家畜繁殖學課程教學質量提升的思考

楊 峰,韓雪蕾,劉深賀,林 峰

(河南農業大學,鄭州 450046)

家畜繁殖學是研究動物繁殖規律和技術的學科。繁殖學在家畜生產、良種擴繁、品種改良、瀕危物種和優良品種保護、生命科學研究、生殖醫學研究中發揮著重要作用。對推動畜牧業現代化發展、建設現代種業強國具有重要意義。家畜繁殖學是動物科學專業的必修基礎課程,是生命科學中最為活躍的領域之一,主要研究畜禽繁殖的機理和規律,調整和控制繁殖過程,以充分發揮優良種畜的繁殖潛力和遺傳性能,促進動物生產性能不斷提高。該課程需要學生掌握相關基本知識、操作技能及新的繁殖技術,具有很強的實踐性和應用性。課程內容包括動物生殖器官、生殖激素、生殖生理、受精、妊娠、分娩、繁殖管理、繁殖障礙等。為提升家畜繁殖學課程教學質量,文章以河南農業大學家畜繁殖學為例,總結了教學過程中存在的問題、經驗總結、改革措施,并提出了課程質量提升的一些思考,希望為各大農業高校的繁殖學課程建設提供一些參考,為培養畜牧業現代化高素質人才提供借鑒。

1 家畜繁殖學課程存在的問題

1.1 教材內容更新緩慢,無法滿足社會需求

隨著當前經濟社會的快速發展,一方面,企業單位對應用型和創新型人才的要求越來越高;另一方面,大學畢業生的就業問題正日益被社會所關注[1]。該現象涉及社會經濟發展、高校教育和大學生自身等多方面。如今各學科知識更新日新月異,高校教育需要充分考慮培養目標、學生基礎、科技進步及社會需求等多方面的因素。專業課教學需隨著時代的發展不斷修訂更新課程內容。目前許多農業院校針對家畜繁殖學,從培養目標、考核方式、實驗項目設置等不同角度出發,開展了相關教學改革并取得了一定的效果[2-5]。但教學內容陳舊且教材更新緩慢的問題依然存在。這無法滿足社會對高新專業科技人才的迫切需求,對于優秀人才的培養也非常不利。目前家畜繁殖學本科和研究生教學階段使用的主要教材如表1所示,其中《Modern Animal Reproduction》為英文版,推薦研究生階段使用。

表1 家畜繁殖學主要教材Tab.1 Main Textbooks of Livestock Reproduction

1.2 教學模式需要探索創新

隨著網絡技術、信息技術的發展,教學也在發生著巨大的變化,出現了線上課程、線上線下混合課程等新的教學模式[6]。在新冠疫情蔓延的幾年時間里,很多課程教學被迫采用了線上模式,教學質量難以保證[7]。因此,需要進一步思考家畜繁殖學的教育方式。家畜繁殖學的教學重點和難點多、內容抽象,特別是一些繁殖機理和繁殖應用技術,學生理解起來很吃力。家畜繁殖學的教學模式應根據課程特點,采取多元的教學方式,提升學生學習的積極性,提高教學質量。

1.3 學生對行業和就業前景的了解、運用理論解決實際問題的能力不足

為什么學習繁殖學?學習繁殖學將來能做什么工作?很多同學對專業行業和就業前景了解不足,對繁殖學課程的應用前景了解不充分,老師對學生引導介紹也不夠,導致學生學習動力不足、興趣不高。另外隨著現代畜牧業的發展,養殖生產過程中應用的繁殖技術和產生的繁殖問題也日趨增多。由于對產業的了解不足,學生難以將所學知識與實踐相聯系,不會自己提出問題并思考解決方案。理論知識與應用實踐脫節,學生運用理論解決實際問題的能力不足,創新能力發展受限。

1.4 教學基地和實驗教學平臺不夠健全,不能充分利用現有的教學資源

家畜繁殖學是技術性和實踐性很強的課程,需要學生鍛煉動手操作能力,比如不同家畜的采精、小鼠附睪精子的獲取和觀察、卵母細胞的收集和觀察、B超直腸檢查卵泡和孕檢等。這些實踐課程要求學校有相應的實驗動物基地、實驗動物房、良好的實驗室儀器設備等做支持。許多學校由于校內實驗基地不健全、校外合作實驗基地太遠或實驗教學平臺不健全等原因,無法為學生提供良好的實踐教學資源,嚴重影響家畜繁殖學的教學質量。

