知识图谱驱动的一流核心课程建设与应用——以《养猪与猪病防控》课程为例

Construction and application of first-class core courses driven by knowledge map：Taking the course of "Pig Farming and Prevention and Control of Pig Diseases" as an example

摘要

[目的]构建《养猪与猪病防控》课程的知识关联网络，为种猪繁育、健康养殖、生物安全、疫病防控等关键环节提供智能化支持，培养学生能综合运用所学知识解决养猪生产中的问题，提高养殖效益的高素质技术技能人才。[方法]应用知识图谱技术，将价值塑造、知识传授和能力培养三者融为一体，构建“双导师、双层级、四环节、四元化”考核评价体系，在学堂在线平台建立《养猪与猪病防控》课程数字化学习资源。[结果]创新了畜牧兽医专业一流核心课程线上线下混合式教学模式，形成了个性化培养方案，取得了丰硕的教学成果，为兄弟院校和养猪企业提供了一个很好的资源平台和创新范例。[结论]采用知识图谱的教学策略有效提升了课程教学质量和学生的创新能力。

关键词

知识图谱 / 一流核心课程 / 混合式教学模式 / 养猪 / 猪病防控

Key words

knowledge map / first-class core course / blended teaching mode / pig farming / prevention and control of pig diseases

知识图谱技术在教育行业中的应用研究越来越受到重视，该技术以符号形式结构化地描述课程内容以及知识点之间的多维联系，能够显著提升信息检索效率，帮助教师和学生更好地理解和应用知识。国内对知识图谱的研究主要集中在课程知识结构的构建、课程改革支持以及个性化学习路径的探索等方面，尤其在职业教育领域取得了显著进展；国外对知识图谱的研究则更关注知识图谱与大语言模型的融合以及在教育场景中的具体应用。在畜牧兽医专业人才培养中，养猪课程教学团队以养猪企业生产流程和工作岗位的操作规程、职业素质需求为主线，以畜牧场规划设计、养猪生产、兽医临床诊断、动物普通病、动物寄生虫病、动物传染病等课程内容为基础，将动物遗传繁育、养殖场选址规划、养殖设备、健康养殖、疫病防控等内容重构为《养猪与猪病防控》课程^[1]，涉及知识繁杂，给教学带来了巨大挑战。因此，研究如何通过知识图谱技术，构建《养猪与猪病防控》课程的知识关联网络，创新一流核心课程线上线下混合式教学模式，形成个性化培养方案，为深入学习《养猪与猪病防控》课程打下坚实基础，就显得尤为重要。

1 课程设计

1.1 定位与目标

养猪与猪病防控课程是畜牧兽医专业群核心课程，也是考取1+X家庭农场畜禽养殖职业技能等级证书的核心课程，旨在培养能综合运用所学知识解决养猪生产中的问题，提高养殖效益的高素质技术技能人才。通过本课程的学习和实践，使学生了解我国现代化养猪标准法规、发展趋势，掌握生猪健康养殖关键技术，具有遵纪守法、诚信爱岗、创新发展和艰苦创业的职业道德，培养学生“知农爱农”“强农兴农”的责任感、荣誉感和“知畜牧、懂畜牧、爱畜牧”的三农情怀；具有现代猪场规划设计与猪舍建筑、猪场环境调控、饲料筹划、选种选配、饲养管理、猪群保健防疫以及降本增效等方面的基本知识和技能；具备运用养猪技术开展技术服务、创业就业和持续学习深造的社会发展能力（图1）。

1.2 结构与内容

本课程基于“岗课赛证融通”的育人理念和“以学生为中心”的教学理念，以养猪职业岗位分析为基础，以畜牧兽医专业人才培养方案和养猪相关企业岗位所需要的能力标准为依据，以实践技能培养为核心，以生产对象和生产环节为载体，以猪场真实生产环境为依托，融入“1+X”家庭农场畜禽养殖职业技能等级证书、家畜繁育员考核内容，融入国家、地方职业标准，融入思政育人素材、新技术、新工艺和前沿信息等内容，以猪的生产环境、生长过程、智慧管理为主线重构教学内容，构建模块化课程体系，形成9个项目32个学习任务，内容覆盖生猪健康养殖产业链中的“种、繁、养、防、管”等关键环节（图2）。

