動物組織學與胚胎學實驗“3+1”教學模式的實施*

劉鵬剛 王志強 陳 兵 孫 敬 殷 俊△

（揚州大學，1 獸醫(yī)學院，2 比較醫(yī)學研究院，3 教育部農業(yè)與農產品安全國際合作聯合實驗室，揚州 225009）

隨著科學技術的不斷發(fā)展，教學改革的不斷推進，全國農業(yè)類院校及涉農綜合性大學的動物組織與胚胎學實驗教學手段同樣得到了極大的豐富和提高。如PBL教學法[1]、翻轉課堂及機能形態(tài)學教學[2]已經被廣泛采納并受到好評，慕課、微課和金課的興起使得課堂氣氛越來越好，學生參與度越來越高。動物組織學與胚胎學是研究正常動物機體微細結構及其相關功能的科學。該門課程特點主要體現在理論與實驗聯系緊密，尤其注重動物實驗操作。筆者結合傳統(tǒng)教學方法及新型教學模式，對動物組織胚胎學實驗課提出了“3+1”教學模式探索，旨在培養(yǎng)學生對實驗課的學習興趣，增強學生的實踐動手能力，為將來深造豐富了重要的科研技能。

1 研究對象和方法

1.1 研究對象

選取2017級、2018級獸醫(yī)學院（動醫(yī)、動實、動檢、轉專業(yè)班、3+2班），動物科學與技術學院（水產專業(yè)）學生作為研究對象，依據課時安排及學生專業(yè)基礎背景，進行分組實施實驗課“3+1”教學模式改革探索，每組有5個班級，且都有不同專業(yè)班的學生；每個班人數在28～35人之間，平均為32人；學生高考入學成績差異不顯著，隨機分為3組，分組為作業(yè)組（課堂提交電子作業(yè)）、作業(yè)+畫圖組（課堂電子作業(yè)+畫圖作業(yè)）、“3+1”教學模式組（課前提問+課堂電子作業(yè)+畫圖作業(yè)+實踐操作）。

1.2 授課方法

“3+1”教學模式?！?”代表課前、課中和課后三部曲，課前對實驗課教學內容進行提問式導入；實驗課堂學生利用顯微操作系統(tǒng)觀察組織切片并提交電子作業(yè)；課后手繪器官組織的模式圖?！?”代表動物組織切片的實踐性操作。

1.2.1 教學內容進行提問式導入 實驗教學的開展緊隨理論課程進行，課前對知識點的回顧是開展好實驗課的必經環(huán)節(jié)。例如，上皮與結締組織，提出開放性問題，什么是機體最大的組織器官，引導學生從分布大小等方面考慮，皮膚作為角質化的復層扁平上皮，覆蓋整個機體表面，具有耐摩擦的機械性保護作用，此類問題與日常生活密切相連，簡單易懂?；仡櫹到y(tǒng)十二指腸時，引導學生聯想黏膜上皮為單層柱狀的細胞形態(tài)特點，提問式引導學生聯想胃腸炎疾病，嚴重腹瀉會引起黏膜上皮組織發(fā)生怎么樣的形態(tài)變化，將組織胚胎學與疾病的病理變化相結合，提高學生將理論知識與實踐聯系能力。

1.2.2 學生利用顯微鏡成像操作系統(tǒng)觀察組織切片 實驗課堂是實驗教學的核心，學生可以從組織切片中發(fā)掘陌生和未知的結構。例如血涂片觀察，怎樣將觀察到的細胞定格于某一種血細胞，需要熟知每種血細胞的結構特點，并將這些特點與顯微結構對應，非?？简瀸W生理論知識的掌握與觀察聯想能力。觀察呼吸系統(tǒng)肺呼吸部切片，需要辨別組織結構厚度、連接方式或特殊細胞來區(qū)分終末細支氣管、呼吸性細支氣管、肺泡管和肺泡囊，并對血-氣屏障組織結構觀察及生活在不同地域動物肺與耐氧組織結構特點辨識，將抽象概念和具體結構相聯系。

1.2.3 課后繪制實驗觀察組織形態(tài)圖 如何將課堂觀察切片中組織結構特點深刻記憶于大腦中，課后繪制實驗觀察圖片是必不可少的環(huán)節(jié)。例如：觀察消化系統(tǒng)肝組織的門管區(qū)，如小葉間動脈、小葉間靜脈和小葉間膽管在組織切片中相對容易辨認，但是把觀察的組織結構用紅藍鉛筆按照一定比例描繪出來，學生要有一定的繪圖能力。免疫系統(tǒng)脾組織結構繁多，學生需要找到標志性結構，依據細胞的疏密程度，排布區(qū)域尋找重點觀察對象，將復雜的組織細胞用簡單的圖表達出來，非?？简瀸W生的空間構圖和識別能力。

1.2.4 動物組織切片的實踐性操作 “3+1”教學模式實踐課班級學生按照小組進行，利用學生課余時間和周末休息時間完成實踐操作活動。主要包括H-E染色制片的具體操作過程：取材、固定、脫水、透明、透蠟、包埋、切片、貼片、染色、透明、封片等步驟。

1.3 教學效果評價

通過課堂測試、期末測試和問卷調查方法進行教學效果檢驗，評估教學模式的改革質量。評估內容包括教學效果滿意度、內容掌握和教學方法等3個方面。評估表采用學生是否有興趣、內容是否生動、知識點是否掌握、記憶是否長久、考分是否提高等5個點考察；依次給予好、較好、一般、較差、差5個等級；根據評估表，分析教學模式改革的效果，優(yōu)化教學模式。同時，對調查問卷進行收集、整理，對教學效果滿意度、內容掌握度和教學方法接受度進行分析。

