“云实景”教学在《猪生产学》课程中的应用

王园，刘娜，安晓萍，张佐忠，王乃凤*，齐景伟  

（内蒙古农业大学动物科学学院，内蒙古 呼和浩特 010018）

[摘  要]《猪生产学》作为我国高等农林院校动物科学专业的专业核心课之一，是一门理论与实践结合性极强的课程。传统教学模式下，存在教材知识更新慢、教学方式单一、实践教学开展受限的问题。目前，随着信息时代的发展，“云实景”等新型教学手段不断涌现。本文通过分析目前猪生产学教学现状，总结了“云实景”教学在本课程中的应用潜力和使用效果，以期为动物科学专业其他课程教学中推广应用，为提升教学质量和学生综合素质提供帮助。

[关键词]实景教学；猪生产学；实践教学

[项目基金]内蒙古农业大学2017年教育教学改革研究项目（JGYB201701）；内蒙古农业大学2018年教育教学改革研究项目（JGYB201801）。

[作者简介]王园（1986—）, 女, 内蒙古呼和浩特人,（蒙古族） 博士, 讲师, 研究方向：动物生产学。

[通信作者]王乃凤（1962—）, 女, 内蒙古呼和浩特人, 学士, 高级实验师, 研究方向：动物生产学。

[中图分类号]G642.0     [文献标志码]A      

近年来，随着我国生猪产业转型升级和快速发展，生猪养殖主体由养殖户、小规模养殖场向规模化、标准化、自动化、智能化的大型养殖企业转变，企业经营方式从单一型向全产业链转换，但随之而来的是有技术、有经验、懂管理的动物科学专业技术人才缺乏，成为了制约生猪产业健康发展的重要因素。因此，为了适应现代生猪产业的快速发展，作为动物科学专业人才输出基地的农林院校，需进一步加强学生专业素养和实践技能的提升。

《猪生产学》作为动物科学专业的专业核心课之一，是一门理论与实践结合性极强的课程。其主要讲授生猪生产的原理与技术，着重阐述国内外生猪产业发展动态、猪的生物学特性和行为习性、品种与育种以及各饲养阶段猪的营养需要和饲养管理^[1]。作为猪生产学教学的重要组成部分，实践教学重点在于巩固基本理论知识，提高学生可操作能力。然而在猪生产学教学过程中，存在一些问题，如教材知识更新慢、教学方式单一、实践教学开展受限等^[2]，造成教学效果无法达到预期。在“互联网+”背景下，慕课、微课、虚拟仿真、实景教学等新型教学手段不断涌现^[3-5]，为提高猪生产学教学质量、培养实践型动物科学专业人才提供了有效支持。因此，内蒙古农业大学动物科学学院基于自主知识产权的云畜牧创新平台，利用“云实景”技术对猪生产学教学进行了改革探索，具有一定的实际意义。

一、猪生产学教学过程中存在的问题

（一）教材知识更新缓慢

课程所用教材为《新编猪生产学》（2012版）是董修建、李铁、张兆琴主编的全国高等院校“十二五”规划教材，但随着动物营养学、饲料学、家畜繁殖学、家畜环境卫生学等学科的飞速发展，新的科研成果、技术手段不断用于生猪养殖生产实践，现有教材知识更新速度明显滞后于养殖生产实践。

（二）教学方式枯燥单一

《猪生产学》是一门实践性非常强的课程，教学中应当在理论与实践相结合的基础上更加突出实践教学。虽然在授课PPT制作中可以加入图片、动画乃至视频，但仍是采用“以教师为中心、以课堂为中心、以教材为中心”的填鸭式教学为主，只重理论知识传授，忽视理论知识运用。

（三）实践教学开展受限

由于养猪生产周期长、生物安全管控严格、实践基地建设落后等因素，再加上当前非洲猪瘟局部爆发问题^[6]，目前，猪生产学实践教学多采用的模式是组织学生参观生产规模小的猪场，或到达大型养殖企业参观中心观看生产监控，通过企业人员和教师讲解了解养猪生产流程和操作规程。

二、“云实景”教学猪生产学课程中的潜在应用价值

实景教学为基于“实物、实情和实地”的教学^[7]。随着云计算、大数据及人工智能等新一代信息技术的高速发展，高等教育的教学模式也发生了巨大的改变，云平台、虚拟实验室、数字场馆以及模拟训练等智能化技术应用于教育教学中^[8-9]。“云实景”教学即依托不断发展的物联网、互联网，把现代化、规模化生猪养殖场真实场景投影至教室，学生身处教室即可在线观看养殖技术人员现场操作的全过程，打破传统实景教学时间、空间束缚，突出教学过程中学生的中心地位，解决猪生产学课程教学过程中存在的教材知识更新慢、教学方式单一、实践教学开展受限等问题，具有提升学生课堂参与度、知识吸收度等诸多优势。

