在動物生物學課程教學中注重培養學生的科研素質

摘 要：根據教學實踐，闡述了在動物生物學課程教學中，如何從課堂教學、實驗教學、野外綜合實習3個環節入手，注重培養學生的科研素質。

關鍵詞：動物生物學；課程教學；科研素質

中圖分類號 Q957；G642.0 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2013）01-02-140-02

“動物生物學”是我校生物科學和生物技術專業開設的一門專業基礎課，課程體系由課堂教學、實驗教學和野外綜合實習3部分組成，教學內容量大面廣。但隨著教學改革的深化，動物生物學的總課時數大幅縮減，而課時的減少無疑增加了教與學的難度。要在較少的學時內確保教學質量， 動物生物學各模塊中的教學內容、 知識體系及教學方法與手段的合理構建，不僅使學生能獲得豐富實用的動物生物學理論知識， 而且還有益于培養學生的科研素質，培養具有創新精神和綜合能力的生物學人才。

1 課堂教學內容和教學方法的更新要與時俱進， 要激發學生學習的興趣和積極性

1.1 新的科學知識要融入課堂教學內容 現代生物科技的不斷發展要求我們對動物生物學新知識和新概念的不斷更新和跟進， 并經消化和過濾后將最新的科學理念融入本科教學中去。首先要注意新知識與原有教學內容的結合銜接，讓學生認識到知識體系的連貫性。如原生動物中神經肽樣物質的存在，是在20世紀90年代通過免疫組織化學和蛋白質印跡等方法檢測到的。在教學中講解動物神經系統的發生與演化時， 神經肽樣物質和神經系統間的關系就要補充介紹清楚。講述動物多樣性時，讓學生了解最新的瀕危動物，國家一級保護動物， 給學生介紹一些新的動物保護方面的研究熱點和研究方法， 讓學生了解動物的多樣性不只是物種的多樣性，還有細胞和分子層次的多樣性和群落層次的生態多樣性， 進而大大激發了學生對生物多樣性和生態環境保護的研究和實踐的興趣。 其次要注意結合學生的專業方向和后續課程的對接， 對與人類關系不密切的內容進行適量的刪減， 增加應用性和探究性的知識。如遺傳學相關的內容與后續課程有重復， 應用較少的小動物門類（紐形動物門、半索動物門等）要略講，主要對演化發展上出現重大轉折性的關鍵門類進行剖析比較。講述動物激素作用機制時， 教師結合自己的科研工作，介紹環境激素對動物生長和生殖發育的毒性作用，經濟動物中有關內分泌激素的研究進展及其在生產上的應用等。新成果、新內容的跟進使學生認識到動物生物學基礎知識與生命科學各分支學科、前沿學科的關系， 認識到學好基礎知識對開展科學研究的重要性， 同時也使學生對生物學知識持有一種開放、發展的觀點。我們在教學過程中還通過舉辦學術講座，邀請從事動物分類、動物生理、動物行為學、發育生物學等研究方向的專家教授給學生介紹動物生物學各方向學科的發展前沿以及他們自己的科研成果， 有不少學生因此而對動物生物學研究產生了濃厚興趣， 這對于他們后來選擇自己的工作或研究方向也具有積極的影響。

1.2 課堂教學方法要靈活多樣 90后學生思維形態的改變和自主意識的增強都要求我們的教學方法要多樣化。 在動物生物學課堂教學中啟發式和討論式的教學方法更能給學生帶來新鮮感， 培養和提高學生自主探索的能力。啟發和討論式教學要求教師在講課中經常與學生對話， 并穿插提問， 在課堂中引導并鼓勵學生多提問和相互討論。如體腔模型的動態演變， 又如動物呼吸系統的產生與進化等等在介紹完基礎知識和概念后可以讓學生進行討論和比較， 加深對動物演化的理解。教師設置問題，學生踴躍發言， 再由教師歸納總結， 既解決了問題， 又調動了學生學習的積極性。 每章講完后再設計一些小課題讓學生分組查閱資料并思考，每組進行課堂匯報與討論。 如介紹線蟲動物后， 布置學生總結科學研究中常用模式動物（果蠅、斑馬魚、家蠶等）的重要特征及其對生命科學研究領域的重要貢獻； 介紹軟體動物后， 布置學生總結軟體動物在環境污染與監測研究中的應用。通過布置教學任務， 使學生有了學習的具體目標， 并感受到動物生物學與科學發展前沿息息相關。學生對此非常感興趣， 課后查閱資料并作出PPT報告，能就特定問題對目前相關的科研成果進行歸納總結并發表自己的見解， 在課堂上進行討論， 完成從被動聽課到主動自學的轉變， 培養了學生的思考能力、科技文獻閱讀能力和團結合作能力， 激發了從事科學研究的熱情，教學效果也比較顯著。

