“新农科”背景下动物育种学课程教学改革探索

凡文磊，张名爱，王宝维

（青岛农业大学动物科技学院 山东 青岛 266109）

种业振兴，人才是关键。高等农林院校是我国畜禽种业人才培养的主渠道，为我国畜牧业发展输送了大量专业技术人才。然而，在国家实施种业振兴重大战略的新形势下，现有的人才培养模式已不能满足发展需要。2019 年，新农科建设安吉研讨会正式发布《安吉共识——中国新农科建设宣言》，会议提出了新农科建设的共识、任务、目标和责任，为我国高等农林教育发展和新农科人才培养指明了方向[1]。新农科建设背景下，学校立足我国畜禽种业发展现状，探索改革卓越种业人才培养模式，优化理论和实践教学方法，加强思政教育，注重培育学生的实践能力和创新能力，培养一批具有国际视野和三农情怀，业务素质过硬的种业创新人才，是助力我国种业振兴，打赢“种业翻身仗”的关键[2]。

动物育种学是动物科学专业的骨干专业课程，是利用遗传学理论，研究改良畜禽遗传特性，提高生产性能水平，培育满足市场需求的新品种或品系的一门交叉性学科。动物育种学具有很强的实践性和操作性，与畜牧产业发展具有密切联系。随着畜牧种业的快速发展，新的育种技术和理论不断涌现，信息化技术、智能化技术和自动化技术在畜牧育种中发挥着越来越重要的作用，也对农林高校的种业人才培养模式提出了更高的要求。因此，迫切需要对动物育种学课程中存在的问题进行剖析，探索教学方法和考核模式的改革，从而增强学生分析、总结并解决问题的创新能力和实践能力，塑造学生的种业情怀，使课程教学更好地为培养新农科种业人才服务。

1 新农科背景下动物育种学课程教学现状

1.1 学生学习兴趣低，缺乏历史责任感和使命感

动物育种学的实践性极强，内容涉及遗传学、统计学、概率论和线性代数等多门学科的基础知识。动物育种学的理论原理涉及大量的公式推导。同时，传统课堂教学往往偏重于理论知识的传授与考核，缺少与育种实践的结合。学生面对复杂抽象的知识、计算公式，往往感到难以理解，兴趣不高，甚至产生抵触心理。另外，畜牧业本身属于工作环境艰苦的行业，由于防疫需要，很多畜禽育种企业选址偏僻，并采用全封闭式管理。但传统教学未能对学生进行正确引导，未能让学生对所从事的行业形成全面的认识，学生只看到工作的艰苦，却看不到这项工作所产生的巨大社会价值和个人价值实现，欠缺对种业振兴事业的历史责任感和使命感[3]。

1.2 课程内容单一陈旧，缺乏时代特色

近年来，生物育种技术不断取得突破，以奶牛、生猪和肉鸡为代表的主要畜禽物种均已进入“常规育种+现代生物技术育种+信息化育种”的育种4.0 时代。全基因组选择、基因编辑、合成生物及人工智能高度融合发展是新一轮育种技术革命的典型特征[4]。特别是在表型组高通量精准测定和基因组遗传评估理论与技术等方面发展迅速，极大推进了现代动物育种的进步。因此，现代动物育种理论和实践具有非常鲜明的时代特色，但是我们在教材编写和课程内容设计时往往很难将这些前沿育种知识融入课题教学。同时，很多教师自身不参与育种实践，对遗传原理如何应用于育种生产也缺少思考和理解，无法举一反三，难以将前沿育种知识用形象生动的方式传递给学生。

