民族院校动物学实践教学体系创新模式的探索与实践
——以甘肃民族师范学院为例
2018-02-15丁吉红马怀义
马 雄,丁吉红,马怀义,朱 静,董 刚
(甘肃民族师范学院,甘肃 合作747000)
在大众创业、万众创新的政府号召下,追求创新是当代社会发展的需要。以树立创新意识、培养创新精神、增强创新能力为核心的创新教育是当今高等教育的主旋律。实践教学是与理论教学紧密联系又相对独立的一种教学环节,是培养学生的实践能力和创新能力的主要途径,对人才培养有着非常重要的影响。而我校地处边远、落后的以农牧业为主的民族地区,为了克服实践教学学时短、任务重的现状,进行了动物学实践教学体系创新模式的探索与实践,以满足动物学实践教学的需求。
动物学实践教学内容包括动物学实验和动物学野外实习两大部分,作为民族院校生物科学专业和动植物检疫专业的专业基础课程独立开设,其内容主要研究动物的形态结构、分类、生命活动及其与环境的关系以及发生发展的规律。因此,开展动物学实践教学体系创新模式的探索与实践,即提高了学生的实践能力和创新能力,也为后续专业发展课程和专业选修课程的开设打下坚实的基础。
1 动物学实验教学改革
以甘肃民族师范学院为例,我校生物科学专业和动植物检疫专业的动物学实验课程均为30学时、2学分,独立设课。传统的实验内容为15个验证实验,基本能满足大纲规定的要求:使学生熟悉动物学实验的基本操作技术,掌握显微镜的使用及生物绘图的方法,掌握观察、解剖、描述、检索、鉴定动物的基本知识和技能,学习采集并制作动物标本的方法,提高动手能力、观察及分析问题的能力和培养科学、严谨、实事求是的学风,但是仍然无法满足现阶段动物学实践教学对培养学生创新精神、实践能力和创新能力的需求。
1.1 整合动物学实验教学内容
将传统的动物学实验内容整合为四部分:第一部分为实体观察解剖篇,包括动物细胞和组织制片及观察、外形及组织结构观察(草履虫、水螅和三角涡虫)、外形及内部构造观察(人蛔虫、环毛蚓、河蚌、蝗虫、海盘车和文昌鱼)和外形及内部解剖(鲫鱼、青蛙、鳖、家鸽和家兔);第二部分为野外动物观察篇,包括昆虫纲、鱼纲、两栖纲、爬行纲、鸟纲和哺乳纲分类;第三部分为标本采集制作篇,包括昆虫标本的采集与制作、脊椎动物剥制标本、骨骼标本和血管注射标本的制作;第四部分为附录,包括实验须知、显微镜的构造和使用、常用解剖器具及其使用方法、生物绘图法介绍、动物标本处理和固定剂等生物用液制备。通过动物学实验内容的整合,既涵盖了动物学实验的全部内容,又使任课教师在规定的学时和学分下,能够更好的选择开展基础性实验、综合性实验和研究型实验。
1.2 动物学实验开设方法改革
传统的实验内容开设为15个验证实验,每个实验2学时。但是本教学团队近5年来,将内容调整为选做10个基础实验,每个实验2学时;自设1个综合性实验,5学时;自设1个研究性实验,5学时。如:10个基础实验分别为动物细胞和组织制片及观察、外形及组织结构观察(水螅和三角涡虫)、外形及内部构造观察(环毛蚓、河蚌、蝗虫和文昌鱼)和外形及内部解剖(鲫鱼、青蛙、鳖);1个综合性实验为区别鸟纲和哺乳纲的分类特征,并对家鸽和家兔的消化系统、呼吸系统进行比较解剖;1个自设研究性实验为调查校园内分布的两栖动物种类和数量及分布特征,并选出一种制作剥制或者骨骼标本。一般情况下,在学期开学初,由4-6名同学组成一个实验小组,根据自己的兴趣选择基础实验和综合实验项目,并在实验教师的指导下查阅文献,形成一个综合性的实验项目方案并进行实验。这样即巩固了学生的实验操作技能,又拓宽了学生的视野,激发了学生学习动物学的兴趣。
1.3 动物学实验教学考核改革
在传统的动物学实验教学中,实验成绩的评定由实验报告和期末考试来决定,这种考核方式会导致学生只注重实验报告的撰写,而不重视实验设计、实验过程和实验结果的现象。为了改变这种情况,本教学团队加强了对学生实验设计、实验过程和实验结果的考核,从而培养了学生主动设计实验、掌握实验技能、取得良好实验结果的能力。实验成绩按照平时成绩60%和期末考试成绩40%组成,平时成绩由基础实验内容(实验预习报告(设计)、出勤、课堂表现、实验报告)占40%,自设综合性实验内容占10%和自设研究性实验内容占10%;期末考试成绩由任课教师设计至少10个预选题目,学生随机抽取1个实验题目并操作,教师根据学生操作的规范程度、仪器使用的熟练程度、绘图能力和实验结果的质量来评定。通过实验教学考核改革,加强了学生实验过程的考核和自主性实验内容的考核,从而增强了对学生实验设计能力、动手能力、团队合作能力和实践创新能力的培养。
2 动物学野外实习改革
以甘肃民族师范学院为例,我校生物科学专业的动物学野外实习课程时间为1周、1学分,独立设课。传统的动物学野外实习内容主要包括熟悉环境、物种识别和标本采集与制作,但并未涉及动物与环境的关系以及发生发展的规律这些内容。
2.1 完善动物学野外实习内容
