高等农业院校开设动物学设计性实验的初步探索

张志强，杨启超

(安徽农业大学 动物科技学院，安徽 合肥 230036)



高等农业院校开设动物学设计性实验的初步探索

张志强，杨启超

(安徽农业大学 动物科技学院，安徽 合肥 230036)

动物学实验课是高等农业院校多个专业的专业基础课，在学科体系中具有重要的作用。为适应培养创新型和创业型人才的需要，有必要在动物学实验课中增设设计性实验。以2010至2012级三届本科生为例，总结了开设设计性实验的制约因素、成效和经验，并对存在的问题提出了改进建议。

动物学；设计性实验；经验；建议

在综合性大学和师范类大学，动物学理论课、实验课和实习课是三位一体的关系，共同组成了系统化的动物学知识结构体系。然而，受限于历史条件和师资力量，高等农业院校的动物学实验课教学长期以来都以验证性实验为主，无法保证野外实习的正常开展[1-2]。随着农业现代化和动物学研究向纵深发展，新兴和交叉学科不断涌现。“提升内涵、特色发展”是高等农业院校生存的不二法则，自我校提出创新型和创业型的双创式人才培养模式以来，相关的教学改革不断推进。动物学作为生命科学的二级学科和大农学类各专业的专业基础课，是改革的“排头兵”。经过3年多的实践，虽然受制于学生知识背景、师资配置和教学资源的限制，我们认为在低年级本科生中开设动物学设计性实验仍是可行的和必要的，并取得了一定的成效和经验。

1 开设动物学设计性实验的必要性

高教部下发的《关于加强高等学校本科教学工作，提高教学质量的若干意见》中指出：“高等学校要重视本科教学的实验环节，保证实验课的开出率达到本科教学合格评估标准，并开出一批综合性、设计性实验”。那么，在高等农业院校的动物学实验中是否也可以开设设计性实验呢？对这一问题，有些教师(甚至有些教动物学课的教师)认为动物学实验课作为专业基础课，由于学生知识储备不足，只能开设验证性实验，不能也无需开设设计性实验。显然，这种认识是与教学规律相违背的，也是不符合人才培养目标的。以学生的兴趣为切入点，结合现有的资源条件，在一次实验课中涵盖多种实验技术，整合多门学科的研究内容，这非但不是动物学不能开设设计性实验的理由，而恰恰是其优势所在。

首先，从教学规律来看，设计性实验实现了教学内容的优化和升华，循序渐进，可为其它专业基础课和专业课开展设计性实验奠定基础，是人才培养链条的起始端和发动器。高等农业院校与动物学有关的专业，除通过验证性实验来练就扎实的基本功外，也需要紧跟行业的发展，了解各领域的热点和研究进展。其次，从人才培养目标来看，设计性实验打通了各专业之间的壁垒，教学资源得以整合，能促进学科之间的互动和交流，激发学生学习新知识的动力。最后，从学生的角度分析，设计性实验拓宽了学生的视野和知识面，培养了学生主动学习的意识和能力；同时，低年级同学由于刚入大学，通常具有较强的自我表现欲，探究未知世界的愿望强烈，思维活跃，渴望获得老师和同学的认可。通过参与设计性实验，无疑能充分发挥学生的主观能动性，克服懒惰、厌烦和依赖等心理[2-3]。

2 制约因素及对策

2.1 实验指导教师综合素质要求

随着动物学研究向纵深发展，由动物学所衍生的交叉学科、边缘学科和新兴学科不断涌现，如功能形态学、仿生学、动物流行病学和保护生物学等，这些新生力量正在改变动物学教学的传统格局，也在构建新的更为庞大的知识体系。以有机体为核心的宏观和微观研究的整合，正显示出强大的生命力。动物学实验也是与时俱进的，设计性实验的开设要求教师不断跟踪学科进展，具备阅读和归纳文献的能力，发挥引导作用[4-6]。如何在课时有限的情况下，引导学生从故纸堆里发现和验证新的现象，从新兴学科中甄别出有意义的选题，汲取有用的营养，是教师必须接受的挑战。

2.2 教学投入和资源配置

与验证性实验相比，设计性实验的准备周期更长，耗时更多，花费更大。这就要求在加大教学投入的前提下，合理配置教学资源。建立开放式实验室是解决这一矛盾的有效手段，但其维护需要耗费教师的大量精力[5-6]。这就要求教师不但要有渊博的专业知识，能引领学生进入学科前沿，还必须具有崇高的职业道德，有对学生认真、负责的态度；求实、创新、奉献、公平，这些在教师身上所体现出来的良好素质，对学生常常会有潜移默化的影响[4-6]。

3 成效、经验和建议

3.1 抛砖引玉-必要的铺垫是成功开设设计性实验的重要前提条件

每学期开课伊始，在首堂理论课即向同学们介绍实验课的具体安排和设计性实验开始的时间段，让同学们在思想上先有一个准备。实验课开始后，先以验证性实验为主，之后再过渡到综合性实验，同时穿插介绍学科的新进展。例如，在学生能较熟练地使用显微镜后，在后续扁形动物的实验中，通过观察让学生总结：结构如何与功能相适应？动物体如何与生活环境相适应？之后，再以有机体为核心，加入涡虫和日本血吸虫的生态学、生理学和分子生物学的相关知识，从不同层次，说明了有机体适应环境条件变化的机制，以实例阐述了开展相关研究的重要性。通过由浅入深，逐层推进的讲解，诱发了同学们的求知欲。这时鼓励同学们根据自己的兴趣或生活中观察到的生物学现象，收集和查阅与无脊椎动物有关的文献资料，逐步形成新的想法和假设，并与教师讨论实验的可行性。如果此次的想法不成熟，在脊椎动物部分会再给同学们一次尝试的机会，并在实验开设前后安排若干个综合性实验，如原腔动物和环节动物的比较解剖实验，在鱼纲和两栖纲的实验中，加入了鱼类分类学的新进展和牛蛙的入侵生物学的知识，穿插介绍两栖类食性分析的新手段和新方法，心脏穿刺采血技术，以及皮肤肽分离和鉴定的新进展等。之后再鼓励同学们查阅资料，确定选题，通过分组指导，教师可及时纠正和发现选题中的不足和问题，引导同学们尽快进入状态。

