動物生理學實驗教學改革與探索

陳阿琴　呂為群　王有基　陶賢繼　鄒華鋒

摘要：動物生理學實驗是水產養殖、動物科學和生物科學等專業的重要專業基礎課。配合動物生理學理論課教學改革的不斷深化，動物生理學實驗教學改革已是勢在必行。因此，上海海洋大學動物生理學實驗教學團隊緊扣學科特色及行業發展特點，從師資隊伍建設、教學內容和教學方法等方面對動物生理學實驗教學進行改革，以培養和提高學生的實驗動手能力、創新能力的綜合素養。

關鍵詞：動物生理學；實驗；教學方法

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）17-0255-02

動物生理學是從整體、器官、組織和細胞和分子水平上系統研究健康動物機體生命活動及其規律的學科，是生命科學中的主干基礎，也是動物科學、動物醫學、水產養殖、水族科學與技術、生物科學、生物技術等專業的專業基礎課，在人才培養體系中占重要地位。在動物生理學理論課程的教學過程中，基于學科特點及行業發展，將基礎理論與水產養殖生產實際緊密結合，對動物生理學教學進行改革，對培養適應當前水產養殖業發展需要的高素質應用創新型人才具有重要的意義[1]。動物生理學是一門實驗性的學科。動物生理學實驗是動物生理學課程的重要內容，也是本科生生命科學基礎實驗教學的重要組成部分。動物生理學實驗教學對于學生理解與掌握理論知識、鍛煉思考及分析解決問題的能力，以及科學態度與創新能力的培養、動手意識的形成，有著非常實際的意義。因此，在探索和改革動物生理學理論課程教學的同時，我們將動物生理學實驗單獨設課，這既有利于考查理論教學效果，又可以促進實驗課教學質量的提高。但如何充分利用良好的教學環境，充分發揮上海海洋大學在水產養殖、生物學等學科的特色及優勢，基于水產養殖、生物技術、生物科學等行業的發展，將實驗內容與不同學科有效協同，在動物生理學實驗教學中培養學生獨立思考、綜合運用知識和科研創新的能力，值得我們深入思考。

一、加強師資隊伍建設，提高教學水平

高校青年教師教學能力的缺失是影響教學的質量的重要因素之一，提升青年教師教學能力既是提高高等教學質量的迫切要求，也是教師自身發展的客觀需要[2]。上海海洋大學動物生理學實驗教學團隊主要由中青年教師組成，其中青年教師是教學的主力。這有利有弊。一方面，青年教師思維活躍，易于接收新事物，同時也易與學生溝通。另一方面，大多數青年教師存在實際教學經驗欠缺，對課堂的教學環節掌控不足等問題。教給學生一滴水，教師自身需要有一桶水。與理論課的教學相比，在實驗教學過程中，青年教師除需要有扎實的理論知識基礎，還需要對實驗項目涉及的知識點進行梳理，對重點和難點進行解析，使實驗教學過程靈活、深刻。因此，加強青年師資隊伍建設，提高教學水平，是動物生理學實驗課程的教學改革過程中首要解決的問題之一。青年教師通過觀摩優秀教師的課堂教學、參加網絡課程培訓等方式，學習各類教學方式方法，并結合自身的實驗課教學實踐，及時發現問題、解決問題，進而提高自身的教學水平，特別是掌控動物生理學實驗教學過程中課前準備、課堂教學及課后實驗報告的批閱等各個教學環節的能力。首先，在課前準備過程中，青年教師必須熟悉和掌握實驗的具體操作過程。每一位青年教師在進入實驗課課堂之前，認真做好預實驗，這既可以熟悉每個實驗過程中的具體操作步驟及可能出現的問題，也可以對闡述實驗現象涉及的理論進行充分準備。其次，在課堂教學過程中，青年教師需切合實際，因才施教。如，與醫學專業的學生相比，水產養殖、動物科學等專業的學生解剖學知識相對薄弱。為獲得較好的教學效果，在“蛙類坐骨神經-腓腸肌的標本”這一經典實驗中，在剪除蟾蜍軀干上部、皮膚及內臟時，未采用教材及視頻中示范的從背側直接剪斷脊柱，而是將蟾蜍固定于蛙板上從腹部進行解剖，便于學生對蛙類神經及腿部骨肉的識別，進而避免剪斷坐骨神經，提高了實驗的成功率。第三，重視實驗報告的批閱。批閱實驗報告是動物生理學實驗教學過程中的重要環節之一，也是教師的學的過程。教師在批閱學生的實驗報告后，可以認真了解學生進行實驗的情況，清晰地知道學生的想法和思路，針對學生出現的問題，錯誤的加以糾正，正確、有新意的加以鼓勵和表揚。

