凡文磊,張名愛,王寶維
(青島農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院 山東 青島 266109)
種業(yè)振興,人才是關(guān)鍵。高等農(nóng)林院校是我國畜禽種業(yè)人才培養(yǎng)的主渠道,為我國畜牧業(yè)發(fā)展輸送了大量專業(yè)技術(shù)人才。然而,在國家實施種業(yè)振興重大戰(zhàn)略的新形勢下,現(xiàn)有的人才培養(yǎng)模式已不能滿足發(fā)展需要。2019 年,新農(nóng)科建設(shè)安吉研討會正式發(fā)布《安吉共識——中國新農(nóng)科建設(shè)宣言》,會議提出了新農(nóng)科建設(shè)的共識、任務(wù)、目標和責任,為我國高等農(nóng)林教育發(fā)展和新農(nóng)科人才培養(yǎng)指明了方向[1]。新農(nóng)科建設(shè)背景下,學(xué)校立足我國畜禽種業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀,探索改革卓越種業(yè)人才培養(yǎng)模式,優(yōu)化理論和實踐教學(xué)方法,加強思政教育,注重培育學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力,培養(yǎng)一批具有國際視野和三農(nóng)情懷,業(yè)務(wù)素質(zhì)過硬的種業(yè)創(chuàng)新人才,是助力我國種業(yè)振興,打贏“種業(yè)翻身仗”的關(guān)鍵[2]。
動物育種學(xué)是動物科學(xué)專業(yè)的骨干專業(yè)課程,是利用遺傳學(xué)理論,研究改良畜禽遺傳特性,提高生產(chǎn)性能水平,培育滿足市場需求的新品種或品系的一門交叉性學(xué)科。動物育種學(xué)具有很強的實踐性和操作性,與畜牧產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有密切聯(lián)系。隨著畜牧種業(yè)的快速發(fā)展,新的育種技術(shù)和理論不斷涌現(xiàn),信息化技術(shù)、智能化技術(shù)和自動化技術(shù)在畜牧育種中發(fā)揮著越來越重要的作用,也對農(nóng)林高校的種業(yè)人才培養(yǎng)模式提出了更高的要求。因此,迫切需要對動物育種學(xué)課程中存在的問題進行剖析,探索教學(xué)方法和考核模式的改革,從而增強學(xué)生分析、總結(jié)并解決問題的創(chuàng)新能力和實踐能力,塑造學(xué)生的種業(yè)情懷,使課程教學(xué)更好地為培養(yǎng)新農(nóng)科種業(yè)人才服務(wù)。
動物育種學(xué)的實踐性極強,內(nèi)容涉及遺傳學(xué)、統(tǒng)計學(xué)、概率論和線性代數(shù)等多門學(xué)科的基礎(chǔ)知識。動物育種學(xué)的理論原理涉及大量的公式推導(dǎo)。同時,傳統(tǒng)課堂教學(xué)往往偏重于理論知識的傳授與考核,缺少與育種實踐的結(jié)合。學(xué)生面對復(fù)雜抽象的知識、計算公式,往往感到難以理解,興趣不高,甚至產(chǎn)生抵觸心理。另外,畜牧業(yè)本身屬于工作環(huán)境艱苦的行業(yè),由于防疫需要,很多畜禽育種企業(yè)選址偏僻,并采用全封閉式管理。但傳統(tǒng)教學(xué)未能對學(xué)生進行正確引導(dǎo),未能讓學(xué)生對所從事的行業(yè)形成全面的認識,學(xué)生只看到工作的艱苦,卻看不到這項工作所產(chǎn)生的巨大社會價值和個人價值實現(xiàn),欠缺對種業(yè)振興事業(yè)的歷史責任感和使命感[3]。
近年來,生物育種技術(shù)不斷取得突破,以奶牛、生豬和肉雞為代表的主要畜禽物種均已進入“常規(guī)育種+現(xiàn)代生物技術(shù)育種+信息化育種”的育種4.0 時代。全基因組選擇、基因編輯、合成生物及人工智能高度融合發(fā)展是新一輪育種技術(shù)革命的典型特征[4]。特別是在表型組高通量精準測定和基因組遺傳評估理論與技術(shù)等方面發(fā)展迅速,極大推進了現(xiàn)代動物育種的進步。因此,現(xiàn)代動物育種理論和實踐具有非常鮮明的時代特色,但是我們在教材編寫和課程內(nèi)容設(shè)計時往往很難將這些前沿育種知識融入課題教學(xué)。同時,很多教師自身不參與育種實踐,對遺傳原理如何應(yīng)用于育種生產(chǎn)也缺少思考和理解,無法舉一反三,難以將前沿育種知識用形象生動的方式傳遞給學(xué)生。
