家畜繁殖学课程教学质量提升的思考

杨 峰,韩雪蕾,刘深贺,林 峰

(河南农业大学,郑州 450046)

家畜繁殖学是研究动物繁殖规律和技术的学科。繁殖学在家畜生产、良种扩繁、品种改良、濒危物种和优良品种保护、生命科学研究、生殖医学研究中发挥着重要作用。对推动畜牧业现代化发展、建设现代种业强国具有重要意义。家畜繁殖学是动物科学专业的必修基础课程,是生命科学中最为活跃的领域之一,主要研究畜禽繁殖的机理和规律,调整和控制繁殖过程,以充分发挥优良种畜的繁殖潜力和遗传性能,促进动物生产性能不断提高。该课程需要学生掌握相关基本知识、操作技能及新的繁殖技术,具有很强的实践性和应用性。课程内容包括动物生殖器官、生殖激素、生殖生理、受精、妊娠、分娩、繁殖管理、繁殖障碍等。为提升家畜繁殖学课程教学质量,文章以河南农业大学家畜繁殖学为例,总结了教学过程中存在的问题、经验总结、改革措施,并提出了课程质量提升的一些思考,希望为各大农业高校的繁殖学课程建设提供一些参考,为培养畜牧业现代化高素质人才提供借鉴。

1 家畜繁殖学课程存在的问题

1.1 教材内容更新缓慢,无法满足社会需求

随着当前经济社会的快速发展,一方面,企业单位对应用型和创新型人才的要求越来越高;另一方面,大学毕业生的就业问题正日益被社会所关注[1]。该现象涉及社会经济发展、高校教育和大学生自身等多方面。如今各学科知识更新日新月异,高校教育需要充分考虑培养目标、学生基础、科技进步及社会需求等多方面的因素。专业课教学需随着时代的发展不断修订更新课程内容。目前许多农业院校针对家畜繁殖学,从培养目标、考核方式、实验项目设置等不同角度出发,开展了相关教学改革并取得了一定的效果[2-5]。但教学内容陈旧且教材更新缓慢的问题依然存在。这无法满足社会对高新专业科技人才的迫切需求,对于优秀人才的培养也非常不利。目前家畜繁殖学本科和研究生教学阶段使用的主要教材如表1所示,其中《Modern Animal Reproduction》为英文版,推荐研究生阶段使用。

表1 家畜繁殖学主要教材Tab.1 Main Textbooks of Livestock Reproduction

1.2 教学模式需要探索创新

随着网络技术、信息技术的发展,教学也在发生着巨大的变化,出现了线上课程、线上线下混合课程等新的教学模式[6]。在新冠疫情蔓延的几年时间里,很多课程教学被迫采用了线上模式,教学质量难以保证[7]。因此,需要进一步思考家畜繁殖学的教育方式。家畜繁殖学的教学重点和难点多、内容抽象,特别是一些繁殖机理和繁殖应用技术,学生理解起来很吃力。家畜繁殖学的教学模式应根据课程特点,采取多元的教学方式,提升学生学习的积极性,提高教学质量。

1.3 学生对行业和就业前景的了解、运用理论解决实际问题的能力不足

为什么学习繁殖学?学习繁殖学将来能做什么工作?很多同学对专业行业和就业前景了解不足,对繁殖学课程的应用前景了解不充分,老师对学生引导介绍也不够,导致学生学习动力不足、兴趣不高。另外随着现代畜牧业的发展,养殖生产过程中应用的繁殖技术和产生的繁殖问题也日趋增多。由于对产业的了解不足,学生难以将所学知识与实践相联系,不会自己提出问题并思考解决方案。理论知识与应用实践脱节,学生运用理论解决实际问题的能力不足,创新能力发展受限。

1.4 教学基地和实验教学平台不够健全,不能充分利用现有的教学资源

家畜繁殖学是技术性和实践性很强的课程,需要学生锻炼动手操作能力,比如不同家畜的采精、小鼠附睾精子的获取和观察、卵母细胞的收集和观察、B超直肠检查卵泡和孕检等。这些实践课程要求学校有相应的实验动物基地、实验动物房、良好的实验室仪器设备等做支持。许多学校由于校内实验基地不健全、校外合作实验基地太远或实验教学平台不健全等原因,无法为学生提供良好的实践教学资源,严重影响家畜繁殖学的教学质量。

