動(dòng)物學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探索

江寰新+邱春輝+林聰+張健

摘 要 動(dòng)物學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)是生物科學(xué)專業(yè)的一門綜合性實(shí)踐課程，主要讓學(xué)生經(jīng)歷課題選擇、文獻(xiàn)檢索和綜述、實(shí)驗(yàn)材料準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)操作和論文寫作等過程。通過一次完整的科學(xué)研究訓(xùn)練，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新精神和協(xié)作能力，提高了綜合素質(zhì)，為進(jìn)入畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)論文階段以至將來進(jìn)一步從事生物科學(xué)教學(xué)科研工作打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞 動(dòng)物學(xué)綜合實(shí)驗(yàn) 科研訓(xùn)練 創(chuàng)新精神

中圖分類號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2017.11.040

Abstract The comprehensive experiment of zoology is a comprehensive practical course of biological science， which mainly let students go through the process of subject selection， literature retrieval and summarization， experimental material preparation， experimental operation and thesis writing. Through a complete scientific research and training， cultivating students' innovative spirit and ability， improve the overall quality， in order to enter the graduation practice and graduation thesis stage even further work in biology teaching and research work to lay a solid foundation.

Keywords zoological comprehensive experiment； research training； innovation spirit

當(dāng)前，面對(duì)信息時(shí)代的到來，我國高等教育改革方興未艾，各種借助互聯(lián)網(wǎng)的課程如慕課（MOOC）、微課、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室等如雨后春筍般層出不窮。網(wǎng)絡(luò)和虛擬課程確實(shí)讓不少實(shí)體課程受到挑戰(zhàn)，但對(duì)于某些課程來說，實(shí)體課程是網(wǎng)絡(luò)和虛擬課程不能替代的，比如生物科學(xué)實(shí)踐課程，網(wǎng)絡(luò)視頻和虛擬實(shí)驗(yàn)室只能作為輔助教學(xué)手段，只看別人做實(shí)驗(yàn)和自己親自動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)完全不同，對(duì)于生物科學(xué)實(shí)踐課程而言，不僅不能削弱，還應(yīng)該加強(qiáng)。多年來，我們?cè)趧?dòng)物學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，圍繞學(xué)生專業(yè)技能、科研素質(zhì)的培養(yǎng)方面做了不少的嘗試，取得了一些有益的經(jīng)驗(yàn)，下面就動(dòng)物學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)的教學(xué)改革實(shí)踐談?wù)勼w會(huì)。

1 動(dòng)物學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)的歷史沿革

和其它生物科學(xué)實(shí)踐課一樣，2003級(jí)以前的動(dòng)物學(xué)實(shí)踐教學(xué)僅有課程實(shí)驗(yàn)和課程實(shí)習(xí)2個(gè)環(huán)節(jié)，且從屬于理論課程。2003級(jí)以后用“動(dòng)物學(xué)研究法”代替課程實(shí)習(xí)，時(shí)間還是1周，2007級(jí)以后改為2周，2012級(jí)以后開設(shè)“生物科學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)”，動(dòng)物學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)是其中的一部分。通過本課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生掌握主要實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的采集與培養(yǎng)方法，各種動(dòng)物標(biāo)本的制作以及代表動(dòng)物生活史的觀察方法及動(dòng)物生理學(xué)綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)方法，為下一階段的畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)論文以至將來進(jìn)一步從事生物科學(xué)教學(xué)科研打下基礎(chǔ)。動(dòng)物學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐項(xiàng)目分為必做和任選兩部分內(nèi)容，但每個(gè)學(xué)生至少要選擇一個(gè)任選項(xiàng)目的實(shí)踐內(nèi)容。[1]

2 動(dòng)物學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)的具體內(nèi)容

動(dòng)物學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)的教學(xué)安排上改變了傳統(tǒng)動(dòng)物學(xué)實(shí)踐課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，不再按照“動(dòng)物學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程的形式，而是根據(jù)生物學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)對(duì)不同實(shí)踐技能的要求，相應(yīng)地設(shè)置了以下4大模塊：其中①、②模塊可任選，③、④模塊為必做項(xiàng)目。4大模塊的具體訓(xùn)練內(nèi)容如下：

