动物生理学开放式实验教学模式的初探

徐 平

(湖北师范学院 生命科学学院,湖北 黄石 435002)

0 引言

开放式实验教学，它改变了传统的实验教学模式，更加体现了以人为本的教学理念，为培养和提高学生的创新精神和实践动手能力，实现高校实验教学资源优化利用等方面起到了十分积极的作用[1]。几年了，本人在动物生理学实验教学过程中，积极开展开放式实验模式的探索，有了一些经验和体会。现总结如下，以供同行商讨。

1 开放式实验教学模式的内涵

开放式教学模式是以科恩(Cohn R c)的人本主义和斯佩罗(Spiro)的建构主义作为理论基础，他们都强调了学习是学习者主动建构心理认知的过程。因此，开放式实验教学模式就是要转变师生角色，即教师从知识的灌输者转变为指导者，学生从知识的被动接受者转变为主动构建者[2]。这就使开放式实验教学过程中，学生成为了学习的主体，具有较强的自主性、独立性和探索性。一方面，实验设计、资料查询、步骤安排、数据记录与处理、结果分析、归纳结论等各个环节都要求学生独立而分工协作的完成，充分发挥学生的主观能动性，使学生真正成为实验探究的主体。另一方面，实验教学的这种开放式环境，使学生具有了更多的选择的空间，他们可以根据各人的兴趣和能力，自由选择实验内容和学习方式，利于学生个性化发展。

开放式实验教学是一种全新的实验教学模式, 验证型、设计型、综合型、研究型等实验内容的模块化是其重要的特征，时间上和空间上全方位的开放是新模式的核心。培养能力和提高学生综合素质成为实验教学的重点,大力倡导研究性学习、探究性实验。通过开放式实验教学模式的改变，促进实验教学质量的提高,切实训练学生的实验操作能力，培养学生的创新精神,提高学生的科学素养。

2 开展开放式实验教学的必要性

传统的生理学实验模式是由教师主宰教学活动的整个过程，学生只是被动的接受一切教学活动。统一上课时间，统一实验内容，统一实验步骤。传统的实验模式有其优点，但存在更多的缺陷：

2．1 实验内容缺乏探索性 一般以验证性实验为主

传统的生理学实验模式，其实验内容由教师依据实验教材提前做好实验计划，传统经典的验证性实验居多，综合性、设计性实验很少，更缺乏研究性、探索性实验内容。实验前，老师准备好实验仪器，配置好实验药品，采集好实验材料，学生来到课堂，只需按部就班地完成实验，对课前准备活动一无所知，这很不利于学生动手、动脑能力培养，更谈不上创新精神的培养。

2.2 教学方式缺乏启发性 一般以灌输式教学为主

传统的实验教学过程中，为了让学生更好更快地理解实验内容，快速把握实验步骤，教师总要在实验动手的前段时间，进行认真详细的讲解、亲手操作示范、明确实验中需要注意的问题。老师这样讲解实验通常需要占用较长的时间，留给学生动手操作的时间就会大打折扣，这种灌输式教学，学生只是被动接受知识，缺乏对学生思维的启发和诱导，这在很大程度上遏制了学生创新思维的发挥。

2.3 教学时间缺乏灵活性 须在规定的时间内完成实验

传统的实验教学是依照实验课表的统一安排完成一致的实验内容。课表规定以外的大量时间，实验室通常是“闭门谢客”，大量的教学资源沉睡在实验室里白白浪费，学生想练练手、动动脑、做做研究，但苦于没有实验的场所和条件而不得不放弃。这种状况长此下去，谈何学生能力的培养？传统的实验教学模式已完全不能适应现代人才培养的需要，积极开展探索实验教学改革势在必行。

3 开放式实验教学模式的构建

在动物生理学实验教学中，要求实验室在时间、空间、实验室管理、实验内容和方法等各方面对学生进行全面的开放，充分体现以人为本的教学理念，由学生自行组织学习团队，自主选择实验内容并进行实验学习与研究，实现实验教学资源的最优化利用[3]。具体要做好几个开放：

