动物学实验课程中原生动物实验的教学改革

张晓可，王慧丽，伦峰，冯德祥

(1. 安庆师范大学 生命科学学院，安庆，246133； 2.信阳农林学院 水产学院，信阳，464000)

动物学实验是高等院校理学或农学相关专业(包括生物科学、生物技术、动植物检疫、水产养殖和动物科学等)的重要专业课程，也是本科学生了解动物体结构特征与分类地位的重要基础课程。原生动物实验作为《动物学实验》中的内容之一，由于该生物类群的特殊性，其教学内容的优化设计与教学方法的改革实践一直是高等院校动物学教师关注的热点。原生动物是动物界最原始、最低等的单细胞动物，一切功能都在一个细胞内完成。它们个体一般十分微小，在池塘、湖泊、河流、海洋等间歇性或永久性水体中均有广泛分布，由于它们通过细胞膜直接与周围环境接触，因此对环境的微小变化反应十分敏感，是水体生物监测的常用指示生物；其生长繁殖还大量消耗水体中有机物质，是水质净化和污水处理中常用的生物类群[1]。

高等院校开设原生动物实验，其主要目的是了解原生动物的采集方法；通过对原生动物代表物种的观察，掌握原生动物的基本特征，并认识一些有经济价值或常见的种类。然而，随着社会发展和教育理念的转变，现有传统实验教学内容和方法的局限性日益体现，不能满足现代社会对人才培养的需求。本文以原生动物实验为例，结合作者多年的教学实践经验，尝试对原生动物实验内容进行优化，对实验方式进行改革，以期提高学生学习的主动性和积极性，同时大幅度提高实验课教学质量。

1 原生动物实验教学中存在的问题

现有原生动物实验的教学方法主要为讲授法，即老师按照教学大纲的要求，结合实验指导，对实验的目的、材料、方法等进行讲解，然后学生开始相关实验，并完成实验报告。在这种传统模式下，存在的主要问题如下：

1.1 学生对实验课重视不够，缺乏合作意识

原生动物实验是大一新生开设的主要实验内容之一。由于大学和高中培养体制的不同，许多学生进入大学后对待实验课的观念还没发生根本转变。受高中阶段应试教育的影响，一些学生对实验课重视不够，认为实验课无所谓，只要能取得好成绩即可，对开设实验课的本质目的认识不清。在原生动物小组实验过程中，涉及需要几个人一起完成的实验内容时，学生往往缺乏合作精神，要么过分依赖他人，要么光说不练，导致实验过程草草了事，实验教学效果较差。

1.2 学生缺乏积极主动的学习精神

传统教学大多是由教师作为主导，学生被动的参与其中，学生完全按照教师的要求进行被动学习。这种授课方式虽然对巩固学生基础理论知识有一定帮助，但却使学生在整个实验过程中积极主动性不高，不利于培养学生分析问题、解决问题的能力。外加原生动物的个体微小、分类鉴定难度大，实验教学过程中学生多以观看已有固定标本为主，而活体观察较少，这也导致学生的兴趣较低。

1.3 教学内容单一

现有原生动物实验主要依据大纲对已制作好的原生动物的固定装片进行观察，以了解原生动物基本特征。教学内容较为单一，实验过程缺乏设计性和验证性，不利于学生探索能力和创新能力的提高。

1.4 考核方式不科学

目前大多数高等院校评定实验课成绩主要依据实验报告，而较少参考实验过程中个人的表现和实验操作，致使学生认为只要把实验报告写好就行了，有的甚至不惜去抄袭书本或者其他同学的实验结果，导致实验报告不能真实反映学生的实验成绩。

2 原生动物实验教学的改革

2.1 原生动物实验内容的优化设计

因实验课时的限制，原虫动物实验分为课余完成部分和课堂完成部分。课余部分主要包括原生动物基础知识查阅、原生动物标本制作和二维码识别等内容。课堂完成部分主要以设计性和验证性内容为主，主要包括固定玻片观察、活体标本观察、原生动物计数和水质评价、小组讨论总结等，具体如下：

2.1.1 原生动物基础知识的查阅和积累 利用课余时间，学生去图书馆或网上搜集相关资料，初步了解原生动物的采集方法、观察方法、不同类型水体中常见原生动物的种类和形态特征，系统整理后待实验课时进行验证。

2.1.2 原生动物的活体采集 为了增强学生的感性认识，除了观察已有固定标本外，学生需进行原生动物活体的采集和观察。原生动物的活体采集分为定性和定量采集。学生首先在校园内或周边找到三种不同水质的水体(如清洁水体、中度污染水体、较严重污染水体)，用25号浮游生物网直接过滤5L水样，浓缩后作为定量样品使用。定性样品采用25号浮游生物网在水体中呈“∞”字形来回缓慢拖动3分钟，浓缩后作为定性样品使用。老师提前给学生分组，并指导学生进行原生动物的采集。

2.1.3 原生动物固定标本观察 传统的原生动物固定标本观察多以草履虫、眼虫等常见物种为主，且为了便于观察原生动物内部结构，均为染色后的标本。然而，固定标本与活体标本最大的差异是，不能观察到原生动物的运动、摄食、排泄等生理活动，且多数种类固定后已无教科书中的鉴定特征[2]。开展该部分实验内容时，授课教师应多提供几种不同类型水体原生动物指示物种的固定标本，便于学生总结和对比不同类型原生动物的主要特征。同时，记录固定标本观察中不确定的问题，待活体观察时进行针对性的验证。

