發布時間:2023-11-08 10:11:10
序言:作為思想的載體和知識的探索者,寫作是一種獨特的藝術,我們為您準備了不同風格的5篇動物學與動物科學,期待它們能激發您的靈感。
關鍵詞:動物生物學;教學改革;實踐;探索
中圖分類號:G642 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)16-0044-03
隨著以生命科學、信息科學、材料科學為重要標志的科學技術革命飛速發展,學科領域不斷分化,新興、交叉、邊緣科學不斷涌現。現代科技發展的趨勢必將給高校的教學工作帶來深刻的影響,這使得傳統意義上的人才培養模式、課程體系、教學內容、教學方法和手段等面臨改革的機遇和挑戰。動物生物學作為生物科學專業的一門專業基礎課程,其內容主要講授動物界各類群的形態結構特征、生理機能、生活習性、生殖與發育、起源和演化、地理分布等。通過本門課程的講授,使學生掌握動物生命活動的各種基本現象和理論,動物形態結構與生理功能的關系,動物與環境的關系,動物個體發育與系統發展的關系,了解現代動物學的新理論、新進展及發展前沿動態。由于動物生物學是由原來的普通動物學、動物生理學、生物進化論及動物生態學等多門課程改設而來,故其教學內容與課程體系需要進行改革。根據2l世紀初我國普通高校生命科學專業的動物生物學課程的教學改革思路,本著“優化知識結構、重視能力培養、加強素質教育”的原則,筆者在結合我校精品課程建設以及總結動物生物學課程改革實踐經驗的基礎上,針對動物生物學的教學內容、課程體系、教學方法及考核方式等方面進行了一些改革嘗試。
一、動物生物學課程改革的總體思路
課程改革是教育改革的核心環節,是教育改革深化的標志。課程改革在全國范圍內正得到廣泛的關注,受到前所未有的重視。動物生物學是一門專業性很強的學科,一方面它有自己獨立的研究領域,需要獨特的研究方法對其進行研究;另一方面,動物生物學內部也發生著學科分化,產生了許多分支學科,如果不對此進行深入研究,則很難掌握動物生物學的全部內容。另外,不同專業由于今后的就業途徑不同,對動物生物學知識的需求和依賴是有區別的。因此,不同專業動物生物學課程設置應有所不同。動物生物學課程教學改革的總體思路是:以“優化知識結構、重視能力培養、加強素質教育”為原則;以促進學生的全面發展為出發點;以基礎性、實踐性、探索性、應用性和前沿性為主線;以優化教學內容、構建新的知識體系為重點;以教學方法和手段改革為保證;強調知識的前沿性及與其他學科的交叉滲透,簡化或淡化本課程知識體系的系統性和理論性,注重實踐性教學環節,加強教學內容與實踐相結合,提高學生的學習積極性和創新意識。通過動物生物學課程的學習,學生除了具備基本的動物生物學知識、基礎的研究方法,還必需具備良好的動物科學實驗素養,并對動物生物學及其應用的新成果、新成就、新動態和前沿知識有所了解。
二、動物生物學教學內容的改革
以新時代的要求指導高校動物生物教學改革,教育應與社會需求接軌。市場經濟和科技發展的需要是教育發展和改革的指導方向,新疆大學作為全國“211工程”綜合性重點學校,學校培養人才更應當以社會需求為導向。所以在教學改革的根本問題上即課程內容上要進行與社會需求接軌的改革。例如:增設資源動物多樣性與保護及其合理開發、有害動物的生物防治、經濟動物等飼養技術等方面的知識內容,以豐富目前的動物生物學內容,這樣才能達到教改的前瞻性。根據生命科學不同專業培養方案,對動物生物學教學內容進行及時的更新、必要調節和整合。隨著新的科學技術的迅速發展,涌現大量的新理論、新知識,對此我們及時把它們充實到動物生物學的教學內容中。日常教學中注意新知識與傳統基礎知識的銜接,讓學生明白新知識的根源在哪里和新知識應用的方向是什么。在教學中引入這些新知識的方法就是對教材的適當調整,做好對新知識的引用,是新知識和原有教學內容緊密結合,讓學生充分認識知識體系的連貫性。教學課時的限制是課程改革的約束,要使教學更具實用性、時效性,就要對現有的課程進行刪減。在反映原動物生物學課程基本內容的同時,適當刪減進化關系不明確、親緣關系不清楚、與人類關系不密切的部分和分類地位有爭議的小門類,如櫛水母動物門、紐形動物門、舌形動物門、星蟲動物門等;減少部分形態結構的描述,增加了能拓寬學生視野、更好地理解動物生命活動和人類對生物保護方面的內容,如講授各類群時,重點介紹國內外研究動態、區內研究概況以及目前存在的主要問題等,增加了動物多樣性及保護的內容。盡量避免與后續課程內容上的重復,對教學內容進行適當的整合,如動物細胞相關的內容、動物進化概述、動物與環境關系等安排到后續課程細胞生物學、動物進化論、生態學等中講授。
三、動物生物學教學內容改革的具體方案
