動物生理學(xué)實驗課程教學(xué)改革探索

摘要對動物生理學(xué)實驗課程教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行分析，從學(xué)生參與實驗準(zhǔn)備、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)、增加隨堂測試、規(guī)范實驗報告、創(chuàng)建出色作品集和改革考核方式6個方面對該課程教學(xué)改革進(jìn)行探討。教師充分利用現(xiàn)代化科技手段，通過線上線下混合式教學(xué)提高教學(xué)效率；學(xué)生參與實驗準(zhǔn)備，有利于在實踐過程中深入理解實驗內(nèi)容；增加隨堂測試，充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極主動性；規(guī)范實驗報告，培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)、實事求是的科研態(tài)度；創(chuàng)建出色作品集，豐富課程教學(xué)資源；改革考核方式，有利于提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和自主思考能力，發(fā)揮其學(xué)習(xí)主體作用。本研究實踐成效明顯，為課程教學(xué)改革提供了理論參考。

關(guān)鍵詞動物生理學(xué)實驗；過程性考核；翻轉(zhuǎn)課堂；生物科學(xué)

中圖分類號G642.0；S852.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼A 文章編號1007-7731（2024）20-0122-04

DOI號10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2024.20.025

Exploration on pedagogical reform of course

LIU Dajun ZHAO Wanqing JIN Hui FU Shuhui &nbEGzvkaNL04RQ6VP9uGgo8g==sp;WANG Yating ZHANG Yufei JIA Tianshu

（Department of Biology， Xinzhou Normal University， Xinzhou 034000， China）

Abstract The current situation of course teaching was analyzed， and the teaching reform of the course was explored from six aspects： student participating in experimental preparation， flipping classroom teaching， increasing in class testing， standardizing experimental reports， creating excellent portfolios and reforming assessment methods. Student participation in experimental preparation was beneficial to gain a deeper understanding of the experimental content during the practical process; Teachers made full use of modern technology to improve teaching efficiency through blended online and offline teaching; Increasing in class testing had fully stimulated students’ interest and initiative in learning; Standardizing experimental reports had cultivated students’ serious， rigorous， and pragmatic research attitudes; Creating excellent portfolios， and enriched course teaching resources; Reforming the assessment method was beneficial for improving students’ scientific literacy and independent thinking ability， and enabling them to play their role as learning subjects. This study had achieved significant practical results， and provided theoretical references for curriculum teaching reform.

Keywords ; process assessment; flipping classroom; biological science

動物生理學(xué)是一門建立在實驗基礎(chǔ)上，系統(tǒng)研究動物機體生命活動及其規(guī)律的科學(xué)。相關(guān)學(xué)者對該課程的教學(xué)改革進(jìn)行了大量探討研究。張成^[1]開展以虛擬仿真教學(xué)為基礎(chǔ)的動物生理學(xué)實驗教學(xué)實踐和改革，整合了部分理論和實驗教學(xué)內(nèi)容，重構(gòu)了教學(xué)體系，有效增加了理論與實踐的緊密關(guān)聯(lián)度，提高了教學(xué)效果和學(xué)生的實驗素養(yǎng)。寧紅梅等^[2]對現(xiàn)有動物生理學(xué)實驗課程進(jìn)行整合與優(yōu)化，增強了學(xué)生的創(chuàng)新意識和實踐動手能力，提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)。李旭艷等^[3]研究指出，該課程實驗教學(xué)有利于加深和鞏固學(xué)生對理論知識的理解，訓(xùn)練其基本操作技能，培養(yǎng)其觀察事物、分析和解決問題的能力，有效培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、團隊精神和嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的態(tài)度。楊斯琴等^[4]通過因材施教、分類教學(xué)，使學(xué)生在鞏固該課程理論知識的同時，掌握實驗基本技能，有效提高了其實踐創(chuàng)新能力及綜合素質(zhì)。

目前，相關(guān)研究集中在教育理念的討論、實驗內(nèi)容的增減、教學(xué)方法的改進(jìn)以及教學(xué)模式的應(yīng)用探討等方面，而對于如何全方位改進(jìn)教學(xué)模式，深化學(xué)科課程改革，通過合理設(shè)置授課形式、考核方法等，使學(xué)生在課堂教學(xué)過程中處于主體地位，充分發(fā)揮其主觀能動性，以滿足全面發(fā)展的人才需求等的深入探討，是該專業(yè)教師的重要課題之一。為此，不少高校實施線上線下混合式實驗教學(xué)模式，取得了良好的效果，并發(fā)展成了較為成熟的教學(xué)機制。馬明等^[5]闡述了建設(shè)實驗MOOC/SPOC的必要性，從建設(shè)思路、視頻制作、評價機制以及運行維護4個方面介紹了該課程實驗MOOC/SPOC的建設(shè)過程和運行實踐，為實踐類課程建設(shè)提供參考。董守良等^[6]引入線上線下混合式教學(xué)模式和研究型實驗教學(xué)，通過基礎(chǔ)實驗技能訓(xùn)練+探究性實驗，將科研成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)實際，有效提高了人才培養(yǎng)質(zhì)量。

