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淺析動物生物學(xué)實驗教學(xué)改革探索
實驗教學(xué)內(nèi)容改革
從加強基礎(chǔ)、培養(yǎng)能力、提高素質(zhì)的教學(xué)目標出發(fā)，以動物生物學(xué)實驗中的基本操作、基本技能和基本理論為基礎(chǔ)，緊密結(jié)合區(qū)域性的地方特色，對原來傳統(tǒng)的驗證性實驗進行了優(yōu)化整合，減少了單一的解剖觀察實驗，增加了綜合性實驗及創(chuàng)新性實驗的比例。將實驗內(nèi)容改革分為基礎(chǔ)實驗、自選性實驗和設(shè)計性實驗三個部分。
基礎(chǔ)實驗為必選實驗，是以在進化上有重要地位門類的代表動物形態(tài)觀察和內(nèi)部解剖實驗為主。這部分內(nèi)容主要是精選、優(yōu)化重組經(jīng)典的驗證性實驗，將傳統(tǒng)單一的解剖實驗組合成比較解剖實驗[3]，或?qū)?nèi)容相對較少的兩個實驗合并為一個實驗而構(gòu)成。如將“蛔蟲的解剖”和“環(huán)毛蚓的解剖”兩個實驗整合為假體腔動物和真體腔動物的比較研究，通過實驗學(xué)生對假體腔動物和真體腔動物的結(jié)構(gòu)特點以及動物的進化有了更深的認識，實現(xiàn)了從理論到實踐，又從實踐到理論的飛躍。另外，基礎(chǔ)實驗還包括了將動物的形態(tài)結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)生理等內(nèi)容相組合的綜合性實驗。基礎(chǔ)實驗要求學(xué)生對基本理論知識鞏固掌握的同時，還要求學(xué)生掌握基本的動物學(xué)實驗技術(shù)，如顯微鏡的使用方法、臨時裝片的制作、繪圖技術(shù)、動物的采血方法、處死方法、解剖技術(shù)等。其中綜合性實驗更是對多種實驗技能和實驗材料的綜合應(yīng)用。如魚的系列實驗中，將魚的外形觀察、年輪觀察、尾靜脈采血、內(nèi)部解剖與觀察等實驗組合起來，學(xué)生通過一個實驗材料完成了多個實驗內(nèi)容，掌握了多種實驗技能�；A(chǔ)實驗既加深學(xué)生對理論知識的理解掌握，也加強了多種基本實驗技能的綜合訓(xùn)練，同時也培養(yǎng)了學(xué)生綜合分析問題的能力。
自選性實驗為開放性試驗。為保證實驗教學(xué)的質(zhì)量，讓學(xué)生從更多的教師那里獲取知識，并讓科研與教學(xué)緊密結(jié)合。每位教師要從自己最近完成的科研項目中選一部分內(nèi)容出一個實驗小課題作為自選性實驗，如不同品級白蟻性腺發(fā)育的比較研究等。每位學(xué)生根據(jù)自己的興趣選擇其中1個實驗，選擇同一實驗的學(xué)生可分成若干小組，每組同學(xué)在教師的指導(dǎo)下根據(jù)實驗方案進行實驗。在實驗過程中從實驗器具的準備、試劑的配置、實驗的操作，直至完成實驗報告皆由學(xué)生自己獨立完成，并且實驗方法允許學(xué)生改進。
設(shè)計性實驗為開放性實驗。學(xué)生在教師指導(dǎo)下自行命題，學(xué)生根據(jù)實驗的內(nèi)容及難易程度自行組建實驗小組，查閱相關(guān)資料，并利用所掌握的專業(yè)知識與實驗技能，根據(jù)實驗室現(xiàn)有的實驗條件自主設(shè)計實驗研究方案，包括研究的目的、研究的具體方法和步驟。指導(dǎo)教師要從學(xué)生所設(shè)計實驗方案的探究性、創(chuàng)新性，再到設(shè)計的合理性和實驗執(zhí)行的可行性等方面對實驗方案進行審核[4]。審核通過后，學(xué)生可自主開展實驗。在實驗過程中，從實驗的準備到最后對實驗結(jié)果進行分析處理，跟自選性實驗一樣由學(xué)生獨立完成，對于實驗報告要求以科研論文的形式撰寫。最后要求學(xué)生將論文制作成PPT形式，進行實驗論文答辯。
由于自選性實驗可以根據(jù)教師的科研發(fā)展隨機調(diào)整，而學(xué)生設(shè)計性實驗極大地激發(fā)了其創(chuàng)造性，因此，整個實驗內(nèi)容正確地處理了基礎(chǔ)性與前沿性、創(chuàng)新性的關(guān)系，做到了及時更新實驗教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生的獨立思考、綜合分析能力、科學(xué)思維能力和創(chuàng)新意識，全面提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。
改進實驗教學(xué)方式與手段
1.以學(xué)生為主體進行啟發(fā)式的實驗教學(xué)
傳統(tǒng)的實驗教學(xué)內(nèi)容以驗證性實驗為主，實驗教學(xué)方式以教為主，上實驗課時教師首先從實驗的目的、內(nèi)容到具體操作步驟給學(xué)生講一遍，然后學(xué)生按教師的要求進行實驗操作。在整個過程中學(xué)生是機械地、被動地學(xué)習(xí)，不利于創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。通過教學(xué)方式的改革，學(xué)生成為實驗教學(xué)的主體，學(xué)生變被動為主動。具體做法首先是采取以問題為中心的啟發(fā)式的教學(xué)，教師設(shè)計一些問題，靠問題吸引學(xué)生興趣，促使學(xué)生