構造動物生物學新的課程內容要根據專業和學歷層次貫徹少而精,理論聯系實際的原則。將課程體系進一步整合、優化,在課程內容編排上以動物系統發育為主線,闡述動物的形態結構、生理機能以及在動物界的位置、在工農業生產中的應用。在講述過程中基礎理論多講,重點、難點多講,中學階段學過的內容少講或不講,如動物細胞,重點講授細胞的超微結構,結構與功能的關系,亞顯微結構不講。適當增加細胞分化的內容為以后學習組織的概念打好基礎。講授細胞分裂、細胞全能性時,重點介紹動物組織培養技術、轉基因技術、克隆技術、基因敲除技術,簡化細胞顯微結構和分裂內容。隨著多媒體在教學中的應用,動物生物學課率先利用CAI課件進行授課,使課堂教學煥然一新,極大地調動了學生學習動物生物學的積極性,使課堂上氣氛活躍,學生與教師之間的互動性增強了。教師可以在課堂上向學生介紹本學科及相關學科最新研究動態,如禽流感傳播源、動物克隆技術、動物資源動態、模式實驗動物研究進展、動物分類變化等。這樣既開闊了學生的視野,擴展了學生的知識面,又收到了良好的教學效果。針對本地的國民經濟建設實際需要,增加一定數量的應用性內容,如經濟動物養殖,植物病蟲害及防治、生物環境評價等。動物生物學課程與自然和社會關系密切,除加強實驗教學,還要兼顧野外實習。我校地處天山北麓中段,生態環境特殊、動物資豐富,其自然資源調查與研究對學科的建立有重要的影響。為充分體現寬口徑的專業覆蓋和多樣化的人材培養模式,增設資源動物學、昆蟲學、經濟動物飼養等選修課和學科前沿等專題講座。由于課時限制,動物生物學的許多內容不可能都進入必修課內容。因此,開設一定數量的選修課和專題講座,對于滿足學生的學習興趣和進一步深入學習動物生物學的需要,以及調動學生學習的積極性、主動性和創造性具有非常重要的意義。
四、動物生物學實踐教學內容改革
從加強基礎、培養能力、提高素質的教學目標出發,對動物生物學實驗內容,通過精選和更新、調整與整合,刪去了一些與其他課程重復的實驗;減少部分形態結構的單項性實驗,改變了動物學以動物形態結構、解剖和分類為主的驗證性實驗體系。如將在其他實驗課中開設過的顯微鏡的構造和使用、動物細胞形態結構與類型等實驗刪除;精選、重組了一些綜合性實驗,如將蛔蟲及其他線蟲、環毛蚓及其他環節動物整合為蛔蟲與環毛蚓的比較實驗;軟體動物河蚌與烏賊比較實驗、節肢動物棉蝗與蝦的比較實驗;將蛙的皮膚、骨骼、肌肉及內部解剖重組為包括形態結構、基礎生理、行為分類等內容的綜合系列實驗;增設了草履蟲的形態結構與生命活動、魚的系列實驗等綜合性實驗;昆蟲的采集、標本制作及其分類鑒定等設計性實驗。建立了一個“基本實驗一綜合性實驗一設計性與探索性實驗”一體化的實驗體系,從而加強了理論教學與實驗教學的互補作用,在促進了學生動手能力培養的同時,又兼顧到學生的獨立思考、綜合分析、科學思維能力和創新意識。
動物生物學課程與自然和社會關系密切,除了加強實驗教學外,還要兼顧野外實習。我校地處天山北麓中段,動植物資源豐富,可利用的經濟動物、藥用動物種類多、分布廣。在野外實習中采用短途實習和長途實習相結合的方法,有效增加了學生接觸不同生態環境的機會,改進了傳統的標本采集為主的實習方法。
五、動物生物學教學方法的改革
根據動物生物學課程所涉及的各部分內容的特點及其相互關系,圍繞教學重點,靈活地采取多媒體教學、啟發式教學、探究式教學等多種教學方法。具體做法如下:
1.多媒體教學。近年來隨著多媒體技術的發展,課堂教學已不僅停留在講述和板書上,再加上課時的壓縮,因而采用多媒體課件進行教學成了高校教改的必然趨勢。動物生物學中有關動物的形態結構、分類等內容更需要直觀教學,在課堂教學中是無法從動物實際的結構形態來進行教學,這使得在學生腦海里不易建立起清晰的形態概念,很難引起學生學習動物學知識的興趣。而運用多媒體教學手段是“動物生物學”教學的一種行之有效的途徑。我們在課堂講授中主要使用本課程組自制的動物生物學課件,同時也利用購置的一批CAI課件和DVD、VCD光盤作為教學參考資料,豐富了教學內容。課堂講授結合影像、照片、實物展示進行多媒體教學,多媒體教學的直觀性和快速性有利于學生理解形態結構、行為生態、分類特征等生物學知識,由此起到調動學生積極性及激發學習興趣的作用,從而能夠提高教學效果和教學質量。
2.啟發式教學。采用課堂討論的啟發式教學,提出若干問題,有意識地讓學生自行分析思考和解決問題,將傳統的單向灌輸式教學改變為雙向互動式。在教學過程中注重啟發式教學,引導學生轉變角色,啟迪思維。在講述節肢動物種類繁多、分布廣時,先舉幾種重要類群的分布概況,啟發學生思考節肢動物對各種環境的廣泛適應的形態結構與生理功能特點,如身體結構與體壁、體節與附肢、口器與足型、呼吸器官與排泄器官等的多樣化類型及其生活習性的關系,讓學生初步體會到水生種類與陸生種類的呼吸器官和排泄器官的區別,然后在廣泛討論的基礎上對節肢動物的主要特征進行總結。啟發式教學使學生積極、主動地參與教學全過程,提出的問題在課堂教學中得到答案。