高等農(nóng)林院校是種業(yè)振興人才培養(yǎng)和科學(xué)研究的主陣地。教學(xué)與科研本應(yīng)該相輔相成,相互促進[5]。但是,現(xiàn)階段由于一些管理機制的限制,學(xué)生很難獲得進入實驗室和科研團隊的機會,學(xué)校的高水平科研團隊和科研平臺未能充分發(fā)揮其育人作用,大學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐能力難以得到提高。同時,高校教師在指導(dǎo)學(xué)生完成畢業(yè)論文時,學(xué)生能夠用來開展研究的時間太短,無法接受系統(tǒng)的訓(xùn)練并完整地開展研究課題,使得本科生實踐能力培養(yǎng)變成了教師的一項沉重負擔。因此,大多數(shù)高校的高水平科研平臺往往無法充分吸納本科生開展研究工作,難以發(fā)揮其育人潛力。
教學(xué)的主體和目標在于學(xué)生,教學(xué)效果的評價也應(yīng)以學(xué)生為中心[6]。傳統(tǒng)的動物育種學(xué)教學(xué)模式側(cè)重知識點的傳授,考核形式單一,多數(shù)教學(xué)單位都通過期末考試和課程論文兩種方式來考核,而學(xué)生通常通過突擊學(xué)習來應(yīng)付考試,完成的論文也是東拼西湊而來。這種考核方式難以全面評估學(xué)生對知識的綜合分析與應(yīng)用能力,也無法推動學(xué)生開動大腦、發(fā)散思維進行創(chuàng)新。
新農(nóng)科背景下,動物育種學(xué)課程教學(xué)改革應(yīng)首先服務(wù)于種業(yè)振興和鄉(xiāng)村振興國家重大戰(zhàn)略的實施,以畜禽種業(yè)發(fā)展需求為導(dǎo)向,以產(chǎn)學(xué)研融合發(fā)展為牽引,通過重構(gòu)課程教學(xué)體系,強化實踐教學(xué)環(huán)節(jié),激發(fā)和塑造學(xué)生的種業(yè)情懷,培養(yǎng)學(xué)農(nóng)、愛農(nóng)、知農(nóng)、為農(nóng)的高素質(zhì)畜牧人才。
2.2.1 課程教學(xué)融合思政元素,增強價值塑造
“立德樹人,德育為先”。新農(nóng)科背景下動物育種學(xué)人才培養(yǎng)的首要目標是要培育一批能深入基層、熱愛畜牧業(yè)的青年骨干,讓他們?yōu)猷l(xiāng)村建設(shè)注入活力。因此,在課程教學(xué)過程中,教師需要強化思政理念,將理想信念教育、民族文化教育、愛國敬業(yè)教育貫穿教學(xué)全過程,使學(xué)生成為具有強大時代責任感、歷史使命感的專業(yè)人才。
我國動物育種學(xué)的發(fā)展歷程漫長,成果豐碩,有非常多的思政元素和思政案例可供挖掘。如在講述家畜的起源、馴化與品種時,教師可以向?qū)W生介紹我國豐富的動物種質(zhì)資源及其在新品種培育中的價值,啟發(fā)學(xué)生的民族自豪感和自信心。在講述家畜品種和品系培育時,教師結(jié)合白羽肉鴨等實際育種案例,介紹老一輩動物育種學(xué)家為實現(xiàn)種業(yè)自立自強,潛心研究的科學(xué)故事,既能提高學(xué)生的學(xué)習興趣,又能啟發(fā)學(xué)生艱苦奮斗、勇于創(chuàng)新的精神。在講述生產(chǎn)性能測定和生物育種新技術(shù)時,教師以肉鴨自動化剩余采食量測定技術(shù)、全基因組選擇育種等為例,提醒學(xué)生動物育種領(lǐng)域技術(shù)水平發(fā)展之快,要增強危機感和使命感。教師通過在課堂教學(xué)過程中引入這些思政案例,既能豐富課堂教學(xué)內(nèi)容,提高學(xué)生的學(xué)習興趣,又能培養(yǎng)學(xué)生愛國敬業(yè)、學(xué)農(nóng)愛農(nóng)的品質(zhì)。
2.2.2 靈活運用多種教學(xué)手段,調(diào)動學(xué)生的學(xué)習主動性
傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)方法限制了學(xué)生主動學(xué)習、發(fā)揮創(chuàng)造力的可能性,動物育種學(xué)課程教學(xué)改革中的首要任務(wù)就是把課堂交還給學(xué)生,使其成為課堂教學(xué)的主體。因此,在保持課堂講授模式有益之處的前提下,根據(jù)動物育種學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容的特點,積極引入啟發(fā)式、案例式、互動式教學(xué)方法,探索應(yīng)用雨課堂、超星學(xué)習通等互聯(lián)網(wǎng)工具開展翻轉(zhuǎn)課堂、線上線下混合教學(xué)、OBE 教學(xué)、BOPPPS 教學(xué)、SPOC 教學(xué)等。例如,揚州大學(xué)采用SPOC 教學(xué)方法將《動物育種學(xué)》教材內(nèi)容與科學(xué)前沿動態(tài)整合,使教學(xué)活動更加靈活、豐富,結(jié)構(gòu)更為多元化,取得了較好的教學(xué)實踐效果[7];西南民族大學(xué)采用以學(xué)生為中心的BOPPPS 教學(xué)模式來開展“動物育種學(xué)”教學(xué),相比于傳統(tǒng)教學(xué)模式,顯著提高了學(xué)生的創(chuàng)新意識、實踐技能和科研素養(yǎng)[8];華南農(nóng)業(yè)大學(xué)探索了引導(dǎo)式小組式教學(xué)模式,該教學(xué)模式突出以學(xué)生為主體,強調(diào)學(xué)生在教學(xué)中的核心地位和主導(dǎo)地位,通過重構(gòu)師生關(guān)系,引導(dǎo)學(xué)生將育種理論與實踐相結(jié)合,顯著提高了課程教學(xué)質(zhì)量。蘭州大學(xué)和華中農(nóng)業(yè)大學(xué)等高校充分利用網(wǎng)絡(luò)資源開展線上線下混合式教學(xué),利用教材配套數(shù)字資源以及中國MOOC 視頻教學(xué)資源開展教學(xué)工作,同時積極引入基因組育種等前沿育種技術(shù),獲得了良好的教學(xué)效果。通過引入新教學(xué)方法,能夠使課堂教學(xué)的形式更加靈活、內(nèi)容更加豐富,學(xué)生對課堂的參與度也更高,有效發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動性和創(chuàng)造性,達到優(yōu)化教學(xué)效果的目的。
2.2.3 開展第二課堂教學(xué),拓寬學(xué)生的科學(xué)視野
第一課堂是學(xué)校培養(yǎng)人才的主陣地,承擔著傳授專業(yè)知識的核心任務(wù),而第二課堂則通過拓展、延伸,拓寬學(xué)生知識的深度和廣度,對第一課堂起到重要的補充作用[9]。青島農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院在第二課堂教學(xué)方面做出了一些探索,通過與中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所開展教學(xué)科研合作共建,積累了強大的第二課堂產(chǎn)業(yè)導(dǎo)師團隊。校內(nèi)任課教師團隊根據(jù)自身科研業(yè)務(wù)方向和教學(xué)進度,各自選聘專家教授,圍繞牛、羊、豬和禽等分別開展第二課堂專題講授。例如,針對白羽肉鴨新品種“中新鴨”的培育,學(xué)校聘請了北京畜牧所的專家從育種方案制訂、育種實施、品種審定和育種新技術(shù)應(yīng)用四個方面開展專題講座,使學(xué)生了解到第一課堂上學(xué)習的理論知識應(yīng)如何應(yīng)用到育種生產(chǎn)實踐,進而培育出新品種。此外,青島農(nóng)業(yè)大學(xué)還以科技小院為載體,創(chuàng)新育人模式,建設(shè)了8 個畜牧相關(guān)國家級科技小院。這些小院大多承擔有保種或育種任務(wù),在第二課堂教學(xué)中,學(xué)生可以通過遠程監(jiān)控視頻觀看科技小院的設(shè)施設(shè)備和生產(chǎn)活動,比課堂教學(xué)展示圖片更為生動。