科研式教學(xué)法在動物生理學(xué)課程教學(xué)改革中的探索與實(shí)踐

焦寒偉 ， 周志雄 ， 顧國婧 ， 李博文 ， 李文杰 ， 趙 宇 ， 伍 莉 ， 陳吉軒 ， 帥學(xué)宏 ， 黃慶洲

(西南大學(xué)動物科學(xué)學(xué)院 獸醫(yī)科學(xué)工程研究中心 , 重慶 榮昌 402460)

動物生理學(xué)是我國動物醫(yī)學(xué)和動物科學(xué)專業(yè)的核心基礎(chǔ)理論課程，是研究生理?xiàng)l件下，即正常動物體的機(jī)能活動及其生命活動規(guī)律的學(xué)科，是生物學(xué)的重要分支，也是學(xué)術(shù)型研究生入學(xué)考試的專業(yè)課之一，因此，在本科教學(xué)過程中，具有十分重要的地位[1-3]。作為一門核心專業(yè)基礎(chǔ)理論課程，主要培養(yǎng)學(xué)生全面系統(tǒng)掌握動物機(jī)體各個系統(tǒng)、器官和細(xì)胞的正?；顒舆^程，尤其是各個細(xì)胞和器官之間相互調(diào)控和作用，從而在復(fù)雜的外界環(huán)境中，維持正常生命活動的機(jī)制。不僅要讓學(xué)生理解知識點(diǎn)，還要能夠?qū)W以致用，解決生產(chǎn)實(shí)踐中的實(shí)際問題。但在科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的今天，隨著信息化和智能化的進(jìn)一步普及，傳統(tǒng)的動物生理學(xué)教學(xué)模式，很難滿足當(dāng)今高等教育所要求培養(yǎng)的，具有原創(chuàng)性思維和探索型的高素質(zhì)人才的目標(biāo)[4-5]。因此，“科研式”教學(xué)法在新形勢下，針對動物生理學(xué)課程的教學(xué)改革顯得極其重要，為培養(yǎng)具有創(chuàng)新性思維、勇于探索和富有創(chuàng)造能力的高素質(zhì)人才，提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)和保障。

1 “科研式”教學(xué)法的內(nèi)涵

“科研式”教學(xué)法的內(nèi)涵主要是，以實(shí)踐引領(lǐng)教學(xué)改革，將實(shí)踐出真理的理念貫穿于課程的課堂教學(xué)中。將科學(xué)研究的思維方式，融匯于基礎(chǔ)課程的教學(xué)，旨在提高學(xué)生科學(xué)研究的素質(zhì)、掌握科學(xué)研究的方法、完善知識的結(jié)構(gòu)，真正為培養(yǎng)具有科學(xué)創(chuàng)新精神的高素質(zhì)人才保駕護(hù)航。針對課程的重要知識點(diǎn)，讓學(xué)生查詢文獻(xiàn)資料，設(shè)計研究專題，提出正反面的假設(shè)，學(xué)生根據(jù)自己現(xiàn)有知識水平，選擇正面假設(shè)組或者反面假設(shè)組，開展科學(xué)研究并進(jìn)行驗(yàn)證，檢驗(yàn)假設(shè)的真實(shí)性。老師對正面假設(shè)組和反面假設(shè)組的研究結(jié)果，進(jìn)行綜合評定，認(rèn)真分析其科學(xué)性，并進(jìn)行點(diǎn)評和總結(jié)，讓學(xué)生通過假設(shè)學(xué)說，開展的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，真正把書本上的重要知識點(diǎn)，學(xué)懂夯實(shí)，融會貫通，真正挖掘?qū)W生的創(chuàng)新能力[6]。

學(xué)生在開展驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的過程中，可以培養(yǎng)學(xué)生的開放性思維的能力、動手能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作的能力、分析問題和解決問題的能力。以科學(xué)假設(shè)為中心，培養(yǎng)學(xué)生縝密的分析思維，掌握科學(xué)的邏輯條理能力，養(yǎng)成良好的科研習(xí)慣。實(shí)踐出真知，從分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果開始，再聯(lián)系教材的知識點(diǎn)，進(jìn)行理解性記憶，會讓學(xué)生茅塞頓開，撥云見日，而對書本上的重要知識點(diǎn)，牢固根植于腦海中。