3.2 循循善诱-设计性实验促进了学生从“要我学”到“我要学”过程的改变

高等农业院校的动物学实验课通常开设在一年级第二学期，是学生首次接触到的专业基础课的实验课。低年级的农学类大学生由于普遍缺乏对所学专业内涵的了解，缺乏学习的动力和兴趣，尚难从“要我学”的状态中摆脱出来。对实验课常不够重视，敷衍了事，有不求甚解的心理，动手能力普遍不强[2-3]。如何启动“要我学”到“我要学”这一心理调适过程的转变，教师的引导作用至关重要。实验课拉近了老师和学生之间的距离，可以多次面对面交流，给教师提供了向学生介绍专业内涵的好时机。通过专业知识的传授，消除了大多数学生对专业的误解，进一步坚定了同学们的专业思想。学生们的学习态度会变得越来越积极，这也为适时启动设计性实验提供了契机，而实验的实施会进一步刺激学生的学习热情，使学生顺利完成从心理不适到逐步适应的转变过程。针对选定的课题，学生会迅速启动试剂配制、仪器安装与调试等过程，并会认真记录实验数据，与老师探讨数据的统计分析方法，自主完成小论文。

3.3 伯乐相马-从设计性实验的实施过程发现和培养可塑之才

选题确定后，如何开展和设计实验内容，使之达到既定的目标，是一个比较棘手的问题[7]。由于教学经费有限，且开放实验室的空间和时间也受到诸多限制，老师需要经常鼓励学生自制实验设备，如迷宫和用于观察动物各种行为的玻璃盒子等，或利用教师现有的科研设备来完成实验课的内容，或设计在校园内或市区内可以完成的实验。在设计性实验执行期间，将动物学实验室升级为全天候开放性实验室，学生可以在任意时间段来实验室做实验。实验方案确定后，小组成员需要分工协作，共同参与实验过程，发现和解决实验中存在的问题。对结果不理想的实验小组，仍以鼓励为主，找出影响实验结果的主要因素，并分析产生偏差的可能原因。无论实验结果怎样，都要求学生以小论文的形式提交实验报告，但对抄袭现象零容忍。在评定成绩时，实验结果的好坏只作为参照标准，重点评判学生实验设计的可行性，以及实验的原创性、真实性和可重复性。从中选出优秀论文，作为二年级申请大学生创新基金的备选对象，鼓励学生进行更为深入的探索和实践，培养学生对科研的兴趣，挖掘其潜质。

通过动物学设计性实验，老师与学生充分接触，一起探讨科学问题，共同商讨解决对策，探索奇妙的未知世界，使教育回归了教书育人的本质，是促进教学质量提升的催化剂。

[1] 李双安,王凤鸣,王铁刚.高等农业院校动物学教学改进的初步构想[J]. 河北大学学报:自然科学版,1996,16 (5): 90-92.

[2] 张志强,杨启超,鲍传和.提高动物学实验课教学效果的几点思考和体会[J].安徽农学通报,2008,14(12): 99-100, 116.

[3] 乔淑芬.动物学实验教学中学生的不良心理特征及对策[J].通化师范学院学报, 2007,28(2):89-91.

[4] 穆松梅,张家生.从设计性实验看提高实验教师素质的必要性[J].实验室研究与探索,2004,15(4): 56-57.

[5] 胡好远,吴海龙.基于动物学课程的大学生创新性实验计划[J].合肥师范学院学报,2011,29(6): 104-107.

[6] 樊月圆,富国文,王绍卿,等.《动物学》课程教学改革初探[J].家畜生态学报,2012,33(6): 122-124.

[7] 时 磊.基于项目的学习在《动物学》教学中的探索和实践[J].家畜生态学报,2013,34(7): 94-96.

Preliminary Exploration on Zoological Innovation Experiment Teaching inAgricultural Universities

ZHANG Zhi-qiang, YANG Qi-chao

(CollegeofAnimalSciencesandTechnology,AnhuiAgriculturalUniversity,Hefei，Anhui230036，China)

Zoology experimental course is a professional basic course of many specialties in agricultural universities and it plays an important role in the disciplinary system. To meet the need of training innovative and entrepreneurial talents, it is necessary to add innovation experiments to the zoological experiment course. In this teaching practice,sophomore, junior to senior students were offered the innovation experiments, and the constraint factors, achievements and efficiency, as well as some experience on innovation experiments were summarized, and suggestions for improving innovation experiments were also put forward.

zoology; innovation experiment; experience; suggestion

2014-01-25，

2014-03-27

安徽农业大学2010年校级教学研究项目(2010-33)；2011年度安徽农业大学质量工程项目(2011-104)；安徽省质量工程项目(2013gxk025)

张志强(1973-)，男，辽宁辽中人，博士， 副教授，硕士研究生导师，主要从事动物生理生态学研究。 E-mail：zzq-003@163.com

S811.6

A

1005-5228(2015)01-0094-03