動(dòng)物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革研究

晏毓晨 蔡迪 張美慧

摘要 為了培養(yǎng)、提高當(dāng)代大學(xué)生綜合素質(zhì)、獨(dú)立思維和創(chuàng)新能力，對(duì)動(dòng)物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段以及考核方式等方面進(jìn)行改革。通過對(duì)實(shí)驗(yàn)課程研究模式的探討，對(duì)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)方法的革新，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力以及增強(qiáng)學(xué)生系統(tǒng)性的科研設(shè)計(jì)意識(shí)。

關(guān)鍵詞 動(dòng)物生理學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；課程改革；自主學(xué)習(xí)

中圖分類號(hào) G40 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2016）09-0333-02

Abstract In order to cultivate and improve the comprehensive quality， independent thought and innovative ability of contemporary college students， the teaching content， teaching methods and assessment methods of animal physiology experiments were reformed.Through the research form of experimental teaching methods， innovation of experiment teaching methods as well as cultivate the students′ autonomous learning ability and enhance students′ consciousness of the systemic research design.

Key words animal physiology；experimental teaching；teaching reform；independent study

自進(jìn)入21世紀(jì)以來，社會(huì)對(duì)人才的需求增加，具有創(chuàng)新、實(shí)踐能力的綜合型人才更是緊缺。因此，迫切需要全國各地高校實(shí)施切實(shí)有效的變革，進(jìn)一步深化教學(xué)改革，調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，改變教學(xué)方式，來提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。動(dòng)物生理學(xué)是一門以生物體的功能為研究對(duì)象，主要研究其生理功能的發(fā)生機(jī)制、條件以及內(nèi)外環(huán)境的各種變化對(duì)這些功能的影響，從而掌握各種生理變化規(guī)律[1]的學(xué)科。由于一切生理學(xué)中的理論知識(shí)均來自對(duì)生命現(xiàn)象的客觀觀察和實(shí)驗(yàn)，因此它不僅是生命科學(xué)領(lǐng)域諸多專業(yè)中十分重要的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，更是一門實(shí)驗(yàn)性學(xué)科[2]。

中南林業(yè)科技大學(xué)開設(shè)的動(dòng)物生理學(xué)課程是主要面向生物技術(shù)、生物工程專業(yè)的基礎(chǔ)課程，涉及到動(dòng)物檢驗(yàn)、生物技術(shù)安全、動(dòng)物藥品、食品加工等方面，是生物技術(shù)專業(yè)和生物工程專業(yè)等學(xué)科的重要課程，同時(shí)也是食品學(xué)院重要基礎(chǔ)課程。因此，動(dòng)物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)課不僅是學(xué)習(xí)、理解、掌握動(dòng)物生理學(xué)理論知識(shí)的重要途徑，也是學(xué)習(xí)動(dòng)物檢驗(yàn)檢疫、動(dòng)物營養(yǎng)、免疫學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)等專業(yè)課程實(shí)踐技術(shù)的基礎(chǔ)[3-4]。然而目前高校的動(dòng)物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大多只能依據(jù)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)條件來開設(shè)，這種傳統(tǒng)的教學(xué)模式或是進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的解剖實(shí)驗(yàn)[5]，或是采用老師講授、學(xué)生重復(fù)實(shí)驗(yàn)的方式來強(qiáng)化理論課講授的內(nèi)容，既缺乏實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性、探索性，又忽視了對(duì)恰當(dāng)教學(xué)方式的選擇，更限制了學(xué)生的思維，阻礙了學(xué)生的主觀能動(dòng)性和創(chuàng)造力的發(fā)揮，十分不利于對(duì)當(dāng)代大學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的挖掘與培養(yǎng)，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課的興趣、積極性和參與性也不高。因此，迫切需要對(duì)教學(xué)方法進(jìn)行改革。傳統(tǒng)動(dòng)物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的主要有3個(gè)方面：一是增加感性認(rèn)識(shí)，使學(xué)生易于接受和理解所學(xué)的知識(shí)；二是通過理論聯(lián)系實(shí)際，在試驗(yàn)過程中鞏固和加深所學(xué)的知識(shí)；三是培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和觀察問題的能力[6-8]，提升學(xué)生的綜合素質(zhì)。這些也就是教學(xué)原則中的直觀性原則、鞏固性原則和理論聯(lián)系實(shí)際的原則。但是這種傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方式不利于學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[9-10]，要及時(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革。