二、結合專業特點，優化教學內容

由于動物生理學實驗課程涉及專業廣，授課學生多，學生所需了解和掌握的知識點各有不同，采取“一刀切”的方式選擇教學內容難以滿足不同專業學生的需要。因此，雖然是同一門課程，同一本教材，但授課教師針對不同專業，及時調整教學內容，各有所側重。在兼顧專業培養要求的同時，堅持從簡單到復雜、從驗證到創新的原則，對教學內容進行調整優化。目前，動物生理學實驗課程教學內容主要涉及四個方面，即動物生理學實驗基本實驗方法及實驗技術介紹、驗證性實驗、綜合性實驗及設計性實驗。實驗項目包括坐骨神經-腓腸肌標本的制備、骨骼肌收縮特性觀察、反射弧的特性分析、離體小腸平滑肌的生理特性分析、離體心臟灌流、魚類血細胞分析、環境因素對不同食性魚類消化酶活性測定等驗證性、綜合性和設計性實驗。實驗動物分別為兩棲類（蟾蜍）、家兔、魚類（包括鯽魚、烏鱧、團頭魴等）。水產養殖與動物科學專業均是應用性很強的專業，而動物生理學是一門偏向理論且實驗性很強的課程。動物生理學教學過程中，需要引導學生切身感受到動物生理學在水產養殖中所起的作用。因此，針對水產動物飼料的研發中，開發優質價廉的水產動物飼料蛋白源，是水產養殖業擺脫困境，降低成本，提高效益的重要課題[3]。對水產養殖、動物科學專業的學生開設了不同食性魚類水消化酶活性測定的綜合性實驗，并要求學生以“環境因素對不同食性魚類消化活性的影響”為主題進行實驗設計。上述教學內容不但能夠使學生掌握不同食性魚類消化生理的特性，也為其在后續的水產動物營養學、配合飼料學等課程的學習過程中做到學以致用打下良好的基礎。在大學教學中，所教知識具有高深性、前沿性和探索性，教學與科研結合十分緊密，教學過程中要做到學習已知與探索未知的統一[4]。在動物生理學實驗教學過程中，通過向學生介紹著名的或經典的動物生理學實驗，進而激發學生的學習興趣，引發學生對科研的熱情和積極性。endprint

三、綜合多種教學方法，提高教學效果

教學方法是教師實施課堂教學一項最重要的軟性工具，決定著學生的參與程度和互動效果。教學方法包括傳統教學法和現代教學法，前者側重于教師的“教”，教師處于主導地位，學生則處于被動學習的地位；后者包括探究式、啟發式、討論式等教學方法，教師在教學過程中起引導作用，強調學生的自主性和參與度。為激發學生學習興趣和提高教學效果，如何將傳統教學方法與探究式、啟發式、討論式等現代教學方法相結合，形成良好的課堂氣氛，調動學生的學習積極性和主動性，是我們在教學過程中不斷探索的重要內容之一。郭沫若曾說過：“教學的目的是培養學生自己學習，自己研究，用自己的頭腦來想，用自己的眼睛看，用自己的手來做這種精神”。很顯然，以教師為主體的傳統教學方法，難以實現這一目的。動物生理學實驗教學內容包括驗證性、綜合性和設計性實驗三大類，在教學過程中，靈活運用傳統和探究式、啟發式、討論式等現代教學方法是十分必要的。如驗證性實驗主要采用傳統的教學方法，使學生掌握基本理論和基本實驗技能；綜合性實驗則把傳統教學方法與現代教學方法相結合，即教師課前設置問題、學生預習、操作實驗、教師在課堂設問、學生在動手過程中尋找答案等，教師在教學過程中起指導作用；設計性實驗則根據學生自愿和課程組教師負責指導的原則，學生以個人或小組為單位自主完成從選題、實驗設計、實驗操作、數據分析、論文撰寫、實驗匯報等全過程?？己朔椒▌t在實驗技能、實驗報告的基礎上增加了實驗設計，進而綜合評價學生的學習成績。以“離體小腸平滑肌的生理特性實驗”為例，實驗前先提出問題，即“環境及理化因素是否會影響小腸平滑肌的收縮特性”，引導學生進行探究實驗。實驗過程中，通過傳統教學方法即教師示范或觀看視頻使學生掌握具體的實驗操作過程，同時教師提醒學生仔細觀察實驗結果并做好相關實驗記錄。通過實驗學生觀察到NaOH、HCl、腎上腺素、乙酰膽堿、CaCO3等因素均可引起平滑肌收縮發生改變的實驗現象，這解決了實驗前的問題。此時，教師提出“環境及理化因素是如何引起平滑肌收縮頻率及幅度的變化？”啟發學生開展相關的探究和討論。如果學生在實驗過程中觀察到與預設結果不符的實驗現象，如NaOH和HCl既可引起平滑肌收縮肌增強，但也可能獲得與之相反的結果。教師一方面引導學生分析實驗操作中是否存在問題，另一方面引導學生綜合所學理論知識，查閱相關文獻，對相關實驗結果進行分析和討論。針對學生討論出的結果，教師不是簡單的回答對與錯，而主要針對他們在分析思考問題時表現出的對概念和原理不清楚部分，簡要指出他們的錯誤，引導學生弄清楚問題的實質。通過上述方法，一方面既有助于加深學生對動物生理學相關知識點的理解，同時可以提高學生發現問題、分析問題和解決問題的能力。

總之，動物生理學實驗改革不能一蹴而就。師資隊伍的建設需要持之以恒，教學內容需要隨著專業和學科的發展而不斷更新，不同教學方法的合理綜合運用仍需不斷探索。因此，在今后的教學實踐中，以學生為本，根據動物生理學教學的實際情況進行改革，激發學生的學習興趣，提高學生的動手能力及培養學生的科研創新能力，實現從“授人以魚”到“授人以漁”的目標。

參考文獻：

[1]陳阿琴，魏華，曲憲成.基礎理論課適應行業性專業教學的探索與實踐[J].高教論壇，2010，（8）：80-81，84.

[2]姜兆華，姚忠平，王志江，劉志剛，李文旭，吳曉宏.依托課程建設培養青年教師教學能力[J].中國大學教學，2013，（1）：82-84.endprint