2 课程建设

2.1 资源建设

养猪与猪病防控课程聚焦生猪健康养殖关键技术环节，加强教学场景、课程标准、数字化资源、教材、教师团队等类型的资源建设，自主设计与开发授课视频、动画、思政素材、演示文稿、测验和作业等多样的教学资源178个，其中，授课视频85个（时长442 min），多媒体课件44个，试题总数302个，思政素材13个，动画3个，企业真实生产典型案例与生产规程7个，虚拟仿真实验项目6个，思政教育案例12个，标准与法规15个，合作企业智能养猪视频33个。编写并出版职业教育国家规划教材3本，制订课程标准1个、教学设计1份，编写教案2本、讲义1本、课件550张，授课计划1份（图3）。

2.2 内容更新

近年来，在绿色发展的新形势下，畜牧业的发展进入了集约化、规模化、标准化发展的快车道，特别是2018年以来的非洲猪瘟以及环保、食品安全等的重大影响，农业农村部发布第194号公告明确提出2020年7月1日起饲料端全面禁用抗生素^[2]；党的十八大以来，习近平总书记多次对职业教育作出重要指示，职业教育前途广阔、大有可为，要坚持立德树人，深化产教融合、校企合作，推动科教融汇、职普融通，培养更多高素质技术技能人才、能工巧匠、大国工匠^[3]。为了全面贯彻落实习近平新时代中国特色社会主义思想，特别是习近平总书记关于高校人才培养重要论述精神，培养适应产业发展、担当兴牧强国重任的时代新人，课程教学团队在讲授养猪与猪病防控基本理论知识和操作要点，训练学生解决猪生产中核心技能的同时，融入工匠精神、食品安全、生态环保、兴牧强国、法治教育等思政元素，更新了现行的相关标准、规程、法规及智慧养猪新技术，提升了学生的职业道德修养和现代农业认知水平，激发了青年学子投身农业农村现代化建设、助推乡村全面振兴的时代使命与责任担当^[4]。

2.3 教学团队

课程团队是由12人组成的专兼结合“双师型”教师团队，其中校内专任教师9人，全部为全国黄大年式教师团队成员，企业兼职教师3人。团队中教授3人，副教授5人，讲师1人，高级畜牧师2人，兽医师1人。4人入选全国课程思政教学名师和教学团队。

2.4 管理保障

学校制订印发线上线下混合课程建设、在线精品开放课程建设、课程思政建设等管理办法与“杨职金课”建设实施方案，每年开展校级在线精品课程立项工作，对立项课程给予足额经费资助，并择优推荐参加省级在线精品课程评审；参与在线精品课程建设、“杨职金课”建设的工作量记入工作业绩，在年终津贴分配、职称晋升时占有相应的比重，调动教师参与的积极性。

3 课程实施

3.1 教学组织安排

充分利用校内校外资源，构建“心理准备—感知理解－巩固提升－运用创新”四位一体教学组织形式。

1）心理准备阶段——新生入学教育：新生入学时，邀请养猪企业专家（或校友）给同学们作专题报告，并带学生到实训基地实地参观，在虚拟仿真实训室参观，使学生对现代养猪生产有全新的认识。

2）感知理解知识阶段——传授现代养猪技术理论知识：第四学期组织开展《养猪与猪病防控》理论课教学。通过案例分析、多媒体教学、现场教学和网络资源学习等教学手段，培养学生独立思考能力，提高学生对知识的理解。

3）巩固提升知识阶段——开展工学交替教学：第五学期组织学生在产业化龙头企业完成工学交替教学，通过师傅带徒弟的形式“做中学、学中做”，让学生把所学理论知识牢固地保持在记忆中，为今后的生产实践打下良好的基础。

4）运用知识阶段——开展岗位实习：第六学期组织学生在岗位实习基地辅助或相对独立参与养猪生产工作，锻炼学生独立思考能力和创造性，培养学生独立分析问题和解决问题的能力，与就业无缝对接。

3.2 教学活动过程

改革课程教授方法，将传统的讲授模式与学堂在线、翻转课堂等相结合，让传统的知识传授变为以学生为中心的教与学，增加研究型、探究式学习，培养学生的自主调控能力、群组学习能力、团队合作能力，并让学生学会在讨论中互相学习^[5-7]。教学过程中，充分利用丰富的线上线下教学资源，灵活使用任务驱动法、案例分析法、小组合作探究法，将教学步骤分为“导任务－研方案－练技能－展成果－践实操－评结果”六步，贯穿课前自主学习、课中互动探究、课后应用深化3个环节。在教学目标、教学内容、教学案例、教学方法中多维融入课程思政元素，强化学与做相融合，学习与考核相同步，完成线上线下一体化教学，达到培根铸魂、启智润心、知识传授的目的^[8]。图4是项目六猪群健康管理的任务1猪传染病的诊断与防控教学实施过程。