2 家畜繁殖學教學質量提升的思考

2.1 引導學生對繁殖學產生興趣

學習興趣是學生渴求獲得知識、探究參與科學研究活動的積極傾向,是推動學生學習的有效動力,是學習動機中最現實、最活躍的心理因素[4]。興趣是以需要為基礎的,當學生對所學知識感到需要時,就會熱心接觸、觀察并積極探索其奧秘。因此,老師應該讓學生通過學習家畜繁殖學專業課,了解整個動物繁殖行業,了解動物繁殖領域的就業前景。讓學生知道繁殖的研究和應用場景不僅局限于畜牧場,還可以是生物科技公司、生殖醫學中心等等。朱士恩等[4]研究表明,開辦專業課程興趣小組不僅能加深學生對于基礎理論知識的理解和掌握、提高他們的科研素養和創新能力,還為家畜繁殖學及交叉學科的發展提供了新思路。為提高學生興趣,可以在教學過程中講述人物傳記、播放相關視頻、介紹相關知識點的前沿研究等。張魯等[5]問卷調查表明,72.22%的學生認為有必要在動物繁殖學課堂教學中引入專家故事。在課程教學中融入動物繁殖界典型人物故事,一方面培育學生矢志報國的精神,另一方面也可以提高學生的學習興趣。例如在講授胚胎移植技術時,可以介紹我國家畜繁殖學奠基人安民教授的故事;在講授人工授精技術時,可以介紹張明覺、鄭丕留和董偉教授的人生故事。讓學生感受老一輩科學家在專業上的專著、努力和貢獻,同時也了解繁殖學的發展歷史。

河南農業大學近年來通過不斷改進家畜繁殖學教學方法優化課程內容、豐富教學趣味性,使許多同學對繁殖學這門課程及動物繁殖領域產生了濃厚的興趣,進而使他們對動物科學專業以及畜牧行業越來越認可。例如2019級本科生張博玉因為對繁殖學深感興趣,保研時專門選擇了繁殖學方向,進入中國農業科學院攻讀碩士研究生。

2.2 多渠道獲得教學素材,豐富優化課程內容

針對繁殖學教材更新緩慢的問題,在繁殖學教學過程中應結合國內外最新專業書籍和相關科學文獻,豐富家畜繁殖學教學素材,使課程圖文并茂、生動有趣,以提升教學質量。例如,講述家畜繁殖學第一章“家畜的生殖器官”時,可以參考《家畜獸醫解剖學教程與彩色圖譜》(德國,中國農業大學出版社,2009年版,書中有多個常見家畜的生殖系統彩圖);講述性別分化時可以參考前沿研究論文《Knockout of the HMG domain of the porcine SRY gene causes sex reversal in gene-edited pigs》[8],研究者將豬SRY基因的HMG結構域敲除,導致基因編輯豬的性別逆轉,如圖1所示。講述精液保存時可以參考侯云鵬等主編的《動物配子與胚胎冷凍保護原理與應用》(第2版)[9]。另外,為了豐富和優化課程內容,可以參考國內外繁殖領域的專著、繁殖學專業學術期刊、網站等為學生提供豐富的彩色教學圖片和視頻素材。值得推薦的部分國外繁殖領域專著如表2所示。另外,可以在教學中將課件與生殖器官標本或模型、單精子胞漿內顯微注射視頻、人工授精操作視頻等教學素材有機結合起來[10]。合適的教學素材與枯燥的文字描述相比,可以幫助學生更加直觀快速地理解知識點。吾熱力哈孜·哈孜汗等[11]通過優化教學內容,顯著提升了學生學習效果。河南農業大學家畜繁殖學教研組在優化課程內容后,學生的興趣度、互動率及教學效果均有明顯提升。

圖1 河南農業大學豐富家畜繁殖學教學素材以提升教學質量Fig.1 Enrichment of teaching materials for Livestock Reproduction to improve teaching quality in Henan Agricultural University

表2 家畜繁殖學相關國外專業名著推薦Tab.2 Recommended foreign professional masterpieces on Animal Reproduction

