動物學綜合實驗教學改革探索

江寰新+邱春輝+林聰+張健

摘 要 動物學綜合實驗是生物科學專業的一門綜合性實踐課程，主要讓學生經歷課題選擇、文獻檢索和綜述、實驗材料準備、實驗操作和論文寫作等過程。通過一次完整的科學研究訓練，培養了學生的創新精神和協作能力，提高了綜合素質，為進入畢業實習和畢業論文階段以至將來進一步從事生物科學教學科研工作打下扎實的基礎。

關鍵詞 動物學綜合實驗 科研訓練 創新精神

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2017.11.040

Abstract The comprehensive experiment of zoology is a comprehensive practical course of biological science， which mainly let students go through the process of subject selection， literature retrieval and summarization， experimental material preparation， experimental operation and thesis writing. Through a complete scientific research and training， cultivating students' innovative spirit and ability， improve the overall quality， in order to enter the graduation practice and graduation thesis stage even further work in biology teaching and research work to lay a solid foundation.

Keywords zoological comprehensive experiment； research training； innovation spirit

當前，面對信息時代的到來，我國高等教育改革方興未艾，各種借助互聯網的課程如慕課（MOOC）、微課、虛擬仿真實驗室等如雨后春筍般層出不窮。網絡和虛擬課程確實讓不少實體課程受到挑戰，但對于某些課程來說，實體課程是網絡和虛擬課程不能替代的，比如生物科學實踐課程，網絡視頻和虛擬實驗室只能作為輔助教學手段，只看別人做實驗和自己親自動手做實驗完全不同，對于生物科學實踐課程而言，不僅不能削弱，還應該加強。多年來，我們在動物學綜合實驗教學中，圍繞學生專業技能、科研素質的培養方面做了不少的嘗試，取得了一些有益的經驗，下面就動物學綜合實驗的教學改革實踐談談體會。

1 動物學綜合實驗的歷史沿革

和其它生物科學實踐課一樣，2003級以前的動物學實踐教學僅有課程實驗和課程實習2個環節，且從屬于理論課程。2003級以后用“動物學研究法”代替課程實習，時間還是1周，2007級以后改為2周，2012級以后開設“生物科學綜合實驗”，動物學綜合實驗是其中的一部分。通過本課程的學習使學生掌握主要實驗動物的采集與培養方法，各種動物標本的制作以及代表動物生活史的觀察方法及動物生理學綜合性、設計性實驗方法，為下一階段的畢業實習和畢業論文以至將來進一步從事生物科學教學科研打下基礎。動物學綜合實驗的實踐項目分為必做和任選兩部分內容，但每個學生至少要選擇一個任選項目的實踐內容。[1]

2 動物學綜合實驗的具體內容

動物學綜合實驗的教學安排上改變了傳統動物學實踐課程的教學內容和教學方法，不再按照“動物學實驗”課程的形式，而是根據生物學培養目標對不同實踐技能的要求，相應地設置了以下4大模塊：其中①、②模塊可任選，③、④模塊為必做項目。4大模塊的具體訓練內容如下：

（1）動物的采集與培養：主要是水生無脊椎動物如原生動物——眼蟲、變形蟲、草履蟲的采集與培養；腔腸動物——水螅的采集與培養；扁形動物——渦蟲的采集與培養。[2]

（2）動物標本的制作：主要是浸制標本包括無脊椎動物及魚類、兩棲類和爬行類的整體標本和解剖標本制作；剝制標本包括大型爬行類、鳥類和哺乳類的剝制標本制作；玻片標本包括石蠟切片、冰凍切片和整體裝片等的標本制作和顯微攝影；昆蟲和其它節肢動物的標本采集與制作。[2]

（3）動物分類：參觀動物標本館和動物園，將館藏所有標本和動物園所有動物按綱目排列，附上標本照和活體照；將采集到的動物標本借助紙質工具書和網絡工具進行分類。最后提交動物名錄，內容包括照片、中文名、學名、分類地位，識別要點，主要分布和經濟生態價值等。[2]