2 實驗教學模式的創新要注重培養學生的實驗技能，要與科研相結合， 提高學生的綜合能力和創造能力

2.1 實驗方法要多樣化 我校負責動物生物學課程教學的教師同時也是實驗教學的組織者和實施者。 這些任課教師的研究課題涉及動物分類、 生理、 生態、資源保護和動物細胞培養等宏觀和微觀生物學領域， 且能夠不斷跟蹤國際國內動物生物學學科的最新知識與研究動態， 又掌握現代動物生物學研究方法與技術。 在給學生講解和指導實驗時，嚴謹的實驗態度和科學鉆研精神對于培養學生的科研素養具有不可估量的作用； 另外，教師還會結合自己的研究方向， 不斷將研究成果或前沿知識融入動物生物學實驗教學中。 如在指導動物多樣性與進化實驗時， 除常用的形態觀察分類學方法與比較外， 在實驗中也引入了現在科學研究中常用的分子生物學診斷方法和生物信息學進化樹構建與比較技術， 并以教學團隊成員在昆蟲類卵黃蛋白進化方面的研究為案例， 分析和比較了現代分子生物學聚類技術與傳統分類學技術的優劣及其應用前景。通過實驗， 學生不僅學到了各種實驗技能，而且也提高了綜合分析能力，進而對探求知識有強烈的愿望。例如在“蝦體色調節實驗”中，有的學生不僅按照實驗要求自已設計實驗， 探討“蝦類生理性變色如何受眼柄中神經分泌器官分泌的激素調節”， 還能進一步探究蝦的內分泌激素變化對蝦生長發育的影響， 在實驗中遇到問題及時與教師和同學進行交流和討論， 寫出研究小論文和分析報告， 這對培養學生的科學素質和創造性思維很有好處。

2.2 實驗內容與過程設計 為配合動物生物學理論課教學， 利用團隊成員多年來在動物生物學方面的科研經驗與研究成果， 篩選適合本科教學的實驗項目， 我們編寫了《動物生物學實驗指導》， 共設計了10個必修實驗， 其中設計性和綜合性實驗占90%， 主要內容有代表動物的綜合實驗、 動物生理實驗及動物多樣性設計實驗。 在實驗課教學中，我們注重學生的操作訓練和分析能力的提高。 例如學習不同動物 （蚯蚓、 蝗蟲、 鯽魚、 家鴿 ）的麻醉方法與解剖取材方法； 幾種動物（昆蟲、魚類、鳥類、哺乳類）血液的提取及血細胞形態的觀察比較等。 在實驗教學中，教師多給學生提問題， 也鼓勵學生發現問題、 提出問題。 實驗過程中引導學生開動腦筋去思考， 鼓勵學生大膽操作， 實驗結束前組織學生進行討論和總結， 有利于培養學生理論聯系實際， 提高分析問題與解決問題的能力。 因實驗教學時數的減少， 結合學生的興趣和教師的科研， 我們還為本科生提供了一定比例的選修實驗項目。如家蠶早期胚胎發育的觀察， 不同生境下土壤動物多樣性調查等都是教學團隊教師科研項目的一部分， 這不僅更新和豐富了我校動物生物學實驗教學內容， 也使學生盡早地接觸到科學研究項目， 有的學生還在此基礎上組織團隊申報開展大學生科研創新計劃研究項目或加入教師的科研團隊做畢業論文或攻讀研究生。

3 加強實踐教學環節， 提高野外實習質量， 在實踐教學中培養學生的科研素質

野外實習是動物生物學教學中重要的實踐環節， 是與課堂教學、 實驗教學相互滲透又各有重點的一個分支， 在野外實習中如何安排實習內容和實習進度是培養學生科研素質至關重要的問題。 我們編寫的《動物生物學野外實習指導》，把加強技能訓練和提高學生綜合能力作為實習的宗旨。

在野外實習開始時， 在指導老師的示范下， 以野外觀察和標本的采集制作為主， 通過觀察動物的形態、 生活習性、 棲息環境， 了解動物與環境的關系。在學生掌握一定的野外實習知識后， 指導老師幫助他們根據實習地點的具體情況提出研究方向， 由學生自己選題。不同的選題有不同的研究目的和意義，教師可以建議研究方向， 推薦參考文獻，再由每個小組獨立設計方案、 做出經費預算、 進行野外調查、 數據采集、 室內實驗、 實驗數據分析。將野外實習由傳統的認知性教學轉變為綜合型、研究型教學，培養學生的科研素質。 在各個小組進行實習小課題研究的過程中指導教師要加強實地指導， 提供必要的儀器和設備， 嚴格要求學生， 培養學生嚴謹的科研作風， 做到整個實習過程有序地進行。 學生要嚴格按照方案進行課題研究， 針對出現的問題及時組織小組成員討論解決方法， 在研究探索過程中，學生會逐漸體會到進行科學研究的樂趣和艱辛， 尋找研究的意義和創新點。 數據的收集和處理完成后， 要及時地安排學生撰寫小型研究論文或研究報告。 如近幾年我們組織同學對蘇州上方山實習基地的土壤動物多樣性、兩棲動物和鳥類分類、 蝶類資源等都分別進行了調查研究。 因實習時間短， 學生的研究結果可能不成熟， 但在整個調研過程中培養了學生的科研素質，為他們以后如何開展研究，以及對他們的科學思維能力、團隊合作精神以及對研究工作的總結和報告能力等進行了綜合訓練與培養。

4 結語

多年來的實踐經驗證明， 動物生物學課程教學內容和教學方法的更新、實驗教學模式的創新以及實踐環節的科研訓練能有效地提高學生的科研素質， 如何在教學中更好地培養學生的科研素質還須進一步探索。教師在教學中起主導作用， 作為培養學生各種能力的引導者， 教師的科研素質和科研水平的高低也對課程教學的質量和學生科研素質的培養產生直接的影響。 高校教師不僅要有較高的教學經驗， 而且要有較高的科研水平，努力做到科研與教學相長是每個高校任課教師應有的責任和義務。

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（責編：陶學軍）