2 “科研式”教學(xué)法應(yīng)用實(shí)踐

動物生理學(xué)是動物醫(yī)學(xué)和動物科學(xué)專業(yè)的核心基礎(chǔ)課程，傳統(tǒng)的教學(xué)方法都是以老師的講述為主導(dǎo)，學(xué)生覺得空洞飄渺，很多理論知識太抽象，掌握起來有難度?！翱蒲惺健苯虒W(xué)法是動物生理學(xué)課程教學(xué)改革的突破口，為動物醫(yī)學(xué)類專業(yè)，培養(yǎng)具有創(chuàng)新性和科研精神的高素質(zhì)人才提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)?？傮w說來，“科研式”教學(xué)法可通過下列形式進(jìn)行。

2.1 專題討論Seminar的形式 Seminar即研討會的教學(xué)形式最早由18世紀(jì)的教育家弗蘭克提出，1737年，德國著名教育工作者格斯納在喬治-奧古斯都-哥廷根大學(xué)，首次創(chuàng)辦了哲學(xué)專業(yè)Seminar，這種革新的教學(xué)方法，讓大學(xué)的課堂生機(jī)勃勃，激發(fā)了學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性，不拘泥于課堂死板的形式，讓學(xué)生圍繞主題研究，大膽設(shè)想，暢所欲言，讓學(xué)生在知識的海洋中翱翔，顯著地提高了學(xué)習(xí)效果。

例如動物生理學(xué)第二章，細(xì)胞的基本功能，第一節(jié)為細(xì)胞膜的基本結(jié)構(gòu)和物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能；第二節(jié)為細(xì)胞的跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)功能。這部分內(nèi)容非常抽象，學(xué)生在課堂聽課的時候難于理解。針對這些教學(xué)內(nèi)容，可以開展專業(yè)Seminar的形式進(jìn)行學(xué)習(xí)。研討會的地方不拘束于教室，可以讓學(xué)生自行選擇開放性的場地進(jìn)行，首先，讓學(xué)生預(yù)習(xí)細(xì)胞的跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)功能，將主要的跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)方式：由離子通道型受體介導(dǎo)的跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、由G-蛋白偶聯(lián)受體介導(dǎo)的跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、由酶偶聯(lián)受體介導(dǎo)的跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，學(xué)生按興趣愛好，分別分為3個小組進(jìn)行查閱資料，每個小組推舉1位代表，作專業(yè)Seminar匯報。最后老師進(jìn)行點(diǎn)評，同時將教材上的知識點(diǎn)，結(jié)合每個小組的匯報情況，進(jìn)行詳細(xì)講述，使得同學(xué)們易于理解性記憶重要知識點(diǎn)。

2.2 寫綜述Review的形式 綜述Review是針對特定的研究對象，閱讀大量的國內(nèi)外文獻(xiàn)，將其中的原始數(shù)據(jù)、主流思想觀點(diǎn)、最新研究成果、研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢等，進(jìn)行總結(jié)歸納、分析整理、提煉而成的學(xué)術(shù)論文。首先，教會學(xué)生撰寫綜述的注意事項(xiàng)和格式，不能復(fù)制粘貼別人論文的結(jié)論，必須是理解原文的含義后，重新組織語言進(jìn)行闡述。綜述Review的格式主要包括題目、作者署名、摘要、關(guān)鍵詞、正文、參考文獻(xiàn)六大板塊，針對動物生理學(xué)課程進(jìn)行綜述Review法教學(xué)，總體說來，可分為歸納性綜述、普通性綜述、評論性綜述3種方法進(jìn)行[7]。