本文探究了動物生理學(xué)實驗翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)、學(xué)生參與實驗準(zhǔn)備、增加隨堂測試、規(guī)范實驗報告、創(chuàng)建出色作品集和改革考核方式6個方面的改革，旨在提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)和自主思考能力，發(fā)揮其在教學(xué)過程中的主體作用，為該課程教學(xué)改革提供參考。

1 動物生理學(xué)實驗課程教學(xué)現(xiàn)狀分析

該課程以活體動物為研究對象，理論知識較為抽象，實驗性較強，對學(xué)生的動手能力以及實驗熟練度要求較高，導(dǎo)致該實驗課的容錯率有待進(jìn)一步提高。薄士儒等^[7]研究認(rèn)為，在提前設(shè)計好實驗內(nèi)容的授課模式下，部分學(xué)生可能會產(chǎn)生依賴性，其自主思考實驗內(nèi)容的過程有待進(jìn)一步強化，實際教學(xué)效果有待進(jìn)一步提升。常規(guī)教學(xué)模式下，教師按照一定的操作步驟和實驗指導(dǎo)手冊，指導(dǎo)學(xué)生完成各個實驗項目，學(xué)生的主體地位有待進(jìn)一步發(fā)揮。該課程存在部分需要進(jìn)一步提升的環(huán)節(jié)，具體表現(xiàn)在以下幾個方面。（1）實驗課教學(xué)過程中，通常是教師講解某種理論或現(xiàn)象、學(xué)生進(jìn)行驗證。張文龍等^[8]研究認(rèn)為，該做法有可能將學(xué)生的思維局限在教材和教師講解的內(nèi)容上，對其創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)力度有待進(jìn)一步加大。（2）對學(xué)生主動學(xué)習(xí)習(xí)慣的培養(yǎng)有待進(jìn)一步加強，對學(xué)習(xí)方法的創(chuàng)新性引導(dǎo)有待進(jìn)一步深入。（3）部分學(xué)生對照書本進(jìn)行實驗操作，獨立思考能力有待進(jìn)一步培養(yǎng)，隨堂測試環(huán)節(jié)有待進(jìn)一步補充。（4）常規(guī)實驗報告可能更多的是要求學(xué)生對本次實驗進(jìn)行復(fù)習(xí)總結(jié)，而部分學(xué)生的報告書寫規(guī)范性有待進(jìn)一步增強，對重點內(nèi)容的把握有待進(jìn)一步深入。（5）對于實驗?zāi)芰^強的學(xué)生，其榜樣帶動作用有待進(jìn)一步發(fā)揮；線上線下混合教學(xué)模式的應(yīng)用程度有待進(jìn)一步提升。（6）考核形式有待進(jìn)一步多元化，對學(xué)生綜合能力的考察內(nèi)容有待進(jìn)一步補充，對學(xué)生實驗?zāi)芰εc水平的綜合評價方法有待進(jìn)一步完善。（7）部分實驗教學(xué)過程中可能會出現(xiàn)耗時較長、材料資源有待進(jìn)一步充分利用、學(xué)生實踐能力提升速度有待進(jìn)一步加快等情況，更加高效的實驗教學(xué)模式亟待應(yīng)用。

