王靜 胡廣東
摘 要:動物生理學實驗是動物生理學的配套課程,也是動物科學(畜牧)和動物醫(yī)學(獸醫(yī))專業(yè)學生的專業(yè)基礎課,更是主要實踐環(huán)節(jié)之一,因此在農(nóng)學學科中具有重要地位。國家宏觀指導政策的調(diào)整及農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展,對于動物科學、動物醫(yī)學人員的要求越來越高,除具備解決實踐問題的能力之外,還要求有一定專業(yè)創(chuàng)新能力,因此動物科學、動物醫(yī)學本科教學就不能僅滿足于現(xiàn)狀,應及早采取應對措施,而動物生理學實驗通常開設在大一第二學期,此時學生思維活躍,是第一次接觸活體動物實驗,這個時間是培養(yǎng)大學生科研素養(yǎng)及激發(fā)其創(chuàng)新意識的關鍵時間點,因此,將動物生理學實驗與大學生科研訓練計劃(SRP)進行有機整合,可能是培養(yǎng)動科、動醫(yī)本科生對專業(yè)學習興趣及提高實踐創(chuàng)新能力的中心環(huán)節(jié)。
關鍵詞:動物;生理學實驗;課程教學;構建與實踐
一.動物生理學實驗教學新模式的指導思想與目標
石河子大學的辦學類型定位是堅持走新型應用型地方綜合大學發(fā)展的道路,以培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)業(yè)能力的高素質應用型、復合型人才為主,而畜牧學是我校重點建設支撐新疆和兵團產(chǎn)業(yè)轉型升級與向南發(fā)展急需的學科,因此動物生理學實驗課程新模式的指導思想必然圍繞學校定位與學科優(yōu)勢展開,確立以高素質創(chuàng)新性為培養(yǎng)目標,教學改革圍繞具有創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的人才展開。
二. 引進虛擬仿真動物生理學實驗教學項目,將現(xiàn)代信息技術融入實驗教學
虛擬仿真動物生理學實驗教學可將現(xiàn)代信息技術融入實驗教學項目中,以虛擬的實驗動物,虛擬的試驗設備及虛擬單實驗操作彌補現(xiàn)實實驗教學學時不足,操作失誤導致實驗動物死亡等實驗缺陷,通過逼真的數(shù)據(jù)體驗和分析,拓展實驗教學內(nèi)容的廣度和深度,大大延伸了實驗教學的時間和空間,提升實驗教學質量和水平。由于實驗課時的安排有限,通常只進行獨立的胸內(nèi)負壓的測定實驗和呼吸運動的調(diào)節(jié)實驗,只簡單證明胸內(nèi)負壓存在及完成實驗項目中呼吸運動的調(diào)節(jié)因素,學生沒有自主學習的條件和動力,更談不上去進一步設計實驗解決實際生產(chǎn)生活中可能存在的問題了,而虛擬仿真動物生理學實驗教學是基于真實研究的數(shù)據(jù),利用虛擬仿真技術,將上述耗時較長的實驗設計成虛擬仿真實驗,通過創(chuàng)立虛擬胸內(nèi)套管,在虛擬的家兔體上完成胸內(nèi)負壓的測定及呼吸運動的調(diào)節(jié)因素,使這兩個實驗既獨立又層層深入,相互聯(lián)系,讓學生在虛擬條件下完成實驗操作,通過逼真的數(shù)據(jù)體驗,使學生享受模擬操作、逼真的數(shù)據(jù)分析、嚴密的邏輯推理及對胸內(nèi)負壓的形成機制、呼吸運動的調(diào)節(jié)機制的深刻理解所帶來的樂趣,從而加強學生的科研思維訓練。
三.引進更新實驗設備,生理信號采集系統(tǒng),優(yōu)化實驗教學手段
動物生理學實驗中的手術操作僅用語言描述無法清楚讓學生領悟其中要點,老師的示教過程是必須的,但是老師示教需要邊講解邊手術,不僅浪費時間,而且只有少部分同學可以看清楚操作細節(jié),所以可以將復雜難以講述的實驗拍攝制作視頻(或者網(wǎng)絡清晰的實驗操作鏈接),以慕課形式提前推送到學生手機,利用手機簡易操作模式改進教學手段,全面提高教學質量,最大程度減少因為學生失誤造成實驗動物死亡等實驗失敗情況的發(fā)生,充分保證學生學習的積極性和動手操作的主動性,保護學生自信心。
四. 優(yōu)化課程設置,有意識培養(yǎng)大學生創(chuàng)新能力
傳統(tǒng)的動物生理學實驗教學附屬于動物生理學理論教學,側重經(jīng)典理論的驗證,學生被動接受實驗結果,結論標準化,實驗報告分析內(nèi)容單一,模式化,毫無新意。很顯然,這種教學模式極大的束縛了學生的創(chuàng)造性,限制了學生的探索,非常不利于大學生獨立人格的培養(yǎng),創(chuàng)新意識的培養(yǎng),鑒于這種情況,我院鼓勵教師對課程設置進行大膽改革,將動物生理學實驗設立為一門獨立的課程,動物生理學理論課程和實驗課程教師為一人,鼓勵教師開拓創(chuàng)新,理論課程緊跟科技前沿,實驗課程鼓勵師生大膽創(chuàng)新。這類“非標準實驗”貼近生活,材料易得,可充分調(diào)動大學生好奇心,加之剛剛完成類似恒溫平滑肌槽的操作,對實驗操作熟悉,實驗原理清晰,此時學情最合適進行大學生科研訓練計劃,在這個過程中引導學生發(fā)現(xiàn)問題,培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力及團隊協(xié)作精神,真正實現(xiàn)培養(yǎng)大學生創(chuàng)新意識。
五. 注重總結,完善考核評價體系,制定課程獎勵制度
實驗報告通常包括實驗過程記錄,實驗結果和實驗分析與總結三部分組成,它不僅有助于學生梳理知識脈絡,掌握實驗原理,同時也提高了學生邏輯歸納、綜合分析、文字表達的能力,從這個意義上說,實驗報告其實就是簡化的科技論文,而一篇科技論文的關鍵,除了基本的書寫格式外,最主要的特點是立題新穎,能夠解決某個關鍵問題。這些利用實驗技術解決新問題的同學,應該鼓勵他們按照科技論文的規(guī)范和要求書寫實驗報告,這對大學生尤其是低年級學生來講是極大的挑戰(zhàn)和機遇,而對這類學生,在成績評價中不能單單以實驗報告、實驗操作作為唯一依據(jù)打分,因為這種考核方式不能夠全面反映學生的能力。因此,我們逐步完善學生動物生理學實驗評價體系,將現(xiàn)有30%平時成績,40%實驗報告成績和30%實驗操作三大部分擴展為20%平時成績,50%實驗報告成績(其中20%為創(chuàng)新實驗成績,30%為實驗報告基礎分),30%實驗操作,充分調(diào)動同學設計實驗做實驗的積極性。
六.結語
人才培養(yǎng)任重道遠,傳統(tǒng)的動物生理學實驗的教學模式已經(jīng)不適應創(chuàng)新型人才的培養(yǎng),為了進一步推動大學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng),營造創(chuàng)新范圍,創(chuàng)造性的改變這種傳統(tǒng)模式,最大限度的利用實驗室,拓展實驗教學內(nèi)容的廣度和深度,大大延伸實驗教學的時間和空間,最終實現(xiàn)提升實驗教學質量和水平。
作者簡介:
王靜,石河子大學 動物科技學院;通訊作者:胡廣東。