動物生理學實驗課程教學改革探索

摘要對動物生理學實驗課程教學現狀進行分析，從學生參與實驗準備、翻轉課堂教學、增加隨堂測試、規范實驗報告、創建出色作品集和改革考核方式6個方面對該課程教學改革進行探討。教師充分利用現代化科技手段，通過線上線下混合式教學提高教學效率；學生參與實驗準備，有利于在實踐過程中深入理解實驗內容；增加隨堂測試，充分激發學生的學習興趣和積極主動性；規范實驗報告，培養學生認真嚴謹、實事求是的科研態度；創建出色作品集，豐富課程教學資源；改革考核方式，有利于提高學生的科學素養和自主思考能力，發揮其學習主體作用。本研究實踐成效明顯，為課程教學改革提供了理論參考。

關鍵詞動物生理學實驗；過程性考核；翻轉課堂；生物科學

中圖分類號G642.0；S852.2 文獻標識碼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

動物生理學是一門建立在實驗基礎上，系統研究動物機體生命活動及其規律的科學。相關學者對該課程的教學改革進行了大量探討研究。張成^[1]開展以虛擬仿真教學為基礎的動物生理學實驗教學實踐和改革，整合了部分理論和實驗教學內容，重構了教學體系，有效增加了理論與實踐的緊密關聯度，提高了教學效果和學生的實驗素養。寧紅梅等^[2]對現有動物生理學實驗課程進行整合與優化，增強了學生的創新意識和實踐動手能力，提高了學生的綜合素質。李旭艷等^[3]研究指出，該課程實驗教學有利于加深和鞏固學生對理論知識的理解，訓練其基本操作技能，培養其觀察事物、分析和解決問題的能力，有效培養學生的創新精神、團隊精神和嚴謹治學的態度。楊斯琴等^[4]通過因材施教、分類教學，使學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新能力及綜合素質。

目前，相關研究集中在教育理念的討論、實驗內容的增減、教學方法的改進以及教學模式的應用探討等方面，而對于如何全方位改進教學模式，深化學科課程改革，通過合理設置授課形式、考核方法等，使學生在課堂教學過程中處于主體地位，充分發揮其主觀能動性，以滿足全面發展的人才需求等的深入探討，是該專業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模式，取得了良好的效果，并發展成了較為成熟的教學機制。馬明等^[5]闡述了建設實驗MOOC/SPOC的必要性，從建設思路、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的建設過程和運行實踐，為實踐類課程建設提供參考。董守良等^[6]引入線上線下混合式教學模式和研究型實驗教學，通過基礎實驗技能訓練+探究性實驗，將科研成果轉化為教學實際，有效提高了人才培養質量。

本文探究了動物生理學實驗翻轉課堂教學、學生參與實驗準備、增加隨堂測試、規范實驗報告、創建出色作品集和改革考核方式6個方面的改革，旨在提高學生科學素養和自主思考能力，發揮其在教學過程中的主體作用，為該課程教學改革提供參考。

1 動物生理學實驗課程教學現狀分析

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，對學生的動手能力以及實驗熟練度要求較高，導致該實驗課的容錯率有待進一步提高。薄士儒等^[7]研究認為，在提前設計好實驗內容的授課模式下，部分學生可能會產生依賴性，其自主思考實驗內容的過程有待進一步強化，實際教學效果有待進一步提升。常規教學模式下，教師按照一定的操作步驟和實驗指導手冊，指導學生完成各個實驗項目，學生的主體地位有待進一步發揮。該課程存在部分需要進一步提升的環節，具體表現在以下幾個方面。（1）實驗課教學過程中，通常是教師講解某種理論或現象、學生進行驗證。張文龍等^[8]研究認為，該做法有可能將學生的思維局限在教材和教師講解的內容上，對其創造性思維的培養力度有待進一步加大。（2）對學生主動學習習慣的培養有待進一步加強，對學習方法的創新性引導有待進一步深入。（3）部分學生對照書本進行實驗操作，獨立思考能力有待進一步培養，隨堂測試環節有待進一步補充。（4）常規實驗報告可能更多的是要求學生對本次實驗進行復習總結，而部分學生的報告書寫規范性有待進一步增強，對重點內容的把握有待進一步深入。（5）對于實驗能力較強的學生，其榜樣帶動作用有待進一步發揮；線上線下混合教學模式的應用程度有待進一步提升。（6）考核形式有待進一步多元化，對學生綜合能力的考察內容有待進一步補充，對學生實驗能力與水平的綜合評價方法有待進一步完善。（7）部分實驗教學過程中可能會出現耗時較長、材料資源有待進一步充分利用、學生實踐能力提升速度有待進一步加快等情況，更加高效的實驗教學模式亟待應用。

2 動物生理學實驗課程教學改革策略

2.1 學生參與準備實驗

周敏等^[9]研究強調學生的主體地位，結合教學實踐，從增強學生的自學能力、加強實驗預習、實驗前準備和開放式實驗教學等方面，采取以學生為主體、以問題為中心的實驗教學模式，對該實驗課教學方式進行改革，以利于學生在實踐過程中深入理解實驗內容。為激發學生的學習積極性，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，教研團隊將學生分為小組，并布置實驗準備任務，由各小組選出組員協助教師完成實驗材料的準備工作。如在測試家兔動脈血壓的神經—體液調節實驗中，學生在教師的指導下積極準備多種材料和設備，包括家兔、哺乳動物手術器具、血壓傳感器、生物信號采集處理系統、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。通過調試設備和準備試劑材料等活動，學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，真正參與實驗教學的各個環節。