2.1.4 原生动物的活体标本观察 取不同水体中原生动物的定性样品，用吸管取少量滴在载玻片上置于显微镜下直接观察。由于水质的不同，不同样品里面所含原生动物的种类差异很大，如针棘匣壳虫(Centorpyxis aculeata)多分布在寡污染水体，普通表壳虫(Arcella vulgaris)、草履虫(Paramecium sp.)常分布在中度污染水体，而污钟虫(Vorticella putrina)在较严重污染水体中分布[1]。教师首先讲解原生动物不同类群观察过程中的注意事项(例如如何限制原生动物快速移动以及不同类型原生动物重点观察部位等)，然后学生开始对照已整理资料分小组各自进行观察，并对观察到的种类进行拍照、鉴定，记录主要外部特征与生理特征。遇到问题随时请教老师进行解决。

2.1.5 原生动物活体的计数和水质评价 该部分主要使用原生动物定量样品。教师首先讲解原生动物计数框的用法，取0.1ml的定量样品放入0.1ml的计数框，在10×20放大倍数下计数3次，计算其平均值，然后换算成单位体积水体中(1L)原生动物的数量。原生动物的生物量计算主要依据其外形，先求算其体积，并假设比重为1，从而获得其生物量。利用Margalef多样性指数评价水体的水质状况，其计算公式为D = (S-1)/lnN，公式中N为样品中所有物种的总个体数，S为样品中种类总数；评价标准为0-1为重度污染，1-2为严重污染，2-4为重度污染，4-6为轻度污染，大于6为清洁水体[3]。学生参照该评价方法，分别对三种水体水质健康状况进行评价。

2.1.6 原生动物标本制作和二维码识别 为了加深学生对原生动物的理解和兴趣，课下要求每个学生选取一种原生动物制作原生动物标本。同时，在该标本的旁边粘贴二维码，当手机扫描该二维码时，可以出现关于该原生动物基本特征和生活习性的简介。全班同学可以交换观看对方制作好的带二维码的玻片，从而在娱乐的同时也学到了知识。

2.2 改革原生动物实验教学的方式

为了增强学生学习的积极性和主动性，对原生动物实验教学进行如下改革。

2.2.1 建立以问题为导向、以学生为主导的学习模式 以问题为导向的教学方法强调学生主动学习的重要性，通过学生自我思考、探索和合作来解决老师提出的问题，从而形成解决问题和自主学习的能力[4]。在原生动物实验课开始时，实验教师可以让学生思考以下几个问题：(1)水体里面的原生动物应该如何采集与观察？(2)不同类群原生动物外部形态和内部结构有何差异？(3)不同水质水体中原生动物的种类组成、密度和生物量有什么差异？(4)在水质监测中，除了使用化学方法外，原生动物也常作为指示物种反应水体健康情况，那么生物监测与传统的化学方法测定相比其优点和缺点各是什么？

2.2.2 以团队为基础进行自主探索 老师对参与实验的学生进行随机分组，每一组以提出的问题为导向，以小组为基础，独立开展相关实验内容。每个小组确定一名组长，确定小组内部成员的具体分工。小组成员在解决问题过程中可以就一些疑点和难点进行相互交流，指导老师在旁边给予引导和启发，协助学生解决问题。如遇到不能解决的问题，则以老师为主导，及时给予必要的帮助。通过团队的合作，有效培养学生之间的协作能力、沟通能力和解决问题的能力。

2.2.3 小组总结讨论 固定标本和活体标本观察结束后，随堂开展小组讨论。通过对比不同水体中原生动物的种类组成、密度、生物量和水质健康状况，各小组成员分别对实验内容、实验过程、实验注意事项和实验结果进行总结，每人轮流发言，每组组长记录每个人汇报情况，形成小组实验总结随实验报告一起交老师批阅，作为评定实验成绩的重要依据之一。

2.2.4 教师分析评价 小组讨论过后，各组分别向老师汇报实验结果以及实验过程中遇到的一些共性或个性问题。老师针对问题答疑解惑，并对各组实验情况作出评价。

2.3 注重对学生实验过程和能力的考核

全面准确地评价学生原生动物实验的实验成绩，能有效提高学生的实践技能。改革后的实验成绩评定，除参考实验报告外，要更加注重学生在实验过程中的表现以及解决问题的能力。最终的实验成绩由三部分组成，分别是学生实验过程表现、小组实验总结报告和个人实验报告，三个部分成绩可各占1/3的比重。这样有效避免了传统考核方式存在的弊端，从而客观反映学生对原生动物学实验的学习效果。

3 总结

本研究结合原生动物在水生态监测中的作用，对原生动物教学内容进行了优化设计，通过引入标准化的原生动物采集方法、活体标本观察、水质生物学评价等内容，采用多样性的考核手段，有效增加该实验的趣味性和实用性；通过建立以问题为导向、以团队为基础、以学生为主导的实践教学模式，有效提高学生的积极性和主动性，最终起到提高教学质量的目的。