3.3 学习考核评价

本课程教学团队建立过程与结果、个人与团队、校内与校外并重，构建“双导师、双层级、四环节、四元化”的全过程、多方位考核评价体系。

“双导师”即校内专职教师和校外兼职教师。

“双层级”即组间互评和教师评价。

“四环节”即课程测试、虚拟仿真平台操作考核记录、实验室操作全过程视频记录和实习报告。

“四元化”即学生、教师、企业、“1+X”证书考核机构，以猪饲养管理和疾病防控任务为主线，对学生的学习过程及效果进行检测和评价（图5）。

4 应用效果

4.1 教学效果

1）本校应用情况及效果：调查结果显示，93.2%的学生认为教学资源丰富，讨论区活跃用户数占课程注册使用人数的比例达77.5%，学习优秀率达90%以上；在校生获职业技能大赛国赛二等奖3项，获互联网+大学生创新创业大赛陕西赛区金奖4项，“1+X”职业技能等级证书考核通过率100%。

2）兄弟院校及社会学习者应用情况：宁夏职业技术学院、甘肃畜牧工程职业技术学院等16所学校以及陕西石羊农业科技股份有限公司、陕西正能农牧科技有限责任公司等7家公司将本课程应用在专业课教学、员工技能提升等工作中。校外选课人数共计9 612人，石羊农科公司总经理乔冰涛认为该课程资源丰富，内容切近生产实际，有效促进了员工理论水平、操作技能的提升，为公司高质量发展做出了重要贡献。

4.2 技术支持服务

学堂在线平台功能齐全，运行畅通，学员可随时查看学习进度、成绩明细等信息；主讲教师能及时批阅平时作业和考试卷中的主观题，及时回复学员在讨论区的提问与留言；师生之间、学生之间可进行问题交流和协作学习；管理老师或助教可查阅选课人数、学员分布、学习数据、互动数据等信息，督促提醒未按进度完成学习任务的学生及时参加学习与讨论交流。

4.3 课程示范引领

《养猪与猪病防控》课程为兄弟院校和养猪企业提供了一个很好的资源平台和创新范例。课程资源面向兄弟院校学生、企业员工和社会学习者开放学习，先后被省畜牧兽医局在基层动物防疫骨干培训等项目多次应用；课程团队成员受邀赴兄弟院校介绍课程教学改革经验与成效；11所院校骨干教师来杨凌职业技术学院学习课程建设经验。

5 特色创新

5.1 课程思政创新

落实“课堂是思政教育主阵地”要求，以“食品安全”“科技强国”“文化自信”与习近平生态文明思想贯穿课堂教学^[9]，利于引导学生建立创新意识，增强和培养学生“知农爱农”、“强农兴农”、服务生猪产业振兴的责任感、荣誉感和“知畜牧、懂畜牧、爱畜牧”的三农情怀，培养学生利用养猪技术特长开展技术服务、创业就业的社会发展能力^[10]。

5.2 教学组织创新

充分利用校内校外资源，构建“心理准备—感知理解—巩固提升—运用创新”四位一体教学组织形式，校内校外指导老师协同、理论与实践交替，引导学生善于动脑，勤于动手，让学生把所学理论知识牢固地保持在记忆中，为今后的生产实践打下良好的基础^[11]。

5.3 教学方法创新

教学团队注重与学生的课堂互动与交流，在课程中期考核中，以“我心目中的养猪专家”和“健康养猪技术推广”为主题，选择典型病例进行剖析，以学生分组讨论形式设置翻转课堂，在教学方法上实现由单向灌输式向多项互动式转变，从被动接受式向自主探究式转变，提高学生学习的积极性和主动性^[12]。

5.4 评价方式创新

课程跳出以评教为中心、以结果为导向的传统评价方法，更加关注以“评学”为中心，建立“双导师、双层级、四环节、四元化”评价体系，做到在提高教学质量的同时促进学生的成长和课程知识、专业知识的发展^[13]。

参考文献

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[3] 范学伟,姜鑫,李晓娟,畜牧兽医专业职业教育贯通人才培养体系建设与实践：以《养猪与猪病防控》课程教学改革为例[J].猪业科学，2023,40(3):58-60.

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[11] 涂建华,肖珺怡,姜广峰.构建微积分知识图谱助推一流课程建设[J].中国大学教学，2020(11):33-37.

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[13] 袁凯琦,邓扬,陈道源，医学知识图谱构建技术与研究进展[J].计算机应用研究，2018，35(7)：1929-1936.

基金资助

教育部供需对接就业育人项目(2024092368444)

杨凌职业技术学院产学研基地提升项目(JD24-01)

杨凌职业技术学院教育教学改革基金项目(JG20-90)