张全伟
(甘肃农业大学 生命科学技术学院, 兰州730070 )
动物生物学历史悠久,其研究领域覆盖了动物形态、结构、功能及与生命活动相关的各种规律。在动物生物学实践课中坚持能力培养的理念,从整合、精简的视野进行积极地探索,既是理论教学和实践教学融合的出路,亦是验证和巩固理论知识并提高学生解决实际问题能力的必然选择,最终提升学生的信息、分析、操作和协调等多方面的综合素养。[1]
(1)社会应用型人才需求的驱动。在宏观时代背景下,对于动物生物学而言,实践教学研究显得尤为重要。基于生物科学自身的实验、实践特征,在社会应用型、复合型人才需求的驱动下,唯有高度重视学科观察与实验、课程模拟和调查,加强实践教学的学术性,才会全面提高学生的综合素质和创新意识,确保学生在激烈的人才竞争中保持领先优势。[2]
(2)实践教学改革的总体思路。动物生物学实践教学改革需要以应用性和前沿性为主线,强调知识结构的优化,注重理论与实践教学的系统性衔接,以学生的全面发展为目标,在把握学科新成就、新动态的基础上,简化课程知识体系的理论环节。作为一门专业性很强的学科,动物生物学课程的研究领域相对独立,且不断产生新的分支学科。通过优化动物生物学实践课程设计,能够进一步拓展能力培养,在与其他学科交叉渗透的过程中,提高学生对课程学习的兴趣和积极性,了解更多新成果的同时,拓展前沿动态的知识。[3]
(3)实施实践教学模式应注意的问题。从具体实施方法来说,动物生物学实践探究要秉承教学模式的固有特点,在过程与方法、情感态度中做好充分的前期准备工作,力争延续实践教学的适用性和可行性。继续推进教材建设,探究式教与学必须合理把握知识与技能,通过精选和更新、调整,加强空间上、讨论的自由度,兼顾学生的科学思维培养,让学生在实践中提升观察、采集、分类、制作标本的能力,强化理论与实验的互补效应。学生是教学的主体,在探索实践教学模式的过程中,还要兼顾野外实习,将教学与科研协调融合,促进积极探索和改革,开阔学生的眼界和感性认识,注重提高学生分析问题的能力。增强师生的互动与交流,改进过去采集为主的实习方法,改善实践教学效果。[4]
(1)课程开设的必要性。动物生物学研究领域十分广阔,凡是与有关生命活动规律相关的课程都属于其研究范畴。随着社会的快速发展,生态环境的日益恶化,保护和合理利用动物成了人类面临的主要问题。通过学习动物生物学能够掌握更多的基础知识,对生物界产生新的认知。动物生物学教学内容涉及形态、解剖、生理等多个方面,以系统进化的观点讲述基本原理和内容,侧重动物形态结构和规律。学生通过基本的理论学习和实践操作,将会提高对物种的保护意识,并根据所学知识在动物资源调查、研究中大展拳脚,实现能力培养的目标。
(2)课程的教学现状。社会在不断发展和进步,动物生物学教学亦在不断改革优化。传统课程教学知识点十分繁杂,学生学习起来如同走马观花,很难抓住要点。教学模式依然停留在教师讲、学生听的模式上。一方面,课程理论讲解占据主导,综合性、设计性实践比重不足,学生科研能力和动手能力难以形成。另一方面,实践和实地观摩机会缺失,学生的实验兴趣并未完全激发,课程考核体系尚不健全,造成很多学生不具备科学推理和科研专注意识。[5]
(1)调整教学内容。基于能力培养的视角,结合学生后续工作需要,缩减或压缩不必要、不实用的实验内容,增加自主设计性实验,及时调整结构观察或解剖内容。根据学科的热点问题和环境问题,安排动物类群与生态环境相关的操作性实验内容。培养学生兴趣和组织观察的能力。由于课堂时间相对有限,部分无法讲授的课程可以采取线下自主学习的方式进行拓展,结合教师的科学研究,督促学生做好课前工作,让学生完成资料查阅、识别与使用,利用线上和线下混合式的教学增强学生探索创新能力。教学内容的调整要突出实践的趣味性和可操作性,通过有效的比较、观测和实地观摩,发挥现场实验教学的优势,提高实验的可预见性。此外,重点内容要精讲或重点示范,针对预习报告、实验报告的撰写要跟进实验体会和心得,要求学生改变以往只看不做的心理,在教师的引导和帮助下能够独立思考并敢于动手操作,增强学生的学习积极性,训练学生养成正确的实验态度和操作技能。面对实践中出现的问题能够积极质疑,为综合科研素养的提升奠定基础。
(2)合理安排教学实践。动物生物学实践教学是培养学生专业能力的根基,亦是学生日后择业、就业的保障。在教学改革的过程中,可以尝试将理论教学与实验教学分离,形成基础和专业相结合的实验机制。在新的教学实践模块安排过程中,要根据专业的特点,合理安排验证性实验,做好动植物形态解剖的整合和优化。根据验证性实验的原则统筹生态与环境的关联,四大模块要将代表动物作为实验材料,增加探索性和设计性实验的主线牵引作用,改变原有的实验内容和模式,确保实验教学与理论教学步调一致,激发学生的探索精神,最大限度地丰富学生所学的知识。基于此,在设计性实验中要培养学生观察、采集、统计分析的能力,结合动物的生命活动和特征,在学好形态解剖层面的基础上,科学推理并观察记录,帮助学生提升对动物的整体认识。此外充分利用实验材料,善于创设验证性实验的氛围,将生物内部结构和各器官系统进行细致地对比。通过动物生物学实验实践,让学生清晰、直观地掌握动物自然形态和生态环境。