3.探究式教學。為了體現以學生為主體、教師為主導的教育原則,促進學生自主學習習慣的養成,針對這門課程的特點和學生的實際情況,給學生開列了若干專題或問題。把全班分成幾個小組,讓學生利用課余時間到圖書館或通過網絡去查找資料,然后在課堂教學中安排一定的時間或者是利用課外輔導,以小組為單位進行課堂發言和討論。這種教學方法不僅可以讓學生了解動物生物學領域的最新研究進展,而且有利于進一步促進教學內容改革和提高學生的交流表達能力。倡導探究式學習方式,挖掘學生的學習潛力,有效地調動學生的學習積極性和主動性。如講述動物排泄系統的進化時提出原腎管和后腎管的異同,讓學生注意課堂教學中的探究式學習與課下研究性課題開展相結合,綜合分析如何才能得出這些結論。學生既查閱文獻,又開展證實研究,如進行動物標本采集(以渦蟲示變形動物大原腎管,以蚯蚓示環節動物的后腎管),解剖、制片、染色、綜合利用顯微鏡觀察、顯微照相、繪圖比較等,使學生從被動接受知識變為主動構建知識。
4.實驗教學及實習方法的改革。我院開設了生物科學開放實驗室,針對一些專業性強、周期長的實驗,我們不定期對學生開放實驗室或提前允許其進入相關研究室,學生可以在規定的時間內到實驗室對照實物進行預習或參與導師的相關科研項目。這樣做學生不僅可以發揮各自優勢,而且可以加深對實驗內容的理解,大大提高動手能力及實際解決問題的能力。在實驗教學方法上改革了以前教師先講、學生后做的傳統方法,針對不同的實驗類型,采用不同的實驗教學方法。如原生動物生命活動的觀察、蛔蟲與環毛蚓的比較、棉蝗與螯蝦的比較等驗證實驗,由學生作預習報告,事先提出實驗過程中可能遇到的問題,帶著問題進行實驗,并在實驗過程中加以解決,實驗報告重點強調如何解決這些問題,從而真正增強實驗效果。針對魚類系列實驗、兩棲類系列實驗等綜合性以及校園無脊椎動物群落多樣性調查和校園脊椎動物物種多樣性調查等設計性與探索性實驗,由老師指導,提出研究方向,然后由學生查找有關資料,確定實驗內容,自主完成實驗設計,老師指導完善實驗設計,在此基礎上再進行實驗。要求學生在撰寫實驗報告時采用生物統計學方法處理實驗數據以及進行相關分析等。在野外實習中采用短途實習和長途實習相結合的方法,有效地增加了學生接觸不同生態環境的機會。利用為期一周的短途實習時間到荒漠、沙漠、濕地、水庫以及天山野生動物園去進行參觀實習,長途實習常到指定的山地進行為期兩周的集中實習。野外實習內容上,把以前的采集標本以及制作標本的實習方法改為動物種類及其棲息環境的觀察,通過攝影、攝像及數碼照相等記錄觀察結果,然后進行比較、統計分析,在不采集標本的前提下,取得較好的實習效果。同時,我們在實驗教學及實習過程中,增強討論式教學,特別是針對有共性的問題,通過討論使學生更深入了解實驗的內容,并做到心中有數,有事可做,在動手、觀察和思維能力上得到真正提高。
5.考核方式的改革。教學考核是教學過程中的重要組成部分,并貫穿于整個教學過程,起著調控教學活動的作用。對于動物生物學考核,不僅要考查學生對動物生物學知識、技能的掌握,還要注意考查動物生物學學習的過程與方法。為此,我們采取了靈活多樣、全過程的考核方式,改變了以往以閉卷考試作為最主要考核方式的做法。在整個動物生物學考核過程中,我們改變過去以閉卷考試作為最主要的教學評價方式,注重了過程考核,采取了以下方式:①出勤考核:根據現在學生的具體情況采用課前或課后點名等不定時點名方法;②平時作業考核:有課堂作業、課外作業、平時課外觀察小報告等;③課堂提問及討論考核:有課堂個人提問、分小組提問等;④期末考試等為一體的多種評價方式,并將各種考核成績按10∶10∶10∶70比例匯總成最后成績。另外,針對實踐教學實施了實驗考核和實習考核成績單獨計分的方法,考試方法也由過去單一的閉卷考試形式,改變為考查課程可閉卷或開卷或撰寫論文等多種考核形式,從而也改變了學生考前死記硬背,為考試而學習的應考現象。這種靈活多樣的考核方式,不僅注意到學生的個性差異,而且大大提高了學生主動學習的積極性。
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關鍵詞 動物學;生物專業;課堂教學
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:B
文章編號:1671-489X(2014)14-0094-02
Reform and Practice in Course Teaching of Zoology//YI LiTao
Abstract Considering that the curriculum zoology is a basic course of biology, it is important to reform and practice the zoology course teaching. Based on the aim of cultivating students the learning interest and teaching experience of the author, this article introduces three ways to improve zoology teaching: enhance the introduction teaching, develop exploring and questioning teaching method, strengthen multimedia teaching style.
