以學(xué)生能力培養(yǎng)為目標(biāo)的動(dòng)物繁殖學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革的實(shí)踐與成效

石 磊,任有蛇,呂麗華,段家昕,喬利英

(山西農(nóng)業(yè)大學(xué) 動(dòng)物科學(xué)學(xué)院,山西 太谷 030801)

隨著畜牧業(yè)的快速發(fā)展,對(duì)高等農(nóng)業(yè)院校人才培養(yǎng)提出了更高的要求。動(dòng)物科學(xué)專業(yè)人才不僅要具有扎實(shí)的專業(yè)理論知識(shí),同時(shí)還需要具備較強(qiáng)的創(chuàng)新實(shí)踐能力。動(dòng)物繁殖學(xué)是高等農(nóng)業(yè)院校動(dòng)物科學(xué)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)必修課程之一,包含動(dòng)物繁殖理論、繁殖技術(shù)、繁殖疾病和繁殖管理等內(nèi)容,是一門理論與實(shí)踐相結(jié)合的課程[1]。動(dòng)物繁殖學(xué)實(shí)驗(yàn)是動(dòng)物繁殖學(xué)課程的重要組成部分,具有很強(qiáng)的實(shí)踐性和可操作性,對(duì)于學(xué)生鞏固繁殖學(xué)基礎(chǔ)理論知識(shí)和掌握動(dòng)物繁殖技術(shù)具有非常重要的作用。為了培養(yǎng)動(dòng)物科學(xué)專業(yè)創(chuàng)新型人才,在新的培養(yǎng)方案中,動(dòng)物繁殖學(xué)實(shí)驗(yàn)已經(jīng)獨(dú)立成為一門單獨(dú)的課程。近5年來(lái),山西農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院動(dòng)物繁殖教研室教師在本科教學(xué)中,根據(jù)動(dòng)物繁殖學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的性質(zhì),以學(xué)生能力為導(dǎo)向開展教學(xué)研究工作,在分析存在問題的基礎(chǔ)上,以提高動(dòng)物繁殖學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果和提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能為目標(biāo),豐富了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,改革了實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法,并對(duì)該課程的考核方式進(jìn)行了改革探索,取得了一定的成效。

1 本課程的主要內(nèi)容

動(dòng)物繁殖學(xué)實(shí)驗(yàn)是在動(dòng)物繁殖學(xué)課程的基礎(chǔ)上開設(shè)的,兩者密不可分。該課程是基于動(dòng)物繁殖學(xué)中動(dòng)物生殖器官及機(jī)能、動(dòng)物生殖生理和人工授精等相關(guān)專業(yè)理論知識(shí),使學(xué)生掌握動(dòng)物生殖器官的組織結(jié)構(gòu),發(fā)情鑒定和妊娠診斷的方法,熟悉直腸檢查、分娩、助產(chǎn)和人工授精的技術(shù)流程,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能和動(dòng)手能力,為將來(lái)更好服務(wù)于畜牧業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究奠定基礎(chǔ)。本課程的主要內(nèi)容見表1。

2 教學(xué)改革前存在的突出問題

2.1 教學(xué)內(nèi)容陳舊

教學(xué)改革前,課程內(nèi)容大多是觀察和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),雖然可以讓學(xué)生鞏固學(xué)過的基礎(chǔ)理論知識(shí),但在培養(yǎng)學(xué)生理論與實(shí)踐結(jié)合、提高動(dòng)手能力等方面有所欠缺,實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)效果不明顯。

2.2 教學(xué)方法單一

受到實(shí)驗(yàn)條件和教學(xué)資源的限制,綜合型實(shí)驗(yàn)課只能采用老師示范、部分同學(xué)實(shí)操和大多數(shù)同學(xué)觀摩的方式,限制了學(xué)生主觀能動(dòng)性的發(fā)揮,不利于創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

2.3 學(xué)生積極性不高

由于教學(xué)內(nèi)容不夠豐富和教學(xué)方法單一,學(xué)生只是機(jī)械地按照既定的步驟操作,被動(dòng)接受教學(xué)內(nèi)容,造成學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性和興趣不高。

2.4 評(píng)價(jià)體系不科學(xué)

原來(lái)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容簡(jiǎn)單、教學(xué)方法單一,實(shí)驗(yàn)課程結(jié)果主要考核學(xué)生書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告,由于結(jié)果基本類似,無(wú)法準(zhǔn)確考察學(xué)生對(duì)該實(shí)驗(yàn)內(nèi)容或相關(guān)技術(shù)的掌握情況,最終造成實(shí)驗(yàn)課程考核流于形式,相互抄襲的情況比比皆是,失去了評(píng)價(jià)的意義。

3 教學(xué)改革的方法與實(shí)踐

針對(duì)上述問題,課題組教師經(jīng)過深入思考和多次商討,明確了教學(xué)改革的基本思路,制定了詳細(xì)的教改方案,見圖1。

圖1 動(dòng)物繁殖課程教學(xué)改革的方法與思路Fig.1 Methods and ideas of teaching reform of Animal Reproduction course

