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      淺談發(fā)育生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革

      2018-06-07 09:36:58張艷蘋劉麗李鋒劉皓
      科教導(dǎo)刊 2018年2期
      關(guān)鍵詞:教學(xué)改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)

      張艷蘋 劉麗 李鋒 劉皓

      摘 要 立足發(fā)育生物學(xué)教學(xué)體系,針對(duì)發(fā)育生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程課堂教學(xué)的現(xiàn)狀、存在的問(wèn)題進(jìn)行剖析,結(jié)合廣東海洋大學(xué)實(shí)際情況,提出通過(guò)改革課堂教學(xué)內(nèi)容,有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)發(fā)育生物學(xué)的興趣,促進(jìn)學(xué)生形成發(fā)育生物學(xué)知識(shí)體系,增強(qiáng)學(xué)生發(fā)發(fā)育生物學(xué)知識(shí)實(shí)踐應(yīng)用能力,以達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目的。

      關(guān)鍵詞 發(fā)育生物學(xué)實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 教學(xué)改革 廣東海洋大學(xué)

      發(fā)育生物學(xué)是應(yīng)用現(xiàn)代生物學(xué)的技術(shù)研究生物發(fā)育本質(zhì)的科學(xué)。它主要研究多細(xì)胞生物體從生殖細(xì)胞的發(fā)生、受精、胚胎發(fā)育、生長(zhǎng)、衰老和死亡,即個(gè)體發(fā)育中生命過(guò)程發(fā)展的機(jī)制。同時(shí),也研究生物種群系統(tǒng)發(fā)生的機(jī)制。發(fā)育生物學(xué)不同于傳統(tǒng)的胚胎學(xué),而是20世紀(jì)50年代以后,由于分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、遺傳學(xué)及生物化學(xué)等其他生命科學(xué)的發(fā)展和與胚胎學(xué)的相互滲透,才逐漸發(fā)展和形成的一門新興的生命科學(xué)。[1,2]為了滿足現(xiàn)階段我國(guó)海洋強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略人才需求,根據(jù)我校專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和課程建設(shè)體系的需要,2003年,發(fā)育生物學(xué)課程在我校正式開(kāi)設(shè),至今已有14年的歷史。2010年發(fā)育生物學(xué)課被評(píng)為校精品課程,理論課程建設(shè)成果豐碩,但由于缺乏相應(yīng)的教材,實(shí)驗(yàn)課程體系的建設(shè)相對(duì)滯后。

      本文依據(jù)發(fā)育生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)驗(yàn),以學(xué)校高水平海洋大學(xué)建設(shè)為契機(jī),充分依托我校水產(chǎn)學(xué)院國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心和生物技術(shù)研究室,探討深化我校發(fā)育生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)內(nèi)容和方法改革,以期提高教學(xué)質(zhì)量。

      1 發(fā)育生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀及問(wèn)題分析

      在發(fā)育生物學(xué)理論教學(xué)過(guò)程中,學(xué)生對(duì)生物個(gè)體發(fā)育的認(rèn)知情況,僅限于課本描述或網(wǎng)上視頻資源,對(duì)于個(gè)體發(fā)育過(guò)程中的各種影響因子缺少直觀認(rèn)識(shí),同時(shí)觀察僅限于常見(jiàn)模式生物的個(gè)體發(fā)育情況?,F(xiàn)有實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源并未充分發(fā)揮。

      1.1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)置單一,不足以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

