论文部分内容阅读
摘 要：动物实验教学是培养生物医学类本科生实践能力的重要手段。将科学研究活动融入实验教学过程中，设计综合性的实验实训项目，串并生物类、医学类专业的相关基础课程和专业课程的实验教学内容，进行动物实验教学的改革探索，不仅是对传统实验教学的系统归并，也是培养学生综合素质的有益探索。
关键词：实验教学;动物实验;综合素质;创新能力
中图分类号：G642.3 文献标识码：A 收稿日期：2020-06-19 文章编号：1674-120X（2020）26-0092-02
作为自然科学研究的重要手段之一，动物实验已经成为大学生本科实验教学、科学研究和药物评价等方面的重要内容。随着我国生命医药领域的快速发展，以使用实验动物为代表的开展动物实验的科研人员显著增加，与之相关的科研课题的数量也逐年增长，很多课题研究也已经位列世界领先水平。实验、实践性教学是这些专业学生培养过程中十分重要的组成部分，培养学生的实验动手能力和创新实践能力，提高學生的综合素质，是医学教育或生命科学类专业教育面临的重要课题。在实际教学和科研活动中发现，大部分本科生以及初入实验室的研究生的实验动手能力以及动物实验操作水平非常有限，需要对刚接触科研工作的研究生或者初入职场的毕业生，进行相当长一段时间的实验培训，这既耽误了科研工作的进程，也会影响用人单位对毕业生质量的评价。因此，如何全面培养本科生的实验能力以及科研创新精神，是大学教育所要迫切解决的重要问题之一。
在本次教学改革活动中，我们将医学、药学和生物学等相关专业的实验课程进行重新总结和归纳，并且将课程教师所承担的科研课题融入实验教学内容中，设计了形式灵活的具有开放性和引导性的实验实训课程，本实训实验的开展，希望为培养生物医学类专业本科生的研究能力和综合素质等提供借鉴。
一、传统实验教学的反思
通过对南通大学生命科学类专业实验教学的走访调研发现，大部分实验课程的各个实验教学单元之间相对独立，内容连贯性较弱，只是对相关课程理论和知识的验证。另外，实验教学大部分还是采用传统的实验教学模式，即首先教师回顾与实验内容相关的理论知识，并讲解和演示部分实验内容和步骤，之后学生根据教师的讲解步骤进行实验操作，并与指导教材和教师的示范结果进行对比。上课过程中，往往教师的讲解过程占据了相当多的一部分时间，留给学生实践的时间相对较少。该传统教学模式的缺点就很明显，实验教学环节教师的讲解占据的时间较长，学生的实践活动主要围绕教材和教师运转，无法充分发挥自主性和能动性，容易产生依赖性。因此，本科阶段培养的更多的是“经验型、模仿型人才”。
随着大学生培养和大学教育改革的不断深入，对大学生综合素质的要求也在提高，而实验教学也逐渐成为承载培养大学生的创新创造能力使命的课程体系，改革以教师为主的传统的实验教学模式，充分调动学生在实验过程的主动性，培养适应科技发展的创新型人才，实验课程的改革和课堂模式的创新势在必行。
二、引导性动物实验实训在课程改革中的探索
动物实验方法学是临床医学、药学和生命科学等专业的专业基础选修课，由实验动物中心的骨干教师负责理论和实验方面的教学。在此方面，南通大学实验动物中心不仅为南通大学（以下简称“我校”）的教学和科研工作提供了技术服务和保障，为相关各级各类课题研究的顺利开展提供了重要的技术平台，更是在培养大学生的实践能力和创新能力等方面发挥了重要作用。
（一）引导性动物实验实训的设立与开展
动物实验教学环节的特点是实验周期较长，不同实验之间具备较强的连贯性，并且实验过程中对学生的实验操作能力和对专业知识的掌握情况等要求较高。这一特点与高校教师所承担的科研课题具有较强相似性，因此，如何把本科生培养融入教师的科研课题中，在科研实践中培养学生的实践能力，是培养学生综合素质的重要探索方向之一。本部门的实验动物学教研室承担了我校多个相关专业的多门理论课程和实验课程的教学任务，根据不同专业学生的专业背景和知识结构，结合教师所承担的科研课题，对动物实验方法学等实验课进行改革和调整，将原有的实验内容整理融合并结合科研内容引入新的内容，将整个实验课设立成了不同的动物实验模块。