（1）動(dòng)物的采集與培養(yǎng)：主要是水生無脊椎動(dòng)物如原生動(dòng)物——眼蟲、變形蟲、草履蟲的采集與培養(yǎng)；腔腸動(dòng)物——水螅的采集與培養(yǎng)；扁形動(dòng)物——渦蟲的采集與培養(yǎng)。[2]

（2）動(dòng)物標(biāo)本的制作：主要是浸制標(biāo)本包括無脊椎動(dòng)物及魚類、兩棲類和爬行類的整體標(biāo)本和解剖標(biāo)本制作；剝制標(biāo)本包括大型爬行類、鳥類和哺乳類的剝制標(biāo)本制作；玻片標(biāo)本包括石蠟切片、冰凍切片和整體裝片等的標(biāo)本制作和顯微攝影；昆蟲和其它節(jié)肢動(dòng)物的標(biāo)本采集與制作。[2]

（3）動(dòng)物分類：參觀動(dòng)物標(biāo)本館和動(dòng)物園，將館藏所有標(biāo)本和動(dòng)物園所有動(dòng)物按綱目排列，附上標(biāo)本照和活體照；將采集到的動(dòng)物標(biāo)本借助紙質(zhì)工具書和網(wǎng)絡(luò)工具進(jìn)行分類。最后提交動(dòng)物名錄，內(nèi)容包括照片、中文名、學(xué)名、分類地位，識(shí)別要點(diǎn)，主要分布和經(jīng)濟(jì)生態(tài)價(jià)值等。[2]

（4）生理學(xué)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)：在這一模塊中，每4～6個(gè)學(xué)生組成一個(gè)實(shí)驗(yàn)小組，要求學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有設(shè)備條件，事前擬定實(shí)驗(yàn)題目，在進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室之前根據(jù)自選題目查閱有關(guān)文獻(xiàn)資料，綜述課題研究概況，設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)方案，寫出較為詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)步驟。列出需要用到的化學(xué)藥品和實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，教師準(zhǔn)備好相關(guān)藥品和材料后，學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室做好實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作，清洗玻璃儀器，配制實(shí)驗(yàn)藥品，然后根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案和步驟開始實(shí)驗(yàn)操作，獨(dú)立解決實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的一些問題，分析總結(jié)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。最后以科研論文形式完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告并做PPT匯報(bào)，以便小組間的交流。

3 動(dòng)物學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)

3.1 充分利用實(shí)驗(yàn)材料

在綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，經(jīng)常會(huì)用到相同的實(shí)驗(yàn)材料，把動(dòng)物形態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)和動(dòng)物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)有機(jī)結(jié)合起來，可以使實(shí)驗(yàn)材料得到充分利用，避免資源浪費(fèi)，節(jié)省實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)。為此，在開展綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，我要求學(xué)生事先設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)步驟，比如用青蛙作實(shí)驗(yàn)材料時(shí)，可先做動(dòng)物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)，再做動(dòng)物形態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)。同樣是生理實(shí)驗(yàn)，順序也要合理安排，比如可先做心血管生理，再做神經(jīng)電生理，最后做消化道平滑肌生理。用家兔作實(shí)驗(yàn)材料時(shí)也是如此，生理實(shí)驗(yàn)的安排應(yīng)該是先做呼吸生理，再做循環(huán)生理，然后做泌尿生理，神經(jīng)生理，最后做消化道平滑肌生理。生理實(shí)驗(yàn)做完，再取動(dòng)物的內(nèi)臟如心、肺、肝、腎、胃、腸和生殖腺做成浸制標(biāo)本或馬上做冰凍切片，或用固定液固定好供組織切片之用。這里的先后是指起始實(shí)驗(yàn)的順序，都起始后各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)可以同時(shí)進(jìn)行，因?yàn)槊總€(gè)小組有4～6個(gè)成員，成員之間可以合理分工，各司其責(zé)。endprint

3.2 論文寫作的基本要求

論文寫作要嚴(yán)格按照科研論文的格式，內(nèi)容由8部分組成，即摘要（中英文）、關(guān)鍵詞（中英文）、引言、材料與方法、結(jié)果與分析、討論與小結(jié)、參考文獻(xiàn)和附錄。我們對(duì)學(xué)生的期待不是一定要拿出高水準(zhǔn)的研究論文，而是通過論文寫作使他們獲得系統(tǒng)的科研訓(xùn)練，養(yǎng)成實(shí)事求是的科研態(tài)度，具備創(chuàng)造性地解決問題的能力。

