动物学综合实验教学改革探索

江寰新+邱春辉+林聪+张健

摘 要 动物学综合实验是生物科学专业的一门综合性实践课程，主要让学生经历课题选择、文献检索和综述、实验材料准备、实验操作和论文写作等过程。通过一次完整的科学研究训练，培养了学生的创新精神和协作能力，提高了综合素质，为进入毕业实习和毕业论文阶段以至将来进一步从事生物科学教学科研工作打下扎实的基础。

关键词 动物学综合实验 科研训练 创新精神

中图分类号：G424 文献标识码：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2017.11.040

Abstract The comprehensive experiment of zoology is a comprehensive practical course of biological science， which mainly let students go through the process of subject selection， literature retrieval and summarization， experimental material preparation， experimental operation and thesis writing. Through a complete scientific research and training， cultivating students' innovative spirit and ability， improve the overall quality， in order to enter the graduation practice and graduation thesis stage even further work in biology teaching and research work to lay a solid foundation.

Keywords zoological comprehensive experiment； research training； innovation spirit

当前，面对信息时代的到来，我国高等教育改革方兴未艾，各种借助互联网的课程如慕课（MOOC）、微课、虚拟仿真实验室等如雨后春笋般层出不穷。网络和虚拟课程确实让不少实体课程受到挑战，但对于某些课程来说，实体课程是网络和虚拟课程不能替代的，比如生物科学实践课程，网络视频和虚拟实验室只能作为辅助教学手段，只看别人做实验和自己亲自动手做实验完全不同，对于生物科学实践课程而言，不仅不能削弱，还应该加强。多年来，我们在动物学综合实验教学中，围绕学生专业技能、科研素质的培养方面做了不少的尝试，取得了一些有益的经验，下面就动物学综合实验的教学改革实践谈谈体会。

1 动物学综合实验的历史沿革

和其它生物科学实践课一样，2003级以前的动物学实践教学仅有课程实验和课程实习2个环节，且从属于理论课程。2003级以后用“动物学研究法”代替课程实习，时间还是1周，2007级以后改为2周，2012级以后开设“生物科学综合实验”，动物学综合实验是其中的一部分。通过本课程的学习使学生掌握主要实验动物的采集与培养方法，各种动物标本的制作以及代表动物生活史的观察方法及动物生理学综合性、设计性实验方法，为下一阶段的毕业实习和毕业论文以至将来进一步从事生物科学教学科研打下基础。动物学综合实验的实践项目分为必做和任选两部分内容，但每个学生至少要选择一个任选项目的实践内容。[1]

2 动物学综合实验的具体内容

动物学综合实验的教学安排上改变了传统动物学实践课程的教学内容和教学方法，不再按照“动物学实验”课程的形式，而是根据生物学培养目标对不同实践技能的要求，相应地设置了以下4大模块：其中①、②模块可任选，③、④模块为必做项目。4大模块的具体训练内容如下：

（1）動物的采集与培养：主要是水生无脊椎动物如原生动物——眼虫、变形虫、草履虫的采集与培养；腔肠动物——水螅的采集与培养；扁形动物——涡虫的采集与培养。[2]

（2）动物标本的制作：主要是浸制标本包括无脊椎动物及鱼类、两栖类和爬行类的整体标本和解剖标本制作；剥制标本包括大型爬行类、鸟类和哺乳类的剥制标本制作；玻片标本包括石蜡切片、冰冻切片和整体装片等的标本制作和显微摄影；昆虫和其它节肢动物的标本采集与制作。[2]

（3）动物分类：参观动物标本馆和动物园，将馆藏所有标本和动物园所有动物按纲目排列，附上标本照和活体照；将采集到的动物标本借助纸质工具书和网络工具进行分类。最后提交动物名录，内容包括照片、中文名、学名、分类地位，识别要点，主要分布和经济生态价值等。[2]

（4）生理学设计性实验：在这一模块中，每4～6个学生组成一个实验小组，要求学生根据实验室现有设备条件，事前拟定实验题目，在进入实验室之前根据自选题目查阅有关文献资料，综述课题研究概况，设计好实验方案，写出较为详细的实验步骤。列出需要用到的化学药品和实验动物，教师准备好相关药品和材料后，学生进入实验室做好实验准备工作，清洗玻璃仪器，配制实验药品，然后根据实验方案和步骤开始实验操作，独立解决实验过程中出现的一些问题，分析总结实验的结果。最后以科研论文形式完成实验报告并做PPT汇报，以便小组间的交流。

3 动物学综合实验的注意事项

3.1 充分利用实验材料

在综合实验教学中，经常会用到相同的实验材料，把动物形态学实验和动物生理学实验有机结合起来，可以使实验材料得到充分利用，避免资源浪费，节省实验经费。为此，在开展综合实验教学时，我要求学生事先设计好实验步骤，比如用青蛙作实验材料时，可先做动物生理学实验，再做动物形态学实验。同样是生理实验，顺序也要合理安排，比如可先做心血管生理，再做神经电生理，最后做消化道平滑肌生理。用家兔作实验材料时也是如此，生理实验的安排应该是先做呼吸生理，再做循环生理，然后做泌尿生理，神经生理，最后做消化道平滑肌生理。生理实验做完，再取动物的内脏如心、肺、肝、肾、胃、肠和生殖腺做成浸制标本或马上做冰冻切片，或用固定液固定好供组织切片之用。这里的先后是指起始实验的顺序，都起始后各项实验可以同时进行，因为每个小组有4～6个成员，成员之间可以合理分工，各司其责。endprint

