馬 雄,丁吉紅,馬懷義,朱 靜,董 剛
(甘肅民族師范學院,甘肅 合作747000)
在大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新的政府號召下,追求創(chuàng)新是當代社會發(fā)展的需要。以樹立創(chuàng)新意識、培養(yǎng)創(chuàng)新精神、增強創(chuàng)新能力為核心的創(chuàng)新教育是當今高等教育的主旋律。實踐教學是與理論教學緊密聯系又相對獨立的一種教學環(huán)節(jié),是培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新能力的主要途徑,對人才培養(yǎng)有著非常重要的影響。而我校地處邊遠、落后的以農牧業(yè)為主的民族地區(qū),為了克服實踐教學學時短、任務重的現狀,進行了動物學實踐教學體系創(chuàng)新模式的探索與實踐,以滿足動物學實踐教學的需求。
動物學實踐教學內容包括動物學實驗和動物學野外實習兩大部分,作為民族院校生物科學專業(yè)和動植物檢疫專業(yè)的專業(yè)基礎課程獨立開設,其內容主要研究動物的形態(tài)結構、分類、生命活動及其與環(huán)境的關系以及發(fā)生發(fā)展的規(guī)律。因此,開展動物學實踐教學體系創(chuàng)新模式的探索與實踐,即提高了學生的實踐能力和創(chuàng)新能力,也為后續(xù)專業(yè)發(fā)展課程和專業(yè)選修課程的開設打下堅實的基礎。
以甘肅民族師范學院為例,我校生物科學專業(yè)和動植物檢疫專業(yè)的動物學實驗課程均為30學時、2學分,獨立設課。傳統(tǒng)的實驗內容為15個驗證實驗,基本能滿足大綱規(guī)定的要求:使學生熟悉動物學實驗的基本操作技術,掌握顯微鏡的使用及生物繪圖的方法,掌握觀察、解剖、描述、檢索、鑒定動物的基本知識和技能,學習采集并制作動物標本的方法,提高動手能力、觀察及分析問題的能力和培養(yǎng)科學、嚴謹、實事求是的學風,但是仍然無法滿足現階段動物學實踐教學對培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神、實踐能力和創(chuàng)新能力的需求。
將傳統(tǒng)的動物學實驗內容整合為四部分:第一部分為實體觀察解剖篇,包括動物細胞和組織制片及觀察、外形及組織結構觀察(草履蟲、水螅和三角渦蟲)、外形及內部構造觀察(人蛔蟲、環(huán)毛蚓、河蚌、蝗蟲、海盤車和文昌魚)和外形及內部解剖(鯽魚、青蛙、鱉、家鴿和家兔);第二部分為野外動物觀察篇,包括昆蟲綱、魚綱、兩棲綱、爬行綱、鳥綱和哺乳綱分類;第三部分為標本采集制作篇,包括昆蟲標本的采集與制作、脊椎動物剝制標本、骨骼標本和血管注射標本的制作;第四部分為附錄,包括實驗須知、顯微鏡的構造和使用、常用解剖器具及其使用方法、生物繪圖法介紹、動物標本處理和固定劑等生物用液制備。通過動物學實驗內容的整合,既涵蓋了動物學實驗的全部內容,又使任課教師在規(guī)定的學時和學分下,能夠更好的選擇開展基礎性實驗、綜合性實驗和研究型實驗。
