动物组织学与胚胎学实验“3+1”教学模式的实施*

刘鹏刚 王志强 陈 兵 孙 敬 殷 俊△

（扬州大学，1 兽医学院，2 比较医学研究院，3 教育部农业与农产品安全国际合作联合实验室，扬州 225009）

随着科学技术的不断发展，教学改革的不断推进，全国农业类院校及涉农综合性大学的动物组织与胚胎学实验教学手段同样得到了极大的丰富和提高。如PBL教学法[1]、翻转课堂及机能形态学教学[2]已经被广泛采纳并受到好评，慕课、微课和金课的兴起使得课堂气氛越来越好，学生参与度越来越高。动物组织学与胚胎学是研究正常动物机体微细结构及其相关功能的科学。该门课程特点主要体现在理论与实验联系紧密，尤其注重动物实验操作。笔者结合传统教学方法及新型教学模式，对动物组织胚胎学实验课提出了“3+1”教学模式探索，旨在培养学生对实验课的学习兴趣，增强学生的实践动手能力，为将来深造丰富了重要的科研技能。

1 研究对象和方法

1.1 研究对象

选取2017级、2018级兽医学院（动医、动实、动检、转专业班、3+2班），动物科学与技术学院（水产专业）学生作为研究对象，依据课时安排及学生专业基础背景，进行分组实施实验课“3+1”教学模式改革探索，每组有5个班级，且都有不同专业班的学生；每个班人数在28～35人之间，平均为32人；学生高考入学成绩差异不显著，随机分为3组，分组为作业组（课堂提交电子作业）、作业+画图组（课堂电子作业+画图作业）、“3+1”教学模式组（课前提问+课堂电子作业+画图作业+实践操作）。

1.2 授课方法

“3+1”教学模式。“3”代表课前、课中和课后三部曲，课前对实验课教学内容进行提问式导入；实验课堂学生利用显微操作系统观察组织切片并提交电子作业；课后手绘器官组织的模式图。“1”代表动物组织切片的实践性操作。

1.2.1 教学内容进行提问式导入 实验教学的开展紧随理论课程进行，课前对知识点的回顾是开展好实验课的必经环节。例如，上皮与结缔组织，提出开放性问题，什么是机体最大的组织器官，引导学生从分布大小等方面考虑，皮肤作为角质化的复层扁平上皮，覆盖整个机体表面，具有耐摩擦的机械性保护作用，此类问题与日常生活密切相连，简单易懂。回顾消化系统十二指肠时，引导学生联想黏膜上皮为单层柱状的细胞形态特点，提问式引导学生联想胃肠炎疾病，严重腹泻会引起黏膜上皮组织发生怎么样的形态变化，将组织胚胎学与疾病的病理变化相结合，提高学生将理论知识与实践联系能力。

1.2.2 学生利用显微镜成像操作系统观察组织切片 实验课堂是实验教学的核心，学生可以从组织切片中发掘陌生和未知的结构。例如血涂片观察，怎样将观察到的细胞定格于某一种血细胞，需要熟知每种血细胞的结构特点，并将这些特点与显微结构对应，非常考验学生理论知识的掌握与观察联想能力。观察呼吸系统肺呼吸部切片，需要辨别组织结构厚度、连接方式或特殊细胞来区分终末细支气管、呼吸性细支气管、肺泡管和肺泡囊，并对血-气屏障组织结构观察及生活在不同地域动物肺与耐氧组织结构特点辨识，将抽象概念和具体结构相联系。

1.2.3 课后绘制实验观察组织形态图 如何将课堂观察切片中组织结构特点深刻记忆于大脑中，课后绘制实验观察图片是必不可少的环节。例如：观察消化系统肝组织的门管区，如小叶间动脉、小叶间静脉和小叶间胆管在组织切片中相对容易辨认，但是把观察的组织结构用红蓝铅笔按照一定比例描绘出来，学生要有一定的绘图能力。免疫系统脾组织结构繁多，学生需要找到标志性结构，依据细胞的疏密程度，排布区域寻找重点观察对象，将复杂的组织细胞用简单的图表达出来，非常考验学生的空间构图和识别能力。

1.2.4 动物组织切片的实践性操作 “3+1”教学模式实践课班级学生按照小组进行，利用学生课余时间和周末休息时间完成实践操作活动。主要包括H-E染色制片的具体操作过程：取材、固定、脱水、透明、透蜡、包埋、切片、贴片、染色、透明、封片等步骤。

1.3 教学效果评价

通过课堂测试、期末测试和问卷调查方法进行教学效果检验，评估教学模式的改革质量。评估内容包括教学效果满意度、内容掌握和教学方法等3个方面。评估表采用学生是否有兴趣、内容是否生动、知识点是否掌握、记忆是否长久、考分是否提高等5个点考察；依次给予好、较好、一般、较差、差5个等级；根据评估表，分析教学模式改革的效果，优化教学模式。同时，对调查问卷进行收集、整理，对教学效果满意度、内容掌握度和教学方法接受度进行分析。

