2024年第9期文章推荐 || 基于创新能力和思政教育的动物繁殖学实验课程教学改革探索

课程作为人才培养的基本单元，其体系建设与改革是高等教育提高人才培养质量的重要保障，当前 “以学生为本” 的教育理念已深入人心，并体现在人才培养的每个环节[1]。随着经济全球化的日益加深，创新能力已成为衡量一个国家和民族核心竞争力的关键标准[2]。在畜禽种业振兴和高等农业教育改革的新动向面前，作为动物科学专业基础课程之一的动物繁殖学，虽有实用性和创业前景，但因缺乏创新能力而难以应对市场竞争，这与其综合素质和创新能力的不足有直接关系[3]。动物繁殖学实验课程是培养学生创新能力的直接途径，可以锻炼学生的动手能力，提高动物繁殖学教学效果，因此，突破传统教学方式，培养创新型人才是高校实验教学改革的紧迫需求。

课程思政的理念于2014 年提出，在2016 年和2019 年进一步完善[4]，但从中国教育思想发展史来看，思政教育早已蕴含在传统教育之中。思政教育是以学科本体认识为突破口，以专业课程知识为载体，将思政育人目标贯穿于各类课程教育的全过程，让学科教学回归 “育人” 的理念[5]，为专业课程接入课程思政奠定了集体无意识的心理基础，保证专业实验课程思政实施效果[6]。在新农科建设不断深化的当下，时代呼唤有道德、有真知、强实践的农科人才，为响应时代号召，培养出厚植 “三农” 情怀的人才，动物繁殖学课题组教师积极进行实验课程思政教育改革，将德育与素质教育相结合，将育人与育才有机融合[7]，把课程思政建设融入专业和学科建设，厚植动物科学专业知识基础和育人基础。

目前，关于动物繁殖学实验课程教学改革相关研究比较少，最早是2007 年龙翔等[8]针对动物繁殖学实验教学改革的探索，建议改革实验课教学模式、更新实验课教学内容、改善实验课教学条件。傅祥伟等[9]在动物繁殖学实验课程中增加了小鼠超数排卵、体外受精等实验，并通过问卷调查的方式了解教改效果和进一步讲授动物繁殖学实验课程应有的发展规律。在学生能力培养方面，石磊等[10,11]总结前人经验，提出采用基于学习产出的教育模式（Outcome-based education，OBE）优化动物繁殖学实验课程教学内容，紧密结合实习和生产实践，尝试融入现代教学手段，实验教学与科研有机结合，建立教学效果综合考评机制，并初见成效。在思政教育方面，张峭朋等[12]从该课程所蕴含的思政元素的挖掘、授课模式改进等方面，探讨了实习实验类课程在发挥实践育人方面的新途径。鉴于科技创新引领时代，且每个高校的实验条件、实验内容和学生学情均不一样，本文以韶关学院为例，在前人研究的基础上对动物繁殖学实验课程的教学改革进行创新和探索，以期为该课程教学质量的提升提供参考。

1 动物繁殖学实验课程的主要内容

动物繁殖学实验课程具有很强的实践性和可操作性，对于学生巩固繁殖学基础理论知识和掌握动物繁殖技术具有非常重要的作用。该课程是基于动物繁殖学中动物生殖器官及机能、动物生殖生理和人工授精等相关专业理论知识，使学生掌握动物生殖器官的组织结构、发情鉴定和妊娠诊断的方法，熟悉人工授精的技术流程，培养学生的实验操作技能和动手能力，为将来更好服务于畜牧业生产和科学研究奠定基础，具体内容见表1。