Key words zoology; biology; course teaching
動物學是生物專業的一門重要專業必修課,它是以生物學觀點探索動物生命規律的科學。它研究的動物生命系統涵蓋從基因到種群群落等多個層次,涉及的研究領域包括形態、分類、生理、發育、行為、進化、地理、遺傳、生態、動物多樣性保護等。經過持續的改革和發展,動物學已經成為一門覆蓋面相對較廣,體系較為完整的學科。這門課程的教學目的是使學生能夠從不同層次水平去客觀認識動物形態結構方面的生物學特征,掌握動物的進化路線和特征。但由于該學科知識點較為分散,涉及范圍又特別廣,近年的教學過程中時常有學生反映動物學是一門枯燥的課,因而缺乏學習的樂趣[1]。那么如何在有限的課堂教學中使學生掌握更多的知識,保證課堂教學的效果,是每一位動物學教學工作者應該面對和解決的問題。鑒于此,筆者總結了近幾年在動物學本科教學過程中的一些方法和想法,希望能對動物學教學的改革與實踐有所推動,提高動物學課堂教學的質量。
1 加強緒論的介紹
緒論部分通常是要解決本課程主要介紹什么內容、為什么學習這門課程以及如何學習這些內容的問題。開展緒論教學,主要就是為了激發學生的學習興趣,培養學生思考問題的能力,解決學生“為什么學”“如何學”的問題[2]。
筆者在動物學理論教學中使用的教材是許崇任、程紅主編的《動物生物學》。這本教材以動物的演化為線索,重點介紹了各重要門及主要綱的生物學特征和進化地位,以及重要代表動物的形態特征、生理結構以及機能,內容包括:
1)動物的細胞和組織,主要涉及動物細胞的結構和特點、動物細胞的周期與分化、多細胞動物組織、器官和系統的定義;
2)多細胞動物的胚胎發育,主要包括動物發育的一般規律(生物發生律)、脊椎動物個體發育的模式動物(文昌魚和蛙);
3)動物的類群及其多樣性,主要包括動物的分類和系統發生、動物體的基本結構、單細胞真核生物――原生動物門、無脊椎動物類群、脊索動物類群;
4)動物體的生命活動,主要包括動物身體保護、支持和運動,動物排泄和體內水鹽平衡調節,動物循環、呼吸、淋巴和免疫,動物消化和吸收,動物神經調節,動物激素分泌和調控,動物的生殖;
5)動物的遺傳和進化,包括遺傳的基本定律、動物遺傳的染色體基礎和分子遺傳的基本原理、動物進化的基本原理和規律;
6)動物的地理分布與多樣性保護,主要包括動物的地理分布以及動物多樣性。
但是比較遺憾的是這本教材沒有有關緒論的內容,因此有學生反映不了解動物學的基本概念和發展概況,以及為什么要研究動物學。針對學生普遍反映的難點,筆者在經過一年的教學實踐后,在課堂教學中增加了動物學緒論方面的內容,著重從三個方面介紹這門課程:1)動物學的定義和研究目的;2)生物的分界和動物的分類系統;3)動物學研究的方法與發展動態。從課堂學生的表情以及課后學生的反饋來看,增加的這一部分非常受學生的歡迎。
比如在介紹物種的概念時,分別以馬/驢和狼/狗為例,通過學生課上討論這兩組動物的后代是否具有繁殖能力,來說明為什么馬和驢是不同的物種,狼和狗是同一個物種。這樣做不僅活躍了課堂氣氛,而且使學生深刻地掌握了動物分類的最基本階元。
在講述動物學發展簡史的時候,介紹了學生熟悉的亞里士多德(Aristotélēs)和林奈(Linnaeus),讓學生了解了這兩位著名學者在動物學發展史上所作出的重大貢獻。
此外,在介紹動物學研究方法的時候,引入了奧地利著名的動物行為學家康拉德?洛倫茲(Konrad Lorenz),他在1935年出版的《鳥類的社會行為》一書中總結了其對30多種鳥類的比較研究,分析了鳥類的各種行為功能(尤其是求偶行為)和引起這些行為的條件。洛倫茲研究鳥類行為的一個主要方法是使鳥類對他本人產生印記,這種方法可以使鳥類與他產生親密的關系,易于研究鳥類的行為。利用這種方法,他曾研究了寒鴉、綠頭鴨和灰雁等各種鳥類的行為,更為重要的是比較了鳥類這些行為之間的差異。
當學生了解洛倫茲僅僅由于研究鳥類的行為而獲得諾貝爾獎(第一次頒發給行為生物學方面)的事跡后,覺得這不過是大家日常生活中常見的現象而感慨不已,開始對動物行為非常好奇,這就為之后第三章鳥綱各種行為活動的講述奠定了很好的基礎。
2 開展探究式和提問式教學
為了拓展學生的學習思路,啟迪學生的思維,使學生不再局限在課本理論知識內,筆者在課堂中采用探究式教學方法,不僅促進了學生終身學習的動力,而且為其創新能力的提高奠定了基礎[3]。另外,筆者在動物學課堂教學過程中展開提問式教學,經常帶著問題講授,促使學生用心學習并進行回答式思考。筆者的課堂教學經驗顯示,這種探究式和提問式教學可以有力地調動學生的學習積極性,主動思考問題,常常有獨特的見解,開拓了學生的思路[4]。
