動(dòng)物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程中原生動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的教學(xué)改革

張曉可，王慧麗，倫峰，馮德祥

(1. 安慶師范大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，安慶，246133； 2.信陽(yáng)農(nóng)林學(xué)院 水產(chǎn)學(xué)院，信陽(yáng)，464000)

動(dòng)物學(xué)實(shí)驗(yàn)是高等院校理學(xué)或農(nóng)學(xué)相關(guān)專業(yè)(包括生物科學(xué)、生物技術(shù)、動(dòng)植物檢疫、水產(chǎn)養(yǎng)殖和動(dòng)物科學(xué)等)的重要專業(yè)課程，也是本科學(xué)生了解動(dòng)物體結(jié)構(gòu)特征與分類地位的重要基礎(chǔ)課程。原生動(dòng)物實(shí)驗(yàn)作為《動(dòng)物學(xué)實(shí)驗(yàn)》中的內(nèi)容之一，由于該生物類群的特殊性，其教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化設(shè)計(jì)與教學(xué)方法的改革實(shí)踐一直是高等院校動(dòng)物學(xué)教師關(guān)注的熱點(diǎn)。原生動(dòng)物是動(dòng)物界最原始、最低等的單細(xì)胞動(dòng)物，一切功能都在一個(gè)細(xì)胞內(nèi)完成。它們個(gè)體一般十分微小，在池塘、湖泊、河流、海洋等間歇性或永久性水體中均有廣泛分布，由于它們通過(guò)細(xì)胞膜直接與周圍環(huán)境接觸，因此對(duì)環(huán)境的微小變化反應(yīng)十分敏感，是水體生物監(jiān)測(cè)的常用指示生物；其生長(zhǎng)繁殖還大量消耗水體中有機(jī)物質(zhì)，是水質(zhì)凈化和污水處理中常用的生物類群[1]。

高等院校開(kāi)設(shè)原生動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，其主要目的是了解原生動(dòng)物的采集方法；通過(guò)對(duì)原生動(dòng)物代表物種的觀察，掌握原生動(dòng)物的基本特征，并認(rèn)識(shí)一些有經(jīng)濟(jì)價(jià)值或常見(jiàn)的種類。然而，隨著社會(huì)發(fā)展和教育理念的轉(zhuǎn)變，現(xiàn)有傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和方法的局限性日益體現(xiàn)，不能滿足現(xiàn)代社會(huì)對(duì)人才培養(yǎng)的需求。本文以原生動(dòng)物實(shí)驗(yàn)為例，結(jié)合作者多年的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，嘗試對(duì)原生動(dòng)物實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)實(shí)驗(yàn)方式進(jìn)行改革，以期提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，同時(shí)大幅度提高實(shí)驗(yàn)課教學(xué)質(zhì)量。

1 原生動(dòng)物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題

現(xiàn)有原生動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方法主要為講授法，即老師按照教學(xué)大綱的要求，結(jié)合實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)，對(duì)實(shí)驗(yàn)的目的、材料、方法等進(jìn)行講解，然后學(xué)生開(kāi)始相關(guān)實(shí)驗(yàn)，并完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。在這種傳統(tǒng)模式下，存在的主要問(wèn)題如下：

1.1 學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課重視不夠，缺乏合作意識(shí)

原生動(dòng)物實(shí)驗(yàn)是大一新生開(kāi)設(shè)的主要實(shí)驗(yàn)內(nèi)容之一。由于大學(xué)和高中培養(yǎng)體制的不同，許多學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后對(duì)待實(shí)驗(yàn)課的觀念還沒(méi)發(fā)生根本轉(zhuǎn)變。受高中階段應(yīng)試教育的影響，一些學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課重視不夠，認(rèn)為實(shí)驗(yàn)課無(wú)所謂，只要能取得好成績(jī)即可，對(duì)開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)課的本質(zhì)目的認(rèn)識(shí)不清。在原生動(dòng)物小組實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，涉及需要幾個(gè)人一起完成的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容時(shí)，學(xué)生往往缺乏合作精神，要么過(guò)分依賴他人，要么光說(shuō)不練，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)過(guò)程草草了事，實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果較差。