      目前我院發(fā)育生物學(xué)課程實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容較為單一,主要分為觀察性和綜合性實(shí)驗(yàn),缺乏設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。[3]其中,觀察性實(shí)驗(yàn)占用了實(shí)驗(yàn)課程的大部分課時(shí)。這部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括小鼠精、卵巢的觀察,軍曹魚精、卵巢的觀察等,這些實(shí)驗(yàn)僅需要學(xué)生通過(guò)顯微鏡對(duì)已有的切片進(jìn)行觀察,雖然通過(guò)實(shí)驗(yàn)會(huì)使學(xué)生對(duì)課堂理論知識(shí)的認(rèn)識(shí)進(jìn)一步加深,但該部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容操作簡(jiǎn)單,對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)力度不夠。另外,課程設(shè)置了爪蟾和斑馬魚兩種模式生物的胚胎發(fā)育觀察的綜合性實(shí)驗(yàn),但通過(guò)實(shí)際教學(xué)過(guò)程發(fā)現(xiàn),學(xué)生只是機(jī)械性地完成實(shí)驗(yàn),缺乏獨(dú)立思考,且由于部分學(xué)生思想重視不夠,只有少部分學(xué)生做完整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程,雖然實(shí)驗(yàn)難度有所增加,但對(duì)同學(xué)們的實(shí)驗(yàn)操作能力提高有限。

      1.2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法傳統(tǒng),手段不夠多元化

      目前的發(fā)育生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)依舊采用“教師講實(shí)驗(yàn),學(xué)生依照老師講解快速完成實(shí)驗(yàn)”的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,學(xué)生參與度較低,不能成為實(shí)驗(yàn)的主角,無(wú)法發(fā)揮學(xué)生的自主能動(dòng)性、創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生每人一臺(tái)顯微鏡對(duì)實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行觀察,然后按照老師要求將自己觀察到的實(shí)驗(yàn)圖片繪出。整個(gè)過(guò)程中,與周圍同學(xué)交流較少,對(duì)于某些特殊時(shí)期的細(xì)胞結(jié)構(gòu),可能僅在部分同學(xué)的切片中觀察到,無(wú)法做到全班實(shí)時(shí)交流、討論。另外無(wú)法做到課前課后對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的交流溝通,不利于學(xué)生學(xué)習(xí)效率的提高。

      1.3 實(shí)驗(yàn)成績(jī)考核模式單一

      考試不僅是為了評(píng)估學(xué)生知識(shí)的掌握情況,更應(yīng)該調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性和積極性,激發(fā)學(xué)生的求知欲、探索欲,培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和分析、歸納、綜合問(wèn)題及運(yùn)用知識(shí)的能力。但目前實(shí)驗(yàn)課的考核方式主要是學(xué)生的出勤情況和實(shí)驗(yàn)報(bào)告完成情況,重結(jié)果、輕過(guò)程,考核方式單一,既不利于學(xué)生的綜合能力的提高,也不能對(duì)學(xué)生樹立科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)態(tài)度起到導(dǎo)向作用。

      2 改進(jìn)方法

      2.1 優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

      在培養(yǎng)學(xué)生基本實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ那闆r下,增加設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的比重,重點(diǎn)對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力和科研能力進(jìn)行培養(yǎng)。增加與新技術(shù)聯(lián)系緊密的實(shí)驗(yàn),例如設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),利用實(shí)時(shí)熒光定量PCR和原位雜交技術(shù)從分子、細(xì)胞水平理解斑馬魚發(fā)育相關(guān)基因在不同發(fā)育階段的表達(dá)情況。[4]這些實(shí)驗(yàn)方法比較兼顧成熟、經(jīng)典與前沿,且實(shí)驗(yàn)難度有所增加,對(duì)同學(xué)們的實(shí)驗(yàn)操作能力要求較高,但非常有助于激發(fā)同學(xué)們的學(xué)習(xí)興趣和科研熱情。

      在完成實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容的基礎(chǔ)上鼓勵(lì)學(xué)生開(kāi)展自主開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)。學(xué)生可通過(guò)自主設(shè)計(jì)完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,進(jìn)一步探索感興趣的發(fā)育現(xiàn)象及其內(nèi)在分子機(jī)制,自主設(shè)計(jì)完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容;另外,還可以利用廣東海洋大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心和生物技術(shù)研究室,為學(xué)生提供本科科研創(chuàng)新和畢業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái),為希望課后繼續(xù)深入鉆研發(fā)育生物學(xué)研究的學(xué)生提供平臺(tái)和支持。[5]