本次教学改革实践中，设立了以肝癌疾病动物模型的建立与应用、角膜混浊动物模型的建立与应用等为主要内容的综合性实验教学实训项目。同时，将每个综合性实验项目分解为若干个小的实验模块，如：细胞分离与培养小组、疾病动物模型小组、药物活性评价小组等，作为公开实验课程供生物医药类相关专业学生自由选择。学生根据专业知识背景和兴趣爱好，选择参与相应的实验实训。由于本科生课余时间有限，每个模块小组建立了自己的线上交流平台，学生可根据实验内容和所阅读的文献资料，通过线上平台相互交流探讨，并写出详细的实验计划，论证其可行性和科学性。同时，指导教师与学生共同研究，能使实验设计更为完善，切实可行。指导教师也可组织学生利用课余时间积极开展实验，实验过程中要求学生及时做好实验记录，包括实验动物的精神状态等细节问题，实验结束后要求学生自己归纳总结所得的实验数据，撰写出规范的实验报告，鼓励学生根据自己的实验数据完成一篇具有科学性和完整性的学术论文。
（二）引导性实验改革项目的总结
这种引导性实验实训的设计更加新颖、灵活，避免了传统实验教学过程中单纯的理论验证和重复性模仿。通过这种自主性更强的实训性实验项目的开展，广大学生的实验积极性和能动性被充分调动起来。由于实验项目的实施过程是一个长时间持续、动态变化的过程，在这个过程中，学生也培养了遇到问题时分析问题、解决问题的能力，并且从实践出发，显著提高了对所学理论知识的综合运用能力。由于在动物实验过程中，很多实验内容是需要多人配合才能完成的，这就需要学生进行调节，如实验内容的调节、实验时间的调节以及实验进度的安排等，这一过程也有利于大学生团队精神和合作意识的培养。 这种引导性的实训教学改革实践，极大地调动了学生学习的积极性和主动性，发挥了学生的潜在能力。为了做好实验，展示自己的能力，学生的积极性空前高涨。为了使自己的实验方案更完善，每一名学生都带着问题主动地查找资料，关注实验过程中的每一个细节，并且大多数学生都能提出很有价值的问题，通过与同学进行积极讨论或者与指导教师进行沟通等方式，学生均能有效地解决实验过程中所遇到的问题，也不再沉迷于游戏，而是充分利用好课余时间。这种实训的方式，在提高了广大学生实验技能的同时，也有效培养了广大本科生的自学能力与科研能力。
基于科研课题的实验实训在实验教学改革中的探索，有利于本科生創新素质的培养，有利于学生实验技能的训练和提高。动物实验的显著特点之一就是要关注实验过程中的每一个细节，从实验动物的采食、排泄，到动物的精神状态的改变等，很多实验细节的观察都会影响最后结果的分析，甚至影响到整个实验的研究进度和发展方向。本次教学改革实践，不仅规范了学生的操作，还提高了学生的整体综合素质，为其日后的学习和工作夯实了基础。
这类实验实训活动的开展，结合了理论知识与实验实践，同时，这种基于科研课题的实验实训也加深了学生对理论知识的认识，因此是提高学生对专业知识的认识的一种有效途径。借助本实验动物中心的技术平台，设计一系列的开放性综合实验实训项目，对生物医学类本科教学中相关动物实验教学进行的改革探索，是对相关理论知识和专业基础课程实验教学的有益补充，对提高生物医学类本科生的创新创造能力具有重要的理论价值和实践意义。
三、展望
实验教学方式的改革是教学改革的内在要求，从传统的验证性实验转变为综合性开放性实验，显示出了较好的优越性。首先，动物实验教学更具系统性、连贯性;其次，也充分调动了学生学习的自主性积极性，有效地利用了学生的课余时间;再次，学生都有了动手机会，动物实验技能得到了全面提高，更重要的是，学生认识问题、分析问题、解决问题的能力全面增强。
参考文献：
[1]张天娥，刘伟伟，陈继兰，等.动物实验教学安全管理问题与对策[J].实验科学与技术，2012，10（S2）：261-263.