2 動物生理學(xué)實驗課程教學(xué)改革策略

2.1 學(xué)生參與準(zhǔn)備實驗

周敏等^[9]研究強調(diào)學(xué)生的主體地位，結(jié)合教學(xué)實踐，從增強學(xué)生的自學(xué)能力、加強實驗預(yù)習(xí)、實驗前準(zhǔn)備和開放式實驗教學(xué)等方面，采取以學(xué)生為主體、以問題為中心的實驗教學(xué)模式，對該實驗課教學(xué)方式進(jìn)行改革，以利于學(xué)生在實踐過程中深入理解實驗內(nèi)容。為激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，使其充分投入實驗的全過程，并鍛煉其分析和解決問題的能力，教研團隊將學(xué)生分為小組，并布置實驗準(zhǔn)備任務(wù)，由各小組選出組員協(xié)助教師完成實驗材料的準(zhǔn)備工作。如在測試家兔動脈血壓的神經(jīng)—體液調(diào)節(jié)實驗中，學(xué)生在教師的指導(dǎo)下積極準(zhǔn)備多種材料和設(shè)備，包括家兔、哺乳動物手術(shù)器具、血壓傳感器、生物信號采集處理系統(tǒng)、輸液裝置、氨甲酸乙酯、生理鹽水、去甲腎上腺素和乙酰膽堿等。通過調(diào)試設(shè)備和準(zhǔn)備試劑材料等活動，學(xué)生能夠更深入地了解和掌握實驗所需的動物、藥品配制方法以及器材使用方法，真正參與實驗教學(xué)的各個環(huán)節(jié)。

2.2 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)

馬明等^[5]以該課程為依托，形成一套致力于培養(yǎng)學(xué)生良好科學(xué)素養(yǎng)、科學(xué)思維能力，使其具備生物科學(xué)基礎(chǔ)知識和實驗技能的線上線下相結(jié)合的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式。在該教學(xué)模式下，教師充分利用現(xiàn)代化科技手段，將與實驗相關(guān)的學(xué)習(xí)視頻材料上傳至超星學(xué)習(xí)通平臺，提前推送教學(xué)任務(wù)，讓學(xué)生預(yù)習(xí)并掌握相關(guān)實驗內(nèi)容。學(xué)生在提高自學(xué)能力的同時，還可在評論區(qū)留下學(xué)習(xí)過程中遇到的問題；教師對此進(jìn)行有針對性的解答；對于具有代表性的問題，則在線下課堂進(jìn)行全面深入分析，提高教學(xué)效率。

教研團隊在該課程反射弧實驗中提前錄制教學(xué)視頻，將其上傳至超星學(xué)習(xí)通在線教育平臺，便于學(xué)生自主學(xué)習(xí)。課堂上，在正式上課之前，要求學(xué)生上臺講述所學(xué)的實驗原理、實驗步驟和注意事項等知識，以檢測其學(xué)習(xí)成果；同時對學(xué)生講解的內(nèi)容進(jìn)行補充，并回答其學(xué)習(xí)疑問。該教學(xué)方式的實施使學(xué)生的主觀能動性得到充分發(fā)揮，體現(xiàn)了以學(xué)生為中心的教學(xué)理念。

2.3 增加隨堂測試

張莉等^[10]在該課程教學(xué)中引入專題討論，根據(jù)不同章節(jié)內(nèi)容涉及的重難點及相關(guān)拓展內(nèi)容，有針對性地擬定能夠激發(fā)學(xué)生興趣的討論主題，讓學(xué)生通過查閱文獻(xiàn)、總結(jié)歸納等過程，拓寬知識面，使其獨立學(xué)習(xí)和小組協(xié)作能力得到鍛煉。教師提前準(zhǔn)備測試題目，涵蓋該節(jié)實驗課的實驗原理、實驗材料、實驗所需試劑和實驗操作等與實驗相關(guān)的重點內(nèi)容。引入隨堂測試環(huán)節(jié)，檢驗學(xué)生的預(yù)習(xí)情況，并將測試成績納入平時成績，創(chuàng)新考核形式。以離體蛙心灌流實驗為例，教師為學(xué)生設(shè)置多個思考題目，如離體蛙心灌流實驗的原理及其相關(guān)知識點、心肌細(xì)胞的生物學(xué)特性和表現(xiàn)、制備離體蛙心臟標(biāo)本的步驟和要點、換能器頭端的擺放位置與方法以及液體更換時的沖洗方式及次數(shù)等關(guān)鍵問題，并讓學(xué)生在問題導(dǎo)向下探究解決方法。增加隨堂測試環(huán)節(jié)，有利于督促學(xué)生帶著任務(wù)觀看教學(xué)視頻，更加專注未掌握的知識點，認(rèn)真聽講，實現(xiàn)教學(xué)效果的良性循環(huán)。

