高校动物学实验课教学改革雏议
摘要】随着教育观念和人材培养模式的转变,现代教育理念已从知识型、智能型教育转向素质教育、创新教育。在强调“实验教学应以能力培养为中心”的教学改革过程中,动物学实验教学已在教学内容、实验教材、教学方法、教学手段、实验课考核方式等方面进行了改革,并取得了较好的成效。然而,在全面实施素质教育和创新人才培养的今天,动物学实验教学改革是一项复杂而艰巨的任务,仍有许多问题值得进一步探讨和解决。随着实验教学改革的不断深入,动物学实验教学在提高学生素质和培养全面发展的创造性人才方面将会发挥更大的作用。
【关键词】动物学 实验课教学改革 高校 1 前言 动物学是研究动物的的形态结构、分类、生命活动及其与环境的关系和发生发展规律的一门基础科学,在整个生物科学体系中占有重要的地位。动物学不仅在科学技术、社会生活等方面有着重要的作用,而且是进一步学习生物专业其他相关课程的基础。 动物学教学由理论教学和实践教学(包括实验教学和野外实习)两部分构成。理论教学是对各门类代表动物的形态结构、器官系统及其生理机能、分类、生态、进化地位等进行理论性的讲授,而实践教学则是理论教学的延伸。 动物学实验教学是动物学教学的一个重要组成部分,对于提高学生的学习兴趣,加深对基础知识的理解,培养基本实验技能和加强动手能力等方面都具有重要意义。对于每个生物学专业或相关专业的大学生来说,掌握熟练和规范的实验操作技能也是必须具备的基本素质。传统的动物学实验教学的主要目的是验证和巩固理论课中讲授的知识并传授基本操作技能,实验内容相对单纯,教学方法和手段不完善,实验材料完全由老师准备,教学指导书有关的实验步骤介绍详细,在实验课中教师手把手地教,学虽然理解了理论课堂学到的知识,但不能独立处理、观察和分析实验过程中出现的问题。学完课程以后或走上工作岗位遇到一些曾经做过的实验也不能很好地独立完成,对于新的实验更是无从下手,无法适应当前中学新一轮课程改革的需要。 随着教育观念和人材培养模式的转变,现代教育理念已从知识型、智能型教育转向素质教育、创新教育[1]。在强调“实验教学应以能力培养为中心”的改革过程中,从传统性实验教学转变为培养学生实践能力与探索精神、提高学生综合素质的现代教育是动物学实验教学改革探索和追求的目标。为此,许多高校动物学教师在动物学实验教学改革中做了大量的探索性尝试并取得了一定成果,但教学改革是一项复杂而艰巨任务,仍有许多问题值得进一步探讨和解决。 2 教学内容和实验教材的改革 实验教学改革与建设的基本原则是培养学生技能。为了加强实验课这一重要的实践教学环节,需要正确处理好实验课与理论课的关系,把实验课从理论课中分离出来,使实验课既配合理论课,又具有相对独立性。 2.1 改革实验教学内容,优化实验类型,注重学生创新能力培养 实验内容的改革是实验教学改革的灵魂,直接影响学生创新能力的培养。 改革实验教学内容、优化实验类型的具体措施包括:精减、合并或演示形态解剖实验并尽可能将其与生理机能、生命活动联系起来,增加室外观察、采集、培养和标本制作等内容,开设自选性实验和设计性实验,引导学生利用实验材料,联系所学的理论知识选择和自行设计一些探索性实验等等。 2.2 加强生物多样性的实验教学力度,适应环境保护和生物多样性保护的需要 动物学的教学内容主要包括三个部分：形态解剖、系统进化和生物多样性。前面两个部分是动物学教学内容的主体，也是动物学实验教学内容的主体，第三部分在原来的动物学教科书中内容很少。近年来，由于环境保护和生物多样性保护意识的增强，以及人们社会生活的日益丰富，许多以前很难见到的生物种类已经走入人们的日常生活。在这样的背景下，生物多样性的教学内容也逐渐成为动物教学的重点之一，因而在动物学实验教学中加强生物多样性实验教学的内容很有必要[3～4]。 