柴 毅,楊小林,羅靜波 (長(zhǎng)江大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院,湖北荊州434025)
實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高校訓(xùn)練學(xué)生基本技能的重要環(huán)節(jié),對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神,提高學(xué)生綜合素質(zhì)具有不可替代的作用[1]。水生生物學(xué) (Hydrobiology)是研究水環(huán)境中生命和生物學(xué)過(guò)程規(guī)律的科學(xué),包括各類(lèi)群水生生物的形態(tài)特征、分類(lèi)地位、生理和生態(tài)等方面內(nèi)容。水生生物學(xué)是水產(chǎn)養(yǎng)殖專(zhuān)業(yè)的主要專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程,也是一門(mén)實(shí)驗(yàn)性和應(yīng)用性較強(qiáng)的課程。傳統(tǒng)的水生生物學(xué)實(shí)驗(yàn)主要以驗(yàn)證性的形態(tài)觀察和分類(lèi)實(shí)驗(yàn)為主,學(xué)生對(duì)該課程的學(xué)習(xí)缺乏主動(dòng)性,處于一種應(yīng)付考試的被動(dòng)學(xué)習(xí)狀態(tài),不能滿(mǎn)足學(xué)生實(shí)踐技能培養(yǎng)的要求。為了達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和獨(dú)立動(dòng)手能力,進(jìn)而提高分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的綜合能力的教學(xué)目的,對(duì)水生生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法進(jìn)行改革顯得尤為重要[2-4]。
在近幾年實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)中,長(zhǎng)江大學(xué)水生生物學(xué)課程組將 “理論+實(shí)踐+探討”式的教學(xué)方法應(yīng)用于水生生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué),即在理論課學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,設(shè)置新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,再增加實(shí)驗(yàn)課程中的探討環(huán)節(jié)。實(shí)踐證明,這種教學(xué)方法對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)有較好的促進(jìn)作用,突破了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的束縛,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,使學(xué)生對(duì)水生生物學(xué)的學(xué)習(xí)由被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)為積極的主動(dòng)學(xué)習(xí),顯著提高了水生生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)質(zhì)量。
傳統(tǒng)的水生生物學(xué)實(shí)驗(yàn)主要由驗(yàn)證性觀察性實(shí)驗(yàn)組成,通常在實(shí)驗(yàn)課之前由教師將實(shí)驗(yàn)所需的材料、藥品、儀器設(shè)備提前準(zhǔn)備好,上課時(shí)先由教師演示再讓學(xué)生模擬觀察,屬典型的 “灌輸式”教學(xué)模式,學(xué)生只需按要求的步驟去操作,不必查閱資料,不假思考就能完成實(shí)驗(yàn)。這種教學(xué)模式下,學(xué)生缺乏思路理解和創(chuàng)新,嚴(yán)重束縛了學(xué)生對(duì)水生生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣及動(dòng)手動(dòng)腦能力的培養(yǎng)。
為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)學(xué)習(xí)熱情,讓學(xué)生自主探究地學(xué)習(xí),教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中可根據(jù)教學(xué)目的和內(nèi)容,提出難易度適中、與實(shí)踐緊密結(jié)合的問(wèn)題,讓學(xué)生帶著問(wèn)題去進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,在實(shí)驗(yàn)中尋找答案。如在進(jìn)行硅藻門(mén)常見(jiàn)種類(lèi)的觀察實(shí)驗(yàn)中,給學(xué)生提出這樣一個(gè)問(wèn)題:硅藻門(mén)與其他淡水藻類(lèi)的顯著區(qū)別是色素體一般為黃褐色而其它藻類(lèi)一般為綠色,那么是否可以以色素體作為鑒定硅藻門(mén)種類(lèi)的唯一特征呢?帶著這個(gè)問(wèn)題,學(xué)生開(kāi)始進(jìn)行硅藻門(mén)主要種類(lèi)的觀察與辨別,由于藍(lán)藻門(mén)常見(jiàn)種類(lèi)的觀察與辨別實(shí)驗(yàn)已經(jīng)完成,學(xué)生可以較熟練地根據(jù)色素體辨別出硅藻,但也會(huì)出現(xiàn)一些形態(tài)特征像藍(lán)藻而色素體也呈黃褐色的種類(lèi),通過(guò)仔細(xì)的顯微鏡觀察與辨別,最終學(xué)生可以確定該種類(lèi)為已經(jīng)死亡的藍(lán)藻門(mén)種類(lèi),色素體已經(jīng)老化褪色為黃褐色,這也是與硅藻容易混淆的原因。通過(guò)這一系列辨認(rèn)驗(yàn)證,學(xué)生經(jīng)過(guò)思考可得出結(jié)論:僅憑色素體顏色不能準(zhǔn)確辨別硅藻種類(lèi),還要結(jié)合其主要結(jié)構(gòu)特征如殼縫、花紋種類(lèi)等。
預(yù)先提出問(wèn)題進(jìn)行設(shè)問(wèn)引導(dǎo),不僅可增加學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中的興趣,調(diào)動(dòng)其學(xué)習(xí)積極性,而且提高了學(xué)生的動(dòng)手能力,拓寬了學(xué)生的知識(shí)面,培養(yǎng)了學(xué)生的多項(xiàng)認(rèn)知能力,達(dá)到了既學(xué)習(xí)知識(shí)又培養(yǎng)能力的目的。
精簡(jiǎn)教材中的基礎(chǔ)知識(shí),使之簡(jiǎn)潔易懂,有利于學(xué)生對(duì)知識(shí)難點(diǎn)、重點(diǎn)的掌握及突破。近幾年為了適應(yīng)學(xué)科發(fā)展的需要,長(zhǎng)江大學(xué)水生生物學(xué)課程組對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目及內(nèi)容進(jìn)行了重新安排和設(shè)置,在傳統(tǒng)的基礎(chǔ)性、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)教學(xué)基礎(chǔ)上增加了綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力以及分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生掌握常規(guī)實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的使用及實(shí)驗(yàn)藥品的配制,掌握常規(guī)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的操作原理和方法,注重學(xué)生基本實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)和提高。為此設(shè)置的課程內(nèi)容為:浮游生物的采集與生物繪圖。該實(shí)驗(yàn)設(shè)置為該課程的第一次實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容,目的是掌握浮游生物的野外采集與保存方法,并掌握生物繪圖的技能,為以后的實(shí)驗(yàn)順利開(kāi)展奠定基礎(chǔ)。
驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際觀察辨別能力,強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)技能,鍛煉科學(xué)的思維方法,輔助理解課程學(xué)習(xí)的理論知識(shí)。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中主要為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),因此從中精心篩選了幾個(gè)有代表性的觀察辨別實(shí)驗(yàn),如藍(lán)藻門(mén)常見(jiàn)種類(lèi)及細(xì)胞形態(tài)觀察、硅藻門(mén)常見(jiàn)種類(lèi)及細(xì)胞形態(tài)觀察、綠藻門(mén)常見(jiàn)種類(lèi)及細(xì)胞形態(tài)觀察、原生動(dòng)物常見(jiàn)種類(lèi)及形態(tài)觀察、輪蟲(chóng)、枝角類(lèi)、橈足類(lèi)常見(jiàn)種類(lèi)及形態(tài)觀察。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的改革主要選取了野外實(shí)際采樣中容易在水中形成優(yōu)勢(shì)種群的種類(lèi)進(jìn)行觀察。由于這些種類(lèi)在水樣中較易采得,因此可以讓學(xué)生觀察到大量活體樣本,而對(duì)于其他不常見(jiàn)的藻類(lèi),則采取觀察裝片、錄像等靈活的教學(xué)方式。
綜合性實(shí)驗(yàn)注重培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、綜合運(yùn)用實(shí)驗(yàn)技術(shù)和原理分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,要求學(xué)生更深入地理解并掌握實(shí)驗(yàn)的原理和方法。為此,可將幾個(gè)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行有機(jī)整合,如水生大型植物的采集與辨別分類(lèi)、浮游植物采集和定性定量分析、浮游動(dòng)物的采集和定性定量分析等內(nèi)容。這類(lèi)實(shí)驗(yàn)均是野外采集樣本、實(shí)驗(yàn)室內(nèi)觀察辨別分類(lèi),實(shí)驗(yàn)過(guò)程中每個(gè)環(huán)節(jié)緊密聯(lián)系,任何一個(gè)環(huán)節(jié)出錯(cuò)都將導(dǎo)致整個(gè)實(shí)驗(yàn)的失敗。因此在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中既全面鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手能力,同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生認(rèn)真、耐心和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。
設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、綜合科研能力和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度為目標(biāo),根據(jù)學(xué)科特點(diǎn)和現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件開(kāi)設(shè)了以下2個(gè)具有代表性的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn):荊州古城護(hù)城河水生生物資源調(diào)查、長(zhǎng)湖浮游生物生態(tài)學(xué)調(diào)查。由于實(shí)驗(yàn)材料與方法的多樣性,因此給學(xué)生留下了廣闊的探索空間,從查閱資料到設(shè)計(jì)方案以及實(shí)驗(yàn)方案的實(shí)施都要求學(xué)生具有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,有勇于探索的科學(xué)精神和創(chuàng)新思維方法,這是一種培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)的新型實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。
實(shí)驗(yàn)考核是檢測(cè)學(xué)生動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力和基本操作技能的一種有效手段,也是衡量教學(xué)效果的重要指標(biāo)。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核方法一般是以基本實(shí)驗(yàn)操作和相關(guān)理論為主,以平時(shí)成績(jī)計(jì)入理論考核總成績(jī)中,這種考核方式的弊端是教師的主觀性較大,所涉及的知識(shí)面窄,具有偶然性和局限性,不能全面反映學(xué)生的真正水平。改革后的水生生物學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行單獨(dú)的實(shí)驗(yàn)測(cè)試,測(cè)試成績(jī)單獨(dú)計(jì)入學(xué)生成績(jī)單,實(shí)驗(yàn)測(cè)試內(nèi)容全面,包括實(shí)驗(yàn)儀器的使用方法 (占15%)、樣品采集及處理 (占15%)、浮游生物的活體種類(lèi)辨別 (占40%)及繪圖 (占30%)。注重考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)基本操作技能和各種能力的培養(yǎng)。
高等教育教學(xué)改革的基本指導(dǎo)思想是提高學(xué)生的綜合素質(zhì),培養(yǎng)學(xué)生的自主創(chuàng)新能力,培養(yǎng)創(chuàng)新型人才。幾年來(lái),在水生生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)改革實(shí)踐中,通過(guò)上述多種途徑,將探究式教學(xué)法運(yùn)用于水生生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,不僅改變了傳統(tǒng)以教師為中心的教學(xué)模式,使學(xué)生成為教學(xué)活動(dòng)的主體,實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)由 “被動(dòng)教”到 “主動(dòng)學(xué)”的轉(zhuǎn)變。另一方面,從實(shí)驗(yàn)課的準(zhǔn)備、綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開(kāi)設(shè),也要求教師不斷提高業(yè)務(wù)素質(zhì),掌握廣博的知識(shí),投入更多的時(shí)間和精力,并最終建立學(xué)生自主操作、主動(dòng)探索的良好實(shí)驗(yàn)教學(xué)氛圍,以培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新意識(shí),鍛煉學(xué)生的分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,提高學(xué)生的綜合競(jìng)爭(zhēng)力。
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