[摘 要] “動物學(xué)”實驗是生命科學(xué)本科的專業(yè)基礎(chǔ)課程,在鞏固基礎(chǔ)知識與理論結(jié)合實踐中發(fā)揮著重要作用。隨著科技的進步,知識體系、人才培養(yǎng)模式及教育教學(xué)方法也隨之發(fā)生變化,因此,亟須進一步推動和加強實驗課程的改革和創(chuàng)新。從培養(yǎng)教師綜合素養(yǎng)、精進業(yè)務(wù)能力、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、革新教學(xué)模式、融入思想政治教育及建立科學(xué)客觀的評價體系等方面提出相應(yīng)的方案和措施,以期激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神,提高實驗教學(xué)效果,為全面提升高等院?!皠游飳W(xué)”實驗教學(xué)水平和質(zhì)量提供新途徑和新方法。
[關(guān)鍵詞] “動物學(xué)”實驗;高等院校;實驗教學(xué);教學(xué)改革;教學(xué)模式
[作者簡介] 田 然(1990—),女,四川綿竹人,理學(xué)博士,南京師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院副教授,主要從事比較基因組與分子進化研究;徐士霞(1978—),女,山東鄒城人,理學(xué)博士,南京師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院教授,主要從事動物分子遺傳學(xué)與進化發(fā)育遺傳學(xué)研究。
[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-9324(2023)09-0000-04 [收稿日期] 2022-07-05
“動物學(xué)”實驗是生物科學(xué)本科專業(yè)人才培養(yǎng)方案中的重要組成部分,不僅有助于學(xué)生鞏固和運用動物學(xué)基礎(chǔ)理論和基本知識,而且是培養(yǎng)學(xué)生基本實驗技能、鍛煉獨立操作能力和團隊協(xié)作能力的有效手段,對提高學(xué)生的科研思維、科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力具有重要作用[1]。傳統(tǒng)的“動物學(xué)”實驗課程通常包括動物形態(tài)結(jié)構(gòu)觀察、解剖實驗及系統(tǒng)分類等,其目的是通過對外部和內(nèi)部器官結(jié)構(gòu)的觀察,使學(xué)生進一步掌握各門類動物的主要特征,以及動物由低等到高等、由簡單到復(fù)雜的進化路徑及其與特殊生態(tài)環(huán)境適應(yīng)的關(guān)系,加深學(xué)生對理論知識的理解記憶。然而,隨著生命科學(xué)領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展,知識體系在不斷更新,學(xué)生的認知規(guī)律也有所改變;特別是受新冠肺炎疫情的影響,多個理論課程紛紛轉(zhuǎn)入線上教學(xué),實驗課程面臨著新的挑戰(zhàn),進一步凸顯了“動物學(xué)”實驗教學(xué)改革的必要性。本論文分析了傳統(tǒng)教學(xué)模式的不足,并從7個方面進行經(jīng)驗總結(jié),以期為“動物學(xué)”實驗教學(xué)改革提供新思路,提高“動物學(xué)”實驗教學(xué)效果,進一步提升教育教學(xué)質(zhì)量,同時促進其他相關(guān)系列課程的建設(shè)。
一、加強青年教師的綜合素質(zhì)培養(yǎng),提高對實驗教學(xué)的重視