3.3 師生的地位和作用

生物科學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)是對(duì)學(xué)生科研素質(zhì)的初步培養(yǎng)，也是對(duì)學(xué)生專業(yè)基本知識(shí)、基本技能和創(chuàng)新能力的一次檢閱和提高。學(xué)生經(jīng)歷了一次完整的科學(xué)研究訓(xùn)練，培養(yǎng)了他們的創(chuàng)新精神和各方面的能力，提高了綜合素質(zhì)。動(dòng)物學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)強(qiáng)化了學(xué)生的主體性，學(xué)生無疑成了學(xué)習(xí)的主體，但教師的主導(dǎo)地位如何體現(xiàn)呢？

由于在課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中缺少科研訓(xùn)練，學(xué)生到了畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)論文階段，往往不能提出自己的想法和可行性研究方案，只好按照導(dǎo)師實(shí)驗(yàn)室原有的實(shí)驗(yàn)方法和步驟開展實(shí)驗(yàn)，這無疑削弱了畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)論文在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力方面所應(yīng)起到的作用。而綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的訓(xùn)練使學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主體，他們可以有各種奇思妙想，只要方案切實(shí)可行，都可以準(zhǔn)許探索。在教學(xué)過程中教師講得少，示范也少，只在適當(dāng)時(shí)候給以線索和方法的提示和指導(dǎo)，其身份除了是學(xué)生學(xué)習(xí)的指導(dǎo)者，還可以是同學(xué)、助手甚至學(xué)生，這真正體現(xiàn)了教學(xué)關(guān)系的一種新理念。但教師角色的暫時(shí)轉(zhuǎn)換并不影響其主導(dǎo)地位，因?yàn)檎麄€(gè)課程的編劇和總導(dǎo)演還是教師，只不過學(xué)生的表演和臺(tái)詞可以更自由地發(fā)揮而已。因此動(dòng)物學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)的開展正以新的形式體現(xiàn)教師的主導(dǎo)地位和學(xué)生的主體地位。教師在這一模塊的主要作用在于引導(dǎo)學(xué)生勤于動(dòng)腦和動(dòng)手，大大地提高了他們對(duì)各種相關(guān)知識(shí)的運(yùn)用能力。通過自主選題、自主探究也培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力。學(xué)生在這一模塊中往往以極大的熱情投入到實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中，他們?cè)诜e極的探索過程中，小組成員之間互相交流，迸發(fā)出創(chuàng)造性的思想火花。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程團(tuán)結(jié)協(xié)作，最終圓滿完成各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)任務(wù)和論文寫作與交流，并獲得比較規(guī)范的開展科研活動(dòng)和學(xué)術(shù)交流的能力。

4 動(dòng)物學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)的地位和作用

4.1 有利于創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)

為順應(yīng)社會(huì)發(fā)展對(duì)創(chuàng)新人才的需求，生物科學(xué)專業(yè)教育也不能偏離創(chuàng)新教育的培養(yǎng)目標(biāo)。動(dòng)物學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力方面起著不可替代的作用。因?yàn)椴徽撛诮虒W(xué)計(jì)劃的制定，還是教學(xué)大綱的編寫和教學(xué)計(jì)劃的實(shí)施過程中，始終圍繞著如何培養(yǎng)創(chuàng)新人才這個(gè)核心問題。教學(xué)內(nèi)容的選擇也注重科研素質(zhì)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。比如動(dòng)物的采集與培養(yǎng)，動(dòng)物標(biāo)本的制作和分類是從事動(dòng)物學(xué)科研的基本技能，是必要的科研素質(zhì)和創(chuàng)新的基礎(chǔ)，缺少這些技能，科研就成了無源之水，無本之木。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)則通過科研的全過程訓(xùn)練，了解科研工作者的日常工作，嘗試創(chuàng)新思維和創(chuàng)造知識(shí)的基本方式。