1.2 學(xué)生缺乏積極主動(dòng)的學(xué)習(xí)精神

傳統(tǒng)教學(xué)大多是由教師作為主導(dǎo)，學(xué)生被動(dòng)的參與其中，學(xué)生完全按照教師的要求進(jìn)行被動(dòng)學(xué)習(xí)。這種授課方式雖然對(duì)鞏固學(xué)生基礎(chǔ)理論知識(shí)有一定幫助，但卻使學(xué)生在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中積極主動(dòng)性不高，不利于培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。外加原生動(dòng)物的個(gè)體微小、分類鑒定難度大，實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中學(xué)生多以觀看已有固定標(biāo)本為主，而活體觀察較少，這也導(dǎo)致學(xué)生的興趣較低。

1.3 教學(xué)內(nèi)容單一

現(xiàn)有原生動(dòng)物實(shí)驗(yàn)主要依據(jù)大綱對(duì)已制作好的原生動(dòng)物的固定裝片進(jìn)行觀察，以了解原生動(dòng)物基本特征。教學(xué)內(nèi)容較為單一，實(shí)驗(yàn)過(guò)程缺乏設(shè)計(jì)性和驗(yàn)證性，不利于學(xué)生探索能力和創(chuàng)新能力的提高。

1.4 考核方式不科學(xué)

目前大多數(shù)高等院校評(píng)定實(shí)驗(yàn)課成績(jī)主要依據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，而較少參考實(shí)驗(yàn)過(guò)程中個(gè)人的表現(xiàn)和實(shí)驗(yàn)操作，致使學(xué)生認(rèn)為只要把實(shí)驗(yàn)報(bào)告寫好就行了，有的甚至不惜去抄襲書(shū)本或者其他同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)報(bào)告不能真實(shí)反映學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成績(jī)。

2 原生動(dòng)物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革

2.1 原生動(dòng)物實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的優(yōu)化設(shè)計(jì)

因?qū)嶒?yàn)課時(shí)的限制，原蟲(chóng)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)分為課余完成部分和課堂完成部分。課余部分主要包括原生動(dòng)物基礎(chǔ)知識(shí)查閱、原生動(dòng)物標(biāo)本制作和二維碼識(shí)別等內(nèi)容。課堂完成部分主要以設(shè)計(jì)性和驗(yàn)證性內(nèi)容為主，主要包括固定玻片觀察、活體標(biāo)本觀察、原生動(dòng)物計(jì)數(shù)和水質(zhì)評(píng)價(jià)、小組討論總結(jié)等，具體如下：

2.1.1 原生動(dòng)物基礎(chǔ)知識(shí)的查閱和積累 利用課余時(shí)間，學(xué)生去圖書(shū)館或網(wǎng)上搜集相關(guān)資料，初步了解原生動(dòng)物的采集方法、觀察方法、不同類型水體中常見(jiàn)原生動(dòng)物的種類和形態(tài)特征，系統(tǒng)整理后待實(shí)驗(yàn)課時(shí)進(jìn)行驗(yàn)證。

2.1.2 原生動(dòng)物的活體采集 為了增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，除了觀察已有固定標(biāo)本外，學(xué)生需進(jìn)行原生動(dòng)物活體的采集和觀察。原生動(dòng)物的活體采集分為定性和定量采集。學(xué)生首先在校園內(nèi)或周邊找到三種不同水質(zhì)的水體(如清潔水體、中度污染水體、較嚴(yán)重污染水體)，用25號(hào)浮游生物網(wǎng)直接過(guò)濾5L水樣，濃縮后作為定量樣品使用。定性樣品采用25號(hào)浮游生物網(wǎng)在水體中呈“∞”字形來(lái)回緩慢拖動(dòng)3分鐘，濃縮后作為定性樣品使用。老師提前給學(xué)生分組，并指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行原生動(dòng)物的采集。

2.1.3 原生動(dòng)物固定標(biāo)本觀察 傳統(tǒng)的原生動(dòng)物固定標(biāo)本觀察多以草履蟲(chóng)、眼蟲(chóng)等常見(jiàn)物種為主，且為了便于觀察原生動(dòng)物內(nèi)部結(jié)構(gòu)，均為染色后的標(biāo)本。然而，固定標(biāo)本與活體標(biāo)本最大的差異是，不能觀察到原生動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)、攝食、排泄等生理活動(dòng)，且多數(shù)種類固定后已無(wú)教科書(shū)中的鑒定特征[2]。開(kāi)展該部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容時(shí)，授課教師應(yīng)多提供幾種不同類型水體原生動(dòng)物指示物種的固定標(biāo)本，便于學(xué)生總結(jié)和對(duì)比不同類型原生動(dòng)物的主要特征。同時(shí)，記錄固定標(biāo)本觀察中不確定的問(wèn)題，待活體觀察時(shí)進(jìn)行針對(duì)性的驗(yàn)證。