青年教師是高等學(xué)校教師隊伍發(fā)展的骨干和后續(xù)力量,助力青年教師的成長是學(xué)校師資隊伍建設(shè)的關(guān)鍵所在。然而,當前部分高校仍存在重科研而輕教學(xué)的思想,特別是對于青年教師,身兼科研和教學(xué)雙重任務(wù),對科研的積極性很高,但對于教學(xué)卻不夠重視,尤其是實驗教學(xué)方面,缺乏系統(tǒng)的培訓(xùn),探索和革新的積極性尤為不足。因此,作為一線的教師,要從戰(zhàn)略高度認識實驗教學(xué)的重要性,不斷提升專業(yè)能力,加強綜合素質(zhì)的培養(yǎng)[2]。為進一步提高青年教師的教學(xué)能力水平與綜合素質(zhì),保障高校教育教學(xué)活動高質(zhì)量、高效率地運行,須合理制定成長目標和成長方案,建立一對一教學(xué)導(dǎo)師制度,實施骨干教師示范引領(lǐng),通過開展骨干教師示范課及學(xué)術(shù)沙龍等,讓青年教師有“師”可“遵”、有“范”可“?!?,并將“傳幫帶”幫扶活動滲透到日常教育教學(xué)活動中[3];建立教學(xué)團隊和教研組,通過學(xué)習(xí)實驗教學(xué)團隊中資深教授的教學(xué)經(jīng)驗和教學(xué)方法,迅速提高教學(xué)業(yè)務(wù)能力;正確利用教學(xué)資源平臺,通過在線備課、授課培訓(xùn)打卡,深化能力素質(zhì),提升教師專業(yè)能力;積極參加教研組定期組織的教學(xué)和教改研討會、學(xué)校組織的名師培訓(xùn)班及新教師技能大賽等,在實踐中提升青年教師對課程的理解和對教學(xué)方法的掌握,促進其教學(xué)組織能力、教育科研能力、語言表達能力、與學(xué)生交往能力等綜合素質(zhì)的提高,引領(lǐng)教師爭先出彩。
二、將科學(xué)研究引入實驗教學(xué)
實驗教學(xué)是理論聯(lián)系實踐的重要環(huán)節(jié),但絕不是理論課程的簡單重復(fù)。實驗內(nèi)容除了要與理論課程大綱同步配套以外,還應(yīng)注重本領(lǐng)域重要科技成果的引入,不斷地保持課程內(nèi)容的吸引度和新穎性,將科研與教學(xué)結(jié)合,達到教學(xué)融入科研、科研促進教學(xué)的目的,以提高實驗教學(xué)水平。以兩棲類身體結(jié)構(gòu)適應(yīng)性特征研究為例,首先,引入著名兩棲爬行動物學(xué)家趙爾宓院士的事例,趙爾宓院士從事兩棲爬行動物學(xué)研究五十余年來,撰寫多篇學(xué)術(shù)著作系統(tǒng)總結(jié)了我國爬行動物分類方面的研究成果。通過在課堂內(nèi)引導(dǎo)學(xué)生認識和了解我國的著名科學(xué)家,有助于幫助學(xué)生增加民族自信。然后,對我國近些年兩棲爬行領(lǐng)域取得的重要研究進展進行介紹,包含多樣性調(diào)查研究、保護理論和方法、譜系地理和適應(yīng)性進化研究等,強調(diào)我國科研工作者在兩棲爬行領(lǐng)域取得的前瞻性和創(chuàng)新性成果,以此拓寬學(xué)生的知識面,并激發(fā)學(xué)生對動物學(xué)研究的興趣。進而切入本節(jié)課學(xué)習(xí)的重點和難點,要求學(xué)生在觀察骨骼系統(tǒng)進化時,注意附肢骨的結(jié)構(gòu)組成,并列舉幾個附肢丟失的典型物種,例如蛇和少數(shù)蜥蜴,再介紹其附肢丟失的分子遺傳學(xué)機制和進化發(fā)育機制,相關(guān)基因和調(diào)控元件的進化、表型改變與環(huán)境適應(yīng)之間的關(guān)系等。這種將實驗教學(xué)與科學(xué)研究相互滲透的模式,既能豐富實驗課程,促進學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,也能激發(fā)他們的創(chuàng)新精神和探索意識。
三、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,提高學(xué)生動手操作能力