例如,筆者在講述節肢動物門的時候曾提問:為什么節肢動物比環節動物更為高等,卻采用較為低等的開管式循環系統?在介紹水陸兩棲的動物――兩棲綱的時候,曾經提出一個問題:四足是由鰭進化而來的,魚鰭具有眾多分支,那么為什么到了兩棲動物卻只有五指/趾?為什么不多些或少些手指/腳趾,而最終偏偏只保留五個?而且為什么沒有中間過渡的動物,直接發展為五指型附肢?對于這些問題,學生在討論過程中常常交流彼此的看法、相互討論,從討論中得到啟發,極大的活躍了課堂的氣氛,使課堂教學效果得到明顯的提高。另一方面,探究式和提問式教學還能促進學生的具體知識如何應用到實處,如何找到堅實的論據,如何表達使他人相信自己的觀點,如何從他人觀點中得到啟發等能力的提升[4]。
3 拓展多媒體教學
在教學活動中,經常有學生反饋給筆者,學習動物學時之所以感到困惑以及沒有學習下去的動力,是因為很難理解動物各大門類的形態特征以及它們自己的聯系。筆者在剛開始教學中也深有體會,對于動物學而言,單純的文字很難把動物之間的形態特征區分開來。因此,筆者在制作本課程課件的時候,幾乎每一頁的PPT介紹都包含有圖片,用這些通俗易懂的圖片信息來代替抽象生硬的文字知識,原來好幾分鐘都講不清楚的一個特征,通過圖片式教學,有時學生自己就可以掌握其要點。這樣不僅可以增加課堂討論,而且提高了教學的效率。
此外,聲音教學也是筆者經常使用的一種教學方式。比如在介紹爬行動物(Reptiliomorpha)蛇亞目(Serpentes)的時候,為了使學生有深刻的印象,筆者會播放一段南美響尾蛇(Crotalus durissus)的聲音,加深學生對蛇形運動的了解。再者,筆者在每堂課下課前,都會播放一段大約5分鐘的視頻或動畫,總結該堂課的內容,比如:卵子如何相遇,如何進入卵子,進入之后經歷怎么的胚胎發育過程;鳥類如何筑巢,鳥類眼睛雙重調節的作用;等等。這些圖片不好解釋的內容,在播放視頻或動畫的時候,可以將一些難以用語言講述清楚的動物形態結構及發育動態過程形象地播放出來,滿足了學生的好奇心,激發了學生的想象力,使學生更容易產生對動物學這門學科的興趣[4]。
在介紹哺乳綱的聽覺器官時,為了使學生對哺乳綱耳朵特征有更為深刻的記憶,筆者引導學生登錄中國數字科技館的認知中心,從那里學習人類耳朵的各種部件和功能、聲波的傳遞和聲音的獲取,讓學生理解聲音是如何從外界通過外耳――中耳――內耳,最后再傳遞到聽神經。并且現場讓學生做了一項測試:辨別10組音樂,依次回答每組音樂中的兩個片段是否為同一音樂?告訴學生如果答錯次數多于3次,那么說明對聲音的辨別感覺偏差。正因為現在互聯網技術的高速發展以及網絡分享思維的推進,教師可以從網上下載大量的教學素材和動物學相關視頻,有力地促進了動物學多媒體教學。
4 結語
經過幾年對動物學課堂教學的探索、改革和實踐,以培養學生樂于學習本課程的興趣為目標,筆者已經建立了一個較為成熟的動物學教學模式,大大地激發了學生的學習積極性、主動性和創造性,并取得了良好的效果。但是,課堂教學效果的改進絕不能原地踏步,仍然需要在課堂教學中以教學目標為基礎,對動物學的教學內容、教學方法等方面進行更多的研究和探索,促進教學水平的進一步提高,更好地服務于學生。
參考文獻
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[關鍵詞] 實驗動物;動物實驗方法;教學改革
[中圖分類號] G420 [文獻標識碼] C [文章編號] 1673-7210(2012)04(a)-0171-02
Practice and experience of teaching reform of experimental animals and animal experiment methods course
LU Ping SHI Jingjing
School of Pharmacy, TCM of He′nan University, He′nan Province, Zhengzhou 450008, China
[Abstract] In accordance with the actual needs of postgraduate cultivation in higher colleges and universities of traditional Chinese medicine, teaching of the experimental Animals and Animal Experiment Methods course was reformed in order to improve the teaching effectiveness and ensure the quality of postgraduate cultivation. This paper introduces the teaching reform practice and experience of the course from the choice of teaching content, teaching methods, assessment methods, teaching effectiveness analysis and evaluation and other aspects.
