胡建宏,孙秀柱,江中良,李青旺,田秀娥
(西北农林科技大学 动物科技学院,陕西 杨凌712100)
农业是人类赖以生存和发展的基础产业,畜牧业已经成为衡量一个国家和地区农业发展水平的重要标志。发展畜牧业的根本任务就是要增加畜禽产品的数量,同时要不断提高其质量,而数量的增加和质量的提高都必须通过繁殖过程、利用繁殖技术来实现[1]。《动物繁殖技术》是动物生物技术的重要组成部分,以动物生殖细胞和胚胎为主要研究对象,通过现代生物技术,研究调控和提高动物繁殖性能、发掘动物繁殖潜能的基本原理与技术。因此,动物繁殖是动物生产的关键环节,而繁殖技术是挖掘动物繁殖潜力的工具,对动物数量的增加和质量的提高均具有重要意义。
《动物繁殖技术》是动物遗传育种与繁殖、动物学等专业研究生的专业课,主要讲解动物繁殖技术的基本知识、基本技术、发展概况、实际运用等相关方面的知识和技能,帮助研究生掌握动物繁殖技术的基本知识、基本技术、发展现状以及研究进展等。随着科学技术的发展和动物繁殖技术研究的不断深入,常规人工授精和胚胎移植、性别控制等一系列高新技术的应用使得动物繁殖的速度更快、生产性能更高,给畜牧业带来了巨大的经济效益和社会效益,为其产业化发展提供了强大的动力和竞争力。
人工授精是家畜繁殖应用最为广泛的一项技术。在人工授精技术中,精液的保存、精子品质的评定、受精技术等是研究重点。通过学习,进一步掌握精液冷冻、常温保存所用的精液保护剂和相关技术;精子品质评定的方法、指标和最新的检测技术等。
通过对该部分课程内容的学习,研究生进一步掌握胚胎移植技术的理论基础,以期在今后的技术运用中能够得心应手。
在畜牧生产中,人们期望依据生产性能的不同而需要不同的动物性别。通过对该部分课程内容的学习,掌握精子DNA的差异、流式细胞仪分离精子的基本原理。在家畜繁育中根据所需性别来灵活应用性别控制技术,以期获得更好的生产效益。
体外生产胚胎是一种新的、更灵活的方法,然而为保证胚胎质量,需要专业性很强的特殊的实验人员和设备。通过对该部分内容的学习,研究生熟练掌握动物卵母细胞体外成熟培养的基本方法、精子获能的基本技术、早期胚胎体外培养技术等,能够运用体外受精技术大批量获取优质胚胎,挖掘良种母畜的繁殖潜能。
胚胎嵌合是家畜育种的一项新技术,人为地用物理的方法使胚胎融合。嵌合的胚胎在体外培养后,即可移入受体。嵌合体从每个胚胎得到一些组织,当一个胚胎在遗传上是雌性,另一个是雄性时,就产生一个性嵌合体。通常这种性嵌合体转化为雄性个体。通过对该部分课程内容的学习,使研究生进一步在掌握技术原理的基础上将胚胎分割和嵌合技术结合运用,为将来通过胚胎嵌合技术从事动物新品种的培育奠定基础。
克隆技术能增加具有优秀或特殊遗传特性的动物数量。体细胞克隆是一项发展很快的技术,对于复制优质基因、生产或复制出转基因动物有重要作用。现已证明来自成年动物的体细胞核能被用来克隆,体细胞克隆技术对于饲养者来说更具吸引力。通过对该部分课程内容的学习,使研究生能够进一步掌握克隆技术--动物繁殖技术领域内的高级技术的原来和方法,为今后从事胚胎工程领域的研究奠定基础。
转基因技术就是把一个生物体的基因转移到另一个生物体DNA中的生物技术。通过对该部分课程内容的学习,使研究生进一步了解并掌握最新的转基因技术原理和手段,并应用转基因技术在基因层面上改善有关动物生产性能的遗传信息,为后续转基因技术研究奠定理论基础,以期通过研究获得高质量、高产量的畜禽新品种。
胚胎干细胞由胚胎内细胞团或原始生殖细胞经体外抑制培养而筛选出的细胞,具有分化发育为各种组织的潜能,即细胞全能性。胚胎干细胞技术包括利用胚胎干细胞生产克隆动物、生产转基因动物、应用于器官组织移植、细胞治疗等。通过对该部分内容的学习,研究生能够进一步掌握干细胞的全能性及重要意义,了解学科前沿,以期为将来从事胚胎工程方面的研究奠定基础,使繁殖技术在家畜新品种培育等方面的应用和改进中有所突破和创新。