3.1 理論聯(lián)系實(shí)際,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容是進(jìn)行課程教學(xué)改革的必要環(huán)節(jié)。近年來(lái),為了加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng),對(duì)動(dòng)物繁殖學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)大綱先后進(jìn)行了3次修訂,在原有的觀察和驗(yàn)證類實(shí)驗(yàn),如“動(dòng)物生殖器官解剖構(gòu)造觀察”和“動(dòng)物睪丸和卵巢組織切片觀察”等的基礎(chǔ)上增加了生產(chǎn)中使用最多的人工授精技術(shù)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,包括“動(dòng)物人工授精器械的認(rèn)識(shí)與假陰道的安裝使用”“理化因素對(duì)動(dòng)物精子的影響”和“動(dòng)物精液品質(zhì)感官觀察與活力密度檢測(cè)”。這樣就能使學(xué)生從假陰道的安裝、精液采集和精液品質(zhì)評(píng)價(jià)等過程中全面鞏固人工授精技術(shù)的流程,真正掌握這項(xiàng)繁殖技術(shù)。此外,學(xué)生在理論課程中學(xué)習(xí)了生殖激素的作用、同期發(fā)情、超數(shù)排卵和胚胎移植技術(shù)的基本步驟,在開設(shè)的“兔的胚胎移植”實(shí)驗(yàn)中,讓學(xué)生制訂超排方案、激素處理和進(jìn)行胚胎移植操作等,做到理論聯(lián)系實(shí)際,取得了較好的效果。

3.2 緊密結(jié)合實(shí)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)踐

傳統(tǒng)的“注入式”或“填鴨式”的教學(xué)方法是以教師為主導(dǎo)的,存在很多弊端,通過教學(xué)改革要爭(zhēng)取讓每位同學(xué)都能在實(shí)驗(yàn)課上動(dòng)手操作。近年來(lái),山西農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院動(dòng)物繁殖教研室教師嘗試整合各種社會(huì)資源,將動(dòng)物繁殖學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與課程實(shí)習(xí)和企業(yè)的生產(chǎn)緊密結(jié)合起來(lái),努力創(chuàng)造機(jī)會(huì)讓學(xué)生提高動(dòng)手能力。例如,山西農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院與山西省畜牧遺傳育種中心合作,讓學(xué)生到種公牛站觀摩學(xué)習(xí)種公牛精液采集、精液品質(zhì)評(píng)價(jià)和人工授精技術(shù)操作。教研室教師還聯(lián)系附近的屠宰場(chǎng),收集廢棄的家畜生殖系統(tǒng)帶回實(shí)驗(yàn)室,讓學(xué)生自己動(dòng)手分離生殖器官并制作標(biāo)本,不僅節(jié)約了實(shí)驗(yàn)教學(xué)材料購(gòu)買的成本,更重要的是讓學(xué)生直觀了解了動(dòng)物生殖器官的形態(tài)結(jié)構(gòu)。為了將實(shí)驗(yàn)教學(xué)和動(dòng)物生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合,教研室教師還嘗試與周邊的大型養(yǎng)殖場(chǎng)進(jìn)行合作,在集中進(jìn)行配種或生產(chǎn)的時(shí)間將部分實(shí)驗(yàn)在養(yǎng)殖場(chǎng)進(jìn)行。這種模式不僅能讓學(xué)生掌握畜牧生產(chǎn)實(shí)踐中的相關(guān)技術(shù),而且可以幫助解決企業(yè)生產(chǎn)階段技術(shù)人員缺乏的問題。此外,教研室教師還借助國(guó)家級(jí)地方豬品種遺傳材料采集和山西省搶救性收集畜禽遺傳材料的機(jī)會(huì),向?qū)W生開展了豬人工授精技術(shù)和冷凍精液制作相關(guān)流程的介紹和實(shí)操,培養(yǎng)了一部分技術(shù)熟練的同學(xué)。

3.3 嘗試融入現(xiàn)代教學(xué)手段

借助網(wǎng)絡(luò)和虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)開設(shè)模擬實(shí)驗(yàn),可以彌補(bǔ)改變傳統(tǒng)教學(xué)手段和方法單一的弊端,一定程度上提高教學(xué)效果。尤其在疫情期間,虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)也能夠?yàn)閷W(xué)生提供實(shí)訓(xùn)學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì),有效促進(jìn)疫情期間教學(xué)質(zhì)量提升。筆者認(rèn)為,后疫情時(shí)代,網(wǎng)絡(luò)和虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的建設(shè)仍然很有必要,但應(yīng)該側(cè)重于一些動(dòng)物繁殖新技術(shù)和投入成本較高、開設(shè)線下教學(xué)難度較高的實(shí)驗(yàn)。例如,綿羊腹腔鏡輸精技術(shù)門檻較高,實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備成本高,目前只有具備一定技術(shù)實(shí)力和經(jīng)濟(jì)實(shí)力的羊場(chǎng)采用。動(dòng)物胚胎生物技術(shù)需要顯微操作系統(tǒng),實(shí)驗(yàn)室的相關(guān)儀器設(shè)備不對(duì)本科生開放,短期內(nèi)還無(wú)法作為線下實(shí)驗(yàn)開設(shè),可以嘗試通過網(wǎng)絡(luò)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)實(shí)現(xiàn)相關(guān)的仿真實(shí)驗(yàn)。