[Key words] Experimental animal; Animal experiment methods; Teaching reform
實驗動物與動物實驗方法是研究實驗動物與動物實驗的理論及實踐知識的一門課程。其主要任務是使學生學習實驗動物和動物實驗的基本知識和技能;其目的是使學生接受動物實驗中基本技能的訓練,熟悉和掌握一些常用動物實驗的知識和技能,為今后獨立開展科研課題的研究奠定基礎。隨著時代的進展,實驗動物科學為生命科學的發展起著很大的推進作用,其重要性愈來愈為人們所認識[1]。但是,與西醫院校相比,在中醫藥院校對學生動物實驗等方面動手能力的培養,還遠遠不夠。在多數中醫藥院校本科階段的專業都沒有開設相關課程,而只在藥理學、生理學等課程中分散學習了動物實驗的相關內容,因此造成學生們在實驗動物和動物實驗的方面基礎知識相對薄弱,動手能力較差,也使部分高層次學生(碩士生、博士生)科研水平難以在短期內提高,以至于與現代中醫藥科研工作的要求形成反差[2]。因此,實驗動物與動物實驗方法課程在高等中醫藥院校研究生培養中的作用也越來越受到重視。而如何開展好實驗動物與動物實驗方法課程的教學,滿足培養中醫藥院校研究生的需要,一直是從事該課程教學的教師思考的問題,自我校開設實驗動物與動物實驗方法課程以來,結合教學實踐,從教學內容、教學方法、考核方法等方面對該課程教學進行了改革。
1 關于課程的教學內容
1.1 根據教學對象的實際需求選擇適當的教學內容
通過教學發現,雖然中醫藥院校的研究生大多是中醫藥專業的畢業生,本科階段通過一些課程的學習也多少做過動物實驗,但大部分學生動物實驗基本操作能力很差,許多學生連大、小鼠如何保定都不會正確操作,對實驗動物的知識更是知之甚少,急需提高在實驗動物和動物實驗操作方面的能力。因此,雖然在本校該課程是碩士研究生的一門選修課,但很多研究生導師都要求學生選修這門課程,以便為之后的科研工作做好準備。
基于所培養研究生的實際需求,加上課程學時的限制,實驗動物與動物實驗方法課程在教學內容的選擇上以動物實驗方法為主,主要向學生介紹動物實驗基本操作技術、科學研究中的動物實驗方法及動物外科實驗操作方法等內容,同時結合課程內容盡量多地安排不同類型的動物實驗項目,在實踐中培養和提高學生的動手能力;而實驗動物的相關知識為輔,主要向學生介紹實驗動物的概念、分類、選擇,動物模型、常見實驗動物品系的生物學特性及應用、影響動物實驗結果的因素等內容,從而使學生們在今后從事動物實驗時,能夠從實驗目的和需要出發,合理地選擇和應用各種實驗動物。而對與研究生以后科研工作關系相對較小的實驗動物育種學和生態學方面的內容進行了適當的刪減。
1.2 適當增加科研方法方面的內容
根據學生以后進行科研實驗的需要,在教學過程中適當增加科研方法方面的內容。對于醫藥院校的研究生,今后的科研實驗很多都與藥物有關,藥物的配制以及劑量的確定對獲得準確、可靠的實驗結果十分重要。因此,增加了常用中西藥物或試劑濃度的表示方法、給藥溶液的配制與換算、不同種屬動物間劑量的換算、人與動物用藥量的比例換算等內容。另外,對于研究生來說,學位論文是檢驗研究生科研能力、創新能力、理論基礎、專業知識、學術水平的重要手段,是其培養質量的重要標志[3]。而在本科生階段,學生缺乏科研論文寫作方面的訓練,有的同學甚至連實驗記錄和實驗報告都不會寫,或者很不規范,因此,該課程還增加了動物實驗數據的收集整理、描述和運算,常用統計學方法的選擇及應用,實驗報告與論文的撰寫及注意事項等內容,并結合相關實驗項目讓學生及時進行練習,使學生在進入實際科研工作之前,對相應的科學研究方法有所了解,為以后能夠迅速準確地開展相關工作打下基礎。
1.3 介紹實驗動物和動物實驗技術方面發展前沿內容
當今科技發展日新月異,在進行教學的過程中,也要注意不斷補充和課程有關的一些開拓性、前沿性和應用性較強的內容。例如:講解傳統屏障系統特點的同時,介紹近年來倍受關注的獨立通氣籠具設備(IVC)的特點以及在清潔級以上實驗動物飼養和飼養中的應用情況;講授傳統動物實驗操作技術的過程中,介紹基因導入技術、克隆技術、胚胎移植技術、胚胎干細胞技術等知識在實驗動物和動物實驗當中的應用。通過這些內容的學習,讓學生了解當前生物醫學發展前沿的這些最新技術,擴大學生的視野,激發他們學習的熱情,為今后的科學研究工作打下基礎。
2 教學方法
實驗動物與動物實驗方法對于今后從事科研實驗研究的研究生們來說是一門重要的基礎課程。然而該課程涉及的內容較多、實踐性強,而課時有限,為了滿足教學需要,理論教學以多媒體教學為主,利用多媒體教學可視性強的特點,在課件中盡量補充大量的有關實驗動物和動物實驗方法等方面的圖片及影像資料,以豐富教學內容增強學生的感性認識;而多媒體教學信息量大的特點也可以一定程度上緩解教學內容多而課時有限的矛盾。但是,多媒體教學能夠指導學生的實驗操作,而學生的實驗能力的形成,只能通過實際訓練才能獲得[4]。因此,該課程的教學非常重視學生的實驗操作練習,在每次理論教學完成后,都會安排與之相關的具體實驗項目由學生獨立完成,及時將理論和實踐結合在一起,促進學生對理論知識的理解和掌握。在課程安排上,理論和實驗課時比為1∶2,大大增加了實驗課的比例,增加了學生動手實踐的時間,有效提高了學生的實驗操作能力。并且,在以后的教學過程中,將在部分章節中嘗試引入自主授課式教學[5]或PBL教學[6]等多種教學方式,使課程教學手段更加多元化,提高學生學習的主動性,培養學生的創新思維。