依据西北农林科技大学产学研紧密结合的办学特色,依托“985”研究型大学建设的优势资源,突出扎实理论基础和现代生物技术应用的培养,研究《动物繁殖技术》课程在研究生理论教学中的改革和创新,强调理论知识优化与专业技术应用相结合,提高学生对现代动物繁殖技术的认识,从而提升学生掌握、应用和创新动物繁殖技术的能力。
以培养世界一流农业大学科研型研究人才为出发点,充分利用多方科研优势资源,进一步加大对动物繁殖技术应用教学的投入和推广,采用多元化和多媒体的教学方式,综合培养研究生掌握和运用实验技术的科研能力及综合素质。
从相关专业研究生的科研实际出发,加强对《动物繁殖技术》课程的建设,加大对研究生创新能力的培养,创新教学方式、方法、教学管理等多个方面,对《动物繁殖技术》的课程总体进行系统研究和全面提高。
进一步增加和完善多媒体教学的比重,通过多媒体教学使研究生能够清晰明确地了解相关动物繁殖技术的原理、过程和效果,对今后在科研中的技术运用打下基础。例如人工授精技术、胚胎移植技术、体外受精与显微受精、克隆、嵌合体技术等,如果运用常规的课堂教学和实验手段,难以形象地演示,学生难理解、难记忆,教学效果不好。如果使用多媒体课件进行辅助教学,可以非常清晰、完整地在课堂或实验上演示,便于学生观察和感知,顺利突破教学难点。掌握教学重点,教学效果更好。
一是通过网络学术平台搜集动物繁殖学科领域的最新理论、技术、方法以及研究成果,在参考有关学科经典著作的基础上对搜集的信息进行整理编辑,着重增加我校研究生在科研工作中可以应用的相关技术操作的讲解。
二是通过搜集相关动物繁殖技术实际操作过程的教学视频,使教学方式多样化,提升学生的学习兴趣,为相关技术的应用奠定良好的基础,以期研究生在科研应用中能够胸有成竹。
三是采用多媒体设备等现代化教学手段辅助教学,演示动物繁殖技术的实际操作流程,提高研究生对教学内容的直观、具体的认识,并加深印象和理解,显示现代动物繁殖技术在将来的科学研究和畜牧生产中的应用价值。
四是创新教学方法。创新不仅是民族进步的灵魂和国家兴旺发达的动力,也是引领时代发展的风向标和潮流。作为创新人才培养的研究生教育,应该强调对研究生创新精神、创新思维、创新能力的挖掘和培养[2]。研究生已经具有相关学科专业的基本知识基础,也具有探索知识的经验和基本的自学能力,应该广泛、灵活地采用案例式教学、讨论式教学、专题讲座式教学、辩论式教学、研究式教学、学术沙龙以及各种学术报告与讲座等教学方式[3]。使学生主动养成研究式学习的习惯,在潜移默化中形成创新品质。
瞄准学科前沿,不断优化教学内容、搜集学科信息,讲授本领域的最新理论、技术、方法、成果等,使教学能够紧跟《动物繁殖技术》的学科发展步伐。一方面研究生要掌握基本的动物繁殖技术,另一方面要了解学科前沿,初步了解动物繁殖技术在科研和生产中应用存在的问题以及发展前景,启发学生的开拓性思维能力和创新意识,培养和提高其发现问题、分析问题和解决问题的能力[4]。例如,诱导多能干细胞(iPS cell),iPS技术是干细胞研究领域的一项重大突破,解决了干细胞移植医学上的免疫排斥问题,使干细胞向临床应用又迈进了一大步,该成果的研究者获得了2012年的诺贝尔生理学或医学奖,iPS技术在生命科学基础研究和医学领域的优势也已日趋明显[5]。
本着“以人为本,服务同学”的理念,将为农业推广专业学位硕士研究生提供相关在企事业单位进行生产实践达到基础,以期学生能够掌握动物繁殖技术中侧重于生产实践的相关技术;为学术型硕士研究生在实验室进行相关动物繁殖技术研究达到基础,以期能够掌握在未来实验室科研工作中常用的动物繁殖新技术,为将来的进一步深造打好基础。例如,罗伯特·杰弗里·爱德华兹爵士,生殖医学的先驱者,因创建了“体外受精技术”,被授予2010年诺贝尔生理学或医学奖。一门课程的讲授,不但要使学生掌握和了解基础知识,更重要的是要教会学生如何通过有效途径尽可能的获取更多的、更丰富的相关知识,特别是对于像动物繁殖技术这样的学科领域,许多知识都处于动态更新和完善过程中[6]。
