家畜繁殖學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)改革探討

王春秀,韓雪蕾,孫桂榮,王克君 (河南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，河南鄭州 450046)

家畜繁殖學(xué)是農(nóng)林院校畜牧類動(dòng)科專業(yè)的必修專業(yè)課，該課程的學(xué)習(xí)為學(xué)生今后從事家畜繁育提供知識(shí)積淀，而家畜繁殖學(xué)實(shí)驗(yàn)課是對(duì)理論課的重要補(bǔ)充，是對(duì)實(shí)踐原理的驗(yàn)證，也是生產(chǎn)技術(shù)的實(shí)踐操作，其特點(diǎn)是與活體動(dòng)物相結(jié)合開展相應(yīng)實(shí)驗(yàn)，是實(shí)踐性極強(qiáng)、與生產(chǎn)實(shí)踐結(jié)合極其緊密的一門實(shí)驗(yàn)課。因此，該實(shí)驗(yàn)課要求學(xué)生掌握動(dòng)物繁殖應(yīng)具備的操作技能和注意事項(xiàng)，制訂有效的繁殖技術(shù)措施，使母畜保持較高的繁殖力，從而提高生產(chǎn)效益。為學(xué)生畢業(yè)工作后從事生產(chǎn)一線的動(dòng)物繁殖方面的工作打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。該研究從河南農(nóng)業(yè)大學(xué)家畜繁殖學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)改革實(shí)際出發(fā)，對(duì)該課程教學(xué)存在的問題進(jìn)行分析和總結(jié)，以期為相關(guān)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供參考。

1 目前實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中存在問題

目前河南農(nóng)業(yè)大學(xué)家畜繁殖學(xué)課程總學(xué)時(shí)56學(xué)時(shí)，其中理論學(xué)時(shí)36學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)課學(xué)時(shí)20學(xué)時(shí)，傳統(tǒng)安排10個(gè)實(shí)驗(yàn)(表1)。這10個(gè)實(shí)驗(yàn)均需要提前對(duì)實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行處理，因活體處理時(shí)間較長，由實(shí)驗(yàn)課教師完成實(shí)驗(yàn)課的前期處理，課堂上，教師講解操作流程以及操作注意事項(xiàng)，學(xué)生做最后一步實(shí)驗(yàn)，由于受到學(xué)時(shí)的限制，科研性實(shí)驗(yàn)變?yōu)轵?yàn)證性實(shí)驗(yàn)和模仿性實(shí)驗(yàn)，這種教師為主導(dǎo)，學(xué)生參與最后一步的課程設(shè)計(jì)，跟不上時(shí)代發(fā)展的需求。由于學(xué)生無法親自動(dòng)手操作，降低了對(duì)實(shí)驗(yàn)的積極性和主動(dòng)性。如小鼠的促性腺激素的測(cè)定以及效應(yīng)分析，分析不同濃度的促性腺激素對(duì)小鼠子宮的影響，需要實(shí)驗(yàn)開始前72 h對(duì)小鼠注射不同濃度的激素處理。小鼠飼養(yǎng)和激素注射均由實(shí)驗(yàn)教師完成，學(xué)生無法參與前期的實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備，只是對(duì)小鼠做致死處理，進(jìn)行子宮采集和對(duì)比實(shí)驗(yàn)，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。因?yàn)闆]有參與對(duì)小鼠的激素注射、飼養(yǎng)管理等環(huán)節(jié)，缺少親身的實(shí)踐，自己再去做該課題，往往無法下手。學(xué)生缺乏自主性，沒有創(chuàng)新精神，也沒有掌握到真正的技術(shù)，而且容易對(duì)實(shí)驗(yàn)失去興趣，只有改變這種傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀，才能與時(shí)俱進(jìn)地學(xué)到本領(lǐng)。