1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革內(nèi)容

1.1 開放實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，發(fā)散學(xué)生思維

為了提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)的自主性與創(chuàng)新能力，本次動(dòng)物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革中，以中南林業(yè)科技大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院2012級(jí)、2013級(jí)生物技術(shù)、生物工程的學(xué)生為對(duì)象，采用分組實(shí)驗(yàn)的形式讓學(xué)生自行分小組。小組成員可以依照自己的興趣，通過在書籍和網(wǎng)絡(luò)上查找資料的形式討論協(xié)商確定本小組的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，并自行擬定實(shí)驗(yàn)方案[11]。這種方法與傳統(tǒng)教學(xué)單調(diào)、乏味的方式不同，各小組自行選擇實(shí)驗(yàn)課題，在查閱資料的過程中，學(xué)生們能對(duì)動(dòng)物生理學(xué)這門課程有一個(gè)更加細(xì)致深入的了解，對(duì)已學(xué)習(xí)的理論課程有查漏補(bǔ)缺的強(qiáng)化作用，還能夠激起學(xué)生們對(duì)這門課程的興趣，并對(duì)自己好奇、感興趣的方面進(jìn)行深入學(xué)習(xí)。

1.2 教學(xué)方式改革，教師角色轉(zhuǎn)變

改革后的教學(xué)模式突破了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的局限性，由學(xué)生們自由選擇實(shí)驗(yàn)課題，并根據(jù)各小組選定的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)[12]。任課教師不只是一個(gè)傳授知識(shí)的角色，更多的是給學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)可行性的分析，對(duì)一些關(guān)鍵和疑難問題進(jìn)行指導(dǎo)，更加突出實(shí)驗(yàn)中學(xué)生們的主體性和教師的指導(dǎo)性。

1.2.1 督促學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)不僅體現(xiàn)出研究者的學(xué)術(shù)思想，還直接關(guān)系到其從事科研項(xiàng)目的成敗。而一個(gè)實(shí)驗(yàn)想要做好，離不開實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備和對(duì)實(shí)驗(yàn)整體性的把控。首先要對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)有一個(gè)大體上的了解，之后再對(duì)實(shí)驗(yàn)步驟逐步細(xì)化，分析可能存在的問題并進(jìn)行改進(jìn)。任課教師要提倡、督促學(xué)生們針對(duì)實(shí)驗(yàn)中已發(fā)現(xiàn)的或可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行討論交流，并充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，也可以通過國內(nèi)外各種與動(dòng)物生理學(xué)相關(guān)的論壇、網(wǎng)站進(jìn)行交流學(xué)習(xí)。

1.2.2 實(shí)驗(yàn)方案把關(guān)，加強(qiáng)師生互動(dòng)。由于每個(gè)小組實(shí)驗(yàn)對(duì)象和內(nèi)容各不相同，要在實(shí)驗(yàn)開始前1～2周將實(shí)驗(yàn)所需材料藥品上報(bào)給老師。由于每所高校的實(shí)驗(yàn)條件不同，任課教師應(yīng)根據(jù)本校實(shí)驗(yàn)室的條件、實(shí)驗(yàn)課持續(xù)時(shí)間和實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)對(duì)學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)周期進(jìn)行把關(guān)，對(duì)各組的研究內(nèi)容進(jìn)行系統(tǒng)性分析[13]，對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤和不足進(jìn)行糾正，通過對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的反復(fù)敲定，也可以讓學(xué)生更加切身地認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)本身所需要的精心的設(shè)計(jì)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S。

1.2.3 實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)講解。學(xué)生自由選題就會(huì)遇到之前很多沒有學(xué)到過的新知識(shí)和實(shí)驗(yàn)操作，如有些與藥理學(xué)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)會(huì)要求對(duì)家兔耳靜脈取血，小鼠或牛蛙取血、解剖，或?qū)彝眠M(jìn)行耳靜脈注射藥品等。若之前沒有開設(shè)過藥理學(xué)的實(shí)驗(yàn)課，學(xué)生一般毫無實(shí)驗(yàn)操作的經(jīng)驗(yàn)，學(xué)生應(yīng)自行在圖書館或網(wǎng)上查找相關(guān)操作要點(diǎn)或視頻資料。在實(shí)驗(yàn)正式開始之前，任課教師可以給予適當(dāng)?shù)睦碚撝笇?dǎo)，對(duì)一些可能遇到的較難的操作進(jìn)行講解，但在實(shí)際操作時(shí)不對(duì)學(xué)生們的實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行干預(yù)，全部交由學(xué)生自主完成[14-15]。

雖然實(shí)驗(yàn)過程中可能會(huì)有多次失敗，但實(shí)驗(yàn)的目的就在于培養(yǎng)學(xué)生們的動(dòng)手能力，通過讓學(xué)生自行摸索來鍛煉學(xué)生們自主學(xué)習(xí)的能力，并在失敗中發(fā)掘?qū)嶒?yàn)中存在的問題，在問題中汲取科研的意義。