3.4 實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科研有機(jī)結(jié)合

筆者在多年的動(dòng)物繁殖學(xué)及實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn),一些同學(xué)非常喜歡該課程,尤其表達(dá)了想?yún)⑴c老師相關(guān)科研項(xiàng)目的意愿,而且有的同學(xué)有比較好的想法和認(rèn)真鉆研的品質(zhì)。結(jié)合科研實(shí)驗(yàn)平臺(tái)開展動(dòng)物繁殖學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué),可以使學(xué)生得到多方面的鍛煉[2]。近年來(lái),教研室嘗試開設(shè)了探索性實(shí)驗(yàn),由于教學(xué)經(jīng)費(fèi)有限,教研室教師依托自己的科研項(xiàng)目,讓有想法的學(xué)生組織5～6人的研究小組,從試驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)收集和結(jié)果分析等各個(gè)環(huán)節(jié)讓學(xué)生了解科學(xué)研究的基本過程,開展了“日糧中添加亞硒酸鈉對(duì)綿羊精液品質(zhì)的影響”和“線粒體靶向抗氧化劑對(duì)綿羊低溫和冷凍保存線粒體功能的影響”等方面的研究,并成功申請(qǐng)到山西省大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目,通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科學(xué)研究相結(jié)合的方式提高了學(xué)生主動(dòng)分析問題和解決問題的能力。然而,目前的研究選題只能根據(jù)相關(guān)教師的科研項(xiàng)目,由于教學(xué)經(jīng)費(fèi)和本科生實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備等條件的限制,目前還無(wú)法讓更多學(xué)生參與,而且學(xué)生的時(shí)間較分散,只能利用空余時(shí)間完成,因此不得不局限在非常小的范圍內(nèi)進(jìn)行,效果并不是很理想。

3.5 建立教學(xué)效果綜合考評(píng)機(jī)制

目前,動(dòng)物繁殖學(xué)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)改革主要是基于OBE教學(xué)模式,即能力導(dǎo)向或目標(biāo)導(dǎo)向[3]。課程教學(xué)效果的評(píng)價(jià)不僅是對(duì)學(xué)生實(shí)踐技能掌握的評(píng)估,也是對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程的總結(jié),可以為以后的教學(xué)提供參考。因此,課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式的改革對(duì)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)效果的評(píng)價(jià)提出了更高的要求,只有采用綜合評(píng)價(jià)機(jī)制才能客觀反映學(xué)生的掌握情況。首先從時(shí)間上,評(píng)價(jià)分為課前、課中和課后三個(gè)階段;從掌握程度上,可以分為熟練掌握、基本掌握和未掌握三個(gè)級(jí)別;此外還應(yīng)該從思維能力、動(dòng)手能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力等多個(gè)方面教學(xué)評(píng)價(jià)。然而,由于實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和人數(shù)的限制,只能從時(shí)間和掌握程度方面進(jìn)行評(píng)價(jià),相信在后續(xù)教學(xué)改革逐步的探索和實(shí)踐過程中,將形成一套客觀、規(guī)范、科學(xué)和系統(tǒng)的評(píng)價(jià)體系。

4 教學(xué)改革的初步成效

動(dòng)物繁殖學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)改革取得了較好的效果。首先,教學(xué)內(nèi)容的豐富和方法的多樣化增強(qiáng)了學(xué)生上實(shí)驗(yàn)課的積極性,使學(xué)生不再被動(dòng)接受,而是開始獨(dú)立思考、積極提問;第二,培養(yǎng)了學(xué)生參與科學(xué)研究和繁殖生產(chǎn)的好奇心,有些同學(xué)已經(jīng)開始把學(xué)到的技能運(yùn)用于生產(chǎn)實(shí)踐,有的同學(xué)成功申請(qǐng)了大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目,增強(qiáng)了學(xué)生的專業(yè)認(rèn)同感和自信心;第三,教師在本次教學(xué)改革的過程中通過各種方式不斷學(xué)習(xí)和討論,提升了自身的教學(xué)水平,提高了動(dòng)物科學(xué)專業(yè)大學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量,同時(shí)也摸索出了一套較為科學(xué)合理的動(dòng)物繁殖學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的考核體系,為下一步教學(xué)改革提供了參考。

有付出就有回報(bào),教研室教師投入了大量的時(shí)間和精力進(jìn)行了動(dòng)物繁殖學(xué)實(shí)驗(yàn)課程改革探索,取得一些初步的成效,學(xué)生的滿意度不斷提高,下一步將不斷鞏固目前取得的成果,并將建設(shè)高水平實(shí)驗(yàn)平臺(tái),將培養(yǎng)動(dòng)物科學(xué)專業(yè)創(chuàng)新型人才作為努力的方向。