      2.2 加強(qiáng)教學(xué)環(huán)節(jié)師生互動(dòng)

      加強(qiáng)教學(xué)環(huán)節(jié)師生互動(dòng),有助于教學(xué)與科研統(tǒng)一,有助于提升本科生科研能力。一是在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程,教師應(yīng)更多地發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性,使其參與到實(shí)驗(yàn)中,提高其綜合解決問(wèn)題能力和創(chuàng)新能力。二是教師要指導(dǎo)學(xué)生通過(guò)查閱資料解決自己實(shí)驗(yàn)中的碰到的問(wèn)題,以及分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)的原因。學(xué)生開(kāi)拓了思路、開(kāi)闊了視野、吸取了新知識(shí),在解決問(wèn)題的過(guò)程中,動(dòng)手能力、思維能力等都得到了提高。

      2.3 加強(qiáng)學(xué)生管理,提高課堂利用效率

      以首先要加強(qiáng)課堂引導(dǎo),注重引導(dǎo)學(xué)生提前預(yù)習(xí)準(zhǔn)備,以熟悉每次實(shí)驗(yàn)原理和步驟,課前留置的預(yù)習(xí)內(nèi)容和思考題,要求學(xué)生嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)撰寫預(yù)習(xí)報(bào)告,上課過(guò)程中適時(shí)提問(wèn)、討論和交流。思考題的布置要與理論課程內(nèi)容相統(tǒng)一,注重相關(guān)的熱門話題闡釋討論,以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,加深對(duì)基礎(chǔ)理論知識(shí)理解。與此同時(shí),要注重督促學(xué)生及時(shí)總結(jié),引導(dǎo)學(xué)生理順知識(shí)體系。要求學(xué)生嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告,內(nèi)容包括:實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析、實(shí)驗(yàn)原理和現(xiàn)象歸納,實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)分享及注意事項(xiàng)。任課教師依據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告及時(shí)進(jìn)行有針對(duì)的優(yōu)化改進(jìn),以確保引導(dǎo)學(xué)生的形成正確思維方式,從而達(dá)到幫助學(xué)生形成理論體系和提高學(xué)生知識(shí)實(shí)踐應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力。首先要加強(qiáng)學(xué)生管理,每次課堂上布置下一次的預(yù)習(xí)內(nèi)容和思考題,學(xué)生按要求撰寫預(yù)習(xí)報(bào)告,熟悉每次實(shí)驗(yàn)原理和步驟,并在每次課前對(duì)學(xué)生進(jìn)行提問(wèn)、討論和交流。實(shí)驗(yàn)課思考題可與理論課程內(nèi)容相結(jié)合,引導(dǎo)學(xué)生討論相關(guān)的熱門話題,加深基礎(chǔ)理論知識(shí)理解,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。同時(shí),督促學(xué)生在每次實(shí)驗(yàn)課后及時(shí)進(jìn)行總結(jié),幫助同學(xué)理清思路。要求在每次實(shí)驗(yàn)報(bào)告中認(rèn)真總結(jié),討論實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的現(xiàn)象,并在最后部分寫上本次實(shí)驗(yàn)各自的心得體會(huì)。老師在批改實(shí)驗(yàn)報(bào)告后及時(shí)對(duì)每次實(shí)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié),針對(duì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的各種問(wèn)題進(jìn)行深入的分析,對(duì)學(xué)生的思維方式進(jìn)行正確的引導(dǎo),從而達(dá)到充分發(fā)揮學(xué)生思維的想象力,培養(yǎng)學(xué)生自我分析和解決問(wèn)題的能力的目的。