4.2 有利于其它綜合實(shí)驗(yàn)的開展

動(dòng)物學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)作為“生物科學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)”的有機(jī)組成部分，不僅可以提高學(xué)生的動(dòng)物學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)技能，也有助于其它綜合性實(shí)驗(yàn)課程的開展，比如植物學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)中植物切片的制作和顯微攝影；細(xì)胞生物學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)中的動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)；“生態(tài)學(xué)和污染生態(tài)學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)”課程中的水樣采集和無脊椎動(dòng)物培養(yǎng)，“藥用植物資源開發(fā)與利用綜合實(shí)驗(yàn)”課程中的動(dòng)物疾病模型的建立、生理指標(biāo)的測(cè)定及病理切片的制作和觀察等。

4.3 有利于學(xué)生完成學(xué)業(yè)和就業(yè)

未經(jīng)綜合實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練的學(xué)生在畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)論文階段將非常被動(dòng)。由于對(duì)畢業(yè)論文涉及到的實(shí)驗(yàn)方法陌生，畢業(yè)前夕時(shí)間又很有限，大部分大四學(xué)生上半學(xué)年要考研究生、下半學(xué)年要考公務(wù)員和事業(yè)單位，尋找工作單位等，耗費(fèi)了大量精力和時(shí)間。如果沒有提早進(jìn)入科研實(shí)驗(yàn)室接受科研訓(xùn)練，想要順利完成整個(gè)畢業(yè)論文的計(jì)劃將會(huì)受到嚴(yán)重的影響。針對(duì)這一情況，綜合實(shí)驗(yàn)的訓(xùn)練對(duì)這部分同學(xué)就顯得尤為重要。通過綜合實(shí)驗(yàn)課程對(duì)學(xué)生進(jìn)行系統(tǒng)的科研訓(xùn)練之后，學(xué)生再進(jìn)實(shí)驗(yàn)室開展畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)論文，情況就會(huì)完全不同，因?yàn)橛辛饲耙浑A段的思維和技能訓(xùn)練，他們的思想變得活躍起來，具備了一定的科研素質(zhì)，應(yīng)對(duì)畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)論文顯得更加自信和從容。而將來繼續(xù)深造讀研的同學(xué)，可能還會(huì)用到一些在此階段學(xué)到的實(shí)驗(yàn)技能，比如切片技術(shù)和顯微攝影。因此這門課程的開設(shè)可以使各類學(xué)生受益，無論是畢業(yè)后參加工作還是繼續(xù)深造，都毫無疑問地能發(fā)揮作用。

5 小結(jié)

動(dòng)物學(xué)的教學(xué)的目不僅要求學(xué)生掌握扎實(shí)的動(dòng)物學(xué)理論知識(shí)和基本技能，更需要具有發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，以及具備創(chuàng)新精神、創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力等綜合素質(zhì)。而開展動(dòng)物學(xué)綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，是生物科學(xué)創(chuàng)新人才培養(yǎng)不可或缺的重要一環(huán)，是實(shí)現(xiàn)生物科學(xué)創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標(biāo)的大勢(shì)所趨。動(dòng)物學(xué)綜合性實(shí)驗(yàn)可以培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)物學(xué)綜合實(shí)踐技能，提高學(xué)生的觀察、分析、判斷和綜合的能力。而設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)初步培養(yǎng)了課題選擇、文獻(xiàn)查找和綜述、材料準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)操作和科研論文的寫作能力。

總之，課程組在動(dòng)物學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)的教學(xué)實(shí)踐中大膽改革，敢于創(chuàng)新，沖破傳統(tǒng)教學(xué)觀念的束縛，把創(chuàng)新能力的培養(yǎng)融入到教學(xué)全過程中。在進(jìn)一步提高學(xué)生動(dòng)手能力的同時(shí)也通過一次完整的科學(xué)研究訓(xùn)練，培養(yǎng)了學(xué)生的科研素質(zhì)和協(xié)作精神，為進(jìn)入畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)論文階段打下了扎實(shí)的基礎(chǔ)，也為繼續(xù)升學(xué)和就業(yè)提供了更多選擇。

參考文獻(xiàn)

[1] 江寰新.動(dòng)物學(xué)課程建設(shè)與教學(xué)實(shí)踐[J].教育現(xiàn)代化，2017.17（4）：81-83.

[2] 楊秀平.動(dòng)物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)（第2版）[M].北京：高等教育出版社，2009.endprint