[2]刘慧婷，王禹斌，周正宇，等. 医学实验动物学教学的实践与思考[J].实验动物与比较医学，2009，29（5）：325-327.
[3]秦永伟，孙 伟，冯金荣，等.医学院校基础实验课教学改革探索[J].基础医学教育，2011，13（9）：848-850.
[4]段春岳，张彦新，贺 鑫，等.设计性实验——科研能力培养与素质教育的前奏——七年制01级病理生理学设计性实验的启示[J].中国医学工程，2005（4）：433-435.
[5]崔亚利，耿梅英，徐瑞涛，等.“实验动物学”教学中培养本科生专业能力的实践与思考[J].河北农业大学学报·农林教育版， 2017，19（1）：92-95.
[6]张星火，刘 亮，张亚奎，等.加强动物实验提高外科学总论教学质量[J]. 基层医学论坛，2017，21（14）：1835-1836.
[7]李湘东，唐志佼，孙理华.武汉大学动物实验技术平台建设的探讨与实践[J].山西医科大学学报·基础医学教育版，2010，12（10）：995-998.
[8]李九利.刍议虚拟化技术在高职院校计算机课程实验教学中的应用[J].数码世界，2019（11）：213.
[9]卢 冶，李 涛，宫晓利，等.物联网工程实验课程体系建设与实践教学研究[J].实验室科学，2019，22（4）：147-152.
[10]余志娟，杜 萍.高师“综合实践活动课程”教学能力实训模式的实验研究[J].当代教师教育，2015（3）：65-70.
关键词：实验教学;动物实验;综合素质;创新能力
中图分类号：G642.3 文献标识码：A 收稿日期：2020-06-19 文章编号：1674-120X（2020）26-0092-02
作为自然科学研究的重要手段之一，动物实验已经成为大学生本科实验教学、科学研究和药物评价等方面的重要内容。随着我国生命医药领域的快速发展，以使用实验动物为代表的开展动物实验的科研人员显著增加，与之相关的科研课题的数量也逐年增长，很多课题研究也已经位列世界领先水平。实验、实践性教学是这些专业学生培养过程中十分重要的组成部分，培养学生的实验动手能力和创新实践能力，提高學生的综合素质，是医学教育或生命科学类专业教育面临的重要课题。在实际教学和科研活动中发现，大部分本科生以及初入实验室的研究生的实验动手能力以及动物实验操作水平非常有限，需要对刚接触科研工作的研究生或者初入职场的毕业生，进行相当长一段时间的实验培训，这既耽误了科研工作的进程，也会影响用人单位对毕业生质量的评价。因此，如何全面培养本科生的实验能力以及科研创新精神，是大学教育所要迫切解决的重要问题之一。
在本次教学改革活动中，我们将医学、药学和生物学等相关专业的实验课程进行重新总结和归纳，并且将课程教师所承担的科研课题融入实验教学内容中，设计了形式灵活的具有开放性和引导性的实验实训课程，本实训实验的开展，希望为培养生物医学类专业本科生的研究能力和综合素质等提供借鉴。
一、传统实验教学的反思
通过对南通大学生命科学类专业实验教学的走访调研发现，大部分实验课程的各个实验教学单元之间相对独立，内容连贯性较弱，只是对相关课程理论和知识的验证。另外，实验教学大部分还是采用传统的实验教学模式，即首先教师回顾与实验内容相关的理论知识，并讲解和演示部分实验内容和步骤，之后学生根据教师的讲解步骤进行实验操作，并与指导教材和教师的示范结果进行对比。上课过程中，往往教师的讲解过程占据了相当多的一部分时间，留给学生实践的时间相对较少。该传统教学模式的缺点就很明显，实验教学环节教师的讲解占据的时间较长，学生的实践活动主要围绕教材和教师运转，无法充分发挥自主性和能动性，容易产生依赖性。因此，本科阶段培养的更多的是“经验型、模仿型人才”。
