动物生物学实践教学改革与创新型人才培养的思考(1)

动物生物学实践教学改革与创新型人才培养的思考

Ξ沈文英　寿建昕　祝尧荣

(绍兴文理学院　生命科学学院生物科学系,浙江　绍兴312000)

摘　要:在动物生物学实践教学中,通过实施研究性学习方法,对实验教学手段、实验教学内容、实验考核方法和野外实习方案、实习内容和实习考核方法等方面进行教学改革,提高学生综合素质和创新能力.发挥实践教学在创新性人才培养中的积极作用.

关键词:动物生物学;实践教学改革;研究性学习;创新能力

中图分类号:G 633.91 文献标识码:A 文章编号:1008-293X (2009)09-0029-04

现代教育理念已从知识型、智能型教育走向素质教育、创新教育.创新教育要培养具有竞争力的创新型人才,而本科教育是培养创新型人才的重要阶段.创新人才不仅要求知识面广、基础扎实,更具有很强的

实践动手能力、科学思维能力、研究创新能力以及很高的综合素质.〔1〕“动物生物学”是生物科学本科专业

的专业基础课,同时又是一门实践性很强的实验科学.该课程教学以课堂讲授为主,结合实验教学、野外实习等多种实践环节的教学模式,因此“动物生物学”的实践教学是培养学生创新思维的理想载体.学生获得创新思维,需要在动物生物学实践教学中打破传统的思维定势,以全新的角度思考问题,敢于提出问题、发现问题,解决问题.而研究性学习是一种通过主动、积极的探索获取知识、提高解决问题能力的学习活动,

也是开发学生创造性思维和创新能力的学习方式.〔2〕因此在“动物生物学”的实践教学中实施研究性学习

有利于创新型人才的培养.

1　实验教学改革

实验教学在对学生能力的培养和素质的提高方面是其他教学环节不可替代的,具有举足轻重的地位.〔3〕实验教学的目的不仅需要验证理论知识,还要通过实验去发现问题、探究问题和解决问题.我们在实验教学手段、实验教学内容、实验考核方法的改革方面进行了探讨、研究和实践.

1.1　实验教学手段和内容改革

1.1.1　优化整合经典验证性实验,提高学生基础原理的把握

动物生物学实验以观察验证性实验为主,我们对实验内容进行优化整合,减少单一的解剖观察实验,增加综合性实验比重,同时在实验教学中推行研究性学习.通过多媒体、显微互动等教学手段,利用开放实验室等教学资源,调动学生实验的积极性和主动性.

动物生物学实验中形态观察、内部解剖和分类检索等实验技术是现代生物学技术的基础,因此在继承经典的同时,我们增加了其他的动物实验基础技术的训练.如细胞和组织的制片方法、神经肌肉标本制作方法、不同脊椎动物的采血方法、药物注射方法、实验数据的采集和统计分析等,将多种基本实验方法和技能综合运用于同一个实验中.如“原生动物的系列实验”中,包括活体草履虫的临时装片制作技术,形态结构、摄食、对外界刺激的反应和渗透压调节观察等实验内容,使动物形态特征观察实验与生命活动、代谢等实验结合起来.同时增加“环境因子对草履虫生长的影响”的开放实验研究内容.在“鱼的系列实验”中,提供4种不同食性:杂食性、草食性、肉食性、浮游食性的鱼类材料.在完成鱼类形态结构、骨骼系统和鳞片年轮观察,鱼体的测量和活体采血等实验内容和技术的基础上,增加“不同食性鱼类消化系统结构的分析比较”等研究内容.在

第29卷第9期2009年9月 绍　兴　文　理　学　院　学　报JOURNA L OF SH AOXI NG UNI VERSITY V ol.29N o.9Sep.2009

Ξ收稿日期:2009-04-03

作者简介:沈文英(1970-),女,浙江绍兴人,副教授,主要从事动物生物学教学和研究.

03 绍兴文理学院学报(自然科学) 第29卷

学生掌握不同脊椎动物采血技能的基础上,开展“不同脊椎动物红细胞数量和形态比较”的研究.