表1 原有實(shí)驗(yàn)課安排Table 1 The original experimental class arrangement

理論課上課過程中，教師向?qū)W生傳授最新的繁殖技術(shù)和理論，讓學(xué)生對(duì)家畜繁殖領(lǐng)域的最新研究成果有所了解。但實(shí)驗(yàn)課受教學(xué)經(jīng)費(fèi)和儀器更新的影響，一些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目采用的還是傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方法，如冷凍精液的制作、保存和解凍的實(shí)驗(yàn)，其傳統(tǒng)步驟為采精、精液稀釋、甘油平衡、制作、凍精收集、點(diǎn)數(shù)、標(biāo)記、冷凍保存等。從采精到冷凍保存，每個(gè)環(huán)節(jié)均需要進(jìn)行精液品質(zhì)檢查，步驟復(fù)雜，一次性保存的精液數(shù)量有限，在實(shí)際生產(chǎn)中，該方法已經(jīng)被淘汰。新的方法是利用細(xì)管灌裝技術(shù)，選用0.5 mL的試管，一次可以保存數(shù)百支甚至上千支精液，大大提高了效率，節(jié)約了時(shí)間和資源。理論課堂教師介紹新的科學(xué)方法，但在實(shí)際實(shí)驗(yàn)課中由于各種原因無法用到，影響到教學(xué)效果。如果理論和實(shí)驗(yàn)課能同步，新技術(shù)與方法能在實(shí)驗(yàn)課中得以運(yùn)用，學(xué)生則既能夠加強(qiáng)動(dòng)手操作，也能夠增長見識(shí)、提高能力。

繁殖學(xué)實(shí)驗(yàn)不同于其他學(xué)科實(shí)驗(yàn)，是一門實(shí)踐性極強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)材料是活體動(dòng)物，注重實(shí)踐操作，否則無法掌握相關(guān)理論和技術(shù)要點(diǎn)。如母畜直腸檢查的實(shí)驗(yàn)，這個(gè)實(shí)驗(yàn)為母畜的發(fā)情鑒定、人工授精、妊娠診斷和某些類型的生殖器官疾病的檢查與治療打下基礎(chǔ)，開展該實(shí)驗(yàn)需要有馬、驢、牛等活體實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，但現(xiàn)在很多高校在市區(qū)，市區(qū)內(nèi)不能養(yǎng)殖畜禽等動(dòng)物，實(shí)驗(yàn)基地一般在郊外，有些單位沒有相關(guān)的實(shí)驗(yàn)基地，即使有基地，可用于直腸檢測(cè)的動(dòng)物養(yǎng)殖數(shù)量也很少。進(jìn)行直腸檢查操作時(shí)，如果母畜固定不好，可能受驚嚇，容易造成人員受傷，遇到母畜不配合，操作起來非常困難，既要小心謹(jǐn)慎避免腸壁損傷或者破裂，也要時(shí)刻關(guān)注母畜的精神狀態(tài)。為讓學(xué)生準(zhǔn)確找到子宮位置，一般需要有經(jīng)驗(yàn)的教師把手伸進(jìn)母畜的直腸，握住子宮底，學(xué)生同時(shí)將手伸入觸摸子宮角，以確定卵巢的位置。因?yàn)槊课粚W(xué)生都動(dòng)手操作，整個(gè)實(shí)驗(yàn)需要很長時(shí)間才能完成，對(duì)動(dòng)物產(chǎn)生很強(qiáng)的應(yīng)激，也違背動(dòng)物福利?；谝陨显?，部分高校沒有開設(shè)這個(gè)實(shí)驗(yàn)。同類實(shí)驗(yàn)課，比如母畜的陰道檢查和輸精實(shí)驗(yàn)課也鮮有開設(shè)。

2 提高教學(xué)質(zhì)量的措施

根據(jù)培養(yǎng)方案，動(dòng)物繁殖學(xué)教學(xué)大綱學(xué)時(shí)有了壓縮，因此，實(shí)驗(yàn)課的學(xué)時(shí)也減少很多，針對(duì)這些問題，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱，與前期其他課程對(duì)接，刪除不必要的實(shí)驗(yàn)，整合相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，如雌性和雄性動(dòng)物生殖器官的標(biāo)本觀察，在動(dòng)物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)中已經(jīng)學(xué)習(xí)，就不用再開展，優(yōu)化后的實(shí)驗(yàn)見表2。為方便各門課程實(shí)驗(yàn)課的相互銜接，實(shí)驗(yàn)課互通開展，河南農(nóng)業(yè)大學(xué)教務(wù)處已開展實(shí)驗(yàn)課線上系統(tǒng)填寫，為優(yōu)化實(shí)驗(yàn)課、查閱和刪除重復(fù)性的實(shí)驗(yàn)提供便捷。設(shè)計(jì)相關(guān)的綜合大實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)室操作，如設(shè)計(jì)家畜從發(fā)情的鑒定，到人工授精，再到母畜妊娠等一系列環(huán)節(jié)作為綜合大實(shí)驗(yàn)，將相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)串聯(lián)。

