高等農(nóng)業(yè)院校開設動物學設計性實驗的初步探索

張志強，楊啟超

(安徽農(nóng)業(yè)大學 動物科技學院，安徽 合肥 230036)

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高等農(nóng)業(yè)院校開設動物學設計性實驗的初步探索

張志強，楊啟超

(安徽農(nóng)業(yè)大學 動物科技學院，安徽 合肥 230036)

動物學實驗課是高等農(nóng)業(yè)院校多個專業(yè)的專業(yè)基礎課，在學科體系中具有重要的作用。為適應培養(yǎng)創(chuàng)新型和創(chuàng)業(yè)型人才的需要，有必要在動物學實驗課中增設設計性實驗。以2010至2012級三屆本科生為例，總結了開設設計性實驗的制約因素、成效和經(jīng)驗，并對存在的問題提出了改進建議。

動物學；設計性實驗；經(jīng)驗；建議

在綜合性大學和師范類大學，動物學理論課、實驗課和實習課是三位一體的關系，共同組成了系統(tǒng)化的動物學知識結構體系。然而，受限于歷史條件和師資力量，高等農(nóng)業(yè)院校的動物學實驗課教學長期以來都以驗證性實驗為主，無法保證野外實習的正常開展[1-2]。隨著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化和動物學研究向縱深發(fā)展，新興和交叉學科不斷涌現(xiàn)。“提升內(nèi)涵、特色發(fā)展”是高等農(nóng)業(yè)院校生存的不二法則，自我校提出創(chuàng)新型和創(chuàng)業(yè)型的雙創(chuàng)式人才培養(yǎng)模式以來，相關的教學改革不斷推進。動物學作為生命科學的二級學科和大農(nóng)學類各專業(yè)的專業(yè)基礎課，是改革的“排頭兵”。經(jīng)過3年多的實踐，雖然受制于學生知識背景、師資配置和教學資源的限制，我們認為在低年級本科生中開設動物學設計性實驗仍是可行的和必要的，并取得了一定的成效和經(jīng)驗。

1 開設動物學設計性實驗的必要性

高教部下發(fā)的《關于加強高等學校本科教學工作，提高教學質(zhì)量的若干意見》中指出：“高等學校要重視本科教學的實驗環(huán)節(jié)，保證實驗課的開出率達到本科教學合格評估標準，并開出一批綜合性、設計性實驗”。那么，在高等農(nóng)業(yè)院校的動物學實驗中是否也可以開設設計性實驗呢？對這一問題，有些教師(甚至有些教動物學課的教師)認為動物學實驗課作為專業(yè)基礎課，由于學生知識儲備不足，只能開設驗證性實驗，不能也無需開設設計性實驗。顯然，這種認識是與教學規(guī)律相違背的，也是不符合人才培養(yǎng)目標的。以學生的興趣為切入點，結合現(xiàn)有的資源條件，在一次實驗課中涵蓋多種實驗技術，整合多門學科的研究內(nèi)容，這非但不是動物學不能開設設計性實驗的理由，而恰恰是其優(yōu)勢所在。

首先，從教學規(guī)律來看，設計性實驗實現(xiàn)了教學內(nèi)容的優(yōu)化和升華，循序漸進，可為其它專業(yè)基礎課和專業(yè)課開展設計性實驗奠定基礎，是人才培養(yǎng)鏈條的起始端和發(fā)動器。高等農(nóng)業(yè)院校與動物學有關的專業(yè)，除通過驗證性實驗來練就扎實的基本功外，也需要緊跟行業(yè)的發(fā)展，了解各領域的熱點和研究進展。其次，從人才培養(yǎng)目標來看，設計性實驗打通了各專業(yè)之間的壁壘，教學資源得以整合，能促進學科之間的互動和交流，激發(fā)學生學習新知識的動力。最后，從學生的角度分析，設計性實驗拓寬了學生的視野和知識面，培養(yǎng)了學生主動學習的意識和能力；同時，低年級同學由于剛入大學，通常具有較強的自我表現(xiàn)欲，探究未知世界的愿望強烈，思維活躍，渴望獲得老師和同學的認可。通過參與設計性實驗，無疑能充分發(fā)揮學生的主觀能動性，克服懶惰、厭煩和依賴等心理[2-3]。