有机整合实验方法相似、实验动物进化关系密切的实验内容.如“细胞和组织的制片和观察”,要求学生同时制作细胞和组织的临时装片并比较观察,使学生在掌握基本实验技能的基础上,加深对细胞通过细胞连接形成不同组织类型的理解.如“涡虫、蛔虫和环毛蚓的比较”,要求学生比较观察外形和内部结构,分析无体腔、原体腔和真体腔动物在结构上的差异,归纳蠕虫形无脊椎动物解剖应遵循的原则.同时增加“环境因子对涡虫再生能力的影响”等研究内容.

我们在验证性和综合性实验中既突出培养学生的动手能力,同时也注重学生独立思考、综合分析和科学思维的能力的训练.

1.1.2　加强开放设计性实验　提升学生创新能力的培养

设计性实验以活跃学生思维、激发学生求知欲、培养学生创新能力为目的,一般通过转变封闭式实验方式为开放式实验方式进行.〔4〕因此在设计性实验中增加研究性学习环节,使学生由被动转为主动,积极思考问题、解决问题,以达到树立和养成学生良好的科研习惯,培养和提升创新能力的效果.学生可以根据自己的兴趣或结合动物生物学发展的热点问题自主设计实验,也可以结合教师的科学研究选择感兴趣的小课题设计性实验要求学生完成资料查阅、实验设计、实验操作、结果分析、科研论文形成的全过程,因此可以训练学生的基本科研能力,培养学生分析解决问题和探索创新的能力.比如:为了进一步加深学生对动物激素调节机制的认识,采用鱼类的垂体和市售鱼用催产素注射鱼类,比较其催产效果;结合生产实际,选用三角帆蚌、褶纹冠蚌、池蝶蚌等三种常用的淡水育珠蚌,要求学生通过对其贝壳、外套膜显微结构的比较观察,分析不同育珠蚌的育珠性能.创新意识很多来源于生活,我们将动物生物学实验的知识与本地区生产实践相结合,设计了一系列开放设计性实验.比如:结合学校特点,开展校园常见鸟类的分布情况调查;结合地区工农业发展的特点,开展印染污水和生活污水对绍兴麻鸭产蛋率的影响,绍兴地区水产养殖病害及预防措施的调查分析等;〔5〕结合当今城市发展热点问题,开展废污水微型生物检测等.通过这些设计性实验的开展,加深了学生对动物生物学理论知识的理解,增加了学生的学习兴趣,培养了学生的实践创新意识和能力.

1.2　实验考核方法的改革

动物生物学课程是一门实践性很强的课程,要提高动物生物学教学质量,加强实验教学是关键环节.实验考核是保障实验教学效果的重要手段.多数动物生物学实验成绩的评定以单一的实验报告为依据,缺乏规范化的实验考核,难以真实地体现学生的实验技能,不利于培养学生独立实验的能力,也不利于扭转学生重理论、轻实验的不良学习误区.开展实验考核,能全面地反映学生实验学习的真实水平,激发学生自主学习和探索的热情,对提高学生的实验技能,培养学生的创新思维具有重要意义.〔6〕实验考核命题范围包括本学期的实验基础理论知识题和实验操作考查题,题目内容涉及分类方法、解剖技能、实验归纳能力、观察能力、应变能力和独立思考能力等的考核.教师在本学期实验内容基础上,较全面地拟定一系列实验考核题目,学生分组抽签完成各自的实验题目.开展动物生物学实验考核培养了学生实验的自觉性,保证了实验教学的质量.表1和表2为其中几组实验基础理论知识和操作考核题目.

表1　实验基础理论知识题

序号题 目考查重点

1归纳蠕虫形无脊椎动物解剖应遵循原则前后端、背腹面的区分,切开位置和方向

2归纳鱼类解剖要点左侧体壁切开顺序及鳃盖去除

3说明制作和观察原生动物活体装片的要点棉纤维适宜量和显微镜正确使用

4归纳鸟类解剖过程中的要点胸肌的区分和龙骨突的分离

5归纳蛙类处死方法及其原理枕骨大孔的定位和破坏中枢神经

6就已解剖过的无脊椎动物说明体腔的变化体腔的来源和结构

7归纳珍珠形成的原理分泌珍珠质和形成珍珠的相关结构

8归纳脊椎动物解剖应遵循原则切开位置和方向,观察顺序

9归纳肉食性鱼类和杂食性鱼类消化系统结构的差异比较咽齿、胃肠分化和长度

10观察鸟类骨骼归纳适应飞翔生活的特征骨骼愈合高、轻及龙骨突发达