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“动物学”实践课程教学改革探索

作者:第一论文网 更新时间:2015年10月30日 10:03:34

“动物学”是一门实践性很强的课程。动物学实践课程的主要目的是培养学生的动物学实践技能,提高学生的动手能力,同时培养学生的观察、分析、判断和综合的能力,从而提高大学毕业生的核心竞争力。自独立开课以来,课程组始终紧跟本学科的发展水平,积极开展教学研究,勇于在教学内容、教学方法手段和实践技能考核等方面进行研究和探索,教学改革初见成效。

一、“动物学”实践课程体系的构建

1. 独立设课

生物学实验教学中心的成立改变了传统的实验教学方式,实验课不再附属于理论教学,皆独立设课。目前,“动物学”实践课程主要分两部分,动物学实验为基本技能训练部分,动物学综合实验为综合技能训练部分。动物学综合实验的实践项目分为必做和任选两部分内容,但每个学生至少要选择一个任选项目的实践内容。

原来的动物学实验内容多侧重已有知识的重演,验证课堂理论,主要教学模式为:实验指导老师先复习有关的理论教学内容,再指导学生严格按照实验要求、步骤一步一步实施实验过程,努力验证书本所写的正确结果。显然,这样的古板教学方式会约束学生的思维和限制了动手能力,没有失败的实验过程会让学生不能发现错误问题,古板的方式培养出学生单一的思维方式,独立分析问题和创新能力都大打折扣。为此,我们“动物学”课程组对传统的实验教学模式进行了大胆的改革。比如将生理学的一些经典实验安排在学生刚学了动物学但还没有学生理学之时进行,因为这时学生事先并不知道所谓的“标准”结果,这就变验证性实验为探索性实验,学生不再是被动接受知识,而是主动去发现知识。

2. 加强技能训练

按照“动物学”实践课程的教学目的,我们对教学大纲进行了重新讨论编写。大纲明确了“动物学”实践课程的主要任务是培养学生实践技能、提高动手能力,而不再作为理论课的附属部分,以显示现象、验证理论为主要目的。通过本课程学习,学生应获得以下实践技能:①动物形态观察方法;②动物解剖基本操作技能;③动物分类方法;④生理学实验操作技术和能力。因为是独立设课和教授,实验课的教学内容将不会与理论课同步进行,有可能会出现实验课先一步实践,理论课内容还没有学到的情况。为了更好地传授知识,在新学期之际,教师会将马上开设的实验内容通过“电子邮件”的方式发给教学班的学习委员,再由学习委员通知同学。要求学生课前预习,完成预习报告,做到心中有数,带着问题进实验室。

3. 开展综合性设计性实验

课程实验存在的主要问题是综合性、设计性实验较少。动物学综合实验按照动物学实践技能划分为以下4大模块:①各类动物的采集与培养技术;②各类动物标本的制作技术;③动物分类综合实验技术;④生理学设计性实验。在内容的设置先后就可以看出,是由简入难的安排路线:首先安排一些简单的实验,如无脊椎动物的采集培养和标本的制作技术,其次逐渐过渡到较复杂的综合性实验,如动物分类综合实验、生理学设计性实验等。综合性、设计性实验多为实施过程繁杂、操作难度增加、实验时间长的项目,意义是加深实验的基本操作能力和掌握实验方法,努力让学生做到和学到综合实践技能及独立分析解决问题的能力。

在设计性实验中,每5~6个学生组成一个小组,要求学生根据实验室现有条件,自拟实验题目和实验方案,根据自选题目去查阅相关的科研文献,根据实验方案进行试验操作,最后以论文形式完成实验报告。通过设计性实验的实践,学生经历了一次完整的科学研究训练,培养了学生的创新精神和各方面的能力,提高了综合素质。

4. 完善实践技能考核

实践技能考核是教学工作的重要环节,是实现教学目的的一个重要手段。过去实验课成绩只是作为“动物学”总成绩的一小部分,只占总成绩的20%~30%,实验考核的指标也比较单一,主要是根据学生平时出勤率和实验报告来评定,不能全方位地反映学生各方面能力。现在实践课与理论课一样单独考核,在学生心目中变得和理论课同等重要。今后成绩的评定除了以平时出勤率和实验报告质量为依据外,还要通过技能考核来评价本课程的成绩。初步确定期末技能考核占总成绩的40%,包括笔试、实验准备和操作考核3个方面。其中笔试占15分,题目涉及形态、解剖、分类和生理实验基本原理、常规仪器设备使用与注意事项、实验结果计算等诸方面。要求学生现场抽取考题并作回答。实验准备环节占5分,在不能查阅资料的前提下,要求学生按抽到的操作内容找出其需要的实验物品和配制药品,做到即够实验所需又无浪费。操作考核部分占25分,重点是基本操作技能的考查,考核的内容可选择能独立完成的基本操作,如“显微观察和摄影”“冰冻切片”“动物识别”“标本制备”和“生理信号采集与处理”等,规定学生在有限的时间里完成实验操作。这种形式的综合评定实践成绩比起以往的方法覆盖面更广,更加的公正和客观,可避免单纯靠抄袭实验报告获得好成绩的现象,必将得到广大同学的认可。

