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.
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
表2 实验操作考查题
序号
题 目考查重点1
用所提供材料从鱼类抽血抗凝剂使用、插针位置和抽取量2
用所提供材料制作血涂片载玻片使用、血滴位置和推膜角度3
正确解剖鱼类左侧体壁切开顺序及鳃盖去除4
按顺序取下对虾的19对附肢,并说出相应名称取附肢顺序和功能名称的统一性5
正确解剖虾类剪开外骨骼方向和去除6
检索所给鸟类标本为何目正确使用鸟类检索表7
测量鱼类的体长、全长和体高区别体长、全长的概念8
制作鱼类的浸制标本浸泡液配置、腹腔注射9
根据提供的昆虫标本制作二歧式检索表检索表制作原理和昆虫分类特征10用所提供材料从鹌鹑抽血翼基部动静脉区分及抽血方向
2 野外实习改革
野外实习是“动物生物学”教学的重要组成部分,是课堂教学的继续与深化.野外实习的综合性和实践性是课堂教学所不能代替的.在野外实习中,学生可以通过对各种类型的动物分布和辨别,了解动物及其
生活环境的适应;通过观察、采集、分类、制作标本等方面的实践,掌握动物学野外研究的基本方法.〔7〕因
此,野外实习是培养学生理论联系实际、训练学生工作能力的重要环节.根据多次指导野外实习的经验,我们从实习方案、实习内容和实习考核方法等方面探讨了动物生物学野外实习的教学改革.
2.1 实习方案和内容改革
“动物生物学”野外实习长期来采用集中定点定时方式进行,选择浙江新昌长沼水库库区作为实习基地,每年6月底集中一周时间带领学生进行野外实习,同时安排一周时间进行室内标本制作.这种定点野外实习方式存在动物类群多样性不够丰富,生态类型单一等不足.由于动物的发育和活动存在明显的季节性,因此定时进行野外实习不能对实习地的动物类群及其生命活动规律得到较全面和完整的认识.实习内容中,标本采集和标本制作的比例过大,过多的采集标本会对动物资源造成破坏,不利于提高学生保护野生动物的意识.因此,我们对实习的方案和内容进行了改革.(1)采取增加短时间的分散实习,让学生了解不同季节动物种类的变化和不同环境下动物种类的差异,达到丰富实习内容,提高实习效果的目的.依据课堂教学进度,安排相应的实习内容,有利于把课堂教学与实习有机地结合起来.如学习“昆虫纲”后安排学生进行校园昆虫的采集和标本的制作.学习“鸟纲”后安排学生到校园及周边公园观测常见鸟类的多样性.使学生接触到较多的生态景观,更好地理解动物对环境的适应性和生态多样性保护的意义.学习“脊椎动物亚门”后安排学生参观各种经济动物养殖场,如绍鸭原种场、越州鸡养殖场、水产养殖场(包括甲鱼、鳄鱼、鳄龟、对虾、四大家鱼等).邀请养殖场的专业技术人员给学生进行讲解,让学生了解经济动物的养殖技术,同时了解养殖业的现状、存在的问题和发展趋势.激发学生学习和科研开发的积极性.(2)举办“野生动物多样性保护宣传”活动,每年4～5月,结合全国爱鸟周和野生动物保护宣传月活动,举办“野生动物多样性保护宣传”活动,活动的全过程从标本和展板的准备、场地的布置、人员的组织、知识的讲解等都要求学生完成,培养学生的组织、表达能力,提高学生学习的兴趣和保护野生动物的责任性.(3)实习中只采集数量较多的昆虫、鱼类、两栖类和啮齿类学习标本制作,其它类群动物采取只观察不采集的做法,借助摄象机和照相机记录并制成课件,供学生分类鉴定.同时增加生物多样性、动物行为、生态保护等研究内容.使实习内容由采集和物种识别为主转变为数据采集和定量研究为主.增强学生爱护自然、保护动物资源的意识.