2 家畜繁殖学教学质量提升的思考

2.1 引导学生对繁殖学产生兴趣

学习兴趣是学生渴求获得知识、探究参与科学研究活动的积极倾向,是推动学生学习的有效动力,是学习动机中最现实、最活跃的心理因素[4]。兴趣是以需要为基础的,当学生对所学知识感到需要时,就会热心接触、观察并积极探索其奥秘。因此,老师应该让学生通过学习家畜繁殖学专业课,了解整个动物繁殖行业,了解动物繁殖领域的就业前景。让学生知道繁殖的研究和应用场景不仅局限于畜牧场,还可以是生物科技公司、生殖医学中心等等。朱士恩等[4]研究表明,开办专业课程兴趣小组不仅能加深学生对于基础理论知识的理解和掌握、提高他们的科研素养和创新能力,还为家畜繁殖学及交叉学科的发展提供了新思路。为提高学生兴趣,可以在教学过程中讲述人物传记、播放相关视频、介绍相关知识点的前沿研究等。张鲁等[5]问卷调查表明,72.22%的学生认为有必要在动物繁殖学课堂教学中引入专家故事。在课程教学中融入动物繁殖界典型人物故事,一方面培育学生矢志报国的精神,另一方面也可以提高学生的学习兴趣。例如在讲授胚胎移植技术时,可以介绍我国家畜繁殖学奠基人安民教授的故事;在讲授人工授精技术时,可以介绍张明觉、郑丕留和董伟教授的人生故事。让学生感受老一辈科学家在专业上的专著、努力和贡献,同时也了解繁殖学的发展历史。

河南农业大学近年来通过不断改进家畜繁殖学教学方法优化课程内容、丰富教学趣味性,使许多同学对繁殖学这门课程及动物繁殖领域产生了浓厚的兴趣,进而使他们对动物科学专业以及畜牧行业越来越认可。例如2019级本科生张博玉因为对繁殖学深感兴趣,保研时专门选择了繁殖学方向,进入中国农业科学院攻读硕士研究生。

2.2 多渠道获得教学素材,丰富优化课程内容

针对繁殖学教材更新缓慢的问题,在繁殖学教学过程中应结合国内外最新专业书籍和相关科学文献,丰富家畜繁殖学教学素材,使课程图文并茂、生动有趣,以提升教学质量。例如,讲述家畜繁殖学第一章“家畜的生殖器官”时,可以参考《家畜兽医解剖学教程与彩色图谱》(德国,中国农业大学出版社,2009年版,书中有多个常见家畜的生殖系统彩图);讲述性别分化时可以参考前沿研究论文《Knockout of the HMG domain of the porcine SRY gene causes sex reversal in gene-edited pigs》[8],研究者将猪SRY基因的HMG结构域敲除,导致基因编辑猪的性别逆转,如图1所示。讲述精液保存时可以参考侯云鹏等主编的《动物配子与胚胎冷冻保护原理与应用》(第2版)[9]。另外,为了丰富和优化课程内容,可以参考国内外繁殖领域的专著、繁殖学专业学术期刊、网站等为学生提供丰富的彩色教学图片和视频素材。值得推荐的部分国外繁殖领域专著如表2所示。另外,可以在教学中将课件与生殖器官标本或模型、单精子胞浆内显微注射视频、人工授精操作视频等教学素材有机结合起来[10]。合适的教学素材与枯燥的文字描述相比,可以帮助学生更加直观快速地理解知识点。吾热力哈孜·哈孜汗等[11]通过优化教学内容,显著提升了学生学习效果。河南农业大学家畜繁殖学教研组在优化课程内容后,学生的兴趣度、互动率及教学效果均有明显提升。

图1 河南农业大学丰富家畜繁殖学教学素材以提升教学质量Fig.1 Enrichment of teaching materials for Livestock Reproduction to improve teaching quality in Henan Agricultural University

表2 家畜繁殖学相关国外专业名著推荐Tab.2 Recommended foreign professional masterpieces on Animal Reproduction

