淺析非農(nóng)業(yè)院校動(dòng)物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革

楊 迪，王家敏，吳慧昊，喬自林*

（1.西北民族大學(xué) 實(shí)驗(yàn)教學(xué)部，甘肅 蘭州 730030；2.西北民族大學(xué) 生物醫(yī)學(xué)研究中心甘肅省動(dòng)物細(xì)胞技術(shù)創(chuàng)新中心，甘肅 蘭州 730030）

動(dòng)物生理學(xué)作為農(nóng)業(yè)院校的特色學(xué)科之一，一直是動(dòng)物醫(yī)學(xué)、動(dòng)物科學(xué)專業(yè)的必修課，生物工程和生物技術(shù)專業(yè)的專業(yè)選修課，主要研究動(dòng)物機(jī)體正常生命活動(dòng)及其規(guī)律的科學(xué)，是一門理論性和實(shí)驗(yàn)性很強(qiáng)的課程，也是農(nóng)學(xué)碩士研究生入學(xué)考試的基礎(chǔ)專業(yè)課程之一。動(dòng)物醫(yī)學(xué)專業(yè)作為應(yīng)用性較強(qiáng)的學(xué)科，在全國(guó)已經(jīng)有70余所大學(xué)開(kāi)設(shè)，其中非農(nóng)業(yè)院校占了很大比例。動(dòng)物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)課程作為輔助教學(xué)，將理論同實(shí)踐結(jié)合起來(lái)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)使學(xué)生對(duì)抽象概念產(chǎn)生直觀的認(rèn)識(shí)，從而理解并鞏固理論知識(shí)，以達(dá)到理想的教學(xué)效果[1]。本文將結(jié)合非農(nóng)業(yè)類院校生源來(lái)源廣泛、專業(yè)涉及面廣等特點(diǎn)，分析動(dòng)物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)改革。

1 轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，突出實(shí)驗(yàn)教學(xué)在人才培養(yǎng)中的地位

1.1 轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，著眼于學(xué)生的綜合發(fā)展

“以人為本，以學(xué)生的發(fā)展為本”是課程改革的出發(fā)點(diǎn)，因此高等院校的教育教學(xué)改革的出發(fā)點(diǎn)要體現(xiàn)在培養(yǎng)學(xué)生的能力，促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展。隨著知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的到來(lái)，社會(huì)的進(jìn)步和科技的發(fā)展，國(guó)家對(duì)創(chuàng)新型人才的需求越來(lái)越高。培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和能力是時(shí)代的要求，也是實(shí)施素質(zhì)教育的根本任務(wù)。這就要求高校教師要根據(jù)不同學(xué)生的自身特點(diǎn)和發(fā)展轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，嘗試運(yùn)用新的教育理念改進(jìn)教學(xué)方法，讓每位學(xué)生成為課程的參與者，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)專業(yè)課程的理解和認(rèn)識(shí)[2]。例如，教師可以根據(jù)不同學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)分層教學(xué)，以滿足不同學(xué)習(xí)層次的學(xué)生對(duì)動(dòng)物生理學(xué)知識(shí)的需求。分層教學(xué)不僅能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還能夠促進(jìn)學(xué)生的個(gè)性發(fā)展，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)自身未來(lái)發(fā)展方向的思考與實(shí)踐，促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展。

1.2 更新教學(xué)觀念，加大對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視程度

實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為動(dòng)物醫(yī)學(xué)專業(yè)教學(xué)的主要特點(diǎn)之一，是培養(yǎng)優(yōu)秀的畜牧獸醫(yī)人才的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)造性思維的重要教學(xué)模式。然而由于條件限制，一部分學(xué)生在進(jìn)入大學(xué)學(xué)習(xí)之前沒(méi)有接觸過(guò)或很少接觸生物類實(shí)驗(yàn)，這就導(dǎo)致學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)出陌生和畏難情緒，制約了學(xué)生的動(dòng)手能力、探究能力和創(chuàng)造能力的發(fā)展。所以，教師應(yīng)不斷更新教學(xué)觀念，加大對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視程度，提升教學(xué)質(zhì)量。使學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識(shí)的基礎(chǔ)上，堅(jiān)持實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)的導(dǎo)向作用，提高課程體系建設(shè)的完善性。