动物学野外实习要求同学们到达实习基地后,了解周边环境,掌握在野外观察动物的要领,在教师指导下采集标本并鉴定,回到实习基地后制作标本;在掌握这些基本实习内容的基础上,要求同学们在野外通过动物的外部形态特征和生活习性(鸣叫等)进行物种鉴别,了解动物物种多样性、种群数量、食性、活动规律等特点,开展多样的专题研究。如:观察该地区鸟类生物多样性及活动规律、观察该地区鳞翅目蝶类的物种多样性及群落特征等。
2.2 动物学野外实习方法改革
由传统的一个教学班分为脊椎动物组和无脊椎动物组开展野外实习不同,仍然以4~6名同学组成一个实习小组,根据自己的兴趣在实习带队老师的指导下确定选题,并在实习开始前查阅相应的科研文献资料后制定实施方案,待带队老师同意后方可实施。根据选定的专题特点,在不同的时间段,在实习指导教师安排下逐步开展专题研究。例如: 观察该地区鸟类生物多样性及活动规律的专项研究小组,每天从早晨5点左右天刚亮开始观鸟直到晚上7点左右天黑为止,拍照(录视频)并记录观察到的鸟类物种、数量及出现的规律,在观鸟过程中同组同学要分好工,做好拍照(录视频)、计数、记录等工作;观察该地区鳞翅目蝶类的物种多样性及群落特征的专项研究小组,每天早上9点至12点左右,下午3点至5点左右在宽和高均为5m,长度为2km的固定样线上开展蝶类调查,采集标本并记录观察到的蝶类物种、数量,在走样线的过程中同组同学要分好工,做好标本采集、拍照(录视频)、计数、记录等工作。经过2-3天的专项研究后,撰写实习报告(调查报告),并制作PPT进行实习答辩。
2.3 动物学野外实习考核改革
在传统的动物学野外实习过程中,实习成绩考核由物种识别、标本采集和标本制作来组成,一般情况下由教师翻标本学生说物种名称和一件学生采集并制作的标本给出成绩。而通过改革,传统的动物学野外实习成绩考核占50%,每个小组撰写的实习报告(调查报告)、答辩PPT和答辩结果占50%,如果学生实习小组制作的精美动物标本由指导教师推荐被学校标本室收藏,学生野外实习成绩直接确定为优秀。从而使学生学会了查阅相关的文献资料、专题研究的实施方案、制作图表、统计和分析数据并撰写实习报告(调查报告)的方法,不仅培养了学生严谨的科学研究态度,而且还培养了不怕苦、不怕累的团队协作精神,也培养了终身学习的习惯,实现了创新性、合作性、探究性专业人才的培养目标。
3 建立动物学实践教学体系
通过动物学实验教学改革和动物学野外实习改革,建立了适合民族院校的动物学实践教学体系,主要有五个部分组成,穿插于动物学实践教学的整个过程,即:
将课程介绍、组织管理、安全常识→野外工作基本技能、科学研究训练→标本制作、实习报告、调查报告、学术论文→标本室建设和标本数据库建设等四个步骤有机结合起来,不但能验证和巩固课堂所学理论知识,而且还可以补充和衍生课堂学习内容。不仅使学生熟练掌握了动物学实验教学的基本操作技能和方法,而且对文献资料查阅、科学研究训练、标本采集制作和实习(调查)报告编制等后续工作有了进一步的认识,也为学校的标本室建设和标本数据库建设提供了必要的支持。
4 动物学实践教学改革成效
近年来,民族院校动物学实践教学体系改革成效显著,通过整合动物学实验教学内容和完善动物学野外实习内容,不仅使学生掌握了动物学实验的基本知识和技能,而且还熟悉了采集、鉴定和制作动物标本的方法,提高了学生的动手能力及观察、分析问题的能力,也培养了学生的思考能力和实践能力。经过野外工作基本技能训练、科学研究训练和标本室建设训练,锻炼了学生的实际动手操作能力;经过标本制作、实习报告编写(调查报告)、学术论文撰写和标本数据库建设,锻炼了学生的创新能力和创新意识。以甘肃民族师范学院为例,近五年来动物学实践教学团队通过动物学实践教学体系改革,编写并出版《动物学实验指导》教材一部,补充动物学实验室和标本室标本100余件,获批立项国家民委高等教育教学改革研究项目(17118)一项、甘肃省“十三五”教育科学规划项目(GS[2017]GHB1938)一项和甘肃民族师范学院教学成果培育重点项目(GNUNJXCGPY1707)一项,获得校级大学生创新训练项目2项,申报国家实用新型专利4项并获得授权,指导学生参加甘肃省“挑战杯”大学生课外科技作品竞赛3项并获得二等奖1项三等奖2项。通过这些项目的实施,不仅调动了实践教学团队教师的积极性,也激发了学生的兴趣,在学习中研究、在研究中创新,大大提高了学生参与科研的积极性,培养了学生热爱科学、追求真理的高尚情操和实事求是、勇于探索的科学态度以及严肃认真、团结协作的工作作风,从而增强了学生的创新意识和创新能力,为他们今后的继续学习深造奠定了坚实的基础。
5 结语
近5年来,在民族院校动物学实践教学体系创新模式的探索和实践过程中,始终坚持以学生为主体,提高学生学习能力和创新能力为目标,通过对动物学实验和动物学野外实习内容的补充和整合、实验实习方法的更新和考核机制的改革,促使学生更加牢固的掌握动物学实践教学内容和熟练应用动物学实践教学和科研方法,激发学生学习动物学的兴趣和创新能力。