（4）生理學設計性實驗：在這一模塊中，每4～6個學生組成一個實驗小組，要求學生根據實驗室現有設備條件，事前擬定實驗題目，在進入實驗室之前根據自選題目查閱有關文獻資料，綜述課題研究概況，設計好實驗方案，寫出較為詳細的實驗步驟。列出需要用到的化學藥品和實驗動物，教師準備好相關藥品和材料后，學生進入實驗室做好實驗準備工作，清洗玻璃儀器，配制實驗藥品，然后根據實驗方案和步驟開始實驗操作，獨立解決實驗過程中出現的一些問題，分析總結實驗的結果。最后以科研論文形式完成實驗報告并做PPT匯報，以便小組間的交流。

3 動物學綜合實驗的注意事項

3.1 充分利用實驗材料

在綜合實驗教學中，經常會用到相同的實驗材料，把動物形態學實驗和動物生理學實驗有機結合起來，可以使實驗材料得到充分利用，避免資源浪費，節省實驗經費。為此，在開展綜合實驗教學時，我要求學生事先設計好實驗步驟，比如用青蛙作實驗材料時，可先做動物生理學實驗，再做動物形態學實驗。同樣是生理實驗，順序也要合理安排，比如可先做心血管生理，再做神經電生理，最后做消化道平滑肌生理。用家兔作實驗材料時也是如此，生理實驗的安排應該是先做呼吸生理，再做循環生理，然后做泌尿生理，神經生理，最后做消化道平滑肌生理。生理實驗做完，再取動物的內臟如心、肺、肝、腎、胃、腸和生殖腺做成浸制標本或馬上做冰凍切片，或用固定液固定好供組織切片之用。這里的先后是指起始實驗的順序，都起始后各項實驗可以同時進行，因為每個小組有4～6個成員，成員之間可以合理分工，各司其責。endprint

3.2 論文寫作的基本要求

論文寫作要嚴格按照科研論文的格式，內容由8部分組成，即摘要（中英文）、關鍵詞（中英文）、引言、材料與方法、結果與分析、討論與小結、參考文獻和附錄。我們對學生的期待不是一定要拿出高水準的研究論文，而是通過論文寫作使他們獲得系統的科研訓練，養成實事求是的科研態度，具備創造性地解決問題的能力。

3.3 師生的地位和作用

生物科學綜合實驗是對學生科研素質的初步培養，也是對學生專業基本知識、基本技能和創新能力的一次檢閱和提高。學生經歷了一次完整的科學研究訓練，培養了他們的創新精神和各方面的能力，提高了綜合素質。動物學綜合實驗強化了學生的主體性，學生無疑成了學習的主體，但教師的主導地位如何體現呢？

由于在課程實驗教學中缺少科研訓練，學生到了畢業實習和畢業論文階段，往往不能提出自己的想法和可行性研究方案，只好按照導師實驗室原有的實驗方法和步驟開展實驗，這無疑削弱了畢業實習和畢業論文在培養學生創新能力方面所應起到的作用。而綜合性設計性實驗的訓練使學生真正成為學習的主體，他們可以有各種奇思妙想，只要方案切實可行，都可以準許探索。在教學過程中教師講得少，示范也少，只在適當時候給以線索和方法的提示和指導，其身份除了是學生學習的指導者，還可以是同學、助手甚至學生，這真正體現了教學關系的一種新理念。但教師角色的暫時轉換并不影響其主導地位，因為整個課程的編劇和總導演還是教師，只不過學生的表演和臺詞可以更自由地發揮而已。因此動物學綜合實驗的開展正以新的形式體現教師的主導地位和學生的主體地位。教師在這一模塊的主要作用在于引導學生勤于動腦和動手，大大地提高了他們對各種相關知識的運用能力。通過自主選題、自主探究也培養了學生的創新思維和實踐能力。學生在這一模塊中往往以極大的熱情投入到實驗活動中，他們在積極的探索過程中，小組成員之間互相交流，迸發出創造性的思想火花。整個實驗過程團結協作，最終圓滿完成各項實驗任務和論文寫作與交流，并獲得比較規范的開展科研活動和學術交流的能力。