2 明確教學(xué)目標(biāo)，改進(jìn)教學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

動(dòng)物生理學(xué)作為生命科學(xué)的重要分支，在課程體系建設(shè)中不僅聯(lián)系著基礎(chǔ)課程與專業(yè)課程，同時(shí)也是生命科學(xué)研究中微觀與宏觀，局部與整體的橋梁。作為非農(nóng)業(yè)的綜合型院校，生源來(lái)源廣泛，開(kāi)設(shè)動(dòng)物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)課程不僅是對(duì)理論知識(shí)的實(shí)踐驗(yàn)證，同時(shí)為培養(yǎng)綜合素質(zhì)高、專業(yè)能力強(qiáng)的畜牧獸醫(yī)專業(yè)優(yōu)秀的技術(shù)骨干奠定基礎(chǔ)，以加速區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展，提高公民的整體素質(zhì)。明確教學(xué)目標(biāo)，并以此為方向?qū)W(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能進(jìn)行培養(yǎng)，使學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、分析和處理問(wèn)題的能力得到充分的提升，進(jìn)而帶動(dòng)整體教學(xué)質(zhì)量的提升[3]。

充分利用各種手段改善和改進(jìn)教學(xué)方法，運(yùn)用大數(shù)據(jù)云平臺(tái)信息技術(shù)構(gòu)建虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式實(shí)現(xiàn)了教學(xué)實(shí)踐與信息技術(shù)的融合，已成為當(dāng)今高等學(xué)校實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要的教學(xué)工具之一。在動(dòng)物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中運(yùn)用虛擬仿真技術(shù)，將現(xiàn)實(shí)中難度大、有毒性和抽象實(shí)驗(yàn)利用虛擬技術(shù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、安全和具體地展示，與教師平鋪直敘地講解、學(xué)生機(jī)械式地重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟的教學(xué)方式相比，具有傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)達(dá)不到的教學(xué)效果和意義[4]。西北民族大學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)部的機(jī)能學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室由生物仿真數(shù)據(jù)庫(kù)、局域網(wǎng)硬件平臺(tái)以及虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境界面幾部分組成。通過(guò)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生能夠在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前觀看實(shí)驗(yàn)操作視頻；然后，使用動(dòng)畫模擬操作整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，自主選擇需要的實(shí)驗(yàn)耗材及藥品，模擬實(shí)驗(yàn)過(guò)程并記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。不僅如此，隨著移動(dòng)終端功能的不斷優(yōu)化，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)能夠打破課堂界限，學(xué)生可以隨時(shí)隨地地訪問(wèn)服務(wù)器，完成對(duì)實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)、模擬和復(fù)習(xí)，提高學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性。

3 開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)型、綜合型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

近年來(lái)，由于大學(xué)整體教學(xué)體系改革，動(dòng)物醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生在本科階段要學(xué)習(xí)包括基礎(chǔ)獸醫(yī)學(xué)、臨床獸醫(yī)學(xué)和預(yù)防獸醫(yī)學(xué)的多門專業(yè)課程，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)課時(shí)縮減，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)占較大比例；且學(xué)生動(dòng)手能力不強(qiáng)，學(xué)習(xí)熱情不高，考核方式單一，這些都不利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[5]?，F(xiàn)階段，為了培養(yǎng)具有創(chuàng)新實(shí)踐能力的專業(yè)復(fù)合型人才，研究開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)型、綜合型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，由以教師講授為主向以學(xué)生動(dòng)手為主轉(zhuǎn)變，增強(qiáng)學(xué)生的自主創(chuàng)新能力勢(shì)在必行。

3.1 整合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和原理相近的項(xiàng)目進(jìn)行有機(jī)整合。例如，將紅細(xì)胞計(jì)數(shù)、血細(xì)胞計(jì)數(shù)、血紅蛋白的測(cè)定等與血液有關(guān)的實(shí)驗(yàn)整合為綜合型實(shí)驗(yàn)《有關(guān)血液的生理大實(shí)驗(yàn)》，并利用全自動(dòng)血液分析儀對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行檢測(cè)，從而提高實(shí)驗(yàn)效率。將蛙坐骨神經(jīng)-腓腸肌標(biāo)本制備、刺激強(qiáng)度和頻率對(duì)肌肉收縮的影響以及蛙坐骨神經(jīng)干動(dòng)作電位的引導(dǎo)與觀察整合為綜合型實(shí)驗(yàn)《蛙神經(jīng)-肌肉電生理大實(shí)驗(yàn)》，通過(guò)神經(jīng)-腓腸肌標(biāo)本制備，探究電刺激對(duì)神經(jīng)肌肉的影響，既節(jié)約了實(shí)驗(yàn)材料又將多個(gè)理論知識(shí)聯(lián)系起來(lái)。