2 结果

2.1 成绩分析

依据成绩设定80～100为优秀，60～80为良好，＜60为差。不同组学生的学习成绩分值区间分析得出，“3+1”教学模式组优秀人数占比达到57.88%，良好人数占比42.1%，班级所在学生成绩均及格，及格率为100%；作业+画图组优秀人数占比54.17%，良好人数占比43.06%，不及格人数占比2.78%，及格率为97.22%；作业组优秀人数占比40.62%，良好人数占比46.87%，不及格人数占比12.5%，及格率为87.5%，各分数段人数占比具体数值如图1所示。

图1 不同组别之间考试成绩分值区间的分析

分析各组最高分、最低分及平均分发现，各组最高分没有明显区别，集中在94～96之间；“3+1”教学模式组最低分61.3，平均分81.1分；作业+画图组最低分53.8，平均分78.1分；作业组最低分42.6，平均分72.9。此外，随着“3+1”教学模式实验课开展，学生的最低分和平均成绩均呈增高趋势。说明动物组织学与胚胎学实验课“3+1”教学模式，确实能够提升学生的学习效率，提高学习成绩。不同组别之间考试分数平均值分析如图2所示。

2.2 调查分析

①教学效果满意度方面。所有学生均认为“3+1”教学模式十分有趣，了解了很多与日常生活密切相关的疾病知识，课堂氛围活跃，增加了自我学习的动力；②内容掌握度方面。90% 的学生认为在这样的教学模式下，知识点内容掌握更深刻，记忆力效果更好，极大的将器官组织形态与功能联系起来。③教学方法接受度方面，95% 学生认为这种教学模式可以增强自主学习能力，易于建立知识点的宏观框架，明确自己的薄弱点，通过与老师和同学关于器官功能的探讨，使他们对组织学内容理解更全面更深刻。

图2 不同组别之间考试分数平均值的分析

3 讨论

动物组织学与胚胎学是研究正常动物体微细结构及其相关功能的科学。动物组织学与胚胎学实验“3+1”教学模式基于该课程特点设计，主要通过课前问题式回顾理论知识，让学生把实验课的内容熟知于心。例如实验课观察雄性生殖系统睾丸组织，先回顾曲精小管从外到内依次有精原细胞、初级精母细胞、次级精母细胞、精子细胞和精子；抛出开放性思维的问题一，睾丸组织切片中为什么很难观察到次级精母细胞；问题二，骡子是由于马和毛驴染色体数目不同导致不能生育，而犏牛是牦牛与黄牛的杂交一代，狮虎兽是狮子和老虎的杂交一代，排除染色体数目原因引起的不育，是否与雄性睾丸发育和精子发生有关。这些问题能够激发学生对未知实物极强的求知欲，从科学研究的角度提出问题，引导学生翻阅资料和最新研究进展，将学生带入科学的神圣殿堂。这种方式和组织学与胚胎学“3+2+2”混合式教学新模式[3]，既有教学理念的相似性，又有实践操作的差异性，是理论知识与科学研究的有力整合。

研究表明大多数院校理论和实验教学分配时间比例为1∶1，实验课教学以少于30人的小班开展，超过40%学校能够保证每名学生人手1台虚拟显微成像系统[4]。此外，为了能够满足学生的学习需求，对动物形态学实验进行深入的分析和探究，让学生能够在实验课堂观察过程中，对理论知识进行全面、系统掌握和理解，运用有效的教学方式激发学生的学习兴趣，对学生的动手和实践能力进行重点培养[5]，并锻炼了他们归纳总结的能力、逻辑思维和分析综合能力。该研究结果证实，“3+1”实验教学模式不仅提高了成绩优秀学生所占比例，还使及格率达到100%，为将来继续深造奠定了牢固的理论基础和实验操作技能。

实验教学方式的不断创新和完善，形成了完整的理论知识体系和极强的实验操作能力，引导学生贴近真实器官组织的形态结构，将组织学结构和机体功能密切相联系[6-7]。这就要求学生具备较好的绘图功底、较强的观察力、极好的想象力、极丰富的理论联系实践的能力。“3+1”实验教学模式组较高的测试成绩和较低的挂科率，说明动物组织学与胚胎学实验课教学模式的改变，可以在考试成绩中体现出来。例如另一种教学模式“慕课”，打破了传统的教学方式，使优质教学资源通过“慕课”教学平台受益于更多的学生和受教育者，给我国的高等教育教学改革与发展带来新的机遇和挑战[8]。不断地创新和实践证明，动物组织学与胚胎学实验教学采用问题式导入核心内容，以提高学生求知欲，针对细胞、组织、器官和系统重点和难点知识的串讲，使实验课堂教学更加具有完整性和逻辑性，极大地提高授课效率；组织切片的观察和实践制作，增强了学生学习的趣味性和自主性，把实验课和实践操作结合起来，进一步体现动物组织学与胚胎学实验教学的创新性和独特性。