動物生理學(xué)實驗教學(xué)論文
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一、加強實驗預(yù)習(xí)
在學(xué)期初，將本學(xué)期要開設(shè)的實驗內(nèi)容以“實驗教學(xué)進度表”的形式告知學(xué)生。讓學(xué)生了解實驗的內(nèi)容、實驗時間安排及進度，要求學(xué)生每個實驗在上課前都要預(yù)習(xí)實驗指導(dǎo)手冊，并撰寫預(yù)習(xí)報告；實驗前要求對本次實驗的目的、原理、步驟做到心中有數(shù)。生理學(xué)實驗平臺中現(xiàn)有一臺教師用計算機和30臺學(xué)生用計算機組成的網(wǎng)絡(luò)互動實驗室，可以把學(xué)生用機和教師用機組成一個局域網(wǎng)，教師可以在網(wǎng)絡(luò)上搜索下載高水平的實驗錄像片和模擬實驗，或者是教研室根據(jù)自身條件制作多媒體課件或錄像，一起儲存于實驗用計算機內(nèi)。錄像內(nèi)容可包括手術(shù)器械和儀器設(shè)備的正確使用、手術(shù)操作過程、實驗要求和注意事項等。在正式實驗課前應(yīng)組織學(xué)生觀看相關(guān)主要操作的視頻，學(xué)生能看到每一步實驗的正確操作方法，這樣使學(xué)生對實驗內(nèi)容有了初步了解和把握，也能夠直觀了解整個實驗的流程，幫助學(xué)生克服對未知實驗的恐懼心理，在正式實驗的時候做到心中有數(shù)。教師負責(zé)強調(diào)容易出錯的地方，讓學(xué)生針對關(guān)鍵步驟、主要環(huán)節(jié)進行討論。另外，生理學(xué)實驗中采用的多功能生物信號采集處理系統(tǒng)進行的動脈血壓的直接測定及影響因素、胸內(nèi)負壓的測定及呼吸運動的調(diào)節(jié)、尿生成的調(diào)節(jié)等實驗過程中的各項信息和數(shù)據(jù)可以自動、客觀記錄保存在電腦中，以便學(xué)生在實驗前后隨時調(diào)出進行觀看和分析。
二、學(xué)生實驗前準備
實驗前準備工作主要包括：材料準備、試劑配制和儀器調(diào)試等。這些過程是實驗室的基礎(chǔ)科目，看似簡單，稍不注意就會導(dǎo)致實驗的不順利或失敗。但在實驗課教學(xué)中，往往容易忽視這個環(huán)節(jié)，在以教師為主體的教學(xué)模式下，實驗前的準備工作通常是由實驗指導(dǎo)老師在實驗開始前完成。改革后的實驗課在以學(xué)生為主體的教學(xué)模式下，實驗前對學(xué)生進行分組，推選小組負責(zé)人，說明實驗要求、實驗注意事項等；讓學(xué)生按照預(yù)習(xí)過的實驗流程自主做好實驗前各項準備工作。這個環(huán)節(jié)不僅能讓學(xué)生了解實驗準備工作主要有哪些，同時讓學(xué)生了解各種知識，最主要的是能讓學(xué)生逐漸克服對實驗的恐懼心理。如，“家禽血液樣品的采集”這個實驗要防止血液凝固，所以要用到抗凝劑，例如，選用3.8%的檸檬酸鈉或者是1%的肝素。很多學(xué)生對抗凝劑的配制不了解，因此在配制前讓學(xué)生查閱文獻資料了解抗凝劑的配置方法。配制過程中我們特別注重培養(yǎng)學(xué)生正確的實驗操作方法，像天平的正確使用，量筒以及容量瓶的正確使用等。另外，做復(fù)雜的實驗前，要考慮到實驗過程中可能會遇到的情況，準備好應(yīng)急或者急救措施。還要利用實驗室物品對實驗裝置進行改進，例如，自制靜脈留置針、氣管插管、動脈插管以及導(dǎo)尿管等。學(xué)生通過參與實驗前準備工作，不僅能逐步培養(yǎng)嚴謹?shù)膶W(xué)風(fēng)，還能培養(yǎng)動手能力和團隊協(xié)作能力。
三、開放式實驗教學(xué)
動物生理學(xué)實驗的目的是使學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握生理學(xué)實驗方法和操作技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。長期以來，傳統(tǒng)實驗教學(xué)采用的是以教師為主體、講授為中心的“填鴨式”的方法進行講授，主要以驗證和演示性實驗為主，學(xué)生僅僅是機械地重復(fù)便可完成實驗，極大地抑制了學(xué)生的主動性和創(chuàng)造性，使學(xué)生始終處于消極被動狀態(tài)。開放式實驗教學(xué)主要指實驗內(nèi)容的開放。實驗內(nèi)容改革是實驗教學(xué)改革的關(guān)鍵。改變傳統(tǒng)單一的驗證式實驗?zāi)Ｊ?，突出新時代教學(xué)改革的特點，將實驗內(nèi)容整合更新為基礎(chǔ)性實驗和綜合性設(shè)計性實驗?；A(chǔ)性實驗以經(jīng)典傳統(tǒng)的驗證性實驗內(nèi)容為主，重在培養(yǎng)學(xué)生基本實驗技能。如，動物生理學(xué)實驗中手術(shù)器械的正確選擇與使用。一般動物取血及給藥方法、實驗藥品的配置、常用儀器設(shè)備的使用等。