通過思考來尋找答案，這樣學(xué)生會變被動接受知識為主動尋找問題答案[5]。例如：在對蝦和棉蝗的比較解剖實驗前，針對它們生活的環(huán)境不同，外部結(jié)構(gòu)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)與生活環(huán)境密切相關(guān)的特點提出一些簡單的問題：對蝦和棉蝗是水生還是陸生？它們的附肢有什么不同？它們的呼吸器官分別是什么？引導(dǎo)學(xué)生積極思考，通過對動物外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的比較解剖研究給出問題的答案。啟發(fā)式的教學(xué)調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，而且培養(yǎng)了學(xué)生科學(xué)的思維方法和善于思考的習(xí)慣。其次，對于基礎(chǔ)實驗，盡量讓學(xué)生主動參與到實驗的教學(xué)當中去，如在眼蟲、草履蟲的形態(tài)結(jié)構(gòu)與生命活動這個實驗中，在教師的帶領(lǐng)下讓學(xué)生利用周末采集眼蟲和草履蟲，然后在室內(nèi)自己進行培養(yǎng)和觀察并進一步進行草履蟲的應(yīng)激性等實驗。由于整個實驗過程學(xué)生全程參與，所以不僅鍛煉了他們的動手能力，而且還培養(yǎng)了他們的探索精神。對于自選性和設(shè)計性實驗，由于采用開放式的實驗教學(xué)，并且從選題、實驗的準備到最后完成實驗?zāi)酥翆嶒瀳蟾娴臅鴮懚际怯蓪W(xué)生自己獨立完成的，所以其實已經(jīng)是以學(xué)生為主體教學(xué)方式的完美體現(xiàn)。
2.開放式實驗教學(xué)
開放式實驗教學(xué)是學(xué)生在實驗室自主進行實驗的一種實驗教學(xué)形式。在動物生物學(xué)理論課進入中期時，安排學(xué)生準備自選性實驗和設(shè)計性實驗的自主選題、文獻資料的查詢、實驗方案的確定等工作�；A(chǔ)實驗完成后，學(xué)生就會進入自選性實驗和設(shè)計性試驗階段。由于這兩部分實驗所需時間比較長，按正常安排的學(xué)時是完成不了的，所以必須利用課余時間進行實驗。根據(jù)這個情況對這兩部分實驗采用開放式實驗教學(xué)，要求動物學(xué)實驗室連續(xù)開放兩周，學(xué)生根據(jù)自己的空余時間以小組為單位可以隨時進實驗室進行實驗。通過開放式實驗教學(xué)，激發(fā)了學(xué)生的科研興趣、活躍了學(xué)生的思維、開拓了學(xué)生的視野、促進了學(xué)生對所學(xué)知識的綜合應(yīng)用，培養(yǎng)了學(xué)生的協(xié)作精神以及研究和創(chuàng)新能力[6]。
3.利用現(xiàn)代化的多媒體技術(shù)開展實驗教學(xué)
為了提高動物生物學(xué)實驗教學(xué)效果，我們引入現(xiàn)代多媒體技術(shù)輔助實驗教學(xué)。近年來實驗課講授使用多媒體課件起到良好的效果。今年又將數(shù)碼顯微互動系統(tǒng)應(yīng)用在實驗教學(xué)中，比如在低等動物形態(tài)結(jié)構(gòu)觀察實驗中，教師將動物裝片和切片放在數(shù)碼顯微鏡下，其圖像可以傳輸?shù)浇處熡嬎銠C上，通過點擊教師示范，學(xué)生可以在自己的計算機上清晰地看到示范的內(nèi)容，同時學(xué)生也能通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將自己顯微鏡下的圖像發(fā)送到教師的計算機上，還可以通過語言系統(tǒng)進行互動交流，使教師通過自己的計算機就能迅速有效地對學(xué)生進行指導(dǎo)。又如解剖實驗，帶有解說的解剖實驗的操作過程的視頻也可以通過數(shù)碼顯微互動平臺示范給學(xué)生，學(xué)生在自己的計算機上可以清晰地看到整個過程，避免了現(xiàn)場進行實物解剖演示距離遠的學(xué)生看不清的現(xiàn)象。利用多媒體教學(xué)不僅增加了教學(xué)的信息量、活躍了實驗課堂氣氛，而且提高了教學(xué)效果。
重視實驗教師隊伍建設(shè)
“優(yōu)秀的教師是教學(xué)質(zhì)量的保證”，教改后，為了保證實驗教學(xué)的質(zhì)量，讓科研與教學(xué)緊密結(jié)合，要求更多的教師參與到實驗教學(xué)當中去。目前，動物生物學(xué)實驗教學(xué)有一支優(yōu)秀而穩(wěn)定的教師隊伍，他們直接承擔著動物生物學(xué)及與之相關(guān)的課程，因此在實驗教學(xué)中應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生將理論與實踐結(jié)合，進而激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力。在實驗安排上，我們進行了具體的工作劃分：基礎(chǔ)實驗由4位教師每人承擔3-4個實驗；自選性實驗由4位教師各設(shè)計1個實驗；設(shè)計性實驗則由4位教師分組承擔指導(dǎo)工作。
考核方式的改革
優(yōu)化適應(yīng)現(xiàn)代生物學(xué)科發(fā)展的實驗內(nèi)容，形成更有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力的實驗教學(xué)體系，是目前教學(xué)改革的中心任務(wù)。通過對動物生物學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式和手段等一系列的逐步改革、完善和實踐，經(jīng)對比發(fā)現(xiàn)近幾屆學(xué)生對實驗興趣、自主實驗?zāi)芰Α嶒灢僮髂芰�、基本科研能力和�?chuàng)新能力等有了明顯的提高，學(xué)生成為改革最大的受益者，同時也為其他實驗課程的改革提供了參考。
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