1.3 科研实践育人潜力挖掘不足

高等农林院校是种业振兴人才培养和科学研究的主阵地。教学与科研本应该相辅相成，相互促进[5]。但是，现阶段由于一些管理机制的限制，学生很难获得进入实验室和科研团队的机会，学校的高水平科研团队和科研平台未能充分发挥其育人作用，大学生的创新能力和实践能力难以得到提高。同时，高校教师在指导学生完成毕业论文时，学生能够用来开展研究的时间太短，无法接受系统的训练并完整地开展研究课题，使得本科生实践能力培养变成了教师的一项沉重负担。因此，大多数高校的高水平科研平台往往无法充分吸纳本科生开展研究工作，难以发挥其育人潜力。

1.4 考核方式单一，未能全面评估学生的创新潜力

教学的主体和目标在于学生，教学效果的评价也应以学生为中心[6]。传统的动物育种学教学模式侧重知识点的传授，考核形式单一，多数教学单位都通过期末考试和课程论文两种方式来考核，而学生通常通过突击学习来应付考试，完成的论文也是东拼西凑而来。这种考核方式难以全面评估学生对知识的综合分析与应用能力，也无法推动学生开动大脑、发散思维进行创新。

2 新农科背景下动物育种学课程教学改革思路

2.1 总体思路

新农科背景下，动物育种学课程教学改革应首先服务于种业振兴和乡村振兴国家重大战略的实施，以畜禽种业发展需求为导向，以产学研融合发展为牵引，通过重构课程教学体系，强化实践教学环节，激发和塑造学生的种业情怀，培养学农、爱农、知农、为农的高素质畜牧人才。

2.2 理论教学改革

2.2.1 课程教学融合思政元素，增强价值塑造

“立德树人，德育为先”。新农科背景下动物育种学人才培养的首要目标是要培育一批能深入基层、热爱畜牧业的青年骨干，让他们为乡村建设注入活力。因此，在课程教学过程中，教师需要强化思政理念，将理想信念教育、民族文化教育、爱国敬业教育贯穿教学全过程，使学生成为具有强大时代责任感、历史使命感的专业人才。

我国动物育种学的发展历程漫长，成果丰硕，有非常多的思政元素和思政案例可供挖掘。如在讲述家畜的起源、驯化与品种时，教师可以向学生介绍我国丰富的动物种质资源及其在新品种培育中的价值，启发学生的民族自豪感和自信心。在讲述家畜品种和品系培育时，教师结合白羽肉鸭等实际育种案例，介绍老一辈动物育种学家为实现种业自立自强，潜心研究的科学故事，既能提高学生的学习兴趣，又能启发学生艰苦奋斗、勇于创新的精神。在讲述生产性能测定和生物育种新技术时，教师以肉鸭自动化剩余采食量测定技术、全基因组选择育种等为例，提醒学生动物育种领域技术水平发展之快，要增强危机感和使命感。教师通过在课堂教学过程中引入这些思政案例，既能丰富课堂教学内容，提高学生的学习兴趣，又能培养学生爱国敬业、学农爱农的品质。

2.2.2 灵活运用多种教学手段，调动学生的学习主动性

传统的灌输式教学方法限制了学生主动学习、发挥创造力的可能性，动物育种学课程教学改革中的首要任务就是把课堂交还给学生，使其成为课堂教学的主体。因此，在保持课堂讲授模式有益之处的前提下，根据动物育种学课程教学内容的特点，积极引入启发式、案例式、互动式教学方法，探索应用雨课堂、超星学习通等互联网工具开展翻转课堂、线上线下混合教学、OBE 教学、BOPPPS 教学、SPOC 教学等。例如，扬州大学采用SPOC 教学方法将《动物育种学》教材内容与科学前沿动态整合，使教学活动更加灵活、丰富，结构更为多元化，取得了较好的教学实践效果[7]；西南民族大学采用以学生为中心的BOPPPS 教学模式来开展“动物育种学”教学，相比于传统教学模式，显著提高了学生的创新意识、实践技能和科研素养[8]；华南农业大学探索了引导式小组式教学模式，该教学模式突出以学生为主体，强调学生在教学中的核心地位和主导地位，通过重构师生关系，引导学生将育种理论与实践相结合，显著提高了课程教学质量。兰州大学和华中农业大学等高校充分利用网络资源开展线上线下混合式教学，利用教材配套数字资源以及中国MOOC 视频教学资源开展教学工作，同时积极引入基因组育种等前沿育种技术，获得了良好的教学效果。通过引入新教学方法，能够使课堂教学的形式更加灵活、内容更加丰富，学生对课堂的参与度也更高，有效发挥了学生的主观能动性和创造性，达到优化教学效果的目的。