同時,在每年暑期和寒假,科技小院還可以接收部分本科生進行實踐鍛煉??萍夹≡耗J狡平饬水a(chǎn)教融協(xié)同育人的難題,從課程設(shè)置與產(chǎn)業(yè)鏈條聯(lián)動、生產(chǎn)實踐和產(chǎn)業(yè)需求互動、學(xué)位論文和產(chǎn)業(yè)瓶頸共融等幾個方面,實現(xiàn)了校內(nèi)校外,教學(xué)、科研和實踐平臺的協(xié)同發(fā)展。通過這些豐富多樣的第二課堂活動,不僅可以使第二課堂與第一課堂的教學(xué)活動緊密結(jié)合,而且能使學(xué)生更系統(tǒng)地感知育種理論的產(chǎn)業(yè)價值,增強學(xué)生的學(xué)習熱情,拓寬其科學(xué)視野。
2.3.1 融合育種實踐優(yōu)質(zhì)案例,激發(fā)學(xué)生的求知欲
山東省是畜牧業(yè)大省,也是畜禽育種創(chuàng)新的主陣地?!笆濉币詠?,山東省畜禽種業(yè)發(fā)展勢頭迅猛,先后培育出魯西黑頭羊、魯中肉羊、中新白羽肉鴨、益生909 小型肉雞等新品種或培育品種(配套系)達到24 個,為畜禽種業(yè)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)提供了廣闊的舞臺[10]。將這些成功的育種項目在執(zhí)行過程中產(chǎn)生的資料、有益經(jīng)驗和有趣故事進行歸納總結(jié),使之在形式上能夠適應(yīng)教學(xué)需求,形成優(yōu)質(zhì)教學(xué)案例。這些案例引入教學(xué)環(huán)節(jié)以后,學(xué)生通過育種實例,對抽象晦澀的育種原理進行模擬分析,快速拉近課堂教學(xué)與育種實踐的距離,激發(fā)學(xué)生學(xué)習的興趣和熱情[11]。同時,第三次全國畜禽遺傳資源普查也已經(jīng)進入收尾階段,不僅對我國畜禽遺傳資源家底有了更準確的了解,也積累了大量的保種育種典型案例,如五龍鵝保種、馬踏湖鴨遺傳資源發(fā)掘、微山麻鴨保種,以及煙臺 糠雞遺傳資源的重新發(fā)現(xiàn)等。將典型案例引入教學(xué)環(huán)節(jié),能夠開闊學(xué)生的專業(yè)視野,提升其學(xué)習熱情,達成更好的教學(xué)效果。
2.3.2 科研反哺教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力
教學(xué)和科研是不可分割、相互促進的兩個方面。堅持教學(xué)促進科研,科研反哺教學(xué)對于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力具有重要的作用。高校教師大多承擔有科研項目,并通過培養(yǎng)研究生的形式來執(zhí)行研究任務(wù),如果能夠吸納一部分本科生進入科研團隊,與研究生一同完成科研項目,將有助于鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新能力??梢圆扇∫再惔賹W(xué)的方法來調(diào)動學(xué)生參與科研實踐的積極性,如指導(dǎo)本科生申請大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目??蒲袌F隊還可以設(shè)置實驗室開放日,組織學(xué)生進入實驗室,近距離了解實驗室的發(fā)展歷程、儀器設(shè)備、承擔的科研項目和研究方向,學(xué)生能夠更真切地感受到生物育種領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀,能夠更好地激發(fā)學(xué)生的科研熱情。
2.3.3 校企合作,訓(xùn)練學(xué)生的育種實操技能