3.1 实验室管理的开放

开放式实验教学，首先是实验室管理的开放，这对实验室管理人员是个很大的考验，管理难度和工作时间必将加大。这就要求上课老师和管理老师的密切配合，更新管理观念，采用现代化管理方法，保障开放式实验教学顺利进行。

加强实验室科学管理，首先必须建立科学而行之有效的实验室管理规章制度，实行良好的管理运行机制。学生到实验室进行预备实验或进行开放实验，均需提前“预约”。由学生实验组长提前三天向主管教师提出预约，并填写预约单，得到老师批准后，学生严格按照预约时间按时到达实验室，积极开展开放式实验，并完成实验全过程。

3.2 实验内容的开放

实验内容改革是实验课程改革的关键。改变传统单一的验证式实验模式，突出新时代教学改革的特点，将实验内容整合更新为基础性实验、综合设计性实验和研究性实验三个层面。

1) 基础性实验

基础性实验以经典传统的验证性实验内容为主，重在培训学生基本实验技能，如动物生理学实验中手术器械的正确选择与使用、牛蛙的双毁髓方法、一般动物取血及给药方法、实验药品的配置、常用仪器设备的使用等。并培养学生如何观察实验现象、忠实准确记录实验结果、分析处理实验数据、总结实验结论的良好习惯，培养学生实事求是的科学态度。

2)综合设计性实验

在掌握了基本实验技能的基础上，增加一些综合型实验，为学生的综合实验能力的培养提供训练机会是非常必要的。如我们开展了以实验材料牛蛙为主线的“蛙形态结构解剖与观察”，“坐骨神经-腓肠肌标本的制备”、“蛙心起搏分析及其期外收缩与代偿间歇”、“刺激强度与肌肉收缩的关系”、“反射时、反射弧的测定与分析”等组成的综合性实验，它将有关的知识相互渗透、相互交叉、融合贯通，使得相关知识连贯起来。由于综合性实验较为复杂，观察点增多，这对进一步加强学生实验基本技能、综合分析问题能力是非常有利的。综合性实验内容的选择是多样的，它可以是实验内容的综合，也可以是实验方法的综合，或是实验手段的综合……等[4]。

设计性实验是学生在教师的指导下根据给定的实验目的和实验条件，自行设计出详细的实验方案，具体内容包括实验课题、理论依据、实验目的、实验器材、实验动物和药品、实验步骤以及预期结果；这些实验方案需交指导教师的审阅与修改，然后由实验小组再讨论后形成可实行的实验方案；最后由各实验小组予以实施。设计性实验要体现两个重点：一是学生的自行设计，二是实验内容的创新。设计性实验内容一般来自实验教材，可由学生自由选择课题或由教师指定课题。设计中要鼓励学生去多讨论多创新，哪怕是点点的新意教师也要及时给予肯定和表扬，以激励学生的创新欲望。我们开展了“牛蛙反射弧的分析实验”的设计性实验。学生积极性很高，创新欲望很强，效果很好。

3)研究性实验

研究性实验是层次较高的研究性活动，是学生根据自己学习中遇到的问题自拟研究课题，自己设计实验方案，自己完成实验研究的过程。研究性实验活动是一种课外的实验活动，学生可以自由组织进行。学生首先组成课题研究小组，确定研究课题，各成员间分工协作、资源共享。研究性实验重在加强学生发现问题、分析问题、解决问题的能力以及团队协作精神的培养。

3.3 实验过程的开放

实验过程的开放就是在设计性实验和研究性实验中，学生自行查阅文献，设计方案，自己准备实验，自己动手完成实验，自己总结实验结果并写出实验报告[5]。整个实验过程做到全开放，使实验教学真正成为以学生为主、教师为辅的新模式。

1)确定课题，设计方案。实验方案的科学设计，是有效执行开放性实验教学的关键。学生通过查阅相关文献资料，了解和掌握有关的理论知识、技术方法、发展动态。然后根据课题要求，结合实验室实际，设计出实验的目的、方法与步骤，最终确定书面实验方案。指导教师要起到积极的辅导作用，参与到实验设计的活动中来，与学生一起开展方案的可行性讨论，共同确定实验方案[6]。