2.2 实习考核方法改革
传统的野外实习内容包括各门、纲代表动物的野外生态观察、采集、分类鉴定、标本制作及检索表的使用等.〔8〕我们改变野外实习只在动物的辨认、标本的采集制作层次上,把加强技能训练和提高学生科研素质作为实习的指导思想.对野外实习的考核方法进行了改革,以利于更有效地完成野外实习的学习任务.在野外实习中首先明确目标:(1)现场识别100种左右昆虫,鱼类、两栖类、爬行类、鸟类、哺乳类各20种;(2)完成综合考察报告,内容包括实习地的自然环境概述,生物资源概述,实习所认识的动物种类、观察到
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的动物生态类型、生活习性等,探讨动物与环境的适应性.实习期间把全班学生分成4组,每组10人左右,对动物采集、观察记录、标本处理制作、分类鉴定等进行分工合作,每组拟定一个带有研究性质的小课题,进行短期的调查研究,并形成研究报告.小组间展开竞赛和交流活动,各组派代表进行答辩,介绍采集、观察到的种类和动物的生态环境、生活习性,展示制作的标本的完整性和丰富性.评定成绩作为小组成员的集体成绩.这个过程既让学生参加了科学研究,提高了科学素养,又能培养学生工作和相互协作的能力,充分发挥学生的主观能动性.实习结束要求学生完成综合考察报告,总结实习的收获和提出合理建议等.评定成绩作为学生的个人成绩.实习总成绩由集体成绩和个人成绩两部分组成.结合野外实习的实际,我们为学生提供的部分研究性质的小课题:
(1)山溪水域鱼类的多样性调查;
(2)不同生态环境下鸟类种类和数量的差异;
(3)环境差异(原始山林、水库、农田、草丛)对动物资源和分布的影响;
(4)不同生态环境下两栖类的分布及多样性调查;
(5)重要昆虫类群的发育差异比较.
经过多年动物生物学实践教学改革的探索和实践,我们已经形成了一套适合生物科学本科学生的实践教学创新体系.该创新体系与传统的动物生物学实践体系相比,在学生基础知识把握、参与积极性、知识的实践应用上都有显著的改善.实践证明,在动物生物学实验及野外实习过程中开展设计性实验和研究型学习,有利于培养和提高学生的实验操作能力、野外工作能力、基本科研能力以及创新思维能力.该创新体系加强了动物生物学理论与实际生产生活相结合的内容,在高校应用型、创新型人才培养中具有积极的作用.
参考文献:
1 张迎梅,包新康,张立勋等.动物生物学实验改革与创新性人才培养〔J〕.高等理科教育,2008,2:55-57. 2 彭红元.动物生物学教学改革探讨〔J〕.科学教育,2008,14(1):8-9.
3 黄诗栈.动物生物学实验教学改革探讨〔J〕.中国大学教学,2007,2:20-22.
4 姜祥君.动物生物学实验教学改革探索〔J〕.实验室研究与探索,2006,25(9):1115-1116.
5 沈文英,祝尧荣.结合农业现状 改革大学动物学实验内容〔J〕.绍兴文理学报,2002,22(2):69-71.
6 阳光绪,杨帆.动物生物学实验考核方法的探讨〔J〕.成都教育学院学报,2003,17(11):14-15.
7 邹佩贞,温彩燕.浅谈动物学野外实习教学改革〔J〕.中山大学学报论丛,2001,21(5):211-213.
8 唐鑫生.动物学野外实习管理模式探讨〔J〕.生物学杂志,2006,23(3):56-58.
Reform of the Animal Biology Practical
Teaching to Cultivate Innovative Students
Shen Wenying Shou Jianxin Zhu Y aorong
(Department of biology,C ollege of Life Sciences,Shaoxing University,Shaoxing,Zhejiang,312000)
Abstract:The practical teaching reform in animal biology is discussed in this paper.In order to prom ote g ood teaching effects and im prove students’com prehensive and innovative abilities,the reform focuses on the experimental teaching means and contents,experiment evaluation,the designing,contents and evaluation of field practice by adv ocating the re2 search-based learning.The reform can produce a marked effect on cultivating innovative students.
K ey w ords:animal biology;practical teaching reform;research-based learning;innovative abilities下载本文