3 考核方法
本課程的考核由三部分組成:①平時成績。主要以實驗報告為主,占總評成績的30%。②期末實驗操作考試。實行一對一考試,試題由相關理論知識和實驗操作技能兩部分內容組成,其中實驗操作由學生獨立動手完成,指導教師根據完成的情況評分。占總評成績的60%。③撰寫相關綜述或小論文。要求學生查閱與動物實驗或實驗動物相關的文獻資料,可以從不同方面進行論述,同時獨立完成小論文。如果在批改過程中發現互相抄襲、內容雷同的,成績均為零,并令其重做。該部分占總評成績的10%。通過這些考核,一方面要求學生認真對待每一次課堂學習和實驗操作訓練,另一方面培養學生查閱文獻、獨立思考的能力,為以后獨立撰寫實驗報告和科研論文打下基礎。
4 教學效果分析與評價
通過這幾年的實踐,對我院2006~2010級選修該課程的研究生進行調查后發現,該課程得到了導師和學生們的認可。通過課后反饋了解到,課程中加強動物實驗操作技術方面的內容有利于提高學生的實驗操作能力,而對實驗動物相關知識的講解加深了學生對實驗動物的認識,有助于今后科研工作中對于實驗動物的有效利用。同時,學生們普遍認為,理論課與實驗課的有機結合,特別是講授完相關理論內容隨后就進行實驗操作的教學安排對強化理論內容的理解和操作技術的掌握非常有效,學生的問卷調查滿意度達95%以上,取得了良好的教學效果。但目前還存在著教學課時不足,實驗場地偏小,實驗教學儀器臺件數不足等情況[7-9]。今后,對于該課程的教學,還需繼續努力改進、擴大知識面、改進教學方法,對教學安排和教學條件還要進一步完善,提高該課程的教學質量,促進中醫藥院校研究生科研能力的不斷提升。
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關鍵詞:醫學實驗動物學;創新性教學,第二課堂教學
實驗動物科學已成為醫學生和醫學研究生知識結構的重要組成部分,對于提高醫學生對相關醫學課程知識與技能的掌握,以及適應醫學科學研究的需要具有十分重要的意義。但是僅僅通過醫學實驗動物課堂教學培養學生綜合素質,效果是有限的。開展創新性課堂教學模式與創新性醫學實驗動物第二課堂活動,能較好的培養醫學生的醫學思維能力,提高學生的綜合素質和創新能力。
一、教師人才培養
創新性課堂教學離不開具備創新教育理念的教師隊伍。
1、通過采取邀請國內外實驗動物學教學名師、名家進行開展專題講座和示范授課,是對青年教師的教學能力和授課技能的培養。
2、選送優秀教員到國外著名醫科大學研修學習,對比國內外的教學設計方法,更新教學理念,改進教學觀念。
3、組織試講、集體備課,開展以學員為中心,以教員為主導,敢于思辨、敢于質疑、敢于創新、敢于批評,指引整個課堂教學。
4、創新性教師的培訓,鼓勵教師進行一定科研課題的的申報,使教師綜合吸收最新教育科研成果,并將其運用于教學中。
二、創新教育方法的探索
1、講座式的課程設計模式
實驗動物學的新知識、新技術不斷出現,僅僅依據課本內容進行課程設計和編排往往不能趕上學科前進的步伐。本科室積極實行模塊化整合性課程教學,采用講座式課程設計理念,把實驗動物學以專題講座的方式為學生授課,分別以講授式、啟發式、文獻導讀式、研討式、案例分析式的方式,大力推行以問題為中心的小組討論式和雙語教學,形成與科研密切相關的專題,取得了良好的效果。
2、堅持理論與實踐相結合
在教學過程中,我們不僅關注傳統知識和傳承性知識學習,引導學員的理解性學習記憶,還讓學生明白是什么。例如講解無菌動物與微生態學這節課的時候,首先通過幻燈、圖片讓學生了解無菌動物與其他微生物分類標準動物的區分,再通過實驗室隔離器的觀察和學生實際的通過隔離器手套對無菌鼠的喂食及解剖,進一步理解無菌鼠的特點。
三、實施探索式教學內容改革
1、教材的多樣化
我們除了以本科室編著的《醫學實驗動物學》(四川科技出版社,2001年,第一版,魏泓主編)作為教材進行授課,同時制定數本國內外優秀的教學參考書和實驗動物學網站。根據每章節的重難點,又側重選擇不同的專業書籍和網站,例如“實驗用小型豬”章節時,我們推薦的參考書為Swine in the Laboratory: Surgery, Anesthesia, Imaging, and Experimental Techniques(2nd Edition. Swindle, M.M. Iowa State University Press, Ames, 2007),網站為minipigs.dk、sinclairresearch.com等。
2、課后知識的擴充
在每章節學習結束后,最初由老師指定,引導學生對于本章節相關內容進行文章檢索和查詢,慢慢過渡到由學員自主閱讀3-5篇包括諾貝爾獲得者所發表的經典文獻或最新文獻,在“無菌動物與微生態學”授課中,我們結合2000年一期《科學》(《Science》)中的研究成果提出人類宏基因的概念,結合2006年《自然》(《Nature》)中的研究成果為學生講解微生態與無菌動物的關系,真正把學員帶到實驗動物學發展的前沿,了解課本中學不到的知識、概念和最新進展。