3.2 開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)是指導(dǎo)教師給出題目，由學(xué)生運(yùn)用已掌握的基本知識(shí)、基本原理和實(shí)驗(yàn)技能，提出實(shí)驗(yàn)的具體方案、擬定實(shí)驗(yàn)步驟、選定儀器設(shè)備、獨(dú)立完成操作、記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以及分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果等。目前，本教研室已經(jīng)開(kāi)展的設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目有《有關(guān)未知血型鑒定的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)》《藥物對(duì)血糖的影響》和《小腸吸收與滲透壓的關(guān)系》等。遵循可操作性的原則開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行研究方案的設(shè)計(jì)能力，指導(dǎo)學(xué)生撰寫實(shí)驗(yàn)研究報(bào)告，提高學(xué)生科技論文的寫作水平。

4 開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，增加課外實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)

為了提高學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的程度，利用課余實(shí)驗(yàn)向?qū)W生開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣，一直是動(dòng)物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)課程改革的方向。現(xiàn)階段的實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放環(huán)節(jié)主要分為兩個(gè)方面。

第一，教師擬定課題，申請(qǐng)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放項(xiàng)目，招募對(duì)課題感興趣的學(xué)生完成項(xiàng)目。鼓勵(lì)學(xué)生參與到教師的科研課題當(dāng)中，了解最新的科研進(jìn)展和研究動(dòng)態(tài)，提高科研素養(yǎng)。在教師的引導(dǎo)下，查找并閱讀文獻(xiàn)，參與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，分析并討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果，學(xué)習(xí)新知識(shí)并培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，為將來(lái)更深層次的科學(xué)研究奠定基礎(chǔ)[6]。第二，緊密聯(lián)系獸醫(yī)臨床，將動(dòng)物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與早期獸醫(yī)臨床操作相結(jié)合。結(jié)合學(xué)校專業(yè)涉及面廣的特點(diǎn)，鼓勵(lì)學(xué)生利用課余實(shí)驗(yàn)完成獸醫(yī)臨床的相關(guān)基礎(chǔ)性操作技能訓(xùn)練及結(jié)合獸醫(yī)臨床診斷學(xué)、獸醫(yī)外科學(xué)等進(jìn)行初步的分析診斷等。在實(shí)訓(xùn)的過(guò)程中，可以重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生對(duì)動(dòng)物靜脈注射、手術(shù)器械的使用、徒手打結(jié)等臨床技術(shù)的操作；或是結(jié)合血液、尿液等體液的數(shù)據(jù)對(duì)相關(guān)疾病做出臨床診斷。動(dòng)物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)與獸醫(yī)臨床相結(jié)合，不僅能夠提高學(xué)生的操作技能，培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣，更有利于提高和培養(yǎng)學(xué)生對(duì)獸醫(yī)臨床的興趣，分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

5 結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)代科學(xué)發(fā)展迅速，在人才培養(yǎng)過(guò)程中，不僅要掌握扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能，更要有廣闊的知識(shí)視野以及綜合分析問(wèn)題的能力，掌握前沿科技、富于聯(lián)想，善于創(chuàng)新。綜合型院校作為高等教育的中堅(jiān)力量，分布于不同地區(qū)，肩負(fù)著培養(yǎng)各類人才的重任。動(dòng)物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)課程作為動(dòng)物醫(yī)學(xué)專業(yè)課程教學(xué)中的重要組成部分，要堅(jiān)持以學(xué)生為主體，轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，明確教學(xué)目標(biāo)，不斷培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐和創(chuàng)新能力，為國(guó)家輸送更專業(yè)更優(yōu)秀的畜牧獸醫(yī)人才奠定良好的基礎(chǔ)。