2.3 利用新媒體,虛擬實驗等新技術新方法提升課程質量

為提升本課程教學質量,增強人才培養效果,相關院校和教師對家畜繁殖學理論教學和實踐教學進行了一系列的改革和探索。黃賀等[3]發現,采用傳統+多媒體教學模式教學的學生成績顯著高于傳統教學模式和多媒體教學模式。傳統教學和多媒體教學模式相結合,可充分發揮傳統教學模式中教師的主導作用及多媒體教學模式的直觀和生動性,兩者相輔相成,達到理想的教學效果[11]。無論是線下授課還是線上教學,教師和學生之間的良好互動都是必不可少的。在講授該課程時不能僅采用“一言堂”的填鴨式教學方式。要避免灌輸理論知識而缺乏師生之間的互動,而造成學生對理論知識掌握不足、實踐動手能力差和創新思維不強等現象[12-13]。案例教學作為動物科學專業課堂教學的重要組成部分,可為打造動物科學專業特色課程、培養創新人才和提升教師教學水平提供有力保障[13]。李井春等[2]將案例式教學法運用到家畜繁殖學的教學過程中,將學生分組,讓學生收集資料并編寫案例,教師依據學生發言的語言表達、分析思路、結論準確性等進行打分,作為平時成績的一部分。使學生在上課期間不斷交換意見、交流觀點,取得了良好的教學效果,使被動接受變成主動學習。喬瑞敏等[14]提出將理論知識與實驗操作通過“虛實結合”的方式融合起來,即結合生產實景、虛擬仿真實驗,以提高動物科學實驗教學的信息化和現代化水平,提高全方位育人水平,促進動物科學實驗室育人平臺建設。采用啟發式、探究式和互動式教學方法,充分調動學生的主動性,提高教學效果;并充分利用多媒體等多樣性的教學手段,彌補教學資源的不足;同時深入改革課程考核辦法,細化考核細節,構建合理的考核體系等措施,提高實踐教學質量[11]。

2.4 圍繞教學目標優化課程思政內容

當前我國社會主義建設進入新時代,對高等教育提出了新的要求。高等農業院校擔負著為國家培養高級農業人才的重任,更要注重全過程育人的理念[5]。動物繁殖學對于我國畜牧產業健康發展至關重要,是我國畜牧種業振興的重要保障。家畜繁殖學課程需要融入家國情懷、辯證思維、前沿科技創新、科學家精神等元素,進行社會主義核心價值觀培養教育[15]。增強學生知農、愛農、強農、興農的使命感和責任感,培養解民生之多艱的創新人才。茆達干等[16]認為,可以結合學科發展,對學生進行愛國主義教育;結合現代畜牧業發展,培養有知農愛農情懷的創新人才;應用辯證統一的思維和系統論的原理解析學科問題,培養學生的科學創新思維;以繁殖學實習內容為載體,培養學生尊重生命的倫理素養、不怕勞苦的實干精神、團隊合作的互助精神、生態文明的環保理念等道德素養。張魯等[5]以鮮活的專家人物故事、生動的案例和社會熱點引導學生樹立堅定的理想信念、矢志報國的情懷和牢固的科學倫理規范意識。

2.5 加強教師隊伍建設

很多專家都認為,加強繁殖學教學需要建設強大的教學隊伍[17-19]。作者根據調研和查詢各學校網站,匯總了國內10所農業大學動物科技學院專門的繁殖學教師人數(截至2023年11月,見圖2)。如圖2所示,可以看出南京農業大學、中國農業大學和華中農業大學的繁殖學教師團隊人數較多,而其他農業大學的繁殖學教師人數相對較少。其中南京農業大學和中國農業大學這兩所高校已成立了專門的“動物繁殖系”,其繁殖學教學和科研實力表現也都較為突出。由此可見加強繁殖學教師隊伍建設的重要性。另外,可以實行青年教師導師制,使老教師在教學方面給青年教師以全面的指導[20],使青年教師打下扎實教學基本功,有利于教師隊伍融入新鮮血液,強化隊伍建設。

注：數據來源于調研和相關大學動物科技學院網站。圖2 國內部分農業大學家畜繁殖學教師人數Fig.2 Number of faculty members in Livestock Reproduction at selected agricultural universities in China

2.6 以比賽和科研項目促進教學

以專業競賽為導向,繁殖學老師可引導學生參加“大學生創新創業訓練計劃項目”“大學生挑戰杯”“職業規劃大賽”等競賽[21],以繁殖學相關內容作為參賽課題,促進學生進行課題的探索和研究。以實驗操作為牽引,鼓勵感興趣的學生提前進入實驗室,參與繁殖學相關的科研項目,通過實際操作運用促進其對知識點的深入學習。以專業論壇為載體,鼓勵學生多參加行業論壇、國際行業會議等,使學生了解國外先進科研進展及手法,加強國際交流,增強國際視野。實踐證明,參與比賽、論壇或接觸實驗操作的學生往往會更容易獲得院級、校級以上的獎勵,這對于學生來說是很大的鼓舞,更能夠激發學生學習的熱情和對專業的熱愛。

3 小 結

作者總結了家畜繁殖學教學過程中存在的幾點問題,并提出了課程質量提升的六點思考和經驗總結,包括引導學生對繁殖學產生興趣,提高學習動力;多渠道獲得教學素材,豐富優化課程內容;利用新媒體、虛擬實驗等新技術、新方法提升課程質量;圍繞教學目標優化課程思政內容;加強教師隊伍建設;以比賽和科研項目促進教學。