2.3 根据地方特点或新的教学大纲,改编实验教材 最早出版的几套动物学实验教材主要与普通动物学相匹配。由于地区差异及专业培养目标的不同,实验教材不能完全适应各种人才培养要求。因此,有必要根据各高校的实际情况重新编写适应教学改革和培养目标的动物学实验教材。同时要改革传统实验教材中详细介绍实验操作步骤的编写方法,多设计问题,留给学生更多的思考和想象空间。例如,过去的实验教材常常将动物采集和培养方法介绍的尽可能详尽,改编的实验教材可以给学生提供一个背景知识,然后由学生自己寻找动物的生活环境,自己想办法为动物设计合适的生活条件。 2.4 关注前沿动态,及时补充动物学理论研究新进展 由于现代科学发展的速度非常快,新的理论和方法不断迅速涌现。为了紧跟动物学科的迅速发展,应将实验内容与现代动物学理论研究新进展相结合,使学生能够了解现代动物学理论的现状,掌握实验设计的新思路,使理论与实践紧密相结合。 3 实验教学方法与教学模式改革 实验内容整合后,每次实验内容相对较多,常规的“讲解→操作→实验报告”的教学过程已不再适应新的实验课教学需要,也不利于调动学生的学习主观能动性,必须对教学方法和教学模式进行改革。 3.1 完善实验教学环节,将准备实验纳入实验教学环节,改封闭式实验为开放式实验 在传统的实验课教学中,实验材料的采集、培养由教师完成,学生只在课堂之内完成老师安排的主要实验步骤,不再利用课外时间开展相关的实验设计和探索,是封闭式实验。由于不了解实验材料的来源,也没有自行开展相关实验设计和探索的经验,学生在完成实验课和走上工作岗位以后不能独立开展一些曾经做过的实验,其中一个最重要的原因就是找不到实验材料。因此,在实验教学中应把实验的准备工作列为实验的一个重要环节,让学生亲自参与,使实验教学更加完善,学生在实验技能上得到进一步的提高,增强他们独立完成实验的能力。 开放式实验的一个重要前提是改封闭式实验室为开放式www.LWlm.CoM实验室,全方位对学生开放,包括实验时间的开放和实验内容、教学方式的开放。学生可以成立各种兴趣小组,利用动物实验室、标本室开展各种科技活动,如标本采集、培养、制作、动物饲养,或直接参与教师的科研工作、参与标本馆或博物馆的建设、室内标本整理和分类鉴定、参加科普宣传活动等。学生通过这些活动可以获得独立工作的能力和专业技能的训练,培养严谨的科学态度和良好的工作作风。在开放实验室里,学生可以从不同角度、不同侧面去了解丰富多彩的动物世界。通过这种方式,学生会产生一种很强的参与感,并表现出很高的热情和很浓的兴趣,既可牢固地掌握知识、学到一整套实验方法,又可激发他们对大自然的热爱,有时甚至可以将一些小实验延伸为科研课题进行进一步研究,由学生整理实验结果并发表研究论文。3.2 转变教师角色,加强学生为主体和教师为主导的作用
实验课主要是学生独立操作的过程,学生是学习的主体,但教师应起主导作用,不能放任自流。教师的角色就是把实验目的和注意事项讲清,提出一些启发性的问题,解答学生提出的疑问,避免无效劳动。 传统的实验课是老师讲得多、学生动手少。为了克服这种现象,应在实验教学中充分发挥学生学习的主动性。具体措施包括:①狠抓预习,培养良好的实验态度;②精讲设问,让学生始终带着问题做实验;③由学生主讲,教师归纳,培养学生的实验教学能力;④学生解剖观察,教师检查,培养学生的实验操作和分析能力;⑤反馈交流,统一解答较为普遍的问题;⑥以点带面,培养骨干学生去辅导差生。采用这种方式,既能培养学生独立思考和分析问题的能力,又能促进同学之间的相互交流,活跃课堂气氛,从而提高整体实验水平。 3.3 加强实验课教学环节与理论课教学环节的结合,建构科学合理的实验教学体系 实验教学是熟悉基础知识、加强感性认识、印证课堂教学的重要环节,因此实验课教学与理论课教学既要密切配合又不能简单重复,既有呼应又有分工。