2.3 利用新媒体,虚拟实验等新技术新方法提升课程质量

为提升本课程教学质量,增强人才培养效果,相关院校和教师对家畜繁殖学理论教学和实践教学进行了一系列的改革和探索。黄贺等[3]发现,采用传统+多媒体教学模式教学的学生成绩显著高于传统教学模式和多媒体教学模式。传统教学和多媒体教学模式相结合,可充分发挥传统教学模式中教师的主导作用及多媒体教学模式的直观和生动性,两者相辅相成,达到理想的教学效果[11]。无论是线下授课还是线上教学,教师和学生之间的良好互动都是必不可少的。在讲授该课程时不能仅采用“一言堂”的填鸭式教学方式。要避免灌输理论知识而缺乏师生之间的互动,而造成学生对理论知识掌握不足、实践动手能力差和创新思维不强等现象[12-13]。案例教学作为动物科学专业课堂教学的重要组成部分,可为打造动物科学专业特色课程、培养创新人才和提升教师教学水平提供有力保障[13]。李井春等[2]将案例式教学法运用到家畜繁殖学的教学过程中,将学生分组,让学生收集资料并编写案例,教师依据学生发言的语言表达、分析思路、结论准确性等进行打分,作为平时成绩的一部分。使学生在上课期间不断交换意见、交流观点,取得了良好的教学效果,使被动接受变成主动学习。乔瑞敏等[14]提出将理论知识与实验操作通过“虚实结合”的方式融合起来,即结合生产实景、虚拟仿真实验,以提高动物科学实验教学的信息化和现代化水平,提高全方位育人水平,促进动物科学实验室育人平台建设。采用启发式、探究式和互动式教学方法,充分调动学生的主动性,提高教学效果;并充分利用多媒体等多样性的教学手段,弥补教学资源的不足;同时深入改革课程考核办法,细化考核细节,构建合理的考核体系等措施,提高实践教学质量[11]。

2.4 围绕教学目标优化课程思政内容

当前我国社会主义建设进入新时代,对高等教育提出了新的要求。高等农业院校担负着为国家培养高级农业人才的重任,更要注重全过程育人的理念[5]。动物繁殖学对于我国畜牧产业健康发展至关重要,是我国畜牧种业振兴的重要保障。家畜繁殖学课程需要融入家国情怀、辩证思维、前沿科技创新、科学家精神等元素,进行社会主义核心价值观培养教育[15]。增强学生知农、爱农、强农、兴农的使命感和责任感,培养解民生之多艰的创新人才。茆达干等[16]认为,可以结合学科发展,对学生进行爱国主义教育;结合现代畜牧业发展,培养有知农爱农情怀的创新人才;应用辩证统一的思维和系统论的原理解析学科问题,培养学生的科学创新思维;以繁殖学实习内容为载体,培养学生尊重生命的伦理素养、不怕劳苦的实干精神、团队合作的互助精神、生态文明的环保理念等道德素养。张鲁等[5]以鲜活的专家人物故事、生动的案例和社会热点引导学生树立坚定的理想信念、矢志报国的情怀和牢固的科学伦理规范意识。

2.5 加强教师队伍建设

很多专家都认为,加强繁殖学教学需要建设强大的教学队伍[17-19]。作者根据调研和查询各学校网站,汇总了国内10所农业大学动物科技学院专门的繁殖学教师人数(截至2023年11月,见图2)。如图2所示,可以看出南京农业大学、中国农业大学和华中农业大学的繁殖学教师团队人数较多,而其他农业大学的繁殖学教师人数相对较少。其中南京农业大学和中国农业大学这两所高校已成立了专门的“动物繁殖系”,其繁殖学教学和科研实力表现也都较为突出。由此可见加强繁殖学教师队伍建设的重要性。另外,可以实行青年教师导师制,使老教师在教学方面给青年教师以全面的指导[20],使青年教师打下扎实教学基本功,有利于教师队伍融入新鲜血液,强化队伍建设。

注：数据来源于调研和相关大学动物科技学院网站。图2 国内部分农业大学家畜繁殖学教师人数Fig.2 Number of faculty members in Livestock Reproduction at selected agricultural universities in China

2.6 以比赛和科研项目促进教学

以专业竞赛为导向,繁殖学老师可引导学生参加“大学生创新创业训练计划项目”“大学生挑战杯”“职业规划大赛”等竞赛[21],以繁殖学相关内容作为参赛课题,促进学生进行课题的探索和研究。以实验操作为牵引,鼓励感兴趣的学生提前进入实验室,参与繁殖学相关的科研项目,通过实际操作运用促进其对知识点的深入学习。以专业论坛为载体,鼓励学生多参加行业论坛、国际行业会议等,使学生了解国外先进科研进展及手法,加强国际交流,增强国际视野。实践证明,参与比赛、论坛或接触实验操作的学生往往会更容易获得院级、校级以上的奖励,这对于学生来说是很大的鼓舞,更能够激发学生学习的热情和对专业的热爱。

3 小 结

作者总结了家畜繁殖学教学过程中存在的几点问题,并提出了课程质量提升的六点思考和经验总结,包括引导学生对繁殖学产生兴趣,提高学习动力;多渠道获得教学素材,丰富优化课程内容;利用新媒体、虚拟实验等新技术、新方法提升课程质量;围绕教学目标优化课程思政内容;加强教师队伍建设;以比赛和科研项目促进教学。