2.2 翻轉課堂教學

馬明等^[5]以該課程為依托，形成一套致力于培養學生良好科學素養、科學思維能力，使其具備生物科學基礎知識和實驗技能的線上線下相結合的翻轉課堂教學模式。在該教學模式下，教師充分利用現代化科技手段，將與實驗相關的學習視頻材料上傳至超星學習通平臺，提前推送教學任務，讓學生預習并掌握相關實驗內容。學生在提高自學能力的同時，還可在評論區留下學習過程中遇到的問題；教師對此進行有針對性的解答；對于具有代表性的問題，則在線下課堂進行全面深入分析，提高教學效率。

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

2.3 增加隨堂測試

張莉等^[10]在該課程教學中引入專題討論，根據不同章節內容涉及的重難點及相關拓展內容，有針對性地擬定能夠激發學生興趣的討論主題，讓學生通過查閱文獻、總結歸納等過程，拓寬知識面，使其獨立學習和小組協作能力得到鍛煉。教師提前準備測試題目，涵蓋該節實驗課的實驗原理、實驗材料、實驗所需試劑和實驗操作等與實驗相關的重點內容。引入隨堂測試環節，檢驗學生的預習情況，并將測試成績納入平時成績，創新考核形式。以離體蛙心灌流實驗為例，教師為學生設置多個思考題目，如離體蛙心灌流實驗的原理及其相關知識點、心肌細胞的生物學特性和表現、制備離體蛙心臟標本的步驟和要點、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等關鍵問題，并讓學生在問題導向下探究解決方法。增加隨堂測試環節，有利于督促學生帶著任務觀看教學視頻，更加專注未掌握的知識點，認真聽講，實現教學效果的良性循環。

2.4 規范實驗報告

徐平^[11]通過增加設計性實驗內容，為學生提供獨立發揮實驗水平和創造力的機會，并要求學生明確實驗的目的和意義，獨立完成從選題、設計實驗、準備實驗、完成實驗、整理結果直至寫出實驗報告的全過程，培養其自學創新能力、科學思維能力和對知識的綜合運用能力。在實驗結束后，要求學生將科學探究的過程進行總結歸納，包括提出問題、作出假設、實施方案、整理數據和比較結果等過程；報告撰寫的過程有利于充分調動學生對科學問題的好奇心，提高其應用理論知識解決實際問題的綜合能力。結合實際教學情況，教研團隊要求學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資料等研究方法，培養認真嚴謹、實事求是的科研態度。同時，教師及時對學生的實驗報告進行綜合評價，并提出改進意見，提高學生的綜合素質。

2.5 創建優秀作品集

李小金等^[12]采用翻轉課堂教學方式，線下實驗課以學生為主體，由學生講解實驗內容。教師通過制作實驗課教學視頻和相關課件，結合課前實驗準備和指導、課后結果檢測等，激發學生對實驗操作的學習興趣。教研團隊選取實驗課上實驗操作準確無誤、完成度高、結果符合預期、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行創新，將這些視頻上傳至優秀作品集。這既是對學生的鼓勵與認可，充分激發其學習興趣，調動學習積極性，提升創新意識，也有利于不斷豐富和完善線上課程教學資源。同時，教師團隊需要不斷更新錄制教學視頻，并積極借鑒其他高校的優秀視頻課程，結合學生的優秀作品集，逐漸豐富該課程的視頻教學資源，不斷完善線上線下相結合的教學模式。

2.6 改革考核形式

曲桂娟等^[13]通過完善實驗教學評價體系，并實施過程性多元化考核方式，制定更加全面的評價指標來對學生的學習成效進行評估，考察其綜合能力和綜合素質。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；期末考核包括操作過程及細節、口試和理論考核，重點在于實驗操作，具體如下。

2.6.1 操作過程及細節考核 占總體分數的40%。由教師提前制作考題簽紙，考題主要包括演示實驗準備、操作過程、實驗后續操作以及實驗儀器的使用等，檢驗學生對知識的理解掌握程度以及綜合運用能力。考試時，學生通過抽簽獲得考題，并進行現場實驗操作，教師根據學生的表現當場打分并對其操作進行點評，若操作有誤則予以糾正。

2.6.2 口試 占總體分數的20%。采用抽簽的形式，考題內容包括口述實驗流程、原理、結果以及注意事項等，考察學生對各個實驗的理解掌握程度及其語言表達能力。學生不僅要回答簽紙上的考題，還要回答指導教師提出的啟發式問題。教師對學生的回答進行評價與指導，進一步增進其對該知識點的掌握；教師根據學生的回答情況現場打分。

2.6.3 理論考核 占總體分數的20%。考試范圍包括本學期全部實驗的相關知識點，主要測試學生對知識的掌握程度和分析問題的能力。教師通過學生的答題情況了解其對知識的掌握情況，并進行教學反思，調整優化教學方案，加強對重難點的教學。

3 改革實踐成效分析

教研團隊從學生參與準備實驗、增加隨堂測試和規范實驗報告等方面對該課程教學模式進行改革，從2021年開始執行，學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為81.36分，實驗成績為79.10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，并進行獨立操作實驗考核，考察范圍廣，有利于全方位考察學生的綜合能力，使其對實驗原理更熟悉、操作更規范。

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

參考文獻

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（責任編輯：楊歡）

基金項目忻州師范學院教學改革創新項目（JG202317）。

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

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