家畜繁殖學(xué)實驗課教學(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積淀，而家畜繁殖學(xué)實驗課是對理論課的重要補(bǔ)充，是對實踐原理的驗證，也是生產(chǎn)技術(shù)的實踐操作，其特點是與活體動物相結(jié)合開展相應(yīng)實驗，是實踐性極強(qiáng)、與生產(chǎn)實踐結(jié)合極其緊密的一門實驗課。因此，該實驗課要求學(xué)生掌握動物繁殖應(yīng)具備的操作技能和注意事項，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)一線的動物繁殖方面的工作打下堅實基礎(chǔ)。該研究從河南農(nóng)業(yè)大學(xué)家畜繁殖學(xué)實驗課教學(xué)改革實際出發(fā)，對該課程教學(xué)存在的問題進(jìn)行分析和總結(jié)，以期為相關(guān)課程實驗教學(xué)提供參考。

1 目前實驗課教學(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56學(xué)時，其中理論學(xué)時36學(xué)時，實驗課學(xué)時20學(xué)時，傳統(tǒng)安排10個實驗(表1)。這10個實驗均需要提前對實驗材料進(jìn)行處理，因活體處理時間較長，由實驗課教師完成實驗課的前期處理，課堂上，教師講解操作流程以及操作注意事項，學(xué)生做最后一步實驗，由于受到學(xué)時的限制，科研性實驗變?yōu)轵炞C性實驗和模仿性實驗，這種教師為主導(dǎo)，學(xué)生參與最后一步的課程設(shè)計，跟不上時代發(fā)展的需求。由于學(xué)生無法親自動手操作，降低了對實驗的積極性和主動性。如小鼠的促性腺激素的測定以及效應(yīng)分析，分析不同濃度的促性腺激素對小鼠子宮的影響，需要實驗開始前72 h對小鼠注射不同濃度的激素處理。小鼠飼養(yǎng)和激素注射均由實驗教師完成，學(xué)生無法參與前期的實驗準(zhǔn)備，只是對小鼠做致死處理，進(jìn)行子宮采集和對比實驗，得出實驗結(jié)果。因為沒有參與對小鼠的激素注射、飼養(yǎng)管理等環(huán)節(jié)，缺少親身的實踐，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)，而且容易對實驗失去興趣，只有改變這種傳統(tǒng)的實驗教學(xué)現(xiàn)狀，才能與時俱進(jìn)地學(xué)到本領(lǐng)。

表1 原有實驗課安排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)生對家畜繁殖領(lǐng)域的最新研究成果有所了解。但實驗課受教學(xué)經(jīng)費和儀器更新的影響，一些實驗項目采用的還是傳統(tǒng)的實驗方法，如冷凍精液的制作、保存和解凍的實驗，其傳統(tǒng)步驟為采精、精液稀釋、甘油平衡、制作、凍精收集、點數(shù)、標(biāo)記、冷凍保存等。從采精到冷凍保存，每個環(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)約了時間和資源。理論課堂教師介紹新的科學(xué)方法，但在實際實驗課中由于各種原因無法用到，影響到教學(xué)效果。如果理論和實驗課能同步，新技術(shù)與方法能在實驗課中得以運用，學(xué)生則既能夠加強(qiáng)動手操作，也能夠增長見識、提高能力。

繁殖學(xué)實驗不同于其他學(xué)科實驗，是一門實踐性極強(qiáng)的實驗，實驗材料是活體動物，注重實踐操作，否則無法掌握相關(guān)理論和技術(shù)要點。如母畜直腸檢查的實驗，這個實驗為母畜的發(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)，開展該實驗需要有馬、驢、牛等活體實驗動物，但現(xiàn)在很多高校在市區(qū)，市區(qū)內(nèi)不能養(yǎng)殖畜禽等動物，實驗基地一般在郊外，有些單位沒有相關(guān)的實驗基地，即使有基地，可用于直腸檢測的動物養(yǎng)殖數(shù)量也很少。進(jìn)行直腸檢查操作時，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)驗的教師把手伸進(jìn)母畜的直腸，握住子宮底，學(xué)生同時將手伸入觸摸子宮角，以確定卵巢的位置。因為每位學(xué)生都動手操作，整個實驗需要很長時間才能完成，對動物產(chǎn)生很強(qiáng)的應(yīng)激，也違背動物福利。基于以上原因，部分高校沒有開設(shè)這個實驗。同類實驗課，比如母畜的陰道檢查和輸精實驗課也鮮有開設(shè)。