（一）优化教学内容体系，提高教学知识的时效性

当今我国生猪产业发展快速，如果仅以猪生产学相关教材作为课程传授知识的唯一来源，某些知识难免会有所滞后。基于“云实景”教学思维，及时将现代化、规模化生猪养殖场中使用的当前最先进、最实用的科技成果、技术手段搬运到课程教学中，同时引入现代化、规模化生猪养殖场正在使用的《标准化操作手册（SOP）》，《养猪学（Swine Science）》、《猪的信号（Pig Signals）》等国内外新的猪生产学优秀参考书籍，及时更新课程教学内容体系，提高教学知识的时效性，高效地抓住学生的注意力，提升课堂教学效果。

（二）扩展教学方式方法，提高课堂教学的有效性

实景教学是以真人、真物、真场景、真操作的方式，于教室之外实地开展，具有教学的制约性。“云实景”教学通过物联网、互联网将现代化、规模化生猪养殖场真实场景投影至教室，学生可以看到猪场养殖技术人员的实际操作，可以实现反复观看、随时随地观看，打破了课堂的时间、空间限制；此外，也可以实现生猪养殖企业和学校教师的合作教学，猪场养殖技术人员边操作边讲解，学生边观看边提问，激发学生的学习兴趣，更好的引导学生自主、合作、探究式学习。“云实景”教学作为一种可视化、情景化的先进的教学手段，拓宽了教学渠道，加深学生对理论知识的理解。

（三）克服实践教学受限问题，培养学生的综合素质

当前，生猪产业的生产方式发生了巨大变化，集约化、规模化及科学化的养殖逐步取代了户养、散养及小规模饲养模式。然而，集约化的饲养模式极大地增加了疾病传播的风险，一旦有一只动物患病，很快整个场中的动物都会感染疾病^[9]。非洲猪瘟就是一个典型案例。因此，现代化、规模化生猪养殖场都尽量避免外部人员进入场区，这就减少了学生参观猪场并近距离观察猪的机会。基于“云实景”教学思维，可以在学生不进入场区和不接触猪的情况下，将现代化、规模化生猪养殖场真实场景投影至教室，将技术操作由文字转为图像，弥补实践教学开展受限，学生只能凭借想象理解某些生产环节的缺陷。例如，在传统的实践教学中，由于母猪生产多在夜间和防疫要求，学生无法接触到“母猪分娩”这一生产环节，而基于“云实景”教学可以随时随地观看这一场景，不用考虑以上因素。因此，“云实景”教学可实现课堂理论讲解与生猪养殖现场示范配合，更好的实现理论教学和实践教学相结合，更有利于对学生综合素质的培养。

三、“云实景”教学猪生产学课程中的应用

内蒙古农业大学动物科学学院集成物联网、云计算、深度学习及大数据等新兴技术，搭建“云畜牧”创新平台，与正大集团（内蒙古区）正缘标准种猪场对接，构建了包括场景实景、环境实景、过程实景和个体体征实景4大模块的“云实景”教学平台。

（一）应用场景实景完成猪场全景参观

“云实景”教学平台中场景实景取自于正大集团（内蒙古区）正缘现代化标准种猪场，该猪场集合了美国、欧洲和中国最先进的生猪养殖生产模式和技术。场景实景共包括洗消中心实景、公猪站实景、配种妊娠舍实景、分娩哺乳舍实景、育肥舍实景。学生可以通过查看场景实景，了解现代化规模猪场规划布局、舍内结构，让学生“眼见为实”，弥补传统实践教学中学生无法亲身进入猪场的缺陷。另外，通过猪场养殖技术人员操作先进养殖仪器和设备，可以让学生掌握和理解仪器或设备的操作规程和工作原理，从而达到提升实践能力的目的。