凡在理论课教学中少讲的或不讲而又必须掌握的知识,在实验课中详讲,这样不仅可以弥补理论课教学中的不足,又可为理论课教学节约一些时间。 动物分类知识是动物学教学中的一个重要内容,传统的教学方法是在课堂上讲分类系统,实验观察具体标本。但由于分类内容比较枯燥,课堂上讲授印象不深,也不易理解掌握,往往到实验课时就已经忘了。如果将这部分内容放在实验课中讲解,讲一个科的动物特征,拿出几种代表动物的标本,边讲特点边观察特征,使抽象的理论直接同实验内容结合起来,学生学起来兴趣高,印象深,也记得牢。 为了使实验课和理论课的任课教师更好地协调配合,可以安排理论课教师担任实验课,或者把两门课的任课教师统一起来。这样,实验课教师可以了解理论课的教学进度和学生学习理论课的情况,理论课教师也可以了解学生的实验操作能力。 3.4 遵循认知规律,探索教学新模式 长期以来,实验课都是随着理论课讲授而进行,但这种教学模式并非一成不变。有时可以将实验课放在理论课之前,让学生先观察动物的形态特征,先从标本上了解动物,获得感性认识,上理论课时,学生由于先有了感性知识,更容易理解。经过这种“感性认识→分析归纳→理性认识”的认知过程,可以收到良好的教学效果,也能培养了学生观察分析、归纳综合的能力。 3.5 科学研究与实验教学紧密结合 在实验内容改革中,不仅要注重将科学研究的思维方法和研究方法有机地融合到实验教学中,而且要努力将科研成果转化为实验教学内容。现有许多改革的实验项目都由科研成果转化而成的。科研与实验教学改革相结合在培养本科生科研能力、创新意识,提升教学水平和质量,促进实验教学改革深入发展中已起到越来越重要的作用。 4 实验教学手段改革 从前的动物学实验教学手段比较单一,一般是利用放大镜、显微镜进行观察,这在某些实验中效果不佳,学生对实验课的兴趣也受到影响。为了改善教学效果,培养学生对动物学实验的兴趣,使学生熟练掌握动物学实验的技能技巧,在教学过程中应该充分利用现代教学手段。例如,可以利用幻灯机、录像机和投影仪、彩色生物电视显微镜系统等现代仪器,利用计算机辅助教学(computer assisted instruction,CAI)提高实验效果。 在传统的实验课教学中,实验操作技术主要依靠教师进行示范教学,但这种示范教学方式存在着许多缺陷,学生人数多时会影响教学秩序、示范效果、增加教师的工作量而且浪费时间[5]。利用计算机辅助教学(CAI),可以使形、声和动作结合于一体,使动物的形状、颜色、动作和声音保持原态,弥补标本教学所带来的不足,使实验更趋于完善。当然,传统教学方式具有方便实用、迅速等明显优势也不可忽视。因此,传统教学方式是基础,计算机辅助教学(CAI)等现代化教学手段是辅助,两者相辅相成,要将二者有机地结合起来,更好地促进教学[6]。 5 实验考核方式改革 实验考核是保障实验教学效果的重要手段,实验课是否达到了预期的目的要通过考核来评定。实验考核方式和评分标准直接影响学生实验的积极性、实验课的效果以及学生基本技能的训练。要做到公正、客观、合理,使考核真正起到激励、指导、调节和管理等作用,就要制定一套行之有效的评价原则,建立和不断完善动物学实验课的考核方式[7]。 5.1 自我评价与他人评价相结合 由于上实验课的学生多,教师不可能对每个学生的实验操作过程了解得十分全面,因此在传统上评价学生的实验成绩往往是根据学生的一纸实验报告或考核试卷。毫无疑问,这种评价方式是欠客观和全面的,应该让学生参与自己或他人成绩的评定。教师可以在实验报告中增设一项内容,要求学生对自己的实验作出评价;如果是以小组为单位进行的实验,可以请小组长对每个同学作一评价,或同学之间互相评价,找出实验的成功、失败或不足之处,总结成功的经验,查找失败的原因,提出改进实验的意见和方法。