動物生理學實驗教學改革研究

晏毓晨 蔡迪 張美慧

摘要 為了培養(yǎng)、提高當代大學生綜合素質、獨立思維和創(chuàng)新能力，對動物生理學實驗課程的教學內(nèi)容、教學手段以及考核方式等方面進行改革。通過對實驗課程研究模式的探討，對實驗課教學方法的革新，達到培養(yǎng)學生的自主學習能力以及增強學生系統(tǒng)性的科研設計意識。

關鍵詞 動物生理學；實驗教學；課程改革；自主學習

中圖分類號 G40 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2016）09-0333-02

Abstract In order to cultivate and improve the comprehensive quality， independent thought and innovative ability of contemporary college students， the teaching content， teaching methods and assessment methods of animal physiology experiments were reformed.Through the research form of experimental teaching methods， innovation of experiment teaching methods as well as cultivate the students′ autonomous learning ability and enhance students′ consciousness of the systemic research design.

Key words animal physiology；experimental teaching；teaching reform；independent study

自進入21世紀以來，社會對人才的需求增加，具有創(chuàng)新、實踐能力的綜合型人才更是緊缺。因此，迫切需要全國各地高校實施切實有效的變革，進一步深化教學改革，調(diào)整教學內(nèi)容，改變教學方式，來提高學生的綜合素質。動物生理學是一門以生物體的功能為研究對象，主要研究其生理功能的發(fā)生機制、條件以及內(nèi)外環(huán)境的各種變化對這些功能的影響，從而掌握各種生理變化規(guī)律[1]的學科。由于一切生理學中的理論知識均來自對生命現(xiàn)象的客觀觀察和實驗，因此它不僅是生命科學領域諸多專業(yè)中十分重要的一門專業(yè)基礎課，更是一門實驗性學科[2]。

中南林業(yè)科技大學開設的動物生理學課程是主要面向生物技術、生物工程專業(yè)的基礎課程，涉及到動物檢驗、生物技術安全、動物藥品、食品加工等方面，是生物技術專業(yè)和生物工程專業(yè)等學科的重要課程，同時也是食品學院重要基礎課程。因此，動物生理學實驗課不僅是學習、理解、掌握動物生理學理論知識的重要途徑，也是學習動物檢驗檢疫、動物營養(yǎng)、免疫學、細胞生物學、分子生物學等專業(yè)課程實踐技術的基礎[3-4]。然而目前高校的動物生理學實驗教學大多只能依據(jù)現(xiàn)有實驗條件來開設，這種傳統(tǒng)的教學模式或是進行一些簡單的解剖實驗[5]，或是采用老師講授、學生重復實驗的方式來強化理論課講授的內(nèi)容，既缺乏實驗的科學性、探索性，又忽視了對恰當教學方式的選擇，更限制了學生的思維，阻礙了學生的主觀能動性和創(chuàng)造力的發(fā)揮，十分不利于對當代大學生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的挖掘與培養(yǎng)，學生對實驗課的興趣、積極性和參與性也不高。因此，迫切需要對教學方法進行改革。傳統(tǒng)動物生理學實驗教學的目的主要有3個方面：一是增加感性認識，使學生易于接受和理解所學的知識；二是通過理論聯(lián)系實際，在試驗過程中鞏固和加深所學的知識；三是培養(yǎng)學生的實驗技能和觀察問題的能力[6-8]，提升學生的綜合素質。這些也就是教學原則中的直觀性原則、鞏固性原則和理論聯(lián)系實際的原則。但是這種傳統(tǒng)的實驗教學的方式不利于學生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[9-10]，要及時進行實驗教學改革。

1 實驗教學改革內(nèi)容

1.1 開放實驗平臺，發(fā)散學生思維

為了提高學生實驗的自主性與創(chuàng)新能力，本次動物生理學實驗教學改革中，以中南林業(yè)科技大學生命科學與技術學院2012級、2013級生物技術、生物工程的學生為對象，采用分組實驗的形式讓學生自行分小組。小組成員可以依照自己的興趣，通過在書籍和網(wǎng)絡上查找資料的形式討論協(xié)商確定本小組的實驗內(nèi)容，并自行擬定實驗方案[11]。這種方法與傳統(tǒng)教學單調(diào)、乏味的方式不同，各小組自行選擇實驗課題，在查閱資料的過程中，學生們能對動物生理學這門課程有一個更加細致深入的了解，對已學習的理論課程有查漏補缺的強化作用，還能夠激起學生們對這門課程的興趣，并對自己好奇、感興趣的方面進行深入學習。

1.2 教學方式改革，教師角色轉變

改革后的教學模式突破了傳統(tǒng)實驗教學的局限性，由學生們自由選擇實驗課題，并根據(jù)各小組選定的實驗內(nèi)容進行預實驗設計[12]。任課教師不只是一個傳授知識的角色，更多的是給學生進行實驗可行性的分析，對一些關鍵和疑難問題進行指導，更加突出實驗中學生們的主體性和教師的指導性。

1.2.1 督促學生實驗設計。實驗的設計不僅體現(xiàn)出研究者的學術思想，還直接關系到其從事科研項目的成敗。而一個實驗想要做好，離不開實驗前的準備和對實驗整體性的把控。首先要對整個實驗有一個大體上的了解，之后再對實驗步驟逐步細化，分析可能存在的問題并進行改進。任課教師要提倡、督促學生們針對實驗中已發(fā)現(xiàn)的或可能出現(xiàn)的問題進行討論交流，并充分利用網(wǎng)絡資源，也可以通過國內(nèi)外各種與動物生理學相關的論壇、網(wǎng)站進行交流學習。

