家畜繁殖学实验课教学改革探讨

王春秀,韩雪蕾,孙桂荣,王克君 (河南农业大学动物科技学院，河南郑州 450046)

家畜繁殖学是农林院校畜牧类动科专业的必修专业课，该课程的学习为学生今后从事家畜繁育提供知识积淀，而家畜繁殖学实验课是对理论课的重要补充，是对实践原理的验证，也是生产技术的实践操作，其特点是与活体动物相结合开展相应实验，是实践性极强、与生产实践结合极其紧密的一门实验课。因此，该实验课要求学生掌握动物繁殖应具备的操作技能和注意事项，制订有效的繁殖技术措施，使母畜保持较高的繁殖力，从而提高生产效益。为学生毕业工作后从事生产一线的动物繁殖方面的工作打下坚实基础。该研究从河南农业大学家畜繁殖学实验课教学改革实际出发，对该课程教学存在的问题进行分析和总结，以期为相关课程实验教学提供参考。

1 目前实验课教学中存在问题

目前河南农业大学家畜繁殖学课程总学时56学时，其中理论学时36学时，实验课学时20学时，传统安排10个实验(表1)。这10个实验均需要提前对实验材料进行处理，因活体处理时间较长，由实验课教师完成实验课的前期处理，课堂上，教师讲解操作流程以及操作注意事项，学生做最后一步实验，由于受到学时的限制，科研性实验变为验证性实验和模仿性实验，这种教师为主导，学生参与最后一步的课程设计，跟不上时代发展的需求。由于学生无法亲自动手操作，降低了对实验的积极性和主动性。如小鼠的促性腺激素的测定以及效应分析，分析不同浓度的促性腺激素对小鼠子宫的影响，需要实验开始前72 h对小鼠注射不同浓度的激素处理。小鼠饲养和激素注射均由实验教师完成，学生无法参与前期的实验准备，只是对小鼠做致死处理，进行子宫采集和对比实验，得出实验结果。因为没有参与对小鼠的激素注射、饲养管理等环节，缺少亲身的实践，自己再去做该课题，往往无法下手。学生缺乏自主性，没有创新精神，也没有掌握到真正的技术，而且容易对实验失去兴趣，只有改变这种传统的实验教学现状，才能与时俱进地学到本领。

表1 原有实验课安排Table 1 The original experimental class arrangement

理论课上课过程中，教师向学生传授最新的繁殖技术和理论，让学生对家畜繁殖领域的最新研究成果有所了解。但实验课受教学经费和仪器更新的影响，一些实验项目采用的还是传统的实验方法，如冷冻精液的制作、保存和解冻的实验，其传统步骤为采精、精液稀释、甘油平衡、制作、冻精收集、点数、标记、冷冻保存等。从采精到冷冻保存，每个环节均需要进行精液品质检查，步骤复杂，一次性保存的精液数量有限，在实际生产中，该方法已经被淘汰。新的方法是利用细管灌装技术，选用0.5 mL的试管，一次可以保存数百支甚至上千支精液，大大提高了效率，节约了时间和资源。理论课堂教师介绍新的科学方法，但在实际实验课中由于各种原因无法用到，影响到教学效果。如果理论和实验课能同步，新技术与方法能在实验课中得以运用，学生则既能够加强动手操作，也能够增长见识、提高能力。

繁殖学实验不同于其他学科实验，是一门实践性极强的实验，实验材料是活体动物，注重实践操作，否则无法掌握相关理论和技术要点。如母畜直肠检查的实验，这个实验为母畜的发情鉴定、人工授精、妊娠诊断和某些类型的生殖器官疾病的检查与治疗打下基础，开展该实验需要有马、驴、牛等活体实验动物，但现在很多高校在市区，市区内不能养殖畜禽等动物，实验基地一般在郊外，有些单位没有相关的实验基地，即使有基地，可用于直肠检测的动物养殖数量也很少。进行直肠检查操作时，如果母畜固定不好，可能受惊吓，容易造成人员受伤，遇到母畜不配合，操作起来非常困难，既要小心谨慎避免肠壁损伤或者破裂，也要时刻关注母畜的精神状态。为让学生准确找到子宫位置，一般需要有经验的教师把手伸进母畜的直肠，握住子宫底，学生同时将手伸入触摸子宫角，以确定卵巢的位置。因为每位学生都动手操作，整个实验需要很长时间才能完成，对动物产生很强的应激，也违背动物福利。基于以上原因，部分高校没有开设这个实验。同类实验课，比如母畜的阴道检查和输精实验课也鲜有开设。

2 提高教学质量的措施

根据培养方案，动物繁殖学教学大纲学时有了压缩，因此，实验课的学时也减少很多，针对这些问题，优化实验教学大纲，与前期其他课程对接，删除不必要的实验，整合相关的实验，如雌性和雄性动物生殖器官的标本观察，在动物生理学实验中已经学习，就不用再开展，优化后的实验见表2。为方便各门课程实验课的相互衔接，实验课互通开展，河南农业大学教务处已开展实验课线上系统填写，为优化实验课、查阅和删除重复性的实验提供便捷。设计相关的综合大实验在实验室操作，如设计家畜从发情的鉴定，到人工授精，再到母畜妊娠等一系列环节作为综合大实验，将相关的知识点串联。