以學(xué)生為主體的實驗教學(xué)改革要改變傳統(tǒng)的按照理論課安排實驗課的教學(xué)模式。在基礎(chǔ)驗證性實驗的基礎(chǔ)上開設(shè)綜合性以及設(shè)計性實驗。形成驗證性實驗—綜合性實驗—設(shè)計性實驗三個層層遞進式的實驗內(nèi)容體系。在掌握基本實驗技能的基礎(chǔ)上，增加一些綜合性實驗，為學(xué)生綜合實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)提供訓(xùn)練機會是非常必要的。綜合性實驗內(nèi)容的選擇是多樣的，它可以是實驗教學(xué)內(nèi)容的合理綜合，也可以是實驗方法的綜合，或是實驗手段的綜合等等。例如，我們將蛙心灌流和動作電位實驗合并，家兔的大腦功能定位和去大腦僵直實驗合并。在進行蟾蜍的實驗時，先進行插管手術(shù)，做心臟灌流的實驗，然后再分離坐骨神—腓神經(jīng)，進行動作電位的實驗；在進行家兔的腦部實驗時，先暴露大腦皮層，進行大腦皮層功能定位，然后再進行去大腦僵直的實驗，證明采用這種合并的方式，既可壓縮完成各單一實驗所用的學(xué)時數(shù)，又可節(jié)省實驗動物，使同一實驗動物得以充分利用；能減少實驗步驟，有效地提高實驗效率。綜合性實驗將有關(guān)的知識相互滲透、相互交叉、融合貫通，將不同系統(tǒng)的生理實驗合理地整合在一起，可使學(xué)生利用同一動物，同時觀察多個系統(tǒng)生理功能的變化，使學(xué)生從整體水平上理解機體生理功能，提高了實驗的層次。由于綜合性實驗較為復(fù)雜，觀察點多，這對進一步加強學(xué)生實驗基本技能非常有利，更有利于鍛煉學(xué)生的綜合分析能力和創(chuàng)造性思維能力，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。設(shè)計性實驗是指由教師指定題目或由學(xué)生自由選題，由學(xué)生采用科學(xué)的思維方式，進行大膽地自行設(shè)計實驗方案、選擇實驗器材、制定操作程序并加以實現(xiàn)的一種開放式教學(xué)實驗。設(shè)計性實驗可以說是介于基本教學(xué)實驗和實際科學(xué)實驗之間的層次較高的一次實踐或摸擬訓(xùn)練，無論是自由選題還是指定題目，在構(gòu)思設(shè)計方案的過程中學(xué)生需要查閱大量的文獻資料，把已掌握的基本實驗技術(shù)和基礎(chǔ)理論逐步融會貫通并熟練應(yīng)用。這些實驗方案需交指導(dǎo)教師審閱與修改，然后由實驗小組再討論后形成最終的可實行的實驗方案，最后由各實驗小組予以實施。設(shè)計性實驗要體現(xiàn)兩個重點：一是學(xué)生的自行設(shè)計；二是實驗內(nèi)容的創(chuàng)新。設(shè)計性實驗可以說是一種開放式教學(xué)實驗，能調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，學(xué)生必須主動運用所學(xué)的知識分析問題、解決問題。例如，我們讓2013級學(xué)生設(shè)計一個“家兔綜合性實驗的設(shè)計及改進”，此項目必須在學(xué)生掌握了家兔胸內(nèi)壓測定、家兔呼吸運動的調(diào)節(jié)以及家兔尿生成的調(diào)節(jié)三個實驗的基礎(chǔ)上，同時熟悉麻醉、氣管插管、動脈插管及導(dǎo)尿方法，改進麻醉、氣管插管、動脈插管及導(dǎo)尿裝置，考慮家兔的耐受能力等問題，才能對此實驗研究進行實施。在整個實驗設(shè)計過程中，學(xué)生是主體，必須發(fā)揮他們個人的主觀能動性以及集體的智慧和協(xié)作才能順利完成實驗。一系列具體設(shè)計環(huán)節(jié)可以讓學(xué)生經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題和解決問題的過程，學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性得到最大限度的發(fā)揮，創(chuàng)造、歸納、分析、判斷等多種思維能力也得到了充分的調(diào)動，盡管設(shè)計性實驗一般要花費較多的時間，而且往往要經(jīng)歷一次或者多次的失敗，但學(xué)生積極性很高，創(chuàng)新欲望很強，也達到了很好的教學(xué)效果。在傳統(tǒng)的驗證性實驗教學(xué)中加設(shè)設(shè)計性實驗，能夠很好地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，提高學(xué)生的科學(xué)實驗素養(yǎng)，尤其對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、創(chuàng)新意識以及創(chuàng)造性思維有重要的作用。
作者：周敏 郝振芳 盧慧芳 孫玲利 單位：河南農(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)院