1.3 實(shí)驗(yàn)時(shí)間自由，科學(xué)合理安排

傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)一般是每周進(jìn)行1次實(shí)驗(yàn)課，持續(xù)幾個(gè)星期，這種實(shí)驗(yàn)方式本身具有局限性，導(dǎo)致很多教師在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選擇上更傾向于選擇實(shí)驗(yàn)周期較短的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行教學(xué)，這樣實(shí)驗(yàn)課程缺乏連貫性，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分散，對(duì)學(xué)生們的吸引力不高[16-18]。鑒于本次教學(xué)改革中，各小組實(shí)驗(yàn)內(nèi)容各不相同，學(xué)生們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的時(shí)間安排也相對(duì)靈活，不進(jìn)行硬性規(guī)定，各小組可根據(jù)各自實(shí)驗(yàn)方案合理安排時(shí)間，在規(guī)定的實(shí)驗(yàn)時(shí)間內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)即可[19]。

1.4 客觀課程考評(píng)，實(shí)驗(yàn)成果展示

在傳統(tǒng)教學(xué)模式下，實(shí)驗(yàn)課程都僅僅以實(shí)驗(yàn)報(bào)告的形式完成實(shí)驗(yàn)考核，結(jié)果是實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相同、實(shí)驗(yàn)結(jié)果相近，實(shí)驗(yàn)報(bào)告也大同小異，且操作重復(fù)性很低，對(duì)實(shí)驗(yàn)的回顧與總結(jié)幫助不大[20]。既然已經(jīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)方式進(jìn)行了改革，考核的形式也應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整、完善。

1.4.1 實(shí)驗(yàn)理論知識(shí)測(cè)評(píng)。將實(shí)驗(yàn)理論知識(shí)的考評(píng)回歸到理論課當(dāng)中去，任課教師通過平時(shí)的課堂提問對(duì)學(xué)生們的掌握情況進(jìn)行考核評(píng)價(jià)，并通過觀察學(xué)生們實(shí)驗(yàn)過程中的實(shí)際操作情況，對(duì)他們的實(shí)驗(yàn)操作能力進(jìn)行科學(xué)合理的評(píng)價(jià)[21]。

1.4.2 論文形式提交報(bào)告。動(dòng)物生理學(xué)開課時(shí)間為大三第一學(xué)期，學(xué)生們應(yīng)該著手進(jìn)行一些論文設(shè)計(jì)和書寫方面的訓(xùn)練，為以后的科學(xué)研究夯實(shí)基礎(chǔ)。因此，本次實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告以畢業(yè)論文的格式進(jìn)行排版和書寫，借此鍛煉學(xué)生的論文寫作能力。

1.4.3 特色實(shí)驗(yàn)成果展示。實(shí)驗(yàn)成果是一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)所有成員的知識(shí)結(jié)晶，采用PPT匯報(bào)的形式在最后一節(jié)課進(jìn)行實(shí)驗(yàn)成果的展示。各組的組長分別匯報(bào)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，并將實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題、解決方法和實(shí)驗(yàn)中發(fā)生的有趣故事以圖片和文字形式整理成PPT，對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行回顧與反思，以更直觀地形式展示。這同時(shí)也是對(duì)學(xué)生們語言表達(dá)能力的訓(xùn)練，為學(xué)生提供一個(gè)機(jī)會(huì)展現(xiàn)自己的風(fēng)采。根據(jù)匯報(bào)小組實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的合理性以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果，任課教師和小組之間進(jìn)行相互評(píng)議、打分，對(duì)小組實(shí)驗(yàn)課程給出總評(píng)。

2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革應(yīng)用效果

2.1 提高了學(xué)生的綜合素養(yǎng)

在傳統(tǒng)教學(xué)模式中，學(xué)生往往按照教師的課程計(jì)劃進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，只學(xué)習(xí)到基本的實(shí)驗(yàn)操作技能。在實(shí)驗(yàn)改革后，學(xué)生由“被動(dòng)”學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)為自主探索學(xué)習(xí)，這種學(xué)習(xí)方式的改變實(shí)際反應(yīng)的是學(xué)生思想的轉(zhuǎn)變，不僅激發(fā)了對(duì)科學(xué)研究創(chuàng)新的興趣，還鍛煉學(xué)生動(dòng)手、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、口頭表達(dá)的能力。在從發(fā)現(xiàn)問題，分析和解決問題整個(gè)過程中，提升了科學(xué)研究必不可少的創(chuàng)新能力和科研能力，從而全面提升綜合素質(zhì)。

2.2 提高了教師的教學(xué)水平

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革模式中，高校教師可以結(jié)合實(shí)驗(yàn)教學(xué)和承擔(dān)的科研項(xiàng)目來開展實(shí)驗(yàn)，指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。通過這種方式，教師利用專業(yè)技術(shù)可以使實(shí)驗(yàn)教學(xué)更加有深度。不僅提升教師教學(xué)的積極性，而且提升了學(xué)生的科研創(chuàng)新能力。

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