傳統(tǒng)的實驗內容開設為15個驗證實驗,每個實驗2學時。但是本教學團隊近5年來,將內容調整為選做10個基礎實驗,每個實驗2學時;自設1個綜合性實驗,5學時;自設1個研究性實驗,5學時。如:10個基礎實驗分別為動物細胞和組織制片及觀察、外形及組織結構觀察(水螅和三角渦蟲)、外形及內部構造觀察(環(huán)毛蚓、河蚌、蝗蟲和文昌魚)和外形及內部解剖(鯽魚、青蛙、鱉);1個綜合性實驗為區(qū)別鳥綱和哺乳綱的分類特征,并對家鴿和家兔的消化系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)進行比較解剖;1個自設研究性實驗為調查校園內分布的兩棲動物種類和數量及分布特征,并選出一種制作剝制或者骨骼標本。一般情況下,在學期開學初,由4-6名同學組成一個實驗小組,根據自己的興趣選擇基礎實驗和綜合實驗項目,并在實驗教師的指導下查閱文獻,形成一個綜合性的實驗項目方案并進行實驗。這樣即鞏固了學生的實驗操作技能,又拓寬了學生的視野,激發(fā)了學生學習動物學的興趣。
在傳統(tǒng)的動物學實驗教學中,實驗成績的評定由實驗報告和期末考試來決定,這種考核方式會導致學生只注重實驗報告的撰寫,而不重視實驗設計、實驗過程和實驗結果的現象。為了改變這種情況,本教學團隊加強了對學生實驗設計、實驗過程和實驗結果的考核,從而培養(yǎng)了學生主動設計實驗、掌握實驗技能、取得良好實驗結果的能力。實驗成績按照平時成績60%和期末考試成績40%組成,平時成績由基礎實驗內容(實驗預習報告(設計)、出勤、課堂表現、實驗報告)占40%,自設綜合性實驗內容占10%和自設研究性實驗內容占10%;期末考試成績由任課教師設計至少10個預選題目,學生隨機抽取1個實驗題目并操作,教師根據學生操作的規(guī)范程度、儀器使用的熟練程度、繪圖能力和實驗結果的質量來評定。通過實驗教學考核改革,加強了學生實驗過程的考核和自主性實驗內容的考核,從而增強了對學生實驗設計能力、動手能力、團隊合作能力和實踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
以甘肅民族師范學院為例,我校生物科學專業(yè)的動物學野外實習課程時間為1周、1學分,獨立設課。傳統(tǒng)的動物學野外實習內容主要包括熟悉環(huán)境、物種識別和標本采集與制作,但并未涉及動物與環(huán)境的關系以及發(fā)生發(fā)展的規(guī)律這些內容。
動物學野外實習要求同學們到達實習基地后,了解周邊環(huán)境,掌握在野外觀察動物的要領,在教師指導下采集標本并鑒定,回到實習基地后制作標本;在掌握這些基本實習內容的基礎上,要求同學們在野外通過動物的外部形態(tài)特征和生活習性(鳴叫等)進行物種鑒別,了解動物物種多樣性、種群數量、食性、活動規(guī)律等特點,開展多樣的專題研究。如:觀察該地區(qū)鳥類生物多樣性及活動規(guī)律、觀察該地區(qū)鱗翅目蝶類的物種多樣性及群落特征等。
由傳統(tǒng)的一個教學班分為脊椎動物組和無脊椎動物組開展野外實習不同,仍然以4~6名同學組成一個實習小組,根據自己的興趣在實習帶隊老師的指導下確定選題,并在實習開始前查閱相應的科研文獻資料后制定實施方案,待帶隊老師同意后方可實施。根據選定的專題特點,在不同的時間段,在實習指導教師安排下逐步開展專題研究。例如: 觀察該地區(qū)鳥類生物多樣性及活動規(guī)律的專項研究小組,每天從早晨5點左右天剛亮開始觀鳥直到晚上7點左右天黑為止,拍照(錄視頻)并記錄觀察到的鳥類物種、數量及出現的規(guī)律,在觀鳥過程中同組同學要分好工,做好拍照(錄視頻)、計數、記錄等工作;觀察該地區(qū)鱗翅目蝶類的物種多樣性及群落特征的專項研究小組,每天早上9點至12點左右,下午3點至5點左右在寬和高均為5m,長度為2km的固定樣線上開展蝶類調查,采集標本并記錄觀察到的蝶類物種、數量,在走樣線的過程中同組同學要分好工,做好標本采集、拍照(錄視頻)、計數、記錄等工作。經過2-3天的專項研究后,撰寫實習報告(調查報告),并制作PPT進行實習答辯。