多數(shù)生命科學(xué)專業(yè)學(xué)生會在生命科學(xué)競賽、大學(xué)生創(chuàng)新項目、畢業(yè)設(shè)計及今后的研究生深造中用到實驗設(shè)計和實驗操作技能。尤其是在科學(xué)研究中,常常會用到斑馬魚、小鼠、大鼠、非洲爪蟾等模式動物,學(xué)生實驗操作的順利與否直接決定了課題的進展和質(zhì)量[4]。因此,重視實驗動物的教學(xué)不僅可以訓(xùn)練和規(guī)范學(xué)生的操作技能,而且為以后的科學(xué)研究打下堅實的基礎(chǔ)。比如,在魚類身體結(jié)構(gòu)適應(yīng)性特征觀察教學(xué)中,主要以鯽魚為例,要求學(xué)生對外形、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和骨骼進行觀察。較鯽魚而言,斑馬魚體型小,在實際解剖過程中需要借助解剖顯微鏡進行操作,可能存在一定的困難。因此,教師可以在鯽魚解剖的基礎(chǔ)上,增加興趣小組環(huán)節(jié),鼓勵學(xué)生挑戰(zhàn)自我,對斑馬魚主要內(nèi)臟器官,如肝臟和腸道進行組織取樣,不僅可以借助斑馬魚進一步鞏固已經(jīng)掌握的知識,同時學(xué)習(xí)解剖顯微鏡的使用,熟悉顯微解剖操作要領(lǐng),練習(xí)解剖技巧。在哺乳類身體結(jié)構(gòu)適應(yīng)性特征研究教學(xué)中,可對實驗小鼠的品系選擇、繁殖和飼養(yǎng)等實驗動物常規(guī)操作進行介紹,在基礎(chǔ)解剖和形態(tài)觀察的基礎(chǔ)上,增加一些實驗動物實用技能訓(xùn)練,如抓取固定、取血及灌胃、尾靜脈注射、腹腔注射、肌肉注射等多種給藥方式;同時,加強對實驗動物福利理念的培養(yǎng),這將有助于學(xué)生快速融入未來的科研工作,并能合理地善待實驗動物,意義非凡。
四、開啟線上與線下相結(jié)合的教學(xué)實踐模式
疫情防控期間,線上教學(xué)成為學(xué)生學(xué)習(xí)的主要渠道。線上教學(xué)有其獨特的優(yōu)勢,教師在課前可整合多種信息資源,將相關(guān)課件、電子書籍、材料等推送給學(xué)生,幫助學(xué)生完成預(yù)習(xí)和知識拓展;課上教師利用學(xué)習(xí)平臺,及時查看學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài),測試完成程度,強化學(xué)生對課程知識的理解和掌握;教師可以通過學(xué)生反饋的信息及時調(diào)整教學(xué)方法,增強教學(xué)效果,提升業(yè)務(wù)能力,從而實現(xiàn)“教”與“學(xué)”的雙贏。然而,“動物學(xué)”實驗是一門實踐性較強的課程,而實驗操作內(nèi)容不適合線上教學(xué),這使得全面開展線上實驗授課存在一些問題[5]。因此,教師在實驗教學(xué)過程中應(yīng)充分利用多種教學(xué)資源,汲取線上和線下教學(xué)的優(yōu)點,將二者有機結(jié)合。例如,在第一章《原生動物實驗》教學(xué)中,將采集和培養(yǎng)草履蟲、眼蟲的過程錄制成視頻向?qū)W生展示,相比于枯燥的文字而言,學(xué)生更愿意從視頻中了解原生動物實際的生活環(huán)境和采集方法,從第一堂課開始培養(yǎng)學(xué)生對實驗課程的興趣,激發(fā)學(xué)生的積極性,是一個良好的開端。在各門類動物解剖教學(xué)中,教師可提前進行預(yù)演,將具體操作步驟和解剖過程制作成視頻或微課等多媒體課件,將學(xué)生需要掌握的結(jié)構(gòu)和器官在視頻或者圖片中重點標注。在線下課程中,學(xué)生可反復(fù)觀看關(guān)鍵性操作步驟,既直觀又高效,針對性更強。課后學(xué)生可線上提交實驗報告、實驗操作視頻,分享學(xué)習(xí)心得和感悟,鼓勵學(xué)生提出意見和建議,教師及時調(diào)整課程教授方法,以期獲得良好的教學(xué)效果。
五、改進實驗教學(xué)模式,鼓勵走出課堂
傳統(tǒng)實驗課程大多是在固定的教室和固定的時間,按照規(guī)定的教學(xué)方案給學(xué)生授課,學(xué)生只需要根據(jù)教師的講解和實驗的流程一步步操作,就能順利完成課程任務(wù),但久而久之,學(xué)生可能會對這種授課形式感到厭倦,對實驗課失去興趣,難以調(diào)動積極性[6]。