4 動物學綜合實驗的地位和作用

4.1 有利于創新人才培養目標的實現

為順應社會發展對創新人才的需求，生物科學專業教育也不能偏離創新教育的培養目標。動物學綜合實驗在培養學生的創新能力方面起著不可替代的作用。因為不論在教學計劃的制定，還是教學大綱的編寫和教學計劃的實施過程中，始終圍繞著如何培養創新人才這個核心問題。教學內容的選擇也注重科研素質和創新能力的培養。比如動物的采集與培養，動物標本的制作和分類是從事動物學科研的基本技能，是必要的科研素質和創新的基礎，缺少這些技能，科研就成了無源之水，無本之木。設計性實驗則通過科研的全過程訓練，了解科研工作者的日常工作，嘗試創新思維和創造知識的基本方式。

4.2 有利于其它綜合實驗的開展

動物學綜合實驗作為“生物科學綜合實驗”的有機組成部分，不僅可以提高學生的動物學綜合實驗技能，也有助于其它綜合性實驗課程的開展，比如植物學綜合實驗中植物切片的制作和顯微攝影；細胞生物學綜合實驗中的動物細胞培養；“生態學和污染生態學綜合實驗”課程中的水樣采集和無脊椎動物培養，“藥用植物資源開發與利用綜合實驗”課程中的動物疾病模型的建立、生理指標的測定及病理切片的制作和觀察等。

4.3 有利于學生完成學業和就業

未經綜合實驗訓練的學生在畢業實習和畢業論文階段將非常被動。由于對畢業論文涉及到的實驗方法陌生，畢業前夕時間又很有限，大部分大四學生上半學年要考研究生、下半學年要考公務員和事業單位，尋找工作單位等，耗費了大量精力和時間。如果沒有提早進入科研實驗室接受科研訓練，想要順利完成整個畢業論文的計劃將會受到嚴重的影響。針對這一情況，綜合實驗的訓練對這部分同學就顯得尤為重要。通過綜合實驗課程對學生進行系統的科研訓練之后，學生再進實驗室開展畢業實習和畢業論文，情況就會完全不同，因為有了前一階段的思維和技能訓練，他們的思想變得活躍起來，具備了一定的科研素質，應對畢業實習和畢業論文顯得更加自信和從容。而將來繼續深造讀研的同學，可能還會用到一些在此階段學到的實驗技能，比如切片技術和顯微攝影。因此這門課程的開設可以使各類學生受益，無論是畢業后參加工作還是繼續深造，都毫無疑問地能發揮作用。

5 小結

動物學的教學的目不僅要求學生掌握扎實的動物學理論知識和基本技能，更需要具有發現問題、分析問題和解決問題的能力，以及具備創新精神、創新意識和創新能力等綜合素質。而開展動物學綜合性、設計性實驗，是生物科學創新人才培養不可或缺的重要一環，是實現生物科學創新人才培養目標的大勢所趨。動物學綜合性實驗可以培養學生的動物學綜合實踐技能，提高學生的觀察、分析、判斷和綜合的能力。而設計性實驗初步培養了課題選擇、文獻查找和綜述、材料準備、實驗操作和科研論文的寫作能力。

總之，課程組在動物學綜合實驗的教學實踐中大膽改革，敢于創新，沖破傳統教學觀念的束縛，把創新能力的培養融入到教學全過程中。在進一步提高學生動手能力的同時也通過一次完整的科學研究訓練，培養了學生的科研素質和協作精神，為進入畢業實習和畢業論文階段打下了扎實的基礎，也為繼續升學和就業提供了更多選擇。

參考文獻

[1] 江寰新.動物學課程建設與教學實踐[J].教育現代化，2017.17（4）：81-83.

[2] 楊秀平.動物生理學實驗（第2版）[M].北京：高等教育出版社，2009.endprint