2.4 規(guī)范實驗報告

徐平^[11]通過增加設(shè)計性實驗內(nèi)容，為學(xué)生提供獨立發(fā)揮實驗水平和創(chuàng)造力的機會，并要求學(xué)生明確實驗的目的和意義，獨立完成從選題、設(shè)計實驗、準(zhǔn)備實驗、完成實驗、整理結(jié)果直至寫出實驗報告的全過程，培養(yǎng)其自學(xué)創(chuàng)新能力、科學(xué)思維能力和對知識的綜合運用能力。在實驗結(jié)束后，要求學(xué)生將科學(xué)探究的過程進(jìn)行總結(jié)歸納，包括提出問題、作出假設(shè)、實施方案、整理數(shù)據(jù)和比較結(jié)果等過程；報告撰寫的過程有利于充分調(diào)動學(xué)生對科學(xué)問題的好奇心，提高其應(yīng)用理論知識解決實際問題的綜合能力。結(jié)合實際教學(xué)情況，教研團隊要求學(xué)生以科研論文的形式撰寫實驗報告，讓其在此過程中掌握查找文獻(xiàn)資料等研究方法，培養(yǎng)認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)、實事求是的科研態(tài)度。同時，教師及時對學(xué)生的實驗報告進(jìn)行綜合評價，并提出改進(jìn)意見，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。

2.5 創(chuàng)建優(yōu)秀作品集

李小金等^[12]采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方式，線下實驗課以學(xué)生為主體，由學(xué)生講解實驗內(nèi)容。教師通過制作實驗課教學(xué)視頻和相關(guān)課件，結(jié)合課前實驗準(zhǔn)備和指導(dǎo)、課后結(jié)果檢測等，激發(fā)學(xué)生對實驗操作的學(xué)習(xí)興趣。教研團隊選取實驗課上實驗操作準(zhǔn)確無誤、完成度高、結(jié)果符合預(yù)期、組間默契高且配合好的小組，將其實驗過程錄制成視頻，并鼓勵其嘗試對實驗進(jìn)行創(chuàng)新，將這些視頻上傳至優(yōu)秀作品集。這既是對學(xué)生的鼓勵與認(rèn)可，充分激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動學(xué)習(xí)積極性，提升創(chuàng)新意識，也有利于不斷豐富和完善線上課程教學(xué)資源。同時，教師團隊需要不斷更新錄制教學(xué)視頻，并積極借鑒其他高校的優(yōu)秀視頻課程，結(jié)合學(xué)生的優(yōu)秀作品集，逐漸豐富該課程的視頻教學(xué)資源，不斷完善線上線下相結(jié)合的教學(xué)模式。

2.6 改革考核形式

曲桂娟等^[13]通過完善實驗教學(xué)評價體系，并實施過程性多元化考核方式，制定更加全面的評價指標(biāo)來對學(xué)生的學(xué)習(xí)成效進(jìn)行評估，考察其綜合能力和綜合素質(zhì)。實踐中，該課程考核由平時成績（20%）和期末成績（80%）組成，其中，平時成績主要以隨堂測試、考勤、實驗報告以及課后收尾工作等為依據(jù)；期末考核包括操作過程及細(xì)節(jié)、口試和理論考核，重點在于實驗操作，具體如下。

2.6.1 操作過程及細(xì)節(jié)考核 占總體分?jǐn)?shù)的40%。由教師提前制作考題簽紙，考題主要包括演示實驗準(zhǔn)備、操作過程、實驗后續(xù)操作以及實驗儀器的使用等，檢驗學(xué)生對知識的理解掌握程度以及綜合運用能力?？荚嚂r，學(xué)生通過抽簽獲得考題，并進(jìn)行現(xiàn)場實驗操作，教師根據(jù)學(xué)生的表現(xiàn)當(dāng)場打分并對其操作進(jìn)行點評，若操作有誤則予以糾正。

2.6.2 口試 占總體分?jǐn)?shù)的20%。采用抽簽的形式，考題內(nèi)容包括口述實驗流程、原理、結(jié)果以及注意事項等，考察學(xué)生對各個實驗的理解掌握程度及其語言表達(dá)能力。學(xué)生不僅要回答簽紙上的考題，還要回答指導(dǎo)教師提出的啟發(fā)式問題。教師對學(xué)生的回答進(jìn)行評價與指導(dǎo)，進(jìn)一步增進(jìn)其對該知識點的掌握；教師根據(jù)學(xué)生的回答情況現(xiàn)場打分。

2.6.3 理論考核 占總體分?jǐn)?shù)的20%?？荚嚪秶ū緦W(xué)期全部實驗的相關(guān)知識點，主要測試學(xué)生對知識的掌握程度和分析問題的能力。教師通過學(xué)生的答題情況了解其對知識的掌握情況，并進(jìn)行教學(xué)反思，調(diào)整優(yōu)化教學(xué)方案，加強對重難點的教學(xué)。