針對動物生理學(xué)課程，老師合理安排其中的章節(jié)，讓學(xué)生進(jìn)行綜述Review的撰寫，高質(zhì)量的綜述要求論文層次清晰，作者寫作時的思路清晰、邏輯嚴(yán)密，前呼后應(yīng)，層次鮮明才能達(dá)到吸引讀者的效果；闡述的主流觀點(diǎn)一定要明確，表達(dá)的觀點(diǎn)必須是來源于充分的文獻(xiàn)資料，處處以研究結(jié)果為依據(jù)，切忌不能以編造的數(shù)據(jù)和假設(shè)的結(jié)論作為結(jié)論描述；綜述Review屬于科技論文，語言必須要精煉、簡潔、準(zhǔn)確；參考文獻(xiàn)一定要新，反映出國內(nèi)外最新的研究情況，讓讀者獲得第一手詳細(xì)的資料和信息[8]。

例如，動物生理學(xué)課程第四章，血液循環(huán)的第三節(jié)，心血管活動的調(diào)節(jié)，作為醫(yī)學(xué)上的熱點(diǎn)，近幾年國內(nèi)外有很多相關(guān)的研究報道，心血管活動調(diào)節(jié)的基本生理學(xué)意義是維持動脈血壓的相對穩(wěn)定，從而保證各組織器官的血液供給，維持生物體正常的生命活動。心血管活動的調(diào)節(jié)包含神經(jīng)調(diào)節(jié)、體液調(diào)節(jié)和自身調(diào)節(jié)，可以安排學(xué)生，針對主要的神經(jīng)、體液調(diào)節(jié)撰寫綜述Review，利用美國國立生物技術(shù)信息中心(National Center for Biotechnology Information, NCBI)進(jìn)行檢索心血管活動的神經(jīng)調(diào)節(jié)，發(fā)現(xiàn)有28篇英文文獻(xiàn)；檢索心血管活動的體液調(diào)節(jié)，結(jié)果顯示有468篇英文文獻(xiàn)，其中，近5年的文獻(xiàn)有66篇。中國知網(wǎng)(CNKI)檢索學(xué)血管活動的神經(jīng)調(diào)節(jié)，發(fā)現(xiàn)有12篇文獻(xiàn)；檢索心血管活動的體液調(diào)節(jié)，結(jié)果顯示零篇文獻(xiàn)。因此，有足夠多的參考文獻(xiàn)，保證綜述Review的撰寫，讓學(xué)生學(xué)習(xí)最新研究成果的同時，聯(lián)系教材的知識點(diǎn)，緊緊圍繞心臟受交感神經(jīng)和迷走神經(jīng)的雙重支配，同時，受到血液和組織液中的化學(xué)物質(zhì)如腎素、血管緊張素、醛固酮、腎上腺素、去甲腎上腺素和血管升壓素的調(diào)節(jié)。最后，老師對每位同學(xué)的Review進(jìn)行打分，點(diǎn)評，返還給學(xué)生進(jìn)行再次修改和完善。

2.3 開放實(shí)驗(yàn)課題 傳統(tǒng)的動物生理學(xué)課程的教學(xué)方式為“灌輸式”，課堂效果并不理想，長期以來，讓學(xué)生對動物生理學(xué)產(chǎn)生畏懼思想，害怕這門課程，甚至流行一句話“生理生化，必有一掛”，學(xué)生從內(nèi)心認(rèn)為這門課程較難，掛科率比較高。如果改變這種教學(xué)現(xiàn)狀，成為當(dāng)今高等教育值得深思的問題。動物生理學(xué)理論課程的知識點(diǎn)，都是從在大量的實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)實(shí)踐中，總結(jié)歸納而得，單純的對實(shí)驗(yàn)結(jié)論進(jìn)行生硬的講述，沒有相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行佐證，顯得十分枯燥乏味、抽象空洞。教材中比較生硬的知識點(diǎn)，在課堂可以引入開放課題的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生自己操作，激發(fā)學(xué)生的興趣，將實(shí)驗(yàn)結(jié)果和教材知識點(diǎn)進(jìn)行結(jié)合，學(xué)生很容易掌握，輕松提高學(xué)習(xí)效率。開放課題實(shí)驗(yàn)的形式，作為動物生理學(xué)教學(xué)過程中，非常重要的一種教學(xué)方法，為學(xué)生提供展示自己的平臺，充分發(fā)揮學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力，查閱文獻(xiàn)資料，設(shè)計實(shí)驗(yàn)，撰寫實(shí)驗(yàn)課題方案，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，提高教學(xué)效果的同時，全面系統(tǒng)地錘煉學(xué)生的科研技能，為進(jìn)一步挖掘?qū)W生的科研能力做鋪墊。例如，動物在生長發(fā)育過程中，不斷從外界環(huán)境中攝取營養(yǎng)物質(zhì)供機(jī)體新陳代謝的需要，動物采食后，需要將食物消化為小分子物質(zhì)，如何被吸收進(jìn)入血液和淋巴循環(huán)，供組織細(xì)胞利用，胃液是重要的消化液，老師可以針對胃液分泌的調(diào)節(jié)，設(shè)計一個開放性課題，讓學(xué)生分組進(jìn)行設(shè)計實(shí)驗(yàn)，能夠讓學(xué)生在完成科學(xué)問題研究和課題設(shè)計方案撰寫的同時，對胃液分泌的調(diào)節(jié)方式有更深刻的理解和認(rèn)識。