表2 优化后的实验Table 2 The optimized experiment

针对实验步骤烦琐，操作时间长的实验，建立以学生为主体，教师为辅导的教学方式。如小鼠的早期胚胎发育和胚胎移植实验，该实验包括冲卵液和培养液的配制、小鼠人工催情和超数排卵、受精卵和胚囊的获得、假孕鼠的制作、胚胎移植、实验结果观察等环节。传统的教学方式是教师讲解内容，配制试剂，注射药剂，处死怀孕小鼠获取胚胎，移植胚胎，获得受精卵，仅仅让学生观察最后的囊胚发育和移植。改进后的教学方式为学生自己讲解实验内容，教师补充相关细节，学生自主配试剂和注射，自己获取胚胎和移植。学生自己动手操作，提高实验的参与感，即使得到失败的结果也会从中获得经验，学到难忘的实践知识。另外，也可以采取线上线下相结合、传统教学方法与现代科学技术相结合、个人操作和分组讨论相结合等教学方式。

产教融合发展是推动人才培养模式的有利方式，而校企协同人才培养对解决学生就业和企业招贤纳才是双赢的，这是目前大多数高等院校采取的双创模式培养人才方式。校企合作后，让企业专有人才走进实验教学的课堂，传授生产一线繁殖方面的技能和新的知识。

家畜繁殖学是一门与生产结合紧密、实践性极强的学科，繁殖理论和繁殖技术结合紧密，只有与畜牧业生产实践相联系，学生才能学以致用，为企业生产所用。利用校企合作，学生走进企业，利用企业现代化的仪器设备，把学到的先进理论在实践中应用，而生产一线的技术人员，经过长期的经验积累，繁殖技术实践操作更为熟悉，更有经验，通过他们的临床经验给学生演示操作，有利于学生进一步了解生产行业里最新的实践知识，可缩短人才培养的周期。

学生通过仿真软件进行实验操作来完成实验，针对繁殖学实验课需要活体材料且时间周期长等特点，可以开展仿真教学，构建虚拟仿真教学体系，采用线上和线下相结合的教学方式，通过虚拟设备和实验室，生动地呈现动物繁殖的相关场景，包括牛的生殖生理、小鼠的解剖、促性腺激素的测定、精液品质检查、冷冻精液的制作、牛的直肠检查、假阴道的安装、兔的胚胎移植等。教师在线进行指导解决学生的问题，疫情期间学生不用去实验场，通过观摩实验过程的核心知识点，结合观摩心得，根据理解再进行实际的实验操作。提高了实验的准确性和成功性，使抽象的实验变为可操作、可视化的实验，激发了学生学习的兴趣，开阔了视野，提高了实验课的教学效果。也打破了“黑板上养牛”的困局，全面提升了课堂教学质量。

对繁殖技术有兴趣的同学，可多次到实验室操作同类实验，直到技术掌握为止。另外，利用虚拟仿真实验可节约资源，实现资源共享。伴随着招生规模的扩大，实验室的承载压力增大，河南农业大学每学期有13个班开展动物繁殖学实验课，学生人数比较多，不能保证满足每位学生都能动手操作，经常是按照多人1个小组，开展相关实验课，而且所使用的小鼠、兔子数量庞大，试剂费用较高。利用虚拟仿真实验，大大降低了排课和上实验课的压力，减少了耗材的购买，节约了仿真实验的开发投入成本，也可以随时修订添加新的内容，方便快捷。

为弥补课堂学时不足，开展结合项目式教学方式。为了让学生在大学期间，将专业所学知识与实践联系起来，河南农业大学教务处专门给本科实验资助实验室开放项目，由教师指导，学生根据所学内容进行实验设计并在实验室完成实验，所用经费由学校教务处资助。动物科技学院也组建了几个开放实验室，供学生课下或者业余时间学习，大二学生根据自己的兴趣爱好，进入开放实验室，有专门的导师负责课题的设计和指导，学生自主学习查阅资料，利用开放实验室，甄别筛选家畜繁殖学的实验内容，设计综合大实验；与生产实践结合最紧密的实验内容，利用开放实验室，是对课堂实验的补充，为学生将来工作和考研打下了基础。另外，利用开放性实验室，学生结合繁殖学实验内容，做鸡精液品质检查，参加全国大学生挑战杯比赛，该校学生多次在比赛中获得个人和团体特等奖和一等奖。

改变传统的实验课考核方式，由原来的上课签到、写实验报告打分来评定实验成绩，改变成结合实验课的动手能力，实验结果的等级，实验报告、分组讨论总结实验成功失败原因，以及实验结束后，学生分组选出代表作幻灯片，汇报家畜繁殖学实验课所学知识的总结等多方面进行考核打分，提高学生学习和参与实验的积极性。虽然增加了教师工作量，但是督促了学生对实验的重视，使学生真正学到了与实践相关的动手操作知识。

3 结语

随着我国经济的飞速发展、时代科技的进步，现有繁殖理论研究得更加深入，繁殖新技术不断涌现，对家畜繁殖学实验教学提出了更新更高的要求。笔者开展了家畜繁殖学实验课教学改革，通过优化实验课内容，改进教学方式，构建虚拟仿真教学体系，加强产学研合作等多途径，提高实验课教学质量，提升学生学习的积极性。家畜繁殖学实验改革是一项长期、长远的工作，实验教学的改革有助于更好地教好学生，服务社会。