高等院校要充分利用產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的發(fā)展優(yōu)勢,發(fā)展教學(xué)的多樣性,建立開放性課堂,帶領(lǐng)學(xué)生走出教室,進入動物園、植物園、海底世界、城市公園觀摩學(xué)習(xí),或是組織學(xué)生進行近郊實習(xí),感受大自然,并實地驗證課堂所學(xué)動物學(xué)知識和理論,從而做到認識科學(xué)、熱愛科學(xué)、利用科學(xué);可與多家本地動物保護機構(gòu)合作,如南京江豚水生生物保護協(xié)會、南京野鳥保護協(xié)會等,鼓勵學(xué)生參加長江江豚保護、愛鳥周等線上線下公益活動,讓學(xué)生加入活動組織者或科普志愿者等行列中,在對公眾宣傳保護知識和保護理念的同時,也對所學(xué)理論知識有更加感性的認識和理解,并發(fā)揮其在野生動物保護中的作用,這對樹立生態(tài)保護意識、積極參與生物多樣性的保護尤其重要。
六、將思想政治教育滲透到實驗教學(xué)中
2016年12月,習(xí)近平總書記在全國高校思想政治工作會議上提出了“各類課程與思想政治理論課同向同行,形成協(xié)同效應(yīng)”的教育理念[7]。在此背景下,在高校課程中融入思想政治建設(shè)顯得尤為重要。課程思政的實施主要依托于課程,在踐行過程中,需要將思想政治教學(xué)理念及內(nèi)容滲透到專業(yè)教學(xué)中,確保能夠通過專業(yè)教學(xué)強化思想政治教育?!皠游飳W(xué)”實驗課程不同于一般理論課程,需要在專業(yè)知識體系下,增強實驗操作能力,因此,需要教師具備更為全面的專業(yè)知識和技能[8]。此外,“動物學(xué)”實驗課程具有很強的實際應(yīng)用性,像解剖方法、動物識別和分類等可在平時生活中進行運用和鑒別。特別對于以后從事中學(xué)生物教師的學(xué)生來說,在以后的生物教學(xué)中也能運用相關(guān)實驗技能,具有很強的實踐性。因此,將課程思政融入“動物學(xué)”實驗課程教學(xué)中,可廣泛地引發(fā)學(xué)生的共鳴,從而引導(dǎo)學(xué)生建立正確的價值觀念。在教學(xué)過程中,不僅需要對知識點進行層層梳理,同時也需要加強思想道德教育,對學(xué)生進行正向的引導(dǎo),讓學(xué)生能夠認識到學(xué)科內(nèi)涵和系統(tǒng)知識的重要性,以便今后在工作崗位上能肩負起相應(yīng)的職責,更好地完成工作任務(wù)。此外,可以引入一些經(jīng)典案例進行借鑒和反思,比如在17世紀至20世紀期間,國外不少動物探險考察隊到我國收集樣本,包括多種珍稀動植物樣本,導(dǎo)致我國重要生物資源流失。而如今,隨著我國生命科學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展,培養(yǎng)了一批批杰出的生物學(xué)家,我們自己可以進行動植物資源樣本收集和分類學(xué)研究,為生物資源的開發(fā)和利用提供科學(xué)依據(jù)。在基礎(chǔ)教學(xué)知識的講解下,通過相應(yīng)的案例分析,實施思想政治教育,讓學(xué)生樹立民族自信和文化自信,激發(fā)學(xué)生的科研興趣,培養(yǎng)鉆研能力,從而弘揚社會主義核心價值觀。
七、建立科學(xué)客觀的評價體系
在“動物學(xué)”實驗課程教學(xué)后,學(xué)生通常只需要按照教師的要求完成相應(yīng)的課后作業(yè),一般包括繪制形態(tài)解剖圖,比如繪制環(huán)毛蚓的橫切面、縱切面、消化系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)等,或者是課堂上跟隨教師的講解和演示,解剖某特定組織器官,指明特殊器官的所在位置和功能,如鰲蝦的步足、河蚌的足神經(jīng)節(jié)等。傳統(tǒng)的考核體系主要是教師基于學(xué)生實驗報告的完成情況及實驗課上的表現(xiàn)情況給予合適的分數(shù),但缺乏客觀和科學(xué)的評價,學(xué)生難以知曉并改進作業(yè)中存在的問題,因此,建立完善和科學(xué)的教學(xué)評價體系,有利于學(xué)生對知識點的進一步理解[9]。教師在根據(jù)實驗報告評價的基礎(chǔ)上,可增加隨堂檢測,即對學(xué)生的實驗操作進行當堂打分,明確學(xué)生的扣分點并給出具體的提交建議;此外,建立實驗隨機分組,實行小組內(nèi)和小組間的互相評價,并對評價過程進行記錄。通過教師評價、組內(nèi)評價、組間評價及過程評價的有機結(jié)合,使學(xué)生充分認識自身的問題和不足,采取有針對性的改進,實現(xiàn)知識增長和能力提升,從而讓教學(xué)評價方式更為客觀和具體。