在傳統(tǒng)的動物學野外實習過程中,實習成績考核由物種識別、標本采集和標本制作來組成,一般情況下由教師翻標本學生說物種名稱和一件學生采集并制作的標本給出成績。而通過改革,傳統(tǒng)的動物學野外實習成績考核占50%,每個小組撰寫的實習報告(調查報告)、答辯PPT和答辯結果占50%,如果學生實習小組制作的精美動物標本由指導教師推薦被學校標本室收藏,學生野外實習成績直接確定為優(yōu)秀。從而使學生學會了查閱相關的文獻資料、專題研究的實施方案、制作圖表、統(tǒng)計和分析數據并撰寫實習報告(調查報告)的方法,不僅培養(yǎng)了學生嚴謹的科學研究態(tài)度,而且還培養(yǎng)了不怕苦、不怕累的團隊協作精神,也培養(yǎng)了終身學習的習慣,實現了創(chuàng)新性、合作性、探究性專業(yè)人才的培養(yǎng)目標。
通過動物學實驗教學改革和動物學野外實習改革,建立了適合民族院校的動物學實踐教學體系,主要有五個部分組成,穿插于動物學實踐教學的整個過程,即:
將課程介紹、組織管理、安全常識→野外工作基本技能、科學研究訓練→標本制作、實習報告、調查報告、學術論文→標本室建設和標本數據庫建設等四個步驟有機結合起來,不但能驗證和鞏固課堂所學理論知識,而且還可以補充和衍生課堂學習內容。不僅使學生熟練掌握了動物學實驗教學的基本操作技能和方法,而且對文獻資料查閱、科學研究訓練、標本采集制作和實習(調查)報告編制等后續(xù)工作有了進一步的認識,也為學校的標本室建設和標本數據庫建設提供了必要的支持。
近年來,民族院校動物學實踐教學體系改革成效顯著,通過整合動物學實驗教學內容和完善動物學野外實習內容,不僅使學生掌握了動物學實驗的基本知識和技能,而且還熟悉了采集、鑒定和制作動物標本的方法,提高了學生的動手能力及觀察、分析問題的能力,也培養(yǎng)了學生的思考能力和實踐能力。經過野外工作基本技能訓練、科學研究訓練和標本室建設訓練,鍛煉了學生的實際動手操作能力;經過標本制作、實習報告編寫(調查報告)、學術論文撰寫和標本數據庫建設,鍛煉了學生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識。以甘肅民族師范學院為例,近五年來動物學實踐教學團隊通過動物學實踐教學體系改革,編寫并出版《動物學實驗指導》教材一部,補充動物學實驗室和標本室標本100余件,獲批立項國家民委高等教育教學改革研究項目(17118)一項、甘肅省“十三五”教育科學規(guī)劃項目(GS[2017]GHB1938)一項和甘肅民族師范學院教學成果培育重點項目(GNUNJXCGPY1707)一項,獲得校級大學生創(chuàng)新訓練項目2項,申報國家實用新型專利4項并獲得授權,指導學生參加甘肅省“挑戰(zhàn)杯”大學生課外科技作品競賽3項并獲得二等獎1項三等獎2項。通過這些項目的實施,不僅調動了實踐教學團隊教師的積極性,也激發(fā)了學生的興趣,在學習中研究、在研究中創(chuàng)新,大大提高了學生參與科研的積極性,培養(yǎng)了學生熱愛科學、追求真理的高尚情操和實事求是、勇于探索的科學態(tài)度以及嚴肅認真、團結協作的工作作風,從而增強了學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力,為他們今后的繼續(xù)學習深造奠定了堅實的基礎。
近5年來,在民族院校動物學實踐教學體系創(chuàng)新模式的探索和實踐過程中,始終堅持以學生為主體,提高學生學習能力和創(chuàng)新能力為目標,通過對動物學實驗和動物學野外實習內容的補充和整合、實驗實習方法的更新和考核機制的改革,促使學生更加牢固的掌握動物學實踐教學內容和熟練應用動物學實踐教學和科研方法,激發(fā)學生學習動物學的興趣和創(chuàng)新能力。