动物生理学实验教学改革与探索

陈阿琴　吕为群　王有基　陶贤继　邹华锋

摘要：动物生理学实验是水产养殖、动物科学和生物科学等专业的重要专业基础课。配合动物生理学理论课教学改革的不断深化，动物生理学实验教学改革已是势在必行。因此，上海海洋大学动物生理学实验教学团队紧扣学科特色及行业发展特点，从师资队伍建设、教学内容和教学方法等方面对动物生理学实验教学进行改革，以培养和提高学生的实验动手能力、创新能力的综合素养。

关键词：动物生理学；实验；教学方法

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）17-0255-02

动物生理学是从整体、器官、组织和细胞和分子水平上系统研究健康动物机体生命活动及其规律的学科，是生命科学中的主干基础，也是动物科学、动物医学、水产养殖、水族科学与技术、生物科学、生物技术等专业的专业基础课，在人才培养体系中占重要地位。在动物生理学理论课程的教学过程中，基于学科特点及行业发展，将基础理论与水产养殖生产实际紧密结合，对动物生理学教学进行改革，对培养适应当前水产养殖业发展需要的高素质应用创新型人才具有重要的意义[1]。动物生理学是一门实验性的学科。动物生理学实验是动物生理学课程的重要内容，也是本科生生命科学基础实验教学的重要组成部分。动物生理学实验教学对于学生理解与掌握理论知识、锻炼思考及分析解决问题的能力，以及科学态度与创新能力的培养、动手意识的形成，有着非常实际的意义。因此，在探索和改革动物生理学理论课程教学的同时，我们将动物生理学实验单独设课，这既有利于考查理论教学效果，又可以促进实验课教学质量的提高。但如何充分利用良好的教学环境，充分发挥上海海洋大学在水产养殖、生物学等学科的特色及优势，基于水产养殖、生物技术、生物科学等行业的发展，将实验内容与不同学科有效协同，在动物生理学实验教学中培养学生独立思考、综合运用知识和科研创新的能力，值得我们深入思考。

一、加强师资队伍建设，提高教学水平

高校青年教师教学能力的缺失是影响教学的质量的重要因素之一，提升青年教师教学能力既是提高高等教学质量的迫切要求，也是教师自身发展的客观需要[2]。上海海洋大学动物生理学实验教学团队主要由中青年教师组成，其中青年教师是教学的主力。这有利有弊。一方面，青年教师思维活跃，易于接收新事物，同时也易与学生沟通。另一方面，大多数青年教师存在实际教学经验欠缺，对课堂的教学环节掌控不足等问题。教给学生一滴水，教师自身需要有一桶水。与理论课的教学相比，在实验教学过程中，青年教师除需要有扎实的理论知识基础，还需要对实验项目涉及的知识点进行梳理，对重点和难点进行解析，使实验教学过程灵活、深刻。因此，加强青年师资队伍建设，提高教学水平，是动物生理学实验课程的教学改革过程中首要解决的问题之一。青年教师通过观摩优秀教师的课堂教学、参加网络课程培训等方式，学习各类教学方式方法，并结合自身的实验课教学实践，及时发现问题、解决问题，进而提高自身的教学水平，特别是掌控动物生理学实验教学过程中课前准备、课堂教学及课后实验报告的批阅等各个教学环节的能力。首先，在课前准备过程中，青年教师必须熟悉和掌握实验的具体操作过程。每一位青年教师在进入实验课课堂之前，认真做好预实验，这既可以熟悉每个实验过程中的具体操作步骤及可能出现的问题，也可以对阐述实验现象涉及的理论进行充分准备。其次，在课堂教学过程中，青年教师需切合实际，因才施教。如，与医学专业的学生相比，水产养殖、动物科学等专业的学生解剖学知识相对薄弱。为获得较好的教学效果，在“蛙类坐骨神经-腓肠肌的标本”这一经典实验中，在剪除蟾蜍躯干上部、皮肤及内脏时，未采用教材及视频中示范的从背侧直接剪断脊柱，而是将蟾蜍固定于蛙板上从腹部进行解剖，便于学生对蛙类神经及腿部骨肉的识别，进而避免剪断坐骨神经，提高了实验的成功率。第三，重视实验报告的批阅。批阅实验报告是动物生理学实验教学过程中的重要环节之一，也是教师的学的过程。教师在批阅学生的实验报告后，可以认真了解学生进行实验的情况，清晰地知道学生的想法和思路，针对学生出现的问题，错误的加以纠正，正确、有新意的加以鼓励和表扬。