表2 優(yōu)化后的實(shí)驗(yàn)Table 2 The optimized experiment

針對(duì)實(shí)驗(yàn)步驟煩瑣，操作時(shí)間長的實(shí)驗(yàn)，建立以學(xué)生為主體，教師為輔導(dǎo)的教學(xué)方式。如小鼠的早期胚胎發(fā)育和胚胎移植實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)包括沖卵液和培養(yǎng)液的配制、小鼠人工催情和超數(shù)排卵、受精卵和胚囊的獲得、假孕鼠的制作、胚胎移植、實(shí)驗(yàn)結(jié)果觀察等環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的教學(xué)方式是教師講解內(nèi)容，配制試劑，注射藥劑，處死懷孕小鼠獲取胚胎，移植胚胎，獲得受精卵，僅僅讓學(xué)生觀察最后的囊胚發(fā)育和移植。改進(jìn)后的教學(xué)方式為學(xué)生自己講解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，教師補(bǔ)充相關(guān)細(xì)節(jié)，學(xué)生自主配試劑和注射，自己獲取胚胎和移植。學(xué)生自己動(dòng)手操作，提高實(shí)驗(yàn)的參與感，即使得到失敗的結(jié)果也會(huì)從中獲得經(jīng)驗(yàn)，學(xué)到難忘的實(shí)踐知識(shí)。另外，也可以采取線上線下相結(jié)合、傳統(tǒng)教學(xué)方法與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)相結(jié)合、個(gè)人操作和分組討論相結(jié)合等教學(xué)方式。

產(chǎn)教融合發(fā)展是推動(dòng)人才培養(yǎng)模式的有利方式，而校企協(xié)同人才培養(yǎng)對(duì)解決學(xué)生就業(yè)和企業(yè)招賢納才是雙贏的，這是目前大多數(shù)高等院校采取的雙創(chuàng)模式培養(yǎng)人才方式。校企合作后，讓企業(yè)專有人才走進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的課堂，傳授生產(chǎn)一線繁殖方面的技能和新的知識(shí)。

家畜繁殖學(xué)是一門與生產(chǎn)結(jié)合緊密、實(shí)踐性極強(qiáng)的學(xué)科，繁殖理論和繁殖技術(shù)結(jié)合緊密，只有與畜牧業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐相聯(lián)系，學(xué)生才能學(xué)以致用，為企業(yè)生產(chǎn)所用。利用校企合作，學(xué)生走進(jìn)企業(yè)，利用企業(yè)現(xiàn)代化的儀器設(shè)備，把學(xué)到的先進(jìn)理論在實(shí)踐中應(yīng)用，而生產(chǎn)一線的技術(shù)人員，經(jīng)過長期的經(jīng)驗(yàn)積累，繁殖技術(shù)實(shí)踐操作更為熟悉，更有經(jīng)驗(yàn)，通過他們的臨床經(jīng)驗(yàn)給學(xué)生演示操作，有利于學(xué)生進(jìn)一步了解生產(chǎn)行業(yè)里最新的實(shí)踐知識(shí)，可縮短人才培養(yǎng)的周期。

學(xué)生通過仿真軟件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作來完成實(shí)驗(yàn)，針對(duì)繁殖學(xué)實(shí)驗(yàn)課需要活體材料且時(shí)間周期長等特點(diǎn)，可以開展仿真教學(xué)，構(gòu)建虛擬仿真教學(xué)體系，采用線上和線下相結(jié)合的教學(xué)方式，通過虛擬設(shè)備和實(shí)驗(yàn)室，生動(dòng)地呈現(xiàn)動(dòng)物繁殖的相關(guān)場(chǎng)景，包括牛的生殖生理、小鼠的解剖、促性腺激素的測(cè)定、精液品質(zhì)檢查、冷凍精液的制作、牛的直腸檢查、假陰道的安裝、兔的胚胎移植等。教師在線進(jìn)行指導(dǎo)解決學(xué)生的問題，疫情期間學(xué)生不用去實(shí)驗(yàn)場(chǎng)，通過觀摩實(shí)驗(yàn)過程的核心知識(shí)點(diǎn)，結(jié)合觀摩心得，根據(jù)理解再進(jìn)行實(shí)際的實(shí)驗(yàn)操作。提高了實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性和成功性，使抽象的實(shí)驗(yàn)變?yōu)榭刹僮鳌⒖梢暬膶?shí)驗(yàn)，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，開闊了視野，提高了實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)效果。也打破了“黑板上養(yǎng)牛”的困局，全面提升了課堂教學(xué)質(zhì)量。