（二）应用环境实景完成猪舍环境评估

猪生产潜能发挥很大程度上取决于养殖环境的舒适程度。因此，对猪场环境数据采集和分析尤为重要。环境实景是指对猪场所对应的温度、湿度、光照、氨气浓度和二氧化碳浓度等环境数据实时监控，并且进行采集、传输及存储，为智能环境控制及其他生猪养殖工作开展提供数据支撑。学生可以通过查看环境实景，了解现代化规模猪场猪舍内环境变化，结合猪只生产性能、行为表现（采食、行走、躺卧等）、健康状况（有无咳嗽、气喘、腹泻等症状），辩证分析猪场环境控制实际问题，制定环控方案，让学生对猪生产学中生物安全理论、环境调控设备和养殖场实际问题解决均有广泛和深入的认识。

（三）应用过程实景完成养殖技术学习

“云实景”教学平台对猪生产全过程的数据进行采集，实现生产过程管理智慧化。养殖过程数据包括种猪配种记录、分娩信息、免疫记录、保健记录、淘汰记录等过程数据。同时，收集包括公猪采精、人工授精、查情、妊娠诊断、免疫、接产及仔猪保健等各个环节的过程技术操作过程。学生可以无限次查看过程实景中猪场技术人员的操作，加强对某一技术操作的熟练程度。此外，也可以与猪场技术人员连线开展同步实践操作，猪场技术人员边操作边讲解，解析生猪养殖技术的各个规范操作的目的、步骤及注意事项，学生边观看边思考边提出问题，从而达到“知行合一”的学习效果。

四、小结与展望

内蒙古农业大学动物科学学院“云畜牧”创新平台的建立，将现代化标准种猪场搬回学校，使将“云实景”教学手段运用于《猪生产学》课程成为可能。通过“云实景”教学将课堂理论学习和生猪养殖实践教学相结合，它不仅可使学生在实践技术操作中理解理论知识，还可以运用理论知识去指导实践技术操作，提升教学质量，提高学生学习效果。尽管“云实景”教学为学生、高校、企业带来了有利的一面，但是在运用过程中也存在一些问题，需要在以后教学过程中及时分析纠正，对其内容和形式还需不断完善。

[参考文献]

[1] 敖维平.动物科学专业《猪生产学》课程理论与实践教学改革探讨[J].畜牧与饲料科学, 2013, 34(6): 51-52.

[2] 邢凯，郭凯军. 猪生产学实验教学改革探讨[J]. 现代农业科技，2019，19: 252-253.

[3] 李明勋，孙雨佳，张慧敏，陈志，杨章平，毛永江. “互联网 + 教育”背景下《牛生产学》的教学设计与优化[J]. 中国牛业科学，2019，45(6): 94-97.

[4] 高安崇，周靓，王秀娜，田静，孙博兴. VR技术在动物科学实践(实验)教学中的应用研究[J]. 黑龙江畜牧兽医，2019，7: 157-159.

[5] 高静，齐景伟，张玉，斯日古楞，曹琪娜. 微课在动物科学专业教学中的应用[J]. 教育教学论坛，2019，40: 190-192.

[6] 聂赟彬，乔娟. 非洲猪瘟发生对我国生猪产业发展的影响[J]. 中国农业科技导报，2019，21(1): 11-17.

[7] 马春芸. “智能化远程实景教学”在职业技能培养中的应用探究[J]. 教育信息技术，2013，12: 13-15.

[8]廖军,张毅,王成良,罗西,刘礼.基于数据智能一体化的实验室云平台的建设与研究[J].实验技术与管理,2020,37(4):249-252.

[9]罗必良.疫情高发期的农业发展:新挑战与新思维[J/OL].华中农业大学学报(社会科学版):1-9[2020-04-28].http://kns.cnki.net/kcms/detail/42.1558.C.20200426.1027.002.html.

The Application of ‘Cloud Real Scene’ Teaching in Swine Production

WANG Yuan, LIU Na, AN Xiaoping, ZHANG Zuozhong, Wang Naifeng^*, Qi Jingwei

(College of Animal Science, Inner Mongolia Agricultural University, Hohhot, Inner Mongolia, 010018, China)

Abstract: As one of the core courses of animal science in agricultural and forestry colleges in China, Swine Production is a course with close combination of theory and practice. Under the traditional teaching model, there are some problems, such as slow progress in teaching content renovation, unvaried teaching methods, and limited implementation in practice teaching. With the development of the modern information technology, new teaching methods, such as ‘Cloud Real Scene’ are constantly emerging. This paper analyzed the current status of Swine Production teaching and summarized the advantages and effects of application of ‘Cloud Real Scene’ in this course, in order to provide reference for the application in other courses of animal science and for improvement in teaching quality and students' comprehensive quality.

Key words: Real scene teaching; Swine Production; Practice teaching