，在科研中升華，回到生產實踐的模式。例如，從飼草青貯過程中易發生維生素損失的現象入手，深入研究維生素損失的機制和抑制其損失的技術措施，幫助草牧業企業獲得優質的青貯飼料，減少外源維生素的添加量，節約養殖成本;從牦牛耐粗飼、能消化農作物秸稈的現象入手，篩選出能夠消化木質纖維素的乳酸菌，應用于優質青貯飼料的生產，提高西藏農作物秸稈和飼草的發酵品質和消化率。據統計，參與創新性實驗實踐教學項目建設的青年教師均獲得了國家自然科學基金面上和青年項目、博士后面上項目的支助，其項目支助率比沒有參加創新性實驗實踐教學項目建設的教師高出150%，發表了10余篇高水平SCI論文，申請了5項專利，間接和直接轉化的經濟效益約800萬元。

（三）教學資源多元化，拓展了一批實踐教學基地

圍繞創新性實驗實踐教學項目建設科學研究成果轉化這一指導方針，飼草調制加工與利用研究方向的師生，向南京就近的蚌埠、鹽城、寧波等草牧業企業，如秋實草業和鹽城眾鑫農業服務專業合作社等，輸送了混合青貯、水稻秸稈青貯、發酵TMR調制加工等技術成果，幫助企業打響江蘇省草產品品牌，帶動農民增收致富。除此之外，針對西藏地區飼草供應季節性失衡、農作物秸稈飼料化程度低等嚴重制約畜牧業可持續發展的問題，飼草調制加工與利用研究方向的師生，創制出了適宜西藏高寒區的乳酸菌青貯添加劑和配套的混合青貯集成技術體系;制定了《禾本科牧草與豆科牧草混合青貯飼料生產技術規程》和《禾本科牧草和農作物秸稈青貯飼料生產技術規程》兩項西藏自治區地方標準。依據標準，幫助西藏拉薩、日喀則和山南等地區的基地建立標準化優質青貯飼料生產線，提升當地企業和合作社的生產規模和青貯飼料的質量，培訓農牧民約1000余人次，指導和生產青貯飼料約10萬噸，參與合作社的農牧民約500戶，每戶分紅1000～2500元/月，有效促進了西藏地區農牧民增收脫貧。目前，已經建成具有年產2萬噸青貯飼料的生產線的基地3個，在建基地2個，有力地將科研成果落地轉化。

結語

目前，南京農業大學草業學院草業科學專業獲2020年度國家級一流本科專業建設點，這是一個新起點。南京農業大學草業學院飼草調制加工與利用方向的教師將回顧和總結創新性實驗實踐教學項目建設中的經驗，努力推進實驗實踐教學改革，培養出具有愛國情懷，愛黨敬業，秉承“誠樸勤仁”校訓的綜合型草業科學專業人才。

參考文獻

[1]任繼周.草業科學研究方法[M].北京：中國農業出版社，1998：4-6.

[2]孫飛達，干友民，張新全，等.西南區草業科學專業本科實踐教學模式的創新與實踐：以四川農業大學為例[J].中國林業教育，2016，34（2）：31-34.

[3]陳兵林，郝佩佩，黃驥.高等院校課程群的內涵、特性與構建研究：以作物栽培學課程群建設為例[J].當代教育論壇，2017（3）：108-114.

Reform and Practice of Experimental Practice Teaching for Undergraduates of Prataculture Science Major： Taking the Construction of Innovative Experimental Practice Teaching Projects in the Direction of Forage Modulation Processing and Utilization as an Example

LIU Qin-hua， LI Jun-long， SHAO Tao

（College of Agro-grassland Science， Nanjing Agricultural University， Nanjing， Jiangsu 210095， China）

Abstract： The purposes of experimental practice teaching reform are to guide students to practice actively， stimulate their interest in innovation， and cultivate their practical innovation ability. This study selects the construction of innovative experimental practice teaching projects in the direction of forage modulation processing and utilization as the case. We carry out teaching reforms and explorations in view of the problems such as the lack of comprehensiveness， the insufficiency in innovation， the inadequacy in openness and attention， the disconnection between old， middle-aged and young teachers， and the insufficient software and hardware construction for internship practice teaching. We try to cultivate students’ love for the Communist Party of China， their dedication for work， their scientific cognition， innovative thinking and practical operation ability， so as to provide a solid foundation for the construction of the national first-class undergraduate pratacultural science major.

Key words： prataculture science; experimental practice teaching; forage modulation processing