對(duì)繁殖技術(shù)有興趣的同學(xué)，可多次到實(shí)驗(yàn)室操作同類實(shí)驗(yàn)，直到技術(shù)掌握為止。另外，利用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)可節(jié)約資源，實(shí)現(xiàn)資源共享。伴隨著招生規(guī)模的擴(kuò)大，實(shí)驗(yàn)室的承載壓力增大，河南農(nóng)業(yè)大學(xué)每學(xué)期有13個(gè)班開展動(dòng)物繁殖學(xué)實(shí)驗(yàn)課，學(xué)生人數(shù)比較多，不能保證滿足每位學(xué)生都能動(dòng)手操作，經(jīng)常是按照多人1個(gè)小組，開展相關(guān)實(shí)驗(yàn)課，而且所使用的小鼠、兔子數(shù)量龐大，試劑費(fèi)用較高。利用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，大大降低了排課和上實(shí)驗(yàn)課的壓力，減少了耗材的購買，節(jié)約了仿真實(shí)驗(yàn)的開發(fā)投入成本，也可以隨時(shí)修訂添加新的內(nèi)容，方便快捷。

為彌補(bǔ)課堂學(xué)時(shí)不足，開展結(jié)合項(xiàng)目式教學(xué)方式。為了讓學(xué)生在大學(xué)期間，將專業(yè)所學(xué)知識(shí)與實(shí)踐聯(lián)系起來，河南農(nóng)業(yè)大學(xué)教務(wù)處專門給本科實(shí)驗(yàn)資助實(shí)驗(yàn)室開放項(xiàng)目，由教師指導(dǎo)，學(xué)生根據(jù)所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)并在實(shí)驗(yàn)室完成實(shí)驗(yàn)，所用經(jīng)費(fèi)由學(xué)校教務(wù)處資助。動(dòng)物科技學(xué)院也組建了幾個(gè)開放實(shí)驗(yàn)室，供學(xué)生課下或者業(yè)余時(shí)間學(xué)習(xí)，大二學(xué)生根據(jù)自己的興趣愛好，進(jìn)入開放實(shí)驗(yàn)室，有專門的導(dǎo)師負(fù)責(zé)課題的設(shè)計(jì)和指導(dǎo)，學(xué)生自主學(xué)習(xí)查閱資料，利用開放實(shí)驗(yàn)室，甄別篩選家畜繁殖學(xué)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，設(shè)計(jì)綜合大實(shí)驗(yàn)；與生產(chǎn)實(shí)踐結(jié)合最緊密的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，利用開放實(shí)驗(yàn)室，是對(duì)課堂實(shí)驗(yàn)的補(bǔ)充，為學(xué)生將來工作和考研打下了基礎(chǔ)。另外，利用開放性實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生結(jié)合繁殖學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，做雞精液品質(zhì)檢查，參加全國大學(xué)生挑戰(zhàn)杯比賽，該校學(xué)生多次在比賽中獲得個(gè)人和團(tuán)體特等獎(jiǎng)和一等獎(jiǎng)。

改變傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課考核方式，由原來的上課簽到、寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告打分來評(píng)定實(shí)驗(yàn)成績，改變成結(jié)合實(shí)驗(yàn)課的動(dòng)手能力，實(shí)驗(yàn)結(jié)果的等級(jí)，實(shí)驗(yàn)報(bào)告、分組討論總結(jié)實(shí)驗(yàn)成功失敗原因，以及實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，學(xué)生分組選出代表作幻燈片，匯報(bào)家畜繁殖學(xué)實(shí)驗(yàn)課所學(xué)知識(shí)的總結(jié)等多方面進(jìn)行考核打分，提高學(xué)生學(xué)習(xí)和參與實(shí)驗(yàn)的積極性。雖然增加了教師工作量，但是督促了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的重視，使學(xué)生真正學(xué)到了與實(shí)踐相關(guān)的動(dòng)手操作知識(shí)。

3 結(jié)語

隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展、時(shí)代科技的進(jìn)步，現(xiàn)有繁殖理論研究得更加深入，繁殖新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，對(duì)家畜繁殖學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提出了更新更高的要求。筆者開展了家畜繁殖學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)改革，通過優(yōu)化實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容，改進(jìn)教學(xué)方式，構(gòu)建虛擬仿真教學(xué)體系，加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研合作等多途徑，提高實(shí)驗(yàn)課教學(xué)質(zhì)量，提升學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。家畜繁殖學(xué)實(shí)驗(yàn)改革是一項(xiàng)長期、長遠(yuǎn)的工作，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革有助于更好地教好學(xué)生，服務(wù)社會(huì)。