3 “科研式”教學(xué)法效果綜合評價

“科研式”教學(xué)法通過專業(yè)Seminar、綜述Review和開放課題的方式，使得學(xué)生養(yǎng)成查閱文獻(xiàn)資料的良好習(xí)慣，獨(dú)立自主的設(shè)計實(shí)驗(yàn)，提高了發(fā)現(xiàn)、分析、解決問題的能力，以及動手能力和實(shí)驗(yàn)技能，這不僅培養(yǎng)了學(xué)生的科研思維、科研興趣和愛好，還挖掘出創(chuàng)造力和創(chuàng)新性，顯著提高動物生理學(xué)課程的教學(xué)效果，切合高等教育所要求培養(yǎng)的高素質(zhì)人才。具體說來，“科研式”教學(xué)法彌補(bǔ)了傳統(tǒng)的“灌輸式”教育的不足，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、分析問題、設(shè)計課題方案和開展實(shí)驗(yàn)的研究能力，有助于培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神的科技型人才[9-10]。

“科研式”教學(xué)法，開闊了學(xué)生的學(xué)術(shù)視野，激發(fā)了學(xué)生對科研的熱情，做實(shí)驗(yàn)和學(xué)習(xí)基礎(chǔ)理論知識相結(jié)合，理論源于實(shí)踐，將晦澀難懂的知識點(diǎn)，精心地通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，將教學(xué)與科研緊密地聯(lián)系起來，以科研促進(jìn)教學(xué)，顯著提高了動物生理學(xué)課程的教學(xué)效果[11-12]。

“科研式”教學(xué)法不僅提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)，還對授課教師提出了更加嚴(yán)格的要求。老師備課的同時，還需閱讀最新的文獻(xiàn)資料，教材上的知識點(diǎn)是固定不變的，但是相關(guān)的研究卻在不斷的進(jìn)行，甚至有些理論已經(jīng)有了新的顛覆性的研究結(jié)果，在講課的過程中，應(yīng)將最前沿的研究動態(tài)引入課堂，激發(fā)起學(xué)生的濃厚興趣。教師不斷完善自身的教育觀念、科研能力和原創(chuàng)性的知識積累，才能促進(jìn)動物生理學(xué)課程的教學(xué)，使得學(xué)生折服于教師的專業(yè)知識和學(xué)術(shù)水平，更好地在教書育人的過程中指導(dǎo)學(xué)生達(dá)到成功的彼岸。

4 結(jié)語

本人將多年的科研經(jīng)歷和動物生理學(xué)課程的教學(xué)改革相結(jié)合，開創(chuàng)“科研式”教學(xué)法，提高了學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)了學(xué)生查閱文獻(xiàn)資料、分析問題、解決問題的綜合能力，錘煉了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能，激發(fā)了學(xué)生對科學(xué)研究的濃厚興趣，使得學(xué)生的創(chuàng)新思維、科研精神和素養(yǎng)得到提升，顯著提高了動物生理學(xué)課程的教學(xué)效果。