2 提高教學(xué)質(zhì)量的措施

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

表2 優(yōu)化后的實驗Table 2 The optimized experiment

針對實驗步驟煩瑣，操作時間長的實驗，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)育和胚胎移植實驗，該實驗包括沖卵液和培養(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、實驗結(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)生自己講解實驗內(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)生自己動手操作，提高實驗的參與感，即使得到失敗的結(jié)果也會從中獲得經(jīng)驗，學(xué)到難忘的實踐知識。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)展是推動人才培養(yǎng)模式的有利方式，而校企協(xié)同人才培養(yǎng)對解決學(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)實驗教學(xué)的課堂，傳授生產(chǎn)一線繁殖方面的技能和新的知識。

家畜繁殖學(xué)是一門與生產(chǎn)結(jié)合緊密、實踐性極強(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)驗積累，繁殖技術(shù)實踐操作更為熟悉，更有經(jīng)驗，通過他們的臨床經(jīng)驗給學(xué)生演示操作，有利于學(xué)生進(jìn)一步了解生產(chǎn)行業(yè)里最新的實踐知識，可縮短人才培養(yǎng)的周期。

學(xué)生通過仿真軟件進(jìn)行實驗操作來完成實驗，針對繁殖學(xué)實驗課需要活體材料且時間周期長等特點，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)備和實驗室，生動地呈現(xiàn)動物繁殖的相關(guān)場景，包括牛的生殖生理、小鼠的解剖、促性腺激素的測定、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)生不用去實驗場，通過觀摩實驗過程的核心知識點，結(jié)合觀摩心得，根據(jù)理解再進(jìn)行實際的實驗操作。提高了實驗的準(zhǔn)確性和成功性，使抽象的實驗變?yōu)榭刹僮鳌⒖梢暬膶嶒灒ぐl(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，開闊了視野，提高了實驗課的教學(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。

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

為彌補(bǔ)課堂學(xué)時不足，開展結(jié)合項目式教學(xué)方式。為了讓學(xué)生在大學(xué)期間，將專業(yè)所學(xué)知識與實踐聯(lián)系起來，河南農(nóng)業(yè)大學(xué)教務(wù)處專門給本科實驗資助實驗室開放項目，由教師指導(dǎo)，學(xué)生根據(jù)所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行實驗設(shè)計并在實驗室完成實驗，所用經(jīng)費由學(xué)校教務(wù)處資助。動物科技學(xué)院也組建了幾個開放實驗室，供學(xué)生課下或者業(yè)余時間學(xué)習(xí)，大二學(xué)生根據(jù)自己的興趣愛好，進(jìn)入開放實驗室，有專門的導(dǎo)師負(fù)責(zé)課題的設(shè)計和指導(dǎo)，學(xué)生自主學(xué)習(xí)查閱資料，利用開放實驗室，甄別篩選家畜繁殖學(xué)的實驗內(nèi)容，設(shè)計綜合大實驗；與生產(chǎn)實踐結(jié)合最緊密的實驗內(nèi)容，利用開放實驗室，是對課堂實驗的補(bǔ)充，為學(xué)生將來工作和考研打下了基礎(chǔ)。另外，利用開放性實驗室，學(xué)生結(jié)合繁殖學(xué)實驗內(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人和團(tuán)體特等獎和一等獎。

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

3 結(jié)語

隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展、時代科技的進(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)，對家畜繁殖學(xué)實驗教學(xué)提出了更新更高的要求。筆者開展了家畜繁殖學(xué)實驗課教學(xué)改革，通過優(yōu)化實驗課內(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，提高實驗課教學(xué)質(zhì)量，提升學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。家畜繁殖學(xué)實驗改革是一項長期、長遠(yuǎn)的工作，實驗教學(xué)的改革有助于更好地教好學(xué)生，服務(wù)社會。