1.2.2 實驗方案把關，加強師生互動。由于每個小組實驗對象和內(nèi)容各不相同，要在實驗開始前1～2周將實驗所需材料藥品上報給老師。由于每所高校的實驗條件不同，任課教師應根據(jù)本校實驗室的條件、實驗課持續(xù)時間和實驗經(jīng)費對學生設計的實驗方案、實驗周期進行把關，對各組的研究內(nèi)容進行系統(tǒng)性分析[13]，對實驗設計中的錯誤和不足進行糾正，通過對實驗方案的反復敲定，也可以讓學生更加切身地認識到實驗本身所需要的精心的設計和嚴謹?shù)乃季S。

1.2.3 實驗基礎講解。學生自由選題就會遇到之前很多沒有學到過的新知識和實驗操作，如有些與藥理學相關的實驗會要求對家兔耳靜脈取血，小鼠或牛蛙取血、解剖，或對家兔進行耳靜脈注射藥品等。若之前沒有開設過藥理學的實驗課，學生一般毫無實驗操作的經(jīng)驗，學生應自行在圖書館或網(wǎng)上查找相關操作要點或視頻資料。在實驗正式開始之前，任課教師可以給予適當?shù)睦碚撝笇В瑢σ恍┛赡苡龅降妮^難的操作進行講解，但在實際操作時不對學生們的實驗操作進行干預，全部交由學生自主完成[14-15]。

雖然實驗過程中可能會有多次失敗，但實驗的目的就在于培養(yǎng)學生們的動手能力，通過讓學生自行摸索來鍛煉學生們自主學習的能力，并在失敗中發(fā)掘實驗中存在的問題，在問題中汲取科研的意義。

1.3 實驗時間自由，科學合理安排

傳統(tǒng)實驗一般是每周進行1次實驗課，持續(xù)幾個星期，這種實驗方式本身具有局限性，導致很多教師在實驗內(nèi)容的選擇上更傾向于選擇實驗周期較短的實驗進行教學，這樣實驗課程缺乏連貫性，實驗內(nèi)容分散，對學生們的吸引力不高[16-18]。鑒于本次教學改革中，各小組實驗內(nèi)容各不相同，學生們進行實驗的時間安排也相對靈活，不進行硬性規(guī)定，各小組可根據(jù)各自實驗方案合理安排時間，在規(guī)定的實驗時間內(nèi)完成實驗即可[19]。

1.4 客觀課程考評，實驗成果展示

在傳統(tǒng)教學模式下，實驗課程都僅僅以實驗報告的形式完成實驗考核，結果是實驗內(nèi)容相同、實驗結果相近，實驗報告也大同小異，且操作重復性很低，對實驗的回顧與總結幫助不大[20]。既然已經(jīng)對實驗課程教學方式進行了改革，考核的形式也應進行相應的調(diào)整、完善。

1.4.1 實驗理論知識測評。將實驗理論知識的考評回歸到理論課當中去，任課教師通過平時的課堂提問對學生們的掌握情況進行考核評價，并通過觀察學生們實驗過程中的實際操作情況，對他們的實驗操作能力進行科學合理的評價[21]。

1.4.2 論文形式提交報告。動物生理學開課時間為大三第一學期，學生們應該著手進行一些論文設計和書寫方面的訓練，為以后的科學研究夯實基礎。因此，本次實驗的實驗報告以畢業(yè)論文的格式進行排版和書寫，借此鍛煉學生的論文寫作能力。

1.4.3 特色實驗成果展示。實驗成果是一個研究團隊所有成員的知識結晶，采用PPT匯報的形式在最后一節(jié)課進行實驗成果的展示。各組的組長分別匯報實驗設計方案，并將實驗過程中出現(xiàn)的問題、解決方法和實驗中發(fā)生的有趣故事以圖片和文字形式整理成PPT，對實驗進行回顧與反思，以更直觀地形式展示。這同時也是對學生們語言表達能力的訓練，為學生提供一個機會展現(xiàn)自己的風采。根據(jù)匯報小組實驗設計的合理性以及實驗結果，任課教師和小組之間進行相互評議、打分，對小組實驗課程給出總評。

2 實驗教學改革應用效果

2.1 提高了學生的綜合素養(yǎng)

在傳統(tǒng)教學模式中，學生往往按照教師的課程計劃進行實驗，只學習到基本的實驗操作技能。在實驗改革后，學生由“被動”學習轉為自主探索學習，這種學習方式的改變實際反應的是學生思想的轉變，不僅激發(fā)了對科學研究創(chuàng)新的興趣，還鍛煉學生動手、團隊協(xié)作、口頭表達的能力。在從發(fā)現(xiàn)問題，分析和解決問題整個過程中，提升了科學研究必不可少的創(chuàng)新能力和科研能力，從而全面提升綜合素質。

2.2 提高了教師的教學水平

在實驗教學改革模式中，高校教師可以結合實驗教學和承擔的科研項目來開展實驗，指導學生設計實驗方案。通過這種方式，教師利用專業(yè)技術可以使實驗教學更加有深度。不僅提升教師教學的積極性，而且提升了學生的科研創(chuàng)新能力。

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