表1 动物繁殖学实验的主要内容
Table 1 Main contents of Animal Reproduction Experiments

2 动物繁殖学实验课程改革的必要性

畜牧业的快速发展对高等农业院校人才培养提出了更高的要求，要求专业更加偏向于实际农业生产，服务于 “三农” [13]。在广东，大力发展粤北畜牧业是时代发展的必然趋势，动物科学专业是畜牧业的核心之一，是以培养专业理论扎实、创新能力强的应用型本科人才为主要目标，以培养担当民族复兴大任的时代新人为着眼点，强化教育引导、实践养成和制度保障[14]。动物繁殖学课程是动物科学专业学生的必修课，该课程的实验与生产实践结合紧密，它是研究家畜繁殖理论和繁殖技术的一门学科[15]，其技术性和实践性都很强，该课程不仅能为畜牧业培养专业人才，还能为人类辅助生殖和基因编辑动物生产等行业培养人才。对于动物繁殖学实验课程来说，课程思政教育改革需要将专业内容与思想精髓融为一体体现专业性，实现学生素质能力的全面培养[16]。同时，按照课程育人的要求，积极寻找动物繁殖学实验与思政教育的融入点，力求将 “课程思政” 元素融入学生的实习实践中，把思想政治工作贯穿动物繁殖学实验课程的教学全过程，形成协同效应[17,18]。综上，对动物繁殖学实验课程进行改革，可为培养复合应用型人才奠定坚实的基础。

3 动物繁殖学实验课程现状和问题分析

3.1 创新能力方面

2020 年以来学校投入了大量的资金来改善动物繁殖学实验室的教学环境，购买实验器材，提高实验质量，但依旧存在一些突出问题需要进行教学改革：首先，学生的积极性不高，对实验不感兴趣，往往敷衍了事。少数学生做实验时偷懒，本是团队合作的实验，往往只有一个人在动手操作，实验数据共享。其次，教学内容抽象陈旧，刚开始接触只有想象，无法体会到实验内容的应用性。虽然在课程中已经学过了相关的理论知识，但在实验操作的时候还是不知所措，与现实应用脱节。学生在理论与实践结合、动手能力等方面有所欠缺，导致实验课的教学效果不明显。最后，学生的创新能力无法培养和施展，学生对感兴趣的实验想要进一步探索研究，没有更好的渠道，主要是教学方法单一，多是基础性和验证性实验且步骤都是提前设定好的。同时，受到实验条件和教学资源的限制，综合性实验课只能采用教师示范、部分学生实操和大多数学生观摩的方式，限制了学生主观能动性的发挥，不利于创新能力的培养。

3.2 思政教育方面

我国高等教育长期存在思政课程和专业课程独立育人的教育生态，且专业课师生缺乏课程思政意识和教师缺乏课程思政内容[19]。课程思政建设是一项复杂的系统性工程，目前仍处于起步阶段，专业课程育人缺位的问题仍广泛存在，有时也会出现生硬 “思政”，专业课案例和思政教育讲授 “两张皮” 的现象，这种现象显然都不利于立德树人的实现[20]。对于大学生而言，来自于学校的道徳教育、情感教育和劳动教育起着重要的作用，他们绝大多数从小衣食无忧，普遍缺乏吃苦耐劳的精神，在责任感和坚强意志方面也需要进一步培养，在大学教育中借助专业课程思政补足青少年成长的精神之 “钙”，使他们得到全面发展[21]。

在课程教育方面，动物繁殖学实验课程亦是如此，在实验课中，传统的理论教学形式单一，讲述内容抽象，特别是一些繁殖应用技术的机理，导致学生对实验缺乏兴趣和对专业缺乏认同感，在实验操作中遇到具体问题时不会分析、解决和灵活应用[15]，为了拿学分而做实验，缺乏吃苦耐劳精神、团队合作意识和 “三农” 精神。因此，在动物繁殖学实验课程中，需要结合专业课程的特点和实际，在教学过程中开展思政课程教育，丰富实验内容，强调实验意义，提高学生对专业知识的感性认识和思政教育的内涵建设。

4 动物繁殖学实验课程教学改革的方案

针对动物繁殖学实验课程存在的问题，课题组教师经过会议交流、深入思考和多次商讨，明确了教学改革的基本思路，制定了详细的教改技术路线，具体内容见图1。

图1 动物繁殖学实验课程教学改革的技术路线图
Fig.1 Technical roadmap for teaching reform of Animal Reproduction Experiments