动物繁殖技术是当今生命科学领域研究的热点,不但发展迅速,而且信息量大,其中70%以上的最新科技成果以英文(SCI)论文形式第一时间发布[7]。因此,逐步培养研究生用所学英语阅读相关科技文献,获取有关专业知识。结合生物技术方面的其他课程,引导学生通过自学,不仅提高对学习英语的认识,而且借助其获取了专业知识,为其后研究成果的快速发表奠定基础。
考核既是对学生学习效果的检验,也是督促学生学习的重要方法。动物繁殖技术课程的考核是撰写一篇综述性文章,并且最好能够发表。动物繁殖技术为选修课,研究生的导师不同、专业不同、研究方向各异,成绩考核时要求研究生根据各自的研究方向撰写相应的动物生物技术方面的综述性文章,并且要求参阅大量参考文献,尤其是英文文献,这样可使研究生对该领域的研究具有基本的认识。一方面锻炼了研究生的写作能力,另一方面通过大量阅读文献,对各个研究方向的最新进展起码具有基本了解,为以后的选题奠定一定基础。
动物繁殖技术是目前生物技术领域研究的热点,发展迅速。在现有课程内容讲授的基础上,可增加学术报告、学术沙龙、学术会议、科研课题以及学生间的课余学术讨论等,培养思维与创新能力。例如“如何撰写与发表SCI论文”、“在科研工作中如何选题”、“如何设计实验并评价科研想法的可行性”、“如何进行学术交流”等问题邀请科研经验丰富的学者与专家进行系统讲述。对帮助研究生正确把握科研方向、阅读前沿文献、设计实验方案、掌握实验技术与分析实验数据,最终创造科研成果,撰写并发表高水平的研究论文与毕业论文,起到较好的促进作用[8]。因此这些活动课程在课程内容和组织方式可以集中体现研究生教育的学术探究性和研究生的自主学习性。通过“参与课题”、“课外学习”、“听学术报告”等方式来实现对研究生的科学思维和科研方法的锻炼[9]。
动物繁殖技术的应用,既能增加动物群体数量,又能提高群体中优秀基因的比例,从而能够提升动物的繁殖性能和生产性能。因此,动物繁殖新技术的出现和发展会在现代动物繁殖和生产中起到越来越重要的作用,与人们的生活信息相关。《动物繁殖技术》课程有助于增加研究生与现代动物繁殖技术相关的科学素养的熏陶,使相关专业的研究生能够在相关科研工作、技术服务中熟练运用动物繁殖技术,为我国畜牧业的发展增砖添瓦。总体而言,为了进一步讲授好动物繁殖技术课程,需要从三个方面入手:(1)动物繁殖技术课程信息量大,发展快,因而内容更新也快,必须大量收集新技术、新方法和新进展;(2)通过课程内容和教学方法的改革,不断提高学生的学习兴趣,在讲课时列举一些诺贝尔生物物理与医学奖获得者的经典案例,激发学生的学习激情,引导学生努力学习;(3)为了避免单纯教师讲学生听的弊端,可以实施小组讨论,每组设置一个组长,就同学们感兴趣的内容组织学生在课堂上讲授,扮演教师的角色,培养学生的学习兴趣,提升其创新能力。
[1] 谭景和.动物繁殖技术应用进展[J].山东畜牧兽医,2008,29(3):1-3.
[2] 熊华军.研究生培养机制改革的指导理念与实践目标[J].学位与研究生教育,2012(3):61-66.
[3] 王忠伟,陈鹤梅.论研究生培养中的课程创新[J].学位与研究生教育,2006(9):14-17.
[4] 李淑芳,徐春厚,雍艳红.动物免疫学理论课教学改革的探索与实践[J].高等农业教育,2009(7):65-67.
[5] 刘锴栋.细胞工程教学改革与探索[J].现代农业科技,2010(10):30,32.
[6] 王伟霞,李福后.生物技术专业《细胞工程》课程建设与改革[J].科技创新导报,2008(9):245.
[7] 张小兰.论英语的普及性与我国的英语教学[J].教学与管理,2007(12):79-80.
[8] 李凤兰,胡国富,袁强,等.关于研究生培养课程设置的几点建议[J].林区教学,2010(8):4-5.
[9] 王青霞,赵会茹.加强研究生课程体系建设[J].学位与研究生教育,2008(S):94-96.