2 結果

2.1 成績分析

依據成績設定80～100為優(yōu)秀，60～80為良好，＜60為差。不同組學生的學習成績分值區(qū)間分析得出，“3+1”教學模式組優(yōu)秀人數占比達到57.88%，良好人數占比42.1%，班級所在學生成績均及格，及格率為100%；作業(yè)+畫圖組優(yōu)秀人數占比54.17%，良好人數占比43.06%，不及格人數占比2.78%，及格率為97.22%；作業(yè)組優(yōu)秀人數占比40.62%，良好人數占比46.87%，不及格人數占比12.5%，及格率為87.5%，各分數段人數占比具體數值如圖1所示。

圖1 不同組別之間考試成績分值區(qū)間的分析

分析各組最高分、最低分及平均分發(fā)現，各組最高分沒有明顯區(qū)別，集中在94～96之間；“3+1”教學模式組最低分61.3，平均分81.1分；作業(yè)+畫圖組最低分53.8，平均分78.1分；作業(yè)組最低分42.6，平均分72.9。此外，隨著“3+1”教學模式實驗課開展，學生的最低分和平均成績均呈增高趨勢。說明動物組織學與胚胎學實驗課“3+1”教學模式，確實能夠提升學生的學習效率，提高學習成績。不同組別之間考試分數平均值分析如圖2所示。

2.2 調查分析

①教學效果滿意度方面。所有學生均認為“3+1”教學模式十分有趣，了解了很多與日常生活密切相關的疾病知識，課堂氛圍活躍，增加了自我學習的動力；②內容掌握度方面。90% 的學生認為在這樣的教學模式下，知識點內容掌握更深刻，記憶力效果更好，極大的將器官組織形態(tài)與功能聯系起來。③教學方法接受度方面，95% 學生認為這種教學模式可以增強自主學習能力，易于建立知識點的宏觀框架，明確自己的薄弱點，通過與老師和同學關于器官功能的探討，使他們對組織學內容理解更全面更深刻。

圖2 不同組別之間考試分數平均值的分析

3 討論

動物組織學與胚胎學是研究正常動物體微細結構及其相關功能的科學。動物組織學與胚胎學實驗“3+1”教學模式基于該課程特點設計，主要通過課前問題式回顧理論知識，讓學生把實驗課的內容熟知于心。例如實驗課觀察雄性生殖系統(tǒng)睪丸組織，先回顧曲精小管從外到內依次有精原細胞、初級精母細胞、次級精母細胞、精子細胞和精子；拋出開放性思維的問題一，睪丸組織切片中為什么很難觀察到次級精母細胞；問題二，騾子是由于馬和毛驢染色體數目不同導致不能生育，而犏牛是牦牛與黃牛的雜交一代，獅虎獸是獅子和老虎的雜交一代，排除染色體數目原因引起的不育，是否與雄性睪丸發(fā)育和精子發(fā)生有關。這些問題能夠激發(fā)學生對未知實物極強的求知欲，從科學研究的角度提出問題，引導學生翻閱資料和最新研究進展，將學生帶入科學的神圣殿堂。這種方式和組織學與胚胎學“3+2+2”混合式教學新模式[3]，既有教學理念的相似性，又有實踐操作的差異性，是理論知識與科學研究的有力整合。

研究表明大多數院校理論和實驗教學分配時間比例為1∶1，實驗課教學以少于30人的小班開展，超過40%學校能夠保證每名學生人手1臺虛擬顯微成像系統(tǒng)[4]。此外，為了能夠滿足學生的學習需求，對動物形態(tài)學實驗進行深入的分析和探究，讓學生能夠在實驗課堂觀察過程中，對理論知識進行全面、系統(tǒng)掌握和理解，運用有效的教學方式激發(fā)學生的學習興趣，對學生的動手和實踐能力進行重點培養(yǎng)[5]，并鍛煉了他們歸納總結的能力、邏輯思維和分析綜合能力。該研究結果證實，“3+1”實驗教學模式不僅提高了成績優(yōu)秀學生所占比例，還使及格率達到100%，為將來繼續(xù)深造奠定了牢固的理論基礎和實驗操作技能。

實驗教學方式的不斷創(chuàng)新和完善，形成了完整的理論知識體系和極強的實驗操作能力，引導學生貼近真實器官組織的形態(tài)結構，將組織學結構和機體功能密切相聯系[6-7]。這就要求學生具備較好的繪圖功底、較強的觀察力、極好的想象力、極豐富的理論聯系實踐的能力?！?+1”實驗教學模式組較高的測試成績和較低的掛科率，說明動物組織學與胚胎學實驗課教學模式的改變，可以在考試成績中體現出來。例如另一種教學模式“慕課”，打破了傳統(tǒng)的教學方式，使優(yōu)質教學資源通過“慕課”教學平臺受益于更多的學生和受教育者，給我國的高等教育教學改革與發(fā)展帶來新的機遇和挑戰(zhàn)[8]。不斷地創(chuàng)新和實踐證明，動物組織學與胚胎學實驗教學采用問題式導入核心內容，以提高學生求知欲，針對細胞、組織、器官和系統(tǒng)重點和難點知識的串講，使實驗課堂教學更加具有完整性和邏輯性，極大地提高授課效率；組織切片的觀察和實踐制作，增強了學生學習的趣味性和自主性，把實驗課和實踐操作結合起來，進一步體現動物組織學與胚胎學實驗教學的創(chuàng)新性和獨特性。