4.1 针对实验课程创新能力的改革方法

（1）“人工智能” 的应用

新时代教育背景下，引入虚拟实验室，构建虚拟仿真实验教学互动平台，仿真实验模块中包括实验目的与原理、六个模块（实验一至实验六）和课后考核的虚拟实验操作，学生在上实验课前，需进入虚拟实验室进行预习和操作。在虚拟仿真实验室里，实验细节用视频和动画代替，最终让学生掌握所有实验，特别是小鼠胚胎体外获得和移植的全部流程。实验采用视频结合动画，还原实验场景和条件，动态展示了家畜人工授精器械和授精过程、家畜假阴道安装、家畜精液采集、精液稀释和精子质量鉴定、小鼠的超数排卵、胚胎发育和胚胎移植的方法和过程，这种学与用结合的方式，有效提高了学生的积极性，促进了学生创新能力的发展，同时也避免实验操作出错带来的人身安全问题。

（2）“OBE 模式” 的创新能力激发

实验课留出2 个学时的展示与讨论时间，学生分5 组（5～6 人/ 组），让学生展示自己的实验设计想法，教师引导学生在实验前通过网络资源进行预习、查看文献、整理资料和做PPT。组长在实验课上讲解演示，教师进行点评，并指导学生熟悉实验操作步骤和技术要点。学生进行实验操作、观察实验结果并总结分析，撰写实验报告。教师评阅后进行点评，最后召开交流会，由教师进行讲评。

（3）“教科研结合式” 专业能力培养

对学生课外科创小组的组织形式进行改革，建立包括教授、副教授、讲师和实验师在内的导师组形成导师指导制度，并邀请联培研究生参与担任助理导师，目的是形成联培研究生+本科生高年级+低年级组织模式的课内学习团队和课外科创团队，发挥联培研究生对本科生的引领和帮助作用。通过申报和承担大学生创新创业项目，学生科创团队在导师组的指导下进行试验设计、前期准备、试验研究和数据的整理分析，最后撰写并发表学术论文。学生团队通过参加专业学科竞赛和学术交流活动，提升自主学习和创新能力。

（4）“多重式” 考核体系的改革

实验课一直是注重实验报告和平时操作，忽略了学生主动动手能力和创新能力，现将实验规范操作成绩、专题报告和实验设计讨论也加进去，建立了多元课程考核与学生学习效果评价体系，改变过去以实验报告成绩为主的模式，提高学生实验操作的积极性、增加学生团队意识和责任感，达到以考促学的效果。

4.2 针对实验课程思政教育融入的改革方法

（1）由外向内，提升课程思政能力，弥补“思政不足”，修炼 “学科内功”。掌握一定的马克思主义理论知识，是开展好课程思政的基础。具体而言，就是要逐步形成思政课教师与动物繁殖学教师协同配合的工作局面：思政课与动物繁殖学教师 “老带新”、“一帮一和结对子”，提倡思政课教师定期指导青年教师 “同备一节课”，构建思政课教师与动物繁殖学教师 “共讲一堂课” 的教学模式，共同开发课程思政的 “金微课”。将思政课内容与动物繁殖学实验内容结合在一起，如在讲述胚胎卵裂成二细胞、四细胞、八细胞直到囊胚的实验时，可以运用思政课哲学思辨的方式，引出老子的 《道德经》：一生二，二生三，三生万物，理解唯物辩证法的发展观和联系观。通过优秀专业教师的引进、思政课教师的辅助及教师思政的强化培训，可以进一步促进动物繁殖学教师加强理论自信，将正能量转变为育人观念，提高自身思政修养和业务能力。