2.2.3 开展第二课堂教学，拓宽学生的科学视野

第一课堂是学校培养人才的主阵地，承担着传授专业知识的核心任务，而第二课堂则通过拓展、延伸，拓宽学生知识的深度和广度，对第一课堂起到重要的补充作用[9]。青岛农业大学动物科技学院在第二课堂教学方面做出了一些探索，通过与中国农业科学院北京畜牧兽医研究所开展教学科研合作共建，积累了强大的第二课堂产业导师团队。校内任课教师团队根据自身科研业务方向和教学进度，各自选聘专家教授，围绕牛、羊、猪和禽等分别开展第二课堂专题讲授。例如，针对白羽肉鸭新品种“中新鸭”的培育，学校聘请了北京畜牧所的专家从育种方案制订、育种实施、品种审定和育种新技术应用四个方面开展专题讲座，使学生了解到第一课堂上学习的理论知识应如何应用到育种生产实践，进而培育出新品种。此外，青岛农业大学还以科技小院为载体，创新育人模式，建设了8 个畜牧相关国家级科技小院。这些小院大多承担有保种或育种任务，在第二课堂教学中，学生可以通过远程监控视频观看科技小院的设施设备和生产活动，比课堂教学展示图片更为生动。同时，在每年暑期和寒假，科技小院还可以接收部分本科生进行实践锻炼。科技小院模式破解了产教融协同育人的难题，从课程设置与产业链条联动、生产实践和产业需求互动、学位论文和产业瓶颈共融等几个方面，实现了校内校外，教学、科研和实践平台的协同发展。通过这些丰富多样的第二课堂活动，不仅可以使第二课堂与第一课堂的教学活动紧密结合，而且能使学生更系统地感知育种理论的产业价值，增强学生的学习热情，拓宽其科学视野。

2.3 实践教学改革

2.3.1 融合育种实践优质案例，激发学生的求知欲

山东省是畜牧业大省，也是畜禽育种创新的主阵地。“十三五”以来，山东省畜禽种业发展势头迅猛，先后培育出鲁西黑头羊、鲁中肉羊、中新白羽肉鸭、益生909 小型肉鸡等新品种或培育品种（配套系）达到24 个，为畜禽种业创新人才的培养提供了广阔的舞台[10]。将这些成功的育种项目在执行过程中产生的资料、有益经验和有趣故事进行归纳总结，使之在形式上能够适应教学需求，形成优质教学案例。这些案例引入教学环节以后，学生通过育种实例，对抽象晦涩的育种原理进行模拟分析，快速拉近课堂教学与育种实践的距离，激发学生学习的兴趣和热情[11]。同时，第三次全国畜禽遗传资源普查也已经进入收尾阶段，不仅对我国畜禽遗传资源家底有了更准确的了解，也积累了大量的保种育种典型案例，如五龙鹅保种、马踏湖鸭遗传资源发掘、微山麻鸭保种，以及烟台 糠鸡遗传资源的重新发现等。将典型案例引入教学环节，能够开阔学生的专业视野，提升其学习热情，达成更好的教学效果。