3 改革實踐成效分析

教研團隊從學(xué)生參與準(zhǔn)備實驗、增加隨堂測試和規(guī)范實驗報告等方面對該課程教學(xué)模式進(jìn)行改革，從2021年開始執(zhí)行，學(xué)生的平時成績和實驗成績均有所提高。2020年授課班級的平時成績?yōu)?1.36分，實驗成績?yōu)?9.10分；2021—2023年授課班級的平均成績在81.96～84.07分，實驗成績在81.55～83.29分，改革實踐成效明顯。本研究改革的重點在于增加了獨立操作實驗考核、口試和理論考試，并進(jìn)行獨立操作實驗考核，考察范圍廣，有利于全方位考察學(xué)生的綜合能力，使其對實驗原理更熟悉、操作更規(guī)范。

綜上，動物生理學(xué)實驗是操作性極強的一門課程，對學(xué)生觀察事物、動手操作、分析和解決問題等能力均有較高要求，且要求學(xué)生具有一定的創(chuàng)新精神、團隊精神和嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的態(tài)度以及辯證思維和自學(xué)能力。本文探究了該實驗課程教學(xué)改革模式，從翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)、學(xué)生參與實驗準(zhǔn)備、增加隨堂測試、規(guī)范實驗報告、創(chuàng)建出色作品集和改革考核方式6個方面展開具體論述，旨在提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)和自主思考能力，發(fā)揮其主體作用，為該課程教學(xué)改革提供參考。

參考文獻(xiàn)

[1] 張成. 人體及動物生理學(xué)實驗教學(xué)改革探究[J]. 首都師范大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2018，39（6）：67-70.

[2] 寧紅梅，陳玲麗，韓麗娟，等. 動物生理學(xué)多系統(tǒng)實驗綜合的優(yōu)化與整合[J]. 黑龍江畜牧獸醫(yī)，2017（2）：222-224.

[3] 李旭艷，張洪軍，邵淑麗，等. 基于OBE教育理念的動物生理學(xué)實驗教學(xué)改革[J]. 西部素質(zhì)教育，2019，5（23）：149-151.

[4] 楊斯琴，東彥新，魏艷輝. 動物生理學(xué)實驗課程教學(xué)改革研究[J]. 畜牧與飼料科學(xué)，2019，40（12）：77-79.

[5] 馬明，唐曉龍，常民，等. 動物生理學(xué)實驗MOOC/SPOC的建設(shè)與實踐[J]. 實驗室科學(xué)，2021，24（2）：166-170.

[6] 董守良，馬明，唐曉龍，等. 蘭州大學(xué)生物科學(xué)專業(yè)實驗課程教學(xué)改革與實踐：以動物生理學(xué)實驗為例[J]. 高校生物學(xué)教學(xué)研究，2022，12（4）：29-33.

[7] 薄士儒，王亞麗，王全凱. 地方農(nóng)業(yè)院校動物生理學(xué)實驗課程教學(xué)方法改革初探[J]. 吉林農(nóng)業(yè)，2017（12）：108.

[8] 張文龍，張淼濤，李新平，等. 改進(jìn)動物生理學(xué)實驗教學(xué)和考核方法的探索[J]. 畜牧獸醫(yī)雜志，2014，33（1）：84-86.

[9] 周敏，郝振芳，盧慧芳，等. 以學(xué)生為主體的動物生理學(xué)實驗教學(xué)改革[J]. 河南農(nóng)業(yè)，2015（8）：30-31.

[10] 張莉，齊亞銀，張素華，等. 動物生理學(xué)教學(xué)改革方法與實踐[J]. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2018（13）：276-277.

[11] 徐平. “人體及動物生理學(xué)實驗”教學(xué)改革的探索與實踐[J]. 湖北師范學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版），2011，31（4）：111-114，118.

[12] 李小金，趙春芳，李磊，等. 基于翻轉(zhuǎn)課堂的動物生理學(xué)實驗教學(xué)改革研究[J]. 當(dāng)代畜牧，2024（6）：76-78.

[13] 曲桂娟，董曉慶，裴志花，等. 動物生理學(xué)實驗教學(xué)體系改革的研究[J]. 科技視界，2017（1）：113，157.

（責(zé)任編輯：楊歡）

基金項目忻州師范學(xué)院教學(xué)改革創(chuàng)新項目（JG202317）。

作者簡介柳大軍（1989—），男，山西右玉人，博士，講師，從事生物學(xué)課程教學(xué)和科研工作。

通信作者趙婉清（1989—），女，山西靈石人，博士，副教授，從事生物學(xué)課程教學(xué)和科研工作。