家畜繁殖學實驗課教學改革探討

王春秀,韓雪蕾,孫桂榮,王克君 (河南農業大學動物科技學院，河南鄭州 450046)

家畜繁殖學是農林院校畜牧類動科專業的必修專業課，該課程的學習為學生今后從事家畜繁育提供知識積淀，而家畜繁殖學實驗課是對理論課的重要補充，是對實踐原理的驗證，也是生產技術的實踐操作，其特點是與活體動物相結合開展相應實驗，是實踐性極強、與生產實踐結合極其緊密的一門實驗課。因此，該實驗課要求學生掌握動物繁殖應具備的操作技能和注意事項，制訂有效的繁殖技術措施，使母畜保持較高的繁殖力，從而提高生產效益。為學生畢業工作后從事生產一線的動物繁殖方面的工作打下堅實基礎。該研究從河南農業大學家畜繁殖學實驗課教學改革實際出發，對該課程教學存在的問題進行分析和總結，以期為相關課程實驗教學提供參考。

1 目前實驗課教學中存在問題

目前河南農業大學家畜繁殖學課程總學時56學時，其中理論學時36學時，實驗課學時20學時，傳統安排10個實驗(表1)。這10個實驗均需要提前對實驗材料進行處理，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，學生做最后一步實驗，由于受到學時的限制，科研性實驗變為驗證性實驗和模仿性實驗，這種教師為主導，學生參與最后一步的課程設計，跟不上時代發展的需求。由于學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。小鼠飼養和激素注射均由實驗教師完成，學生無法參與前期的實驗準備，只是對小鼠做致死處理，進行子宮采集和對比實驗，得出實驗結果。因為沒有參與對小鼠的激素注射、飼養管理等環節，缺少親身的實踐，自己再去做該課題，往往無法下手。學生缺乏自主性，沒有創新精神，也沒有掌握到真正的技術，而且容易對實驗失去興趣，只有改變這種傳統的實驗教學現狀，才能與時俱進地學到本領。

表1 原有實驗課安排Table 1 The original experimental class arrangement

理論課上課過程中，教師向學生傳授最新的繁殖技術和理論，讓學生對家畜繁殖領域的最新研究成果有所了解。但實驗課受教學經費和儀器更新的影響，一些實驗項目采用的還是傳統的實驗方法，如冷凍精液的制作、保存和解凍的實驗，其傳統步驟為采精、精液稀釋、甘油平衡、制作、凍精收集、點數、標記、冷凍保存等。從采精到冷凍保存，每個環節均需要進行精液品質檢查，步驟復雜，一次性保存的精液數量有限，在實際生產中，該方法已經被淘汰。新的方法是利用細管灌裝技術，選用0.5 mL的試管，一次可以保存數百支甚至上千支精液，大大提高了效率，節約了時間和資源。理論課堂教師介紹新的科學方法，但在實際實驗課中由于各種原因無法用到，影響到教學效果。如果理論和實驗課能同步，新技術與方法能在實驗課中得以運用，學生則既能夠加強動手操作，也能夠增長見識、提高能力。

繁殖學實驗不同于其他學科實驗，是一門實踐性極強的實驗，實驗材料是活體動物，注重實踐操作，否則無法掌握相關理論和技術要點。如母畜直腸檢查的實驗，這個實驗為母畜的發情鑒定、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，開展該實驗需要有馬、驢、牛等活體實驗動物，但現在很多高校在市區，市區內不能養殖畜禽等動物，實驗基地一般在郊外，有些單位沒有相關的實驗基地，即使有基地，可用于直腸檢測的動物養殖數量也很少。進行直腸檢查操作時，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，既要小心謹慎避免腸壁損傷或者破裂，也要時刻關注母畜的精神狀態。為讓學生準確找到子宮位置，一般需要有經驗的教師把手伸進母畜的直腸，握住子宮底，學生同時將手伸入觸摸子宮角，以確定卵巢的位置。因為每位學生都動手操作，整個實驗需要很長時間才能完成，對動物產生很強的應激，也違背動物福利?；谝陨显?，部分高校沒有開設這個實驗。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。

2 提高教學質量的措施

根據培養方案，動物繁殖學教學大綱學時有了壓縮，因此，實驗課的學時也減少很多，針對這些問題，優化實驗教學大綱，與前期其他課程對接，刪除不必要的實驗，整合相關的實驗，如雌性和雄性動物生殖器官的標本觀察，在動物生理學實驗中已經學習，就不用再開展，優化后的實驗見表2。為方便各門課程實驗課的相互銜接，實驗課互通開展，河南農業大學教務處已開展實驗課線上系統填寫，為優化實驗課、查閱和刪除重復性的實驗提供便捷。設計相關的綜合大實驗在實驗室操作，如設計家畜從發情的鑒定，到人工授精，再到母畜妊娠等一系列環節作為綜合大實驗，將相關的知識點串聯。