二、结合专业特点，优化教学内容

由于动物生理学实验课程涉及专业广，授课学生多，学生所需了解和掌握的知识点各有不同，采取“一刀切”的方式选择教学内容难以满足不同专业学生的需要。因此，虽然是同一门课程，同一本教材，但授课教师针对不同专业，及时调整教学内容，各有所侧重。在兼顾专业培养要求的同时，坚持从简单到复杂、从验证到创新的原则，对教学内容进行调整优化。目前，动物生理学实验课程教学内容主要涉及四个方面，即动物生理学实验基本实验方法及实验技术介绍、验证性实验、综合性实验及设计性实验。实验项目包括坐骨神经-腓肠肌标本的制备、骨骼肌收缩特性观察、反射弧的特性分析、离体小肠平滑肌的生理特性分析、离体心脏灌流、鱼类血细胞分析、环境因素对不同食性鱼类消化酶活性测定等验证性、综合性和设计性实验。实验动物分别为两栖类（蟾蜍）、家兔、鱼类（包括鲫鱼、乌鳢、团头鲂等）。水产养殖与动物科学专业均是应用性很强的专业，而动物生理学是一门偏向理论且实验性很强的课程。动物生理学教学过程中，需要引导学生切身感受到动物生理学在水产养殖中所起的作用。因此，针对水产动物饲料的研发中，开发优质价廉的水产动物饲料蛋白源，是水产养殖业摆脱困境，降低成本，提高效益的重要课题[3]。对水产养殖、动物科学专业的学生开设了不同食性鱼类水消化酶活性测定的综合性实验，并要求学生以“环境因素对不同食性鱼类消化活性的影响”为主题进行实验设计。上述教学内容不但能够使学生掌握不同食性鱼类消化生理的特性，也为其在后续的水产动物营养学、配合饲料学等课程的学习过程中做到学以致用打下良好的基础。在大学教学中，所教知识具有高深性、前沿性和探索性，教学与科研结合十分紧密，教学过程中要做到学习已知与探索未知的统一[4]。在动物生理学实验教学过程中，通过向学生介绍著名的或经典的动物生理学实验，进而激发学生的学习兴趣，引发学生对科研的热情和积极性。endprint

三、综合多种教学方法，提高教学效果

教学方法是教师实施课堂教学一项最重要的软性工具，决定着学生的参与程度和互动效果。教学方法包括传统教学法和现代教学法，前者侧重于教师的“教”，教师处于主导地位，学生则处于被动学习的地位；后者包括探究式、启发式、讨论式等教学方法，教师在教学过程中起引导作用，强调学生的自主性和参与度。为激发学生学习兴趣和提高教学效果，如何将传统教学方法与探究式、启发式、讨论式等现代教学方法相结合，形成良好的课堂气氛，调动学生的学习积极性和主动性，是我们在教学过程中不断探索的重要内容之一。郭沫若曾说过：“教学的目的是培养学生自己学习，自己研究，用自己的头脑来想，用自己的眼睛看，用自己的手来做这种精神”。很显然，以教师为主体的传统教学方法，难以实现这一目的。动物生理学实验教学内容包括验证性、综合性和设计性实验三大类，在教学过程中，灵活运用传统和探究式、启发式、讨论式等现代教学方法是十分必要的。如验证性实验主要采用传统的教学方法，使学生掌握基本理论和基本实验技能；综合性实验则把传统教学方法与现代教学方法相结合，即教师课前设置问题、学生预习、操作实验、教师在课堂设问、学生在动手过程中寻找答案等，教师在教学过程中起指导作用；设计性实验则根据学生自愿和课程组教师负责指导的原则，学生以个人或小组为单位自主完成从选题、实验设计、实验操作、数据分析、论文撰写、实验汇报等全过程。考核方法则在实验技能、实验报告的基础上增加了实验设计，进而综合评价学生的学习成绩。以“离体小肠平滑肌的生理特性实验”为例，实验前先提出问题，即“环境及理化因素是否会影响小肠平滑肌的收缩特性”，引导学生进行探究实验。实验过程中，通过传统教学方法即教师示范或观看视频使学生掌握具体的实验操作过程，同时教师提醒学生仔细观察实验结果并做好相关实验记录。通过实验学生观察到NaOH、HCl、肾上腺素、乙酰胆碱、CaCO3等因素均可引起平滑肌收缩发生改变的实验现象，这解决了实验前的问题。此时，教师提出“环境及理化因素是如何引起平滑肌收缩频率及幅度的变化？”启发学生开展相关的探究和讨论。如果学生在实验过程中观察到与预设结果不符的实验现象，如NaOH和HCl既可引起平滑肌收缩肌增强，但也可能获得与之相反的结果。教师一方面引导学生分析实验操作中是否存在问题，另一方面引导学生综合所学理论知识，查阅相关文献，对相关实验结果进行分析和讨论。针对学生讨论出的结果，教师不是简单的回答对与错，而主要针对他们在分析思考问题时表现出的对概念和原理不清楚部分，简要指出他们的错误，引导学生弄清楚问题的实质。通过上述方法，一方面既有助于加深学生对动物生理学相关知识点的理解，同时可以提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。

总之，动物生理学实验改革不能一蹴而就。师资队伍的建设需要持之以恒，教学内容需要随着专业和学科的发展而不断更新，不同教学方法的合理综合运用仍需不断探索。因此，在今后的教学实践中，以学生为本，根据动物生理学教学的实际情况进行改革，激发学生的学习兴趣，提高学生的动手能力及培养学生的科研创新能力，实现从“授人以鱼”到“授人以渔”的目标。

参考文献：

[1]陈阿琴，魏华，曲宪成.基础理论课适应行业性专业教学的探索与实践[J].高教论坛，2010，（8）：80-81，84.

[2]姜兆华，姚忠平，王志江，刘志刚，李文旭，吴晓宏.依托课程建设培养青年教师教学能力[J].中国大学教学，2013，（1）：82-84.endprint