3.2 论文写作的基本要求

论文写作要严格按照科研论文的格式，内容由8部分组成，即摘要（中英文）、关键词（中英文）、引言、材料与方法、结果与分析、讨论与小结、参考文献和附录。我们对学生的期待不是一定要拿出高水准的研究论文，而是通过论文写作使他们获得系统的科研训练，养成实事求是的科研态度，具备创造性地解决问题的能力。

3.3 师生的地位和作用

生物科学综合实验是对学生科研素质的初步培养，也是对学生专业基本知识、基本技能和创新能力的一次检阅和提高。学生经历了一次完整的科学研究训练，培养了他们的创新精神和各方面的能力，提高了综合素质。动物学综合实验强化了学生的主体性，学生无疑成了学习的主体，但教师的主导地位如何体现呢？

由于在课程实验教学中缺少科研训练，学生到了毕业实习和毕业论文阶段，往往不能提出自己的想法和可行性研究方案，只好按照导师实验室原有的实验方法和步骤开展实验，这无疑削弱了毕业实习和毕业论文在培养学生创新能力方面所应起到的作用。而综合性设计性实验的训练使学生真正成为学习的主体，他们可以有各种奇思妙想，只要方案切实可行，都可以准许探索。在教学过程中教师讲得少，示范也少，只在适当时候给以线索和方法的提示和指导，其身份除了是学生学习的指导者，还可以是同学、助手甚至学生，这真正体现了教学关系的一种新理念。但教师角色的暂时转换并不影响其主导地位，因为整个课程的编剧和总导演还是教师，只不过学生的表演和台词可以更自由地发挥而已。因此动物学综合实验的开展正以新的形式体现教师的主导地位和学生的主体地位。教师在这一模块的主要作用在于引导学生勤于动脑和动手，大大地提高了他们对各种相关知识的运用能力。通过自主选题、自主探究也培养了学生的创新思维和实践能力。学生在这一模块中往往以极大的热情投入到实验活动中，他们在积极的探索过程中，小组成员之间互相交流，迸发出创造性的思想火花。整个实验过程团结协作，最终圆满完成各项实验任务和论文写作与交流，并获得比较规范的开展科研活动和学术交流的能力。

4 动物学综合实验的地位和作用

4.1 有利于创新人才培养目标的实现

为顺应社会发展对创新人才的需求，生物科学专业教育也不能偏离创新教育的培养目标。动物学综合实验在培养学生的创新能力方面起着不可替代的作用。因为不论在教学计划的制定，还是教学大纲的编写和教学计划的实施过程中，始终围绕着如何培养创新人才这个核心问题。教学内容的选择也注重科研素质和创新能力的培养。比如动物的采集与培养，动物标本的制作和分类是从事动物学科研的基本技能，是必要的科研素质和创新的基础，缺少这些技能，科研就成了无源之水，无本之木。设计性实验则通过科研的全过程训练，了解科研工作者的日常工作，尝试创新思维和创造知识的基本方式。

4.2 有利于其它综合实验的开展

动物学综合实验作为“生物科学综合实验”的有机组成部分，不仅可以提高学生的动物学综合实验技能，也有助于其它综合性实验课程的开展，比如植物学综合实验中植物切片的制作和显微摄影；细胞生物学综合实验中的动物细胞培养；“生态学和污染生态学综合实验”课程中的水样采集和无脊椎动物培养，“药用植物资源开发与利用综合实验”课程中的动物疾病模型的建立、生理指标的测定及病理切片的制作和观察等。

4.3 有利于学生完成学业和就业

未经综合实验训练的学生在畢业实习和毕业论文阶段将非常被动。由于对毕业论文涉及到的实验方法陌生，毕业前夕时间又很有限，大部分大四学生上半学年要考研究生、下半学年要考公务员和事业单位，寻找工作单位等，耗费了大量精力和时间。如果没有提早进入科研实验室接受科研训练，想要顺利完成整个毕业论文的计划将会受到严重的影响。针对这一情况，综合实验的训练对这部分同学就显得尤为重要。通过综合实验课程对学生进行系统的科研训练之后，学生再进实验室开展毕业实习和毕业论文，情况就会完全不同，因为有了前一阶段的思维和技能训练，他们的思想变得活跃起来，具备了一定的科研素质，应对毕业实习和毕业论文显得更加自信和从容。而将来继续深造读研的同学，可能还会用到一些在此阶段学到的实验技能，比如切片技术和显微摄影。因此这门课程的开设可以使各类学生受益，无论是毕业后参加工作还是继续深造，都毫无疑问地能发挥作用。

5 小结

动物学的教学的目不仅要求学生掌握扎实的动物学理论知识和基本技能，更需要具有发现问题、分析问题和解决问题的能力，以及具备创新精神、创新意识和创新能力等综合素质。而开展动物学综合性、设计性实验，是生物科学创新人才培养不可或缺的重要一环，是实现生物科学创新人才培养目标的大势所趋。动物学综合性实验可以培养学生的动物学综合实践技能，提高学生的观察、分析、判断和综合的能力。而设计性实验初步培养了课题选择、文献查找和综述、材料准备、实验操作和科研论文的写作能力。

总之，课程组在动物学综合实验的教学实践中大胆改革，敢于创新，冲破传统教学观念的束缚，把创新能力的培养融入到教学全过程中。在进一步提高学生动手能力的同时也通过一次完整的科学研究训练，培养了学生的科研素质和协作精神，为进入毕业实习和毕业论文阶段打下了扎实的基础，也为继续升学和就业提供了更多选择。

参考文献

[1] 江寰新.动物学课程建设与教学实践[J].教育现代化，2017.17（4）：81-83.

[2] 杨秀平.动物生理学实验（第2版）[M].北京：高等教育出版社，2009.endprint