随着大学生培养和大学教育改革的不断深入，对大学生综合素质的要求也在提高，而实验教学也逐渐成为承载培养大学生的创新创造能力使命的课程体系，改革以教师为主的传统的实验教学模式，充分调动学生在实验过程的主动性，培养适应科技发展的创新型人才，实验课程的改革和课堂模式的创新势在必行。
二、引导性动物实验实训在课程改革中的探索
动物实验方法学是临床医学、药学和生命科学等专业的专业基础选修课，由实验动物中心的骨干教师负责理论和实验方面的教学。在此方面，南通大学实验动物中心不仅为南通大学（以下简称“我校”）的教学和科研工作提供了技术服务和保障，为相关各级各类课题研究的顺利开展提供了重要的技术平台，更是在培养大学生的实践能力和创新能力等方面发挥了重要作用。
（一）引导性动物实验实训的设立与开展
动物实验教学环节的特点是实验周期较长，不同实验之间具备较强的连贯性，并且实验过程中对学生的实验操作能力和对专业知识的掌握情况等要求较高。这一特点与高校教师所承担的科研课题具有较强相似性，因此，如何把本科生培养融入教师的科研课题中，在科研实践中培养学生的实践能力，是培养学生综合素质的重要探索方向之一。本部门的实验动物学教研室承担了我校多个相关专业的多门理论课程和实验课程的教学任务，根据不同专业学生的专业背景和知识结构，结合教师所承担的科研课题，对动物实验方法学等实验课进行改革和调整，将原有的实验内容整理融合并结合科研内容引入新的内容，将整个实验课设立成了不同的动物实验模块。
本次教学改革实践中，设立了以肝癌疾病动物模型的建立与应用、角膜混浊动物模型的建立与应用等为主要内容的综合性实验教学实训项目。同时，将每个综合性实验项目分解为若干个小的实验模块，如：细胞分离与培养小组、疾病动物模型小组、药物活性评价小组等，作为公开实验课程供生物医药类相关专业学生自由选择。学生根据专业知识背景和兴趣爱好，选择参与相应的实验实训。由于本科生课余时间有限，每个模块小组建立了自己的线上交流平台，学生可根据实验内容和所阅读的文献资料，通过线上平台相互交流探讨，并写出详细的实验计划，论证其可行性和科学性。同时，指导教师与学生共同研究，能使实验设计更为完善，切实可行。指导教师也可组织学生利用课余时间积极开展实验，实验过程中要求学生及时做好实验记录，包括实验动物的精神状态等细节问题，实验结束后要求学生自己归纳总结所得的实验数据，撰写出规范的实验报告，鼓励学生根据自己的实验数据完成一篇具有科学性和完整性的学术论文。
（二）引导性实验改革项目的总结
这种引导性实验实训的设计更加新颖、灵活，避免了传统实验教学过程中单纯的理论验证和重复性模仿。通过这种自主性更强的实训性实验项目的开展，广大学生的实验积极性和能动性被充分调动起来。由于实验项目的实施过程是一个长时间持续、动态变化的过程，在这个过程中，学生也培养了遇到问题时分析问题、解决问题的能力，并且从实践出发，显著提高了对所学理论知识的综合运用能力。由于在动物实验过程中，很多实验内容是需要多人配合才能完成的，这就需要学生进行调节，如实验内容的调节、实验时间的调节以及实验进度的安排等，这一过程也有利于大学生团队精神和合作意识的培养。 这种引导性的实训教学改革实践，极大地调动了学生学习的积极性和主动性，发挥了学生的潜在能力。为了做好实验，展示自己的能力，学生的积极性空前高涨。为了使自己的实验方案更完善，每一名学生都带着问题主动地查找资料，关注实验过程中的每一个细节，并且大多数学生都能提出很有价值的问题，通过与同学进行积极讨论或者与指导教师进行沟通等方式，学生均能有效地解决实验过程中所遇到的问题，也不再沉迷于游戏，而是充分利用好课余时间。这种实训的方式，在提高了广大学生实验技能的同时，也有效培养了广大本科生的自学能力与科研能力。