表2 優化后的實驗Table 2 The optimized experiment

針對實驗步驟煩瑣，操作時間長的實驗，建立以學生為主體，教師為輔導的教學方式。如小鼠的早期胚胎發育和胚胎移植實驗，該實驗包括沖卵液和培養液的配制、小鼠人工催情和超數排卵、受精卵和胚囊的獲得、假孕鼠的制作、胚胎移植、實驗結果觀察等環節。傳統的教學方式是教師講解內容，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，僅僅讓學生觀察最后的囊胚發育和移植。改進后的教學方式為學生自己講解實驗內容，教師補充相關細節，學生自主配試劑和注射，自己獲取胚胎和移植。學生自己動手操作，提高實驗的參與感，即使得到失敗的結果也會從中獲得經驗，學到難忘的實踐知識。另外，也可以采取線上線下相結合、傳統教學方法與現代科學技術相結合、個人操作和分組討論相結合等教學方式。

產教融合發展是推動人才培養模式的有利方式，而校企協同人才培養對解決學生就業和企業招賢納才是雙贏的，這是目前大多數高等院校采取的雙創模式培養人才方式。校企合作后，讓企業專有人才走進實驗教學的課堂，傳授生產一線繁殖方面的技能和新的知識。

家畜繁殖學是一門與生產結合緊密、實踐性極強的學科，繁殖理論和繁殖技術結合緊密，只有與畜牧業生產實踐相聯系，學生才能學以致用，為企業生產所用。利用校企合作，學生走進企業，利用企業現代化的儀器設備，把學到的先進理論在實踐中應用，而生產一線的技術人員，經過長期的經驗積累，繁殖技術實踐操作更為熟悉，更有經驗，通過他們的臨床經驗給學生演示操作，有利于學生進一步了解生產行業里最新的實踐知識，可縮短人才培養的周期。

學生通過仿真軟件進行實驗操作來完成實驗，針對繁殖學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，構建虛擬仿真教學體系，采用線上和線下相結合的教學方式，通過虛擬設備和實驗室，生動地呈現動物繁殖的相關場景，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。教師在線進行指導解決學生的問題，疫情期間學生不用去實驗場，通過觀摩實驗過程的核心知識點，結合觀摩心得，根據理解再進行實際的實驗操作。提高了實驗的準確性和成功性，使抽象的實驗變為可操作、可視化的實驗，激發了學生學習的興趣，開闊了視野，提高了實驗課的教學效果。也打破了“黑板上養?！钡睦Ь?，全面提升了課堂教學質量。

對繁殖技術有興趣的同學，可多次到實驗室操作同類實驗，直到技術掌握為止。另外，利用虛擬仿真實驗可節約資源，實現資源共享。伴隨著招生規模的擴大，實驗室的承載壓力增大，河南農業大學每學期有13個班開展動物繁殖學實驗課，學生人數比較多，不能保證滿足每位學生都能動手操作，經常是按照多人1個小組，開展相關實驗課，而且所使用的小鼠、兔子數量龐大，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，節約了仿真實驗的開發投入成本，也可以隨時修訂添加新的內容，方便快捷。

為彌補課堂學時不足，開展結合項目式教學方式。為了讓學生在大學期間，將專業所學知識與實踐聯系起來，河南農業大學教務處專門給本科實驗資助實驗室開放項目，由教師指導，學生根據所學內容進行實驗設計并在實驗室完成實驗，所用經費由學校教務處資助。動物科技學院也組建了幾個開放實驗室，供學生課下或者業余時間學習，大二學生根據自己的興趣愛好，進入開放實驗室，有專門的導師負責課題的設計和指導，學生自主學習查閱資料，利用開放實驗室，甄別篩選家畜繁殖學的實驗內容，設計綜合大實驗；與生產實踐結合最緊密的實驗內容，利用開放實驗室，是對課堂實驗的補充，為學生將來工作和考研打下了基礎。另外，利用開放性實驗室，學生結合繁殖學實驗內容，做雞精液品質檢查，參加全國大學生挑戰杯比賽，該校學生多次在比賽中獲得個人和團體特等獎和一等獎。

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

3 結語

隨著我國經濟的飛速發展、時代科技的進步，現有繁殖理論研究得更加深入，繁殖新技術不斷涌現，對家畜繁殖學實驗教學提出了更新更高的要求。筆者開展了家畜繁殖學實驗課教學改革，通過優化實驗課內容，改進教學方式，構建虛擬仿真教學體系，加強產學研合作等多途徑，提高實驗課教學質量，提升學生學習的積極性。家畜繁殖學實驗改革是一項長期、長遠的工作，實驗教學的改革有助于更好地教好學生，服務社會。