涉海专业《动物学实验》教学改革初探

王丛丛 胡 松 刘 洋

（上海海洋大学海洋科学学院 上海 201306）

《动物学实验》是我校海洋资源与环境专业一门重要的专业基础实践教学课，也是该专业学生进入大学首先接触的实践类专业课之一。本课程的目的是希望学生在学习《动物学》理论课的基础上，通过实践操作巩固和掌握理论课上所学的知识，培养学生的观察分析能力和动手操作能力，理解动物、生物乃至大自然，树立“人与自然和谐发展”的理念，并能科学合理地保护生物多样性和生态环境，为后续其他专业课程、从事海洋资源与环境相关工作和进行深入科学研究打下基础。但在实际教学过程中，整个实验内容以验证性实验为主，而学生往往对综合性的实际动手的解剖性实验更感兴趣；并且整个教学过程从课前准备到课上讲解及动手实验主要都以教师为主，让学生对教师产生依赖，做实验按部就班，这种教学模式往往限制了学生对未知领域的探索精神，主动性也不能得到很好地发挥，创新思维能力更无从谈起。

鉴于在实际教学中存在的问题，笔者与课题组成员采用混合式教学的方法对动物学实验课程进行改革探索。如从课前开始由传统的单一的由老师准备，到推行实验提前预习，让学生撰写预习报告并参与实验材料的准备过程；增加设计性实验，以发挥学生的主动性和能动性为主，教师在课前进行一些启发式的讲解并全程对学生给予指导，让学生根据自己的兴趣选题、设计并进行试验；同时，对于解剖结构较为复杂的软体动物门解剖部分，充分利用建立好的虚拟仿真课程，在学习《动物学》理论相应部分时穿插进去，从而让学生有更直观的认识，为实验部分打下基础，提前进入实验课堂。从课前准备开始，让学生真正的参与到课程教学中，打破传统教学模式，让学生成为真正的主体。从而做到在理论与实际相结合的实践教学过程中，培养学生勤于思考、积极主动的动手能力，并不断地激发学生的综合思考问题的能力，同时培养学生的创新意识与综合素养，为后续学科基础教育课程（如：生物化学）、以及其它专业课程（如：海洋鱼类学，海洋生物学）打下基础。

1 混合式教学的课前教学

推行课前实验预习制，首先，在每个学期开始之初，将课程所涉及的项目、实验要求等上传到EOL网络综合教学平台、泛雅网络教学平台或者班级群（微信或QQ群），学生根据课程要求查阅相关文献，并整理相关实验所需的耗材、仪器，撰写预习报告，老师进行指导和修改，最终形成可行性的实验方案。其次，鼓励学生全程参与实验，将学生分成2人一组，每次实验之前让每组学生按自己撰写好的预习报告独立准备实验材料和用品。

2 混合式教学的课中教学

2.1 团队探究式教学

实验课开始之前，教师根据本专业的教学特点有针对性的确定几个大概的实验内容，以调查问卷的形式供学生选择感兴趣的项目，然后形成几人为一个团队的学习小组，项目小组成员根据所选实验题目，自主设计实验、进行实验并撰写实验结论。本课程授课对象为海洋专业学生，因此可以针对和我们专业相关性较大的鱼纲部分，除原定教学大纲里的鱼类的外部形态和解剖外，还可以让学生根据自己感兴趣并与本课程相符合的点设计实验，如探索低氧或低温对鱼的行为及生理特征的影响、水体污染对鱼类生理特征的影响等。通过这种团队探究式的教学活动，形成以学生为主、教师为辅的教学形式，让学生主动性去参与到整个实验课程当中，不断提高学生的能动性和积极性，同时培养学生的团队意识和科研兴趣。

2.2 充分利用虚拟仿真项目

近年来，随着信息科学和各行各业的融合，数字化和可视化已成为很多高校在教学课程建设中重点关注对象，虚拟仿真技术在各研究领域中也逐渐展现出良好的应用前景。特别是在实验课教学过程中，传统的动物学课程是基于教师-课堂-学生的单向传递路径，教学质量和信息的反馈途径和手段不足。并且实验对象较少牵涉海洋生物，在信息化条件下，在线动物学实验教学过程和教学环节不再是静态的，而是动态的、开放的，由学生被动的接收灌输变成了学生主动的知识建构。而且动物学实验在线课程有望打破传统课程课内和课外的限制，针对海洋专业的学生的学习状况，教师可以在在线虚拟仿真课程的教学中实现流程再造，并针对性的进行海洋动物方面的生理机能、解剖技术等方面的教导。像牡蛎、扇贝这一类的海洋软体动物往往整体结构较小，相对其他实验，在以往常规实验教学课中，经过老师的讲解和现场操作，学生进行实验时，通常还会造成打开贝壳以后无从下手，很多细小的结构很容易被破坏掉，最终导致很多结构不能被很好地观察到，并且由于其结构的复杂性，重复性较差，往往会造成学生兴致勃勃而来沮丧而归。针对这一现象，我们挑选个体较大的河蚌作为软体动物门瓣鳃纲的模式生物，制作虚拟仿真课件，学生可在进行每次实验课之前，尤其是在撰写预习报告和设计实验之前，根据教师提供的网址自主观看相关虚拟仿真实验视频（包括本课程已经建好的“河蚌的解剖虚拟仿真实验”），并在观看学习的过程中进行模拟。通过交互式虚拟仿真实验系统，学生通过点击操作，即可完成河蚌的逐层解剖观察等实体实验中无法完成的系统性和动态性项目，同时学生可以对比其他瓣鳃纲动物的结构，加强对海洋瓣鳃纲动物的生理机能、解剖技术等方面的理解和掌握，实现虚实结合，达到优化教学效果的目的。

图1：动物学实验课程混合式教学流程图

3 混合式教学的课后教学

在以往的教学模式中，课后考核模式主要以实习报告加学生课堂表现为主，比较单一。在本次课程教学模式改革中，课后教学即课后考核主要考评依据是整体的教学效果。课程学习效果由任课老师、团队其他老师、同班同学三部分评价成绩组成。课程成绩由实验态度、实验过程和实验报告组成。实验态度主要根据实验预习、实验耗材的准备、实验记录等方面评定；实验过程主要从每个小组的实验设计、动手操作能力、团队分工与合作等方面进行评定（可采用PPT答辩的方式进行，备注并讲解各组员分工）；实验报告主要从内容完整性、格式规范性、绘图的形象度、结论的正确性等方面进行评定。同时在整个实验课程后半部分加入一次期中测验，及时掌握实施教学改革的效果以及不当之处，并进行相应调整。对于任课教师，课后应该做好总结分析，总结混合式教学过程中典型的实验案例，在以后的教学过程中推广实施、形成教学模式。

4 结语

总之，通过课前预习和观看虚拟仿真进行模拟，可以让学生对即将进行的实验充分了解；通过分组让学生自主进行实验设计，完全参与到整个实验过程，让学生知实验、懂实验进而带着问题和兴趣做实验，实现我们实验课程最终以学生为主导的教学目标。通过这种混合式的教学，一方面可以调动学生的积极性和主动性，另一方面还可以锻炼学生的独立思考、综合分析能力和团队意识，从而让我们的实验教学真正进入以锻炼学生的动手能力和创新能力为最终目标的教学模式。