2 制約因素及對策

2.1 實驗指導教師綜合素質(zhì)要求

隨著動物學研究向縱深發(fā)展，由動物學所衍生的交叉學科、邊緣學科和新興學科不斷涌現(xiàn)，如功能形態(tài)學、仿生學、動物流行病學和保護生物學等，這些新生力量正在改變動物學教學的傳統(tǒng)格局，也在構建新的更為龐大的知識體系。以有機體為核心的宏觀和微觀研究的整合，正顯示出強大的生命力。動物學實驗也是與時俱進的，設計性實驗的開設要求教師不斷跟蹤學科進展，具備閱讀和歸納文獻的能力，發(fā)揮引導作用[4-6]。如何在課時有限的情況下，引導學生從故紙堆里發(fā)現(xiàn)和驗證新的現(xiàn)象，從新興學科中甄別出有意義的選題，汲取有用的營養(yǎng)，是教師必須接受的挑戰(zhàn)。

2.2 教學投入和資源配置

與驗證性實驗相比，設計性實驗的準備周期更長，耗時更多，花費更大。這就要求在加大教學投入的前提下，合理配置教學資源。建立開放式實驗室是解決這一矛盾的有效手段，但其維護需要耗費教師的大量精力[5-6]。這就要求教師不但要有淵博的專業(yè)知識，能引領學生進入學科前沿，還必須具有崇高的職業(yè)道德，有對學生認真、負責的態(tài)度；求實、創(chuàng)新、奉獻、公平，這些在教師身上所體現(xiàn)出來的良好素質(zhì)，對學生常常會有潛移默化的影響[4-6]。

3 成效、經(jīng)驗和建議

3.1 拋磚引玉-必要的鋪墊是成功開設設計性實驗的重要前提條件

每學期開課伊始，在首堂理論課即向同學們介紹實驗課的具體安排和設計性實驗開始的時間段，讓同學們在思想上先有一個準備。實驗課開始后，先以驗證性實驗為主，之后再過渡到綜合性實驗，同時穿插介紹學科的新進展。例如，在學生能較熟練地使用顯微鏡后，在后續(xù)扁形動物的實驗中，通過觀察讓學生總結：結構如何與功能相適應？動物體如何與生活環(huán)境相適應？之后，再以有機體為核心，加入渦蟲和日本血吸蟲的生態(tài)學、生理學和分子生物學的相關知識，從不同層次，說明了有機體適應環(huán)境條件變化的機制，以實例闡述了開展相關研究的重要性。通過由淺入深，逐層推進的講解，誘發(fā)了同學們的求知欲。這時鼓勵同學們根據(jù)自己的興趣或生活中觀察到的生物學現(xiàn)象，收集和查閱與無脊椎動物有關的文獻資料，逐步形成新的想法和假設，并與教師討論實驗的可行性。如果此次的想法不成熟，在脊椎動物部分會再給同學們一次嘗試的機會，并在實驗開設前后安排若干個綜合性實驗，如原腔動物和環(huán)節(jié)動物的比較解剖實驗，在魚綱和兩棲綱的實驗中，加入了魚類分類學的新進展和牛蛙的入侵生物學的知識，穿插介紹兩棲類食性分析的新手段和新方法，心臟穿刺采血技術，以及皮膚肽分離和鑒定的新進展等。之后再鼓勵同學們查閱資料，確定選題，通過分組指導，教師可及時糾正和發(fā)現(xiàn)選題中的不足和問題，引導同學們盡快進入狀態(tài)。

3.2 循循善誘-設計性實驗促進了學生從“要我學”到“我要學”過程的改變

高等農(nóng)業(yè)院校的動物學實驗課通常開設在一年級第二學期，是學生首次接觸到的專業(yè)基礎課的實驗課。低年級的農(nóng)學類大學生由于普遍缺乏對所學專業(yè)內(nèi)涵的了解，缺乏學習的動力和興趣，尚難從“要我學”的狀態(tài)中擺脫出來。對實驗課常不夠重視，敷衍了事，有不求甚解的心理，動手能力普遍不強[2-3]。如何啟動“要我學”到“我要學”這一心理調(diào)適過程的轉變，教師的引導作用至關重要。實驗課拉近了老師和學生之間的距離，可以多次面對面交流，給教師提供了向學生介紹專業(yè)內(nèi)涵的好時機。通過專業(yè)知識的傳授，消除了大多數(shù)學生對專業(yè)的誤解，進一步堅定了同學們的專業(yè)思想。學生們的學習態(tài)度會變得越來越積極，這也為適時啟動設計性實驗提供了契機，而實驗的實施會進一步刺激學生的學習熱情，使學生順利完成從心理不適到逐步適應的轉變過程。針對選定的課題，學生會迅速啟動試劑配制、儀器安裝與調(diào)試等過程，并會認真記錄實驗數(shù)據(jù)，與老師探討數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析方法，自主完成小論文。