2.1.4 原生動(dòng)物的活體標(biāo)本觀察 取不同水體中原生動(dòng)物的定性樣品，用吸管取少量滴在載玻片上置于顯微鏡下直接觀察。由于水質(zhì)的不同，不同樣品里面所含原生動(dòng)物的種類差異很大，如針棘匣殼蟲(chóng)(Centorpyxis aculeata)多分布在寡污染水體，普通表殼蟲(chóng)(Arcella vulgaris)、草履蟲(chóng)(Paramecium sp.)常分布在中度污染水體，而污鐘蟲(chóng)(Vorticella putrina)在較嚴(yán)重污染水體中分布[1]。教師首先講解原生動(dòng)物不同類群觀察過(guò)程中的注意事項(xiàng)(例如如何限制原生動(dòng)物快速移動(dòng)以及不同類型原生動(dòng)物重點(diǎn)觀察部位等)，然后學(xué)生開(kāi)始對(duì)照已整理資料分小組各自進(jìn)行觀察，并對(duì)觀察到的種類進(jìn)行拍照、鑒定，記錄主要外部特征與生理特征。遇到問(wèn)題隨時(shí)請(qǐng)教老師進(jìn)行解決。

2.1.5 原生動(dòng)物活體的計(jì)數(shù)和水質(zhì)評(píng)價(jià) 該部分主要使用原生動(dòng)物定量樣品。教師首先講解原生動(dòng)物計(jì)數(shù)框的用法，取0.1ml的定量樣品放入0.1ml的計(jì)數(shù)框，在10×20放大倍數(shù)下計(jì)數(shù)3次，計(jì)算其平均值，然后換算成單位體積水體中(1L)原生動(dòng)物的數(shù)量。原生動(dòng)物的生物量計(jì)算主要依據(jù)其外形，先求算其體積，并假設(shè)比重為1，從而獲得其生物量。利用Margalef多樣性指數(shù)評(píng)價(jià)水體的水質(zhì)狀況，其計(jì)算公式為D = (S-1)/lnN，公式中N為樣品中所有物種的總個(gè)體數(shù)，S為樣品中種類總數(shù)；評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為0-1為重度污染，1-2為嚴(yán)重污染，2-4為重度污染，4-6為輕度污染，大于6為清潔水體[3]。學(xué)生參照該評(píng)價(jià)方法，分別對(duì)三種水體水質(zhì)健康狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)。

2.1.6 原生動(dòng)物標(biāo)本制作和二維碼識(shí)別 為了加深學(xué)生對(duì)原生動(dòng)物的理解和興趣，課下要求每個(gè)學(xué)生選取一種原生動(dòng)物制作原生動(dòng)物標(biāo)本。同時(shí)，在該標(biāo)本的旁邊粘貼二維碼，當(dāng)手機(jī)掃描該二維碼時(shí)，可以出現(xiàn)關(guān)于該原生動(dòng)物基本特征和生活習(xí)性的簡(jiǎn)介。全班同學(xué)可以交換觀看對(duì)方制作好的帶二維碼的玻片，從而在娛樂(lè)的同時(shí)也學(xué)到了知識(shí)。

2.2 改革原生動(dòng)物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方式

為了增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，對(duì)原生動(dòng)物實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行如下改革。