(3)优化实践操作流程。重新组合后的实验内容,与之前僵化、陈旧的实验相比,不仅信息内容进一步充实,而且更加倡导探究式与合作式教学,需要学生全身心投入其中,否则将会出现事倍功半的结果。在具体的实践操作过程中,教师需要加强预习环节工作,由于实验课处理量增加,为了避免实验的盲目性,确保整个实践教学顺畅,学生需要清晰地掌握实验的目的、内容、方法。同时参与实验准备,一些难以采集的材料,需要学生打好提前量,预先一个星期开始着手实验材料的处理和制备,确保实验的顺利进行。其次,以调动学生的主观能动性为抓手,实施精讲设问环节,力争学生可以带着问题做实验,并改进实验指导方法,真正把实践教学做活,让学生真正感受到动物生物学的魅力和价值。此外严格操作规范,注重反馈交流。教师与学生都要恪守严谨的工作作风,秉承实事求是的科学态度,面对操作上的错误或失误,要敢于承担并纠正。认真撰写实验报告,根据数据如实完成实验报告,对现象、数据和出现的问题,统一做好集中的交流和反馈,确保通过每一次实验报告的积累,全面提升学生的实践作为和科学修养。
(4)开设开放性实验室。动物生物学实验教学要拓展学生的思维空间,借助于动物生物学标本,向学生普及动物的知识,直观地感受动物的形态及分类特征。利用实物投影或网络资源素材,构建富有动感的标本模型空间,提高教学效果。直观教学的优势在于通过形象逼真的课题实物展示,深化对动物起源的认识,掌握生物在外形上的差异,激发学习的感知兴趣。在此基础上,开设开放性实验室,注重开放式教学思想指导的渗透,定期定时向学生开放相关实验室,鼓励学生在做实验之前,要坚持自主实验、合作研究的原则,预先做好实验方案的设计,或者作为实验课程的延伸项目,构建浓厚的学习研究氛围,打造实验与教学实习新机制。改变现有的评定模式,对开放性实验室进行量化考核,使考核科学化、规范化,从课内到课外加速推进科技成果转化。开放实验教学、科研活动的长期实施,势必会让学生积极参与,在科学评价考核教学的保障下,形成实验室合作研究的空间和环境,助力学生实验课程功能的延伸和拓展。
(5)教学方法的改革。动物生物学实践课程不能够局限于实验课堂,而是要充分借助教学方法的优化,提升教学的指导效率,启发促进学生形成探究的意识和思维。首先,要从动物实际的结构形态角度加强多媒体教学的比重,一方面可以建立起清晰的形态概念,另一方面还可以结合影像、照片、实物展示提高教学效果和教学质量。运用多媒体教学手段要成为动物生物学实践教学的常态,突出其直观性和便捷性,有效调动学生积极性,从而丰富学生的学识,促进学生实操能力的形成。其次,将启发式教学法与探究式教学合理搭配,有意识地让学生结合实践案例主动构建知识。为此教师要合理设置问题,引导学生切换角色,以小组为单位开展证实研究,提高学生的团队协作和交流表达能力。针对生物形态结构与生理功能特点进行实时化总结,全面挖掘学生的学习潜力,使学生在网络学习中加深对实验内容的理解,在自主学研材料准备的过程中提高动手能力。此外野外实习内容上,增设设计性实验与探索性实验,利用比较、统计分析记录观察结果,提高学生动手和思维能力。
(6)增加综合性的实验。实践教学要精挑细选,锁定首课,贯穿全程。按照实验的系统流程进行补充或更正,讲解和观察要面向整体,学生在演示讲解实验的过程中,要善于发挥学生的想象力和创造力,教师做好查缺补漏和更正总结工作。有效的引导、修正和解惑,能够让课堂效率全面提升,还可以挖掘学生的个人潜力。例如在进行实际解剖的实践学习中,验证性的实验要求学生要做到心中有数,循序渐进地增加综合性的实验。以过程性提问为契机,开发学生的深层次理解能力,避免学生出现记忆混乱的现象。与此同时,根据课时的安排,利用实习参观和现场解剖诊断的方式,帮助学生掌握技能,进一步理解应用一体化、现实化的精髓,结合自身实际形成危机和紧迫意识,一来可以将所学知识进行巩固,二来可以缩短学生进入社会的过渡期。此外动物生物学实践教学要锻炼学生独立操作、多样分析的基本科研能力,结合新型的考核方式引导学生自我评价,全面培养学生的综合素质,为其将来从事本职工作打下良好基础。
总之,动物生物学实践教学改革要紧跟时代步伐,突出学生的主体地位,基于能力培养的导向,保障教学体系的强连续性,营造研究、宽松和有趣的实践教学氛围。通过实验操作和训练,发掘学生的创新意识促进学生综合素质的稳固。但教学改革永无止境,动物生物学实践设计还要持续发力,在扮演好奠基和启蒙角色的基础上,针对并发现教学存在的问题进行合理化改进,同时注重与日常生活相联系,确保与时代和学科发展步伐相一致,使学生具备扎实的技能技巧和应用型实验衔接能力,为后续专业课程学习和今后的成才成长奠定坚实的基础。