（2）纵览古今，横观中外，讲述经典人物事迹，培养学生爱国和科研精神。通过对体外受精技术和胚胎移植技术等相关科学案例进行介绍，组织学生线上分组讨论，培养协作和团队意识等。在讲授体外受精实验时，介绍 “试管婴儿先驱” 张明觉的案例，培育学生的科研精神。1951年，美籍华人张明觉和澳大利亚学者奥斯汀博士发现 “精子获能” 的生理现象，该现象的发现是最终实现体外受精的一项重要里程碑。1959 年，他成功地完成了兔子体外受精实验，将受精卵移植到别的兔子的输卵管内，借腹怀胎，生出正常的幼兔[22]。在这项技术的基础上，科学家们也陆续的培养了猪、羊、牛等多种动物，并将该技术成功的应用到畜牧生产，提高优良种畜的遗传资源利用率[23]。在讲授小鼠的胚胎移植实验时，介绍公鼠也能怀孕并诞下幼崽的案例，引起学生的好奇心，对此围绕科学伦理展开讨论。雄性怀孕在自然界是罕见的现象，海马是唯一已知的由雄性在怀孕期间孵育其后代成熟的家族，中国科学家从海马身上得到灵感，通过子宫移植、异体共生和胚胎移植技术建立了能够怀孕的雄性大鼠模型，并成功诞下10 只健康幼崽，该实验系世界首例[24]。这一研究成果是海军军医大学教授刘玉环和博士张荣佳经多年呕心沥血，战胜无数次失败和挫折而获得，为国人争光。通过以上科学案例的学习，把课程知识与世界观、价值观和人生观有机结合，培养学生热爱科学、勇于探索的精神，为科技强国、服务畜牧业和人类事业做出应有贡献。

（3）以点带面，结合热点事件，强调学术伦理和法律规范，鼓励学生奋发图强。在小鼠超数排卵及早期胚胎质量鉴定实验中，结合辅助生殖技术的应用和身边从事辅助生殖的医生师兄事例，向学生介绍畜牧业不仅仅是在养殖公司从事高繁殖技术工作，也可以从事医院的辅助生殖工作，开拓就业眼界，同时，要着重强调介绍相关法律和行业规范。胚胎质量鉴定实验结合性别控制技术，介绍科学技术应用的法律和伦理规范，该技术在畜牧业中是为了提高畜牧业的生产、保护珍稀濒危动物，但在人类生殖中是被法律禁止的，并介绍相关的法律，让学生清晰地认识到技术使用的界限。比较国内外体外受精和转基因技术的发展，谈及美国对中国的科技战和经济战，对国内研究中用到的进口药品的管制；让学生树立全球视野，认清当前形势，坚守意识形态战略高地，科技兴国，引出智慧养殖，从家畜个体识别技术、智慧表型采集技术、智慧发情鉴定技术、自动化饲喂技术、疾病检测技术、以及畜舍环境监测与清洁等6 个方面概述当前智慧养殖技术的研究进展和现状[25]，促进学生掌握与时代接轨的专业新技能，鼓励学生奋发图强。

5 课程改革的初步成效

经过动物繁殖学课题组教师的不断努力，实验课程的质量和效果取得了明显的提高。第一，经过与思政老师的交流和磨合，动物繁殖学教师丰富了实验课程内容，学会了思政元素融入实验课的技巧，同时，也提升了自身的授课能力，在课程教学比赛中获奖，并多次申请到校级教研项目。第二，通过实验课程的改革，提高了学生的创新能力和综合素质，增强了学生的专业认同感。在教师的鼓励下，学生会根据自己的兴趣参与导师的科研项目，积极做实验，撰写并成功发表论文。还有一些学生学会了自己思考并独立设计实验，把学到的实践技能应用到实验中，在导师的指导下，成功申请到校级和省级的大学生创新项目。另外，还有部分学生积极参加全国大学生动物科学技能竞赛，并获得团体二等奖。第三，课程改革促进了学生与教师的交流，教师与教师的沟通，学校与企业的合作，形成了一个良性循环。在此基础上，动物繁殖学实验室的环境改善和设备更新得到了学院和学校的重视，经过多方努力，实验室条件得到了很大的改善，同时，在校企合作的基础上，有些操作性实验也得到了大型养殖场的支持和配合。

6 小结

动物繁殖学实验课程的教学改革，促使教师丰富课程内容，建立多元课程考核与学生学习效果评价体系，深化专业建设和改革，通过思政教学让大学生树立了正确的三观，结合实验课程内容，通过鼓励大学生积极申报项目、参与竞赛充分调动学生的积极性，明显提高了学生的创新能力。动物繁殖学实验教学改革初有成效，在今后的教学实践中，还需要进一步的探索与改革，将培养具有强烈社会责任感、创新精神和实践能力的高素质动物科学专人才作为目标以满足社会对人才需要。

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