強化實踐教學(xué),離不開優(yōu)質(zhì)的企業(yè)資源,高校產(chǎn)生的教學(xué)科研成果最終要在企業(yè)落地生根。青島農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院非常重視產(chǎn)學(xué)研合作,積極與省內(nèi)外育種企業(yè)合作建設(shè)教學(xué)實踐基地,讓學(xué)生學(xué)到了書本上學(xué)不到的知識。依托合作企業(yè),青島農(nóng)業(yè)大學(xué)還建設(shè)了8 個動物育種相關(guān)科技小院,這些小院在完成研究生培養(yǎng)任務(wù)的同時,也接納本科生進行實踐鍛煉,鍛煉學(xué)生的實操技能。任課教師還可根據(jù)教學(xué)需要,利用合作企業(yè)的真實育種數(shù)據(jù)設(shè)計實踐教學(xué)內(nèi)容,編寫實驗指導(dǎo)教材,如應(yīng)用當前主流的AS-reml 軟件估算遺傳參數(shù)和blup 育種值,實現(xiàn)種畜遺傳評估,使學(xué)生真正了解選種的實際操作流程。
2.4.1 試題庫的建設(shè)
學(xué)業(yè)考核是評價教學(xué)效果和學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量的基本手段,而試題庫則是實現(xiàn)客觀評價的前提。精心設(shè)計的優(yōu)質(zhì)試題庫應(yīng)能夠全面覆蓋基本概念、基本理論和知識點,并客觀反映學(xué)生分析、歸納、總結(jié)和解決實際問題的能力。青島農(nóng)業(yè)大學(xué)動物育種學(xué)課程教學(xué)采用團隊授課、小班教學(xué)的方式開展,教學(xué)團隊嚴格根據(jù)教學(xué)大綱和教學(xué)目標,設(shè)計了涵蓋名稱解釋、單選題、填空題、判定題、計算題、簡答題和討論題等1000 多道難易程度不等的常規(guī)題型,并制訂參考答案。為了更好地評價學(xué)生查閱文獻、組織文字材料的能力,課程組還精心設(shè)計了育種方案規(guī)劃、育種典型案例總結(jié)等開放答案的題目。所有題目均上傳到超星學(xué)習通平臺,在課堂教學(xué)過程中,教師可根據(jù)需要隨時抽取試題,對學(xué)生進行考核,保證學(xué)生既能掌握基本的理論知識,又不至于死記硬背。
2.4.2 考核方法多樣化改革
青島農(nóng)業(yè)大學(xué)動物育種學(xué)課程考核采用全過程學(xué)業(yè)評價方式,更注重學(xué)生平時的學(xué)習表現(xiàn),改變傳統(tǒng)的“一考定成績”的弊病,使學(xué)生將學(xué)習功夫用在平時,防止考前突擊復(fù)習,考后迅速遺忘現(xiàn)象的發(fā)生。全過程學(xué)業(yè)評價體系中,課堂測試、單元測驗、分組匯報等平時表現(xiàn)與期末成績各占50%。同時,為防止平時成績過高,學(xué)生渾水摸魚,期末考試形同虛設(shè),課程組專門為期末考試設(shè)置了“強制達標線”,若期末成績不達標,則直接判定成績不合格。改革考核方式后,學(xué)生對課程學(xué)習的重視程度明顯提高,教學(xué)效果得到改善。尤其是在分組匯報環(huán)節(jié),學(xué)生針對新技術(shù)、新品種等分組收集資料并制作PPT進行匯報,明顯調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習積極性,培養(yǎng)了學(xué)生自主查閱文獻資料、歸納總結(jié)、PPT 制作美化、團隊分工協(xié)作和演講展示等多方面的綜合技能。
畜牧業(yè)是關(guān)系國計民生的重要產(chǎn)業(yè),肉蛋奶產(chǎn)量是百姓“菜籃子”“肉盤子”“奶瓶子”供給的重要保障。在影響畜牧業(yè)生產(chǎn)效率的諸多因素中,畜禽品種起主導(dǎo)作用,貢獻率達40%。“十四五”以來,國家提出種業(yè)振興的重大戰(zhàn)略需求,將種業(yè)作為基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)予以重點支持。種業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵在人才,基礎(chǔ)在教育。動物育種學(xué)課程應(yīng)響應(yīng)國家“種業(yè)振興”國家重大戰(zhàn)略的號召,加快推進新農(nóng)科建設(shè),強化價值塑造,培養(yǎng)和造就一批學(xué)農(nóng)、愛農(nóng)、知農(nóng)、為農(nóng)的新農(nóng)科種業(yè)人才,為打贏“種業(yè)翻身仗”奉獻力量,同時也為引導(dǎo)高等農(nóng)林教育教學(xué)改革起到示范作用。