基于科研课题的实验实训在实验教学改革中的探索，有利于本科生創新素质的培养，有利于学生实验技能的训练和提高。动物实验的显著特点之一就是要关注实验过程中的每一个细节，从实验动物的采食、排泄，到动物的精神状态的改变等，很多实验细节的观察都会影响最后结果的分析，甚至影响到整个实验的研究进度和发展方向。本次教学改革实践，不仅规范了学生的操作，还提高了学生的整体综合素质，为其日后的学习和工作夯实了基础。
这类实验实训活动的开展，结合了理论知识与实验实践，同时，这种基于科研课题的实验实训也加深了学生对理论知识的认识，因此是提高学生对专业知识的认识的一种有效途径。借助本实验动物中心的技术平台，设计一系列的开放性综合实验实训项目，对生物医学类本科教学中相关动物实验教学进行的改革探索，是对相关理论知识和专业基础课程实验教学的有益补充，对提高生物医学类本科生的创新创造能力具有重要的理论价值和实践意义。
三、展望
实验教学方式的改革是教学改革的内在要求，从传统的验证性实验转变为综合性开放性实验，显示出了较好的优越性。首先，动物实验教学更具系统性、连贯性;其次，也充分调动了学生学习的自主性积极性，有效地利用了学生的课余时间;再次，学生都有了动手机会，动物实验技能得到了全面提高，更重要的是，学生认识问题、分析问题、解决问题的能力全面增强。
参考文献：
[1]张天娥，刘伟伟，陈继兰，等.动物实验教学安全管理问题与对策[J].实验科学与技术，2012，10（S2）：261-263.
[2]刘慧婷，王禹斌，周正宇，等. 医学实验动物学教学的实践与思考[J].实验动物与比较医学，2009，29（5）：325-327.
[3]秦永伟，孙 伟，冯金荣，等.医学院校基础实验课教学改革探索[J].基础医学教育，2011，13（9）：848-850.
[4]段春岳，张彦新，贺 鑫，等.设计性实验——科研能力培养与素质教育的前奏——七年制01级病理生理学设计性实验的启示[J].中国医学工程，2005（4）：433-435.
[5]崔亚利，耿梅英，徐瑞涛，等.“实验动物学”教学中培养本科生专业能力的实践与思考[J].河北农业大学学报·农林教育版， 2017，19（1）：92-95.
[6]张星火，刘 亮，张亚奎，等.加强动物实验提高外科学总论教学质量[J]. 基层医学论坛，2017，21（14）：1835-1836.
[7]李湘东，唐志佼，孙理华.武汉大学动物实验技术平台建设的探讨与实践[J].山西医科大学学报·基础医学教育版，2010，12（10）：995-998.
[8]李九利.刍议虚拟化技术在高职院校计算机课程实验教学中的应用[J].数码世界，2019（11）：213.
[9]卢 冶，李 涛，宫晓利，等.物联网工程实验课程体系建设与实践教学研究[J].实验室科学，2019，22（4）：147-152.
[10]余志娟，杜 萍.高师“综合实践活动课程”教学能力实训模式的实验研究[J].当代教师教育，2015（3）：65-70.