實驗教學(xué)是高校教育體系中必不可少的部分,在復(fù)合型高素質(zhì)人才培養(yǎng)中發(fā)揮著重要作用。在原有教學(xué)方式的基礎(chǔ)上,“動物學(xué)”實驗課程推陳出新,致力改革,重視青年教師業(yè)務(wù)能力和綜合素質(zhì)的鍛煉。通過教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化和教學(xué)模式的改進,豐富且新穎的教學(xué)內(nèi)容更易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動其學(xué)習(xí)積極性。同時,在對知識進行層層梳理的基礎(chǔ)上融入思想政治教育,幫助學(xué)生樹立正確的價值觀。然而,實驗教學(xué)的改革是一項長期的任務(wù),需要不斷地探索創(chuàng)新,摸索行之有效的方案,才能為生命科學(xué)領(lǐng)域輸送更為優(yōu)質(zhì)的人才。
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Teaching Reform and Practice of Zoology Experiment Course
TIAN Ran, XU Shi-xia
(School of Life Sciences, Nanjing Normal University, Nanjing, Jiangsu 210023, China)
Abstract: Zoology experiment is a basic course for life science undergraduates, which plays an important role in consolidating basic knowledge and combining theory with practice. With the progress of science and technology, knowledge system, talent training mode and teaching methods also change, so it is urgent to further promote and strengthen the reform and innovation of experimental courses. This study proposes corresponding schemes and measures from the aspects of cultivating teachers’ comprehensive quality, improving their professional ability, optimizing teaching content, reforming teaching mode, integrating ideological and political education and establishing scientific and objective evaluation system, so as to stimulate students’ learning enthusiasm, cultivate innovative spirit and improve experimental teaching effect. It provides a new way and method for comprehensively improving the level and quality of zoology experiment teaching in colleges and universities.
Key words: zoological experiment; colleges and universities; experimental teaching; teaching reform; teaching mode