2.2.1 建立以問(wèn)題為導(dǎo)向、以學(xué)生為主導(dǎo)的學(xué)習(xí)模式 以問(wèn)題為導(dǎo)向的教學(xué)方法強(qiáng)調(diào)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的重要性，通過(guò)學(xué)生自我思考、探索和合作來(lái)解決老師提出的問(wèn)題，從而形成解決問(wèn)題和自主學(xué)習(xí)的能力[4]。在原生動(dòng)物實(shí)驗(yàn)課開(kāi)始時(shí)，實(shí)驗(yàn)教師可以讓學(xué)生思考以下幾個(gè)問(wèn)題：(1)水體里面的原生動(dòng)物應(yīng)該如何采集與觀察？(2)不同類群原生動(dòng)物外部形態(tài)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)有何差異？(3)不同水質(zhì)水體中原生動(dòng)物的種類組成、密度和生物量有什么差異？(4)在水質(zhì)監(jiān)測(cè)中，除了使用化學(xué)方法外，原生動(dòng)物也常作為指示物種反應(yīng)水體健康情況，那么生物監(jiān)測(cè)與傳統(tǒng)的化學(xué)方法測(cè)定相比其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)各是什么？

2.2.2 以團(tuán)隊(duì)為基礎(chǔ)進(jìn)行自主探索 老師對(duì)參與實(shí)驗(yàn)的學(xué)生進(jìn)行隨機(jī)分組，每一組以提出的問(wèn)題為導(dǎo)向，以小組為基礎(chǔ)，獨(dú)立開(kāi)展相關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。每個(gè)小組確定一名組長(zhǎng)，確定小組內(nèi)部成員的具體分工。小組成員在解決問(wèn)題過(guò)程中可以就一些疑點(diǎn)和難點(diǎn)進(jìn)行相互交流，指導(dǎo)老師在旁邊給予引導(dǎo)和啟發(fā)，協(xié)助學(xué)生解決問(wèn)題。如遇到不能解決的問(wèn)題，則以老師為主導(dǎo)，及時(shí)給予必要的幫助。通過(guò)團(tuán)隊(duì)的合作，有效培養(yǎng)學(xué)生之間的協(xié)作能力、溝通能力和解決問(wèn)題的能力。

2.2.3 小組總結(jié)討論 固定標(biāo)本和活體標(biāo)本觀察結(jié)束后，隨堂開(kāi)展小組討論。通過(guò)對(duì)比不同水體中原生動(dòng)物的種類組成、密度、生物量和水質(zhì)健康狀況，各小組成員分別對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)過(guò)程、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行總結(jié)，每人輪流發(fā)言，每組組長(zhǎng)記錄每個(gè)人匯報(bào)情況，形成小組實(shí)驗(yàn)總結(jié)隨實(shí)驗(yàn)報(bào)告一起交老師批閱，作為評(píng)定實(shí)驗(yàn)成績(jī)的重要依據(jù)之一。

2.2.4 教師分析評(píng)價(jià) 小組討論過(guò)后，各組分別向老師匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果以及實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的一些共性或個(gè)性問(wèn)題。老師針對(duì)問(wèn)題答疑解惑，并對(duì)各組實(shí)驗(yàn)情況作出評(píng)價(jià)。

2.3 注重對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程和能力的考核

全面準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)學(xué)生原生動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)成績(jī)，能有效提高學(xué)生的實(shí)踐技能。改革后的實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)定，除參考實(shí)驗(yàn)報(bào)告外，要更加注重學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的表現(xiàn)以及解決問(wèn)題的能力。最終的實(shí)驗(yàn)成績(jī)由三部分組成，分別是學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程表現(xiàn)、小組實(shí)驗(yàn)總結(jié)報(bào)告和個(gè)人實(shí)驗(yàn)報(bào)告，三個(gè)部分成績(jī)可各占1/3的比重。這樣有效避免了傳統(tǒng)考核方式存在的弊端，從而客觀反映學(xué)生對(duì)原生動(dòng)物學(xué)實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)效果。

3 總結(jié)

本研究結(jié)合原生動(dòng)物在水生態(tài)監(jiān)測(cè)中的作用，對(duì)原生動(dòng)物教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，通過(guò)引入標(biāo)準(zhǔn)化的原生動(dòng)物采集方法、活體標(biāo)本觀察、水質(zhì)生物學(xué)評(píng)價(jià)等內(nèi)容，采用多樣性的考核手段，有效增加該實(shí)驗(yàn)的趣味性和實(shí)用性；通過(guò)建立以問(wèn)題為導(dǎo)向、以團(tuán)隊(duì)為基礎(chǔ)、以學(xué)生為主導(dǎo)的實(shí)踐教學(xué)模式，有效提高學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，最終起到提高教學(xué)質(zhì)量的目的。