3.3 伯樂相馬-從設計性實驗的實施過程發(fā)現(xiàn)和培養(yǎng)可塑之才

選題確定后，如何開展和設計實驗內(nèi)容，使之達到既定的目標，是一個比較棘手的問題[7]。由于教學經(jīng)費有限，且開放實驗室的空間和時間也受到諸多限制，老師需要經(jīng)常鼓勵學生自制實驗設備，如迷宮和用于觀察動物各種行為的玻璃盒子等，或利用教師現(xiàn)有的科研設備來完成實驗課的內(nèi)容，或設計在校園內(nèi)或市區(qū)內(nèi)可以完成的實驗。在設計性實驗執(zhí)行期間，將動物學實驗室升級為全天候開放性實驗室，學生可以在任意時間段來實驗室做實驗。實驗方案確定后，小組成員需要分工協(xié)作，共同參與實驗過程，發(fā)現(xiàn)和解決實驗中存在的問題。對結果不理想的實驗小組，仍以鼓勵為主，找出影響實驗結果的主要因素，并分析產(chǎn)生偏差的可能原因。無論實驗結果怎樣，都要求學生以小論文的形式提交實驗報告，但對抄襲現(xiàn)象零容忍。在評定成績時，實驗結果的好壞只作為參照標準，重點評判學生實驗設計的可行性，以及實驗的原創(chuàng)性、真實性和可重復性。從中選出優(yōu)秀論文，作為二年級申請大學生創(chuàng)新基金的備選對象，鼓勵學生進行更為深入的探索和實踐，培養(yǎng)學生對科研的興趣，挖掘其潛質(zhì)。

通過動物學設計性實驗，老師與學生充分接觸，一起探討科學問題，共同商討解決對策，探索奇妙的未知世界，使教育回歸了教書育人的本質(zhì)，是促進教學質(zhì)量提升的催化劑。

[1] 李雙安,王鳳鳴,王鐵剛.高等農(nóng)業(yè)院校動物學教學改進的初步構想[J]. 河北大學學報:自然科學版,1996,16 (5): 90-92.

[2] 張志強,楊啟超,鮑傳和.提高動物學實驗課教學效果的幾點思考和體會[J].安徽農(nóng)學通報,2008,14(12): 99-100, 116.

[3] 喬淑芬.動物學實驗教學中學生的不良心理特征及對策[J].通化師范學院學報, 2007,28(2):89-91.

[4] 穆松梅,張家生.從設計性實驗看提高實驗教師素質(zhì)的必要性[J].實驗室研究與探索,2004,15(4): 56-57.

[5] 胡好遠,吳海龍.基于動物學課程的大學生創(chuàng)新性實驗計劃[J].合肥師范學院學報,2011,29(6): 104-107.

[6] 樊月圓,富國文,王紹卿,等.《動物學》課程教學改革初探[J].家畜生態(tài)學報,2012,33(6): 122-124.

[7] 時 磊.基于項目的學習在《動物學》教學中的探索和實踐[J].家畜生態(tài)學報,2013,34(7): 94-96.

Preliminary Exploration on Zoological Innovation Experiment Teaching inAgricultural Universities

ZHANG Zhi-qiang, YANG Qi-chao

(CollegeofAnimalSciencesandTechnology,AnhuiAgriculturalUniversity,Hefei，Anhui230036，China)

Zoology experimental course is a professional basic course of many specialties in agricultural universities and it plays an important role in the disciplinary system. To meet the need of training innovative and entrepreneurial talents, it is necessary to add innovation experiments to the zoological experiment course. In this teaching practice,sophomore, junior to senior students were offered the innovation experiments, and the constraint factors, achievements and efficiency, as well as some experience on innovation experiments were summarized, and suggestions for improving innovation experiments were also put forward.

zoology; innovation experiment; experience; suggestion

2014-01-25，

2014-03-27

安徽農(nóng)業(yè)大學2010年校級教學研究項目(2010-33)；2011年度安徽農(nóng)業(yè)大學質(zhì)量工程項目(2011-104)；安徽省質(zhì)量工程項目(2013gxk025)

張志強(1973-)，男，遼寧遼中人，博士， 副教授，碩士研究生導師，主要從事動物生理生態(tài)學研究。 E-mail：zzq-003@163.com

S811.6

A

1005-5228(2015)01-0094-03