3、創新教學內容。我們目前的實驗動物學的教材還僅僅停留于前十年的研究進展的內容上,教材建設總帶有一定的滯后性和局限性。目前生命科學的發展帶動了實驗動物科學得到充分發展,從傳統的實驗動物到實驗動物基因工程品系的研發、動物福利的更加關注,實驗動物在科學研究和產業發展中的支撐與引領作用加強。這樣的背景下,實驗動物的教學內容需要體現發展的過程和前景,更加關注最新的科研動態,吸納最新科研成果,幫助學生去解決臨床、科研和學習中遇到的問題,實現學以致用。
總之,醫學實驗動物學作為醫學院校不可缺少的課程,為醫學院校的其他醫學學科提供了重要的支撐作用。我們通過幾年對于醫學實驗動物創新教育和創新性第二課堂的實踐與研究,激發了學員的學習興趣,提高了科研思維能力、動手能力和綜合分析能力。但是我們的探索還僅僅處于初步起步的階段,通過什么途徑、方式、策略,進一步推動醫學實驗動物學創新教育模式的構建與第二課堂的開展,更好的培養醫學生醫學思維模式,提高學生的綜合素質和創新能力,還有待醫學實驗動物學教育者們不斷的探索和努力。
參考文獻:
[1] 何明忠,譚 毅,賴國旗等. 醫學院校實驗動物學教學改革探討[J].西北醫學教育
關鍵詞:公共選修課;醫學實驗動物學;翻轉課堂;構建
中圖分號 G642.0 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731(2017)09-0163-02
翻轉課堂”(Flipped Classroom),又被稱作“顛倒課堂”(Inverted Classroom)[1],其大體做法是學生在課前進行自定步調的學習(觀看視頻講座或閱讀文獻),課堂時間則用來深化概念和參與合作性的問題解決[2]。2011年起源于美國,被加拿大《環球郵報》評為2011年“影響課堂教學的重大技術變革”[3]。翻轉課堂模式不但可以提升學生自主學習能力,更能發揮學生的創新能力,達到更好的教學效果[4]。醫學實驗動物學是動物醫學、動物科學專業的一門專業選修課程,主要內容包括實驗動物科學在醫學研究中的延伸、善待動物、動物實驗常用實驗技術等,課程主要介紹了一些具體技術方法,注重能力的培養,傳統的填鴨式教學已不適合這門新學科。因此,引入翻轉課堂教學模式,讓枯燥的教學內容生動形象化,使學生變被動為主動學習,很好地提高了學習效率。
1 翻轉課堂教學模式在《醫學實驗動物學》教學中構建與應用
1.1 教學內容 課程組教師分別從人類疾病的動物模型、環境因素對實驗動物和動物實驗的影響、實驗動物的環境設施及控制等章節中選取重點內容錄制為微視頻,建立成微視頻庫,進行翻轉課堂教學模式的應用實踐。
1.2 翻轉課堂模式的構建 課程組教師根據授課內容設計了具體實踐環節,包括課前、課堂、課后,詳見圖1。
1.3 翻轉課堂教學模式在《醫學實驗動物學》教學中的應用
1.3.1 應用方案 選取15級動物檢疫專業班級(32人)為教學對象,“環境因素對實驗動物的影響”內容為例,進行實證研究。
1.3.2 實施過程 課前,學生已經學習了實驗動物學總論和常用實驗動物及其管理等內容。教師從對實驗動物影響的因素中選取了溫度、濕度、氣流、氣流速度及換氣次數、噪音等作為重點,錄制了一段時長近8min的微視頻,并設計了思考題“歸納影響實驗動物的環境因素有哪些?”,在課前網絡。課堂,學生通過課前微視頻自學,對影響實驗動物的環境因素有了一定了解。教師課堂授課進行的順利,課堂學習效率得到了提高。教師主要收集學生的疑問,進行講解。課后,收集的學生學習反饋意見,整理得出結論。
1.4 應用效果
1.4.1 學生對翻轉課堂教學模式的認可度 68.8%的學生認為翻轉課堂很有必要,75%的學生認為翻轉課堂很有效,反映了學生對翻轉課堂模式的認可度很高,詳見表1。
2 進一步加強翻轉課堂模式的幾點建議
2.1 制作高品質微視頻,提升教師信息化素養 翻轉課堂教學模式的關鍵是微視頻的制作。一個生動、形象、有教育意義、有創造性的視頻,能夠激發學生的興趣與思考。這就對專業課教師提出了更高的要求,不僅擁有過硬的教學能力,還應該具備高水平的信息化素養和課堂管理能力,可以制作出高水準的教學微視頻,并合理的組織與安排課堂教學活動。
2.2 保障學生課前學習,反饋真實 學生的課前自學是翻轉課堂有效的前提,因此,需要教務部門合理安排課程時間,任課教師及時上傳教學視頻,同學之間利用網絡平臺積極互動,制定出科學的學習跟蹤方案,以保障學生課前自學的完成,信息反饋的真實。
2.3 建立多元化教學平臺 在目前的教學中,使用的是班級QQ群、微信群作為網絡平臺。從搜集的反饋信息看,學生覺得網絡平臺較單一,比較起來更喜歡微信群,也建議建立微信公眾號或者班級論壇等。90后的學生是崇尚個性學習的一代,豐富多元的教學平臺才能滿足各層次學生學習的需求。
3 結語
隨著信息化社會的不斷發展,教學的資源更加豐富,教學的手段也更加多樣,教師主宰課堂的灌輸式教學已經無法適應當前教育教學的需求,將信息技術廣泛應用于教育教學領域已經成為時展的必然趨勢[5]。起源于美國的翻轉課堂的引入與本土化,是一個迫切又艱巨的研究課題[6],將其引入高校專業選修課《醫學實驗動物學》中實踐,取得很好的教學效果。將翻轉課堂模式引入醫學實驗動物學中是一種探索性的嘗試,且初期遇到了各式各樣的問題,在今后的教學中,教師需結合工作實際將其不斷改進和完善。
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