2.3.2 科研反哺教学，培养学生的创新能力

教学和科研是不可分割、相互促进的两个方面。坚持教学促进科研，科研反哺教学对于培养学生的创新实践能力具有重要的作用。高校教师大多承担有科研项目，并通过培养研究生的形式来执行研究任务，如果能够吸纳一部分本科生进入科研团队，与研究生一同完成科研项目，将有助于锻炼学生的创新能力。可以采取以赛促学的方法来调动学生参与科研实践的积极性，如指导本科生申请大学生创新创业项目。科研团队还可以设置实验室开放日，组织学生进入实验室，近距离了解实验室的发展历程、仪器设备、承担的科研项目和研究方向，学生能够更真切地感受到生物育种领域的发展现状，能够更好地激发学生的科研热情。

2.3.3 校企合作，训练学生的育种实操技能

强化实践教学，离不开优质的企业资源，高校产生的教学科研成果最终要在企业落地生根。青岛农业大学动物科技学院非常重视产学研合作，积极与省内外育种企业合作建设教学实践基地，让学生学到了书本上学不到的知识。依托合作企业，青岛农业大学还建设了8 个动物育种相关科技小院，这些小院在完成研究生培养任务的同时，也接纳本科生进行实践锻炼，锻炼学生的实操技能。任课教师还可根据教学需要，利用合作企业的真实育种数据设计实践教学内容，编写实验指导教材，如应用当前主流的AS-reml 软件估算遗传参数和blup 育种值，实现种畜遗传评估，使学生真正了解选种的实际操作流程。

2.4 考核方式改革

2.4.1 试题库的建设

学业考核是评价教学效果和学生培养质量的基本手段，而试题库则是实现客观评价的前提。精心设计的优质试题库应能够全面覆盖基本概念、基本理论和知识点，并客观反映学生分析、归纳、总结和解决实际问题的能力。青岛农业大学动物育种学课程教学采用团队授课、小班教学的方式开展，教学团队严格根据教学大纲和教学目标，设计了涵盖名称解释、单选题、填空题、判定题、计算题、简答题和讨论题等1000 多道难易程度不等的常规题型，并制订参考答案。为了更好地评价学生查阅文献、组织文字材料的能力，课程组还精心设计了育种方案规划、育种典型案例总结等开放答案的题目。所有题目均上传到超星学习通平台，在课堂教学过程中，教师可根据需要随时抽取试题，对学生进行考核，保证学生既能掌握基本的理论知识，又不至于死记硬背。

2.4.2 考核方法多样化改革

青岛农业大学动物育种学课程考核采用全过程学业评价方式，更注重学生平时的学习表现，改变传统的“一考定成绩”的弊病，使学生将学习功夫用在平时，防止考前突击复习，考后迅速遗忘现象的发生。全过程学业评价体系中，课堂测试、单元测验、分组汇报等平时表现与期末成绩各占50%。同时，为防止平时成绩过高，学生浑水摸鱼，期末考试形同虚设，课程组专门为期末考试设置了“强制达标线”，若期末成绩不达标，则直接判定成绩不合格。改革考核方式后，学生对课程学习的重视程度明显提高，教学效果得到改善。尤其是在分组汇报环节，学生针对新技术、新品种等分组收集资料并制作PPT进行汇报，明显调动了学生的学习积极性，培养了学生自主查阅文献资料、归纳总结、PPT 制作美化、团队分工协作和演讲展示等多方面的综合技能。

3 结语

畜牧业是关系国计民生的重要产业，肉蛋奶产量是百姓“菜篮子”“肉盘子”“奶瓶子”供给的重要保障。在影响畜牧业生产效率的诸多因素中，畜禽品种起主导作用，贡献率达40%。“十四五”以来，国家提出种业振兴的重大战略需求，将种业作为基础性、战略性产业予以重点支持。种业发展的关键在人才，基础在教育。动物育种学课程应响应国家“种业振兴”国家重大战略的号召，加快推进新农科建设，强化价值塑造，培养和造就一批学农、爱农、知农、为农的新农科种业人才，为打赢“种业翻身仗”奉献力量，同时也为引导高等农林教育教学改革起到示范作用。