期末实验考核成绩可结合学生的自我评价评定。 5.2 结果评价与过程评价相结合 传统的实验课考核主要以实验报告作为评分依据。由于动物实验的实验报告多为绘制动物整体及内部结构图,学生在实验中常常把注意力集中在绘图上,花去整个实验的大部分时间而忽视了细致观察,因此主要以实验报告为评分依据的评价方式显然不利于学生基本技能的训练。为了真实、全面地考核学生的基本技能,教师在每次实验课上要认真观察学生实验的全过程,认真逐项检查记录,全面掌握每个学生的实验操作情况,课后结合实验记录和实验报告给出成绩。 在动物学实验课中采用合理的考核方式和评分细则,能够比较全面、真实地反映学生的实验情况。评分细则的实施可以培养学生实事求是的科学态度和一丝不苟的工作作风,对养成优良品质和习惯起着重要作用,同时也对老师提出了更高的要求,使动物学实验教学形成一个良性循环,使学生的基本技能训练得到有效地提高。 5.3 分散评价与集中评价相结合 所谓分散评价,就是注意平时实验考核,每次实验所得的成绩作为实验的平时成绩;集中评价是期末综合、全面考试。平时考核与期末考核成绩的比例可以是2:3甚至可以是1:1,这样才能真实地反映学生的学习成绩,利于掌握知识和技能。 5.4 定性评价与定量评价相结合 考核题目不仅要有具体的考核内容,还要有具体的评分标准,做到定性评价与定量评价相结合 。 5.5 笔试、口试和实验操作考试相结合 实验考核方式应多样化,实行笔试、口试和实验操作相结合。让学生叙述实验过程的口试既可考察学生对实验技能掌握的情况,又可训练学生的口语表达能力,突出高师院校的办学特色。 现代教学设计理论认为,应以学习者为核心设计教学过程,以学习者的认知结构为依据设计教学内容结构,对学习者的认知过程进行科学设计。生物学的快速发展需要大量的高素质的人才,而在高素质人才的培养上,现代教学设计则显得愈来愈重要。为了适应现代教学的要求,动物学实验教师不仅要不断提高自身的教学能力,而且要合理地运用现代教学设计理论提高教学思想、完善教学内容、改革教学手段和教学方法,以期达到最佳的教学效果[8～9]。 在全面实施素质教育和创新人才培养的今天,实验教学改革是一项复杂而艰巨的任务。快速发展的现代生物技术如动物细胞培养、生物反应器、蛋白质与核酸的分离、纯化技术等,不仅要求大学生具备全面、扎实、熟练的动物学实验基本功,更要求他们熟练掌握现代生物技术的新思路、新方法、新技术。虽然动物学实验教学改革已经取得了一定的成就,但随着新技术的不断涌现和新理论的不断渗透影响,仍有许多问题值得进一步探讨和解决,包括加强实验室建设、动物学实验教学中学生的不良心理特征及对策、动物学实验教学改革效果的定量评价、合适实验材料的选择、具体实验方法的改进等等。随着实验教学改革的不断深入,动物学实验教学将会在提高学生素质和培养全面发展的创造性人才方面发挥更大的作用。 参考文献 [2] 舒凤月,张承德.2004.动物学实验教学的改革与探索[J].科学教育,10(6):37～38. [3] 沈海铭.2000.关于大学动植物学实验教学模式的一些考虑[J].绍兴文理学院学报,20(5):105～108. [4] 张迎梅,包新康,张立勋等.2008.动物生物学实验改革与创新性人才培养[J].高等理科教育,(2):55～57. [5] 贺诗水.2008.浅谈多媒体技术在动物学实验教学中应用[J].中国科技信息,23:233～235. [7] 王延玲.1999.高师动物学实验课改革初探[J].大连教育学院学报,15(3):72～74. [8] 张晓红,张虎芳.2006.关于动物学实验课教学设计的新探讨[J].四川动物,25(3):648～650. [9] 张大治,赵红雪,杨贵军等.2008.《普通动物学》实验教学改革探讨[J].高等教育研究,25(1):43～45.