5. 引进先进的仪器设备和技术

我院实验条件一直处于学校的前列,但动物学科一直很薄弱。近年来,实验条件有了较大改善,不仅有了专门的实验室,还配备了价值近百万元的仪器设备。2005年购买了40台双目生物显微镜和21台体视镜,1台Olympus体视镜和1台Olympus倒置相差显微镜,2007年购买了能与上述体视镜和倒置镜配套的Motic显微摄影系统,3套能对生理信号进行实时采集处理的生物机能实验系统。2008年购买了显微操作系统、二氧化碳培养箱和冷冻切片机。要推行创新教育,除了要装备先进的仪器设备,实验教师的教学手段与技术水平也应与时俱进、不断更新,为此学校和学院先后派出教师进修5人次,提高了实践教学水平和教学质量。

6. 开放实验室

实践性教学环节还包括教学计划以外的实验室开放和学生参加实验准备等方面的内容。开放实验室可以增加学生的动手能力,提供更多的动手机会,为开展相关的科学研究提供便捷,还可以满足对动物学感兴趣,并希望可以在课余时间继续学习提升能力的学生需要。根据目前的反馈结果看,本实验室已多次接待学生实验设计操作、研究生实验和教师科研工作,并取得了较为理想的成果。同时,我们鼓励学生多参加平时的实验准备工作,如玻璃仪器的清洗、实验药品的配制和实验仪器的安装调试等,从中了解实验教学的全过程,将课堂延伸,为以后独立开展科研工作打下基础。

二、“动物学”实践教学中存在的困难

实践教学中要用到大量的实物、标本、模型、录像等直观手段作示范,特别是在开展动物学综合性、设计性实验的时候。在实验教学中发现在动物手术环节学生遇到了较大困难,如果手术动作稍有不慎就容易导致动物死亡,完不成预期的实验目标。因为解剖学是生理学的基础,研究生物体的机能不能脱离对有关结构的了解。为此,在教学中,我们曾有意识地在动物解剖实验中穿插进行一些生理学实验,通过综合性实验的训练,一方面提高学生的动手能力和分析解决问题的能力,另一方面有利于学生对知识有一个全面系统的理解,便于接受和掌握。小的整合如解剖河蚌时结合测定河蚌的心率,解剖鱼类时结合测定凝血时间,较大的整合如把“家鸽的解剖”与“破坏动物一侧迷路的效应”结合。最大的整合要数把“蛙的解剖”“脊髓反射的基本特征和反射弧的分析”以及“坐骨神经—腓肠肌标本的制备”整合成一个大的综合性实验。虽然这些实验的整合为生理学综合性、设计性实验的开展奠定了一定的基础,但是,在综合实验的实际操作中,还是遇到了较大的麻烦,比如在做“循环、呼吸、泌尿综合实验”时,不少小组在气管插管时误剪了大血管导致兔子失血过多而过早死亡,在输尿管插管时又花了九牛二虎之力,好不容易插好了管,兔子的尿却早已流光,对颈总动脉插管也剪破过血管。为了充分利用实验材料,我们还利用已经死亡的兔子进行各种插管练习和开颅练习。“熟能生巧”,2007级的学生第一次用家兔做“大脑皮层运动机能定位和去大脑僵直”实验时,在麻醉这一步就耗费了不少时间,当第4次用家兔做“循环、呼吸、泌尿综合实验”时,各小组的麻醉已过关,实验结束,家兔清醒过来,还能走动。原来会晕血的个别同学甚至实验指导老师都逐渐适应过来。如果在讲授实验时能使用多媒体课件或观看实验录像,就能使更多的同学受益,在实验中减少失误,避免因手术过程不当导致动物死亡。

三、“动物学”实践课程建设的目标

经过几年的实践课程改革研究与实践,取得了初步的成效:通过独立设课、开展综合性设计性实验、完善实验成绩评定体系,以及更新换代实验设备和开放实验室等手段,调动了学生学习实践性课程的积极性和主动性,“动物学”实践课程已经成为生物科学专业本科生较感兴趣、较多动手训练机会的课程。课程组已经根据上述教改内容编写了《动物学实践指导》供实践教学使用。课程组还准备制作图文并茂的多媒体课件,在“动物学”实践教学中采用多媒体辅助教学,演示实验方法及操作步骤,讲解仪器使用规范和方法,教学形式更加新颖,走出旧的教学路线,使教学内容丰富起来,与新知识紧密结合,让学生可以在短时间内掌握所应学会的实验技术和方法,提升实验效果。目前已经请专业摄影师和自备的录像机录制了5个实验过程,利用外出进修的机会也带回一些视听教程。此外,我们将更加重视实践环节的技能考核,坚持每年在实习时举行一次动物识别考核,实习后举行专业基本技能综合考核。通过形式多样的技能考核活动进一步开阔学生眼界,激发学习热情,增强核心技能和在人才市场的竞争力,巩固教学成果。我们将逐步完善学生实践成绩评价体系,制定出技能考核的实施细则,确保课程考核的全面性与全程性。课程组决心把“动物学”实践课程建设成为生物学实践技能训练的重要平台。

参考文献:

[1] 陈守良.动物生理学(第三版)[M].北京:北京大学出版社,2005.

[2] 江寰新.动物学课程建设与教学实践[J].教育现代化,2017,(17):81-83.