      2.4 改革考核考試方法

      實(shí)驗(yàn)成績(jī)考核是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要環(huán)節(jié),其方式和過(guò)程會(huì)影響學(xué)生實(shí)驗(yàn)的積極性,考核的公正性和合理性。實(shí)驗(yàn)課程考核應(yīng)該避免單純以實(shí)驗(yàn)結(jié)果作為考核指標(biāo),因?yàn)樵诎l(fā)育生物學(xué)的實(shí)驗(yàn)中,影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的未知因素較多,實(shí)驗(yàn)對(duì)象個(gè)體差異、人為技術(shù)操作差異或者微妙的實(shí)驗(yàn)條件變化都會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。不同或同種不同個(gè)體的實(shí)驗(yàn)對(duì)象,都存在一定程度的差異,因此實(shí)驗(yàn)結(jié)果不唯一或不確定性也正是發(fā)育生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的常見(jiàn)現(xiàn)象。因此,傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)考核方式以不適應(yīng)發(fā)育生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的實(shí)際,今后的實(shí)驗(yàn)課程考核關(guān)鍵是考核學(xué)生們?cè)趯?shí)驗(yàn)中理解實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原理機(jī)制,掌握相關(guān)實(shí)驗(yàn)技能,并能夠?qū)?shí)驗(yàn)結(jié)果給出合理的解釋和或進(jìn)一步改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的想法,注重考查對(duì)學(xué)生科研思維能力的培養(yǎng)。因此,對(duì)發(fā)育生物學(xué)實(shí)驗(yàn)考核而言,應(yīng)該以教學(xué)目標(biāo)為導(dǎo)向,重視實(shí)驗(yàn)過(guò)程,重點(diǎn)考查學(xué)生能力,肯定實(shí)驗(yàn)結(jié)果,以此完善考核體系。

      3 目前缺陷

      現(xiàn)有許多發(fā)育生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中相當(dāng)多的內(nèi)容直接取自經(jīng)典的胚胎學(xué)實(shí)驗(yàn),這就導(dǎo)致發(fā)育生物學(xué)的核心概念和基本原理無(wú)法充分展現(xiàn)。因此,設(shè)計(jì)獨(dú)特而完善適應(yīng)發(fā)育生物學(xué)教學(xué)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)尤為重要。發(fā)育生物學(xué)來(lái)源于胚胎學(xué),但是又與傳統(tǒng)的胚胎學(xué)有很多不同之處。反映到實(shí)驗(yàn)中,胚胎學(xué)實(shí)驗(yàn)側(cè)重的是物種發(fā)育過(guò)程中的形態(tài)變化和比較,而發(fā)育生物學(xué)實(shí)驗(yàn)則更注重物種發(fā)育現(xiàn)象背后的分子生物學(xué)過(guò)程和機(jī)制——基因的表達(dá)和功能。因此,在設(shè)計(jì)發(fā)育生物學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí),模式生物的早期胚胎發(fā)育過(guò)程是不能忽視的,但要在形態(tài)觀察的同時(shí),加入機(jī)制的講解和實(shí)驗(yàn)操作。

      4 結(jié)語(yǔ)

      綜上所述,從實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、教學(xué)模式和考核方式等方面入手,對(duì)傳統(tǒng)的發(fā)育生物學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行深化改革,構(gòu)建發(fā)育生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與技能新體系,在培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新技能方面具有重要作用。將實(shí)驗(yàn)技能培養(yǎng)和基礎(chǔ)理論教學(xué)并重實(shí)施,在課堂教學(xué)時(shí)結(jié)合實(shí)驗(yàn)教學(xué),對(duì)學(xué)生能力進(jìn)行全面培養(yǎng),提供相應(yīng)的空間激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神,能夠激發(fā)學(xué)生的主觀能動(dòng)性,使學(xué)生的理論知識(shí)通過(guò)實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練得以鞏固與應(yīng)用,增強(qiáng)發(fā)育生物學(xué)理論知識(shí)實(shí)踐應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力,達(dá)到增強(qiáng)教學(xué)效果的目的。

      參考文獻(xiàn)

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