2)实验准备，实地预习。实验的成功离不开实验前的认真准备。学生确定实验方案后，可提前预约，按预约进入实验室准备实验和进行预备实验。这和以往的实验不同，实验老师不再准备好仪器、药品及材料，全部由学生自己动手准备一切实验器材和试剂。真正做到理论联系实际，增强动手动脑的能力。

3)自主实验，教师辅导。学生准备好实验后，按预约时间到实验室开展自主性实验活动。无需等待老师讲解，即可用自己准备的材料、仪器、试剂，按照各小组自行设计的方案开始实验。在实验过程中，指导教师要充分发挥教师的辅导作用，积极进行现场指导，随时解答学生提出的问题，及时解决实验中遇到的难题，积极启发学生思维，引导学生深入思考。这种自主实验模式，充分发挥了学生实验的自主性，激发了学生实验的积极性，学生实验技能得到了显著的提高。

4) 讨论结果，教师评议。实验结束后，各实验小组应对实验结果和实验数据进行认真分析、总结和讨论，按要求写出实验报告。同时，指导教师应对学生进行必要的指导和评议，对表现优秀的实验小组应予以充分肯定与表扬，以激励学生的斗志。

通过以上实验全过程的开放，使学生亲身体验了实验研究的全部环节，熟悉了一个实验研究活动的全过程。

3.4 实验时间的开放

实验时间的开放，也是开放式实验模式的重要部分。实验室的开放管理意味着学生可以自由选择进入实验室的时间。我们有两种开放形式，一是在每周的指定时间段对学生开放实验室, 随到随做。二是在指定时间段以外采用提前“预约制”。对于每一个具体的实验过程没有规定结束的时间，实验可以重复进行，允许实验失败直至成功。生理学实验室因没有特别精密的仪器，所以仪器使用的损坏不多，但我们还是要严格检查和督查仪器的使用情况，要求学生填好实验仪器使用的记录，随时解决仪器问题。实验时间的开放虽然加大了教师和管理人员的工作时间与精力，但教学效果得到了很大的提高。

3.5 实验评价的开放

为了培养学生扎实的实验操作基本功，养成严谨科学的实验习惯，提高综合科研素质，实验成绩的考评也采用了开放式综合评定的方式。具体为提高平时成绩的比值，降低期末考试的比值。平时成绩占60%，期末考核成绩占40%.平时考核力争全面衡量学生平时实验水平，包括实验设计10%、实验操作10%、实验卫生10%、实验态度10%、实验报告20%.期末考试也要做到理论考试与操作考试的结合，改变以往单纯考理论的做法。一般实验理论占20%，操作考试占20%.新的实验评价体系一改过去偏重实验报告和期末考试的做法，学生不再一味应付平时实验报告和期末的一纸试卷而了事，而是要认真对待实验的每一个环节，注重自身整体实验素质和能力的提高。

4 结语

通过二年多的教学改革与实践探索, 认为开放式实验教学模式确实是一种很好的实验教学模式，它能促使学生动手动脑，极大地调动学生实验的积极性,学生从中学会了查找资料、设计实验方案、自主开展实验的方法, 学习积极性、主动性和自信心明显增强，培养了学生严谨的科学态度,综合能力和科学素养也得到了极大的提高。但新模式在实施过程中也遇到很多的问题，比如有些学生表现出严重的不适应，这就需要老师耐心细致的指导及同组同学的大力帮助；再比如新模式大大增加了相关老师的工作量，这需要老师具有大公无私的奉献精神……等等。开放式教学模式是对实验教学的一种探索，体现了以人为本、一切以学生为中心的教学理念。但这项工作我们只作了初步的尝试，还处于不断试验和摸索之中。但有一点可以肯定，开放式实验教学新模式的实施，对改善教学效果、培养学生创新思维及实践动手能力有着显著的促进作用。

参考文献:

[1]李富恒,朱祥春,王豫颖.植物生理学实验教学存在的问题及解决途径[J]. 东北农业大学学报(社会科学版),2007,5(2):45～46.

[2]樊晓丽.开放式教学模式在动物生理学实验课程中的应用[J].丽水学院学报,2012,34(2):115～118.

[3]董 立.对开放式实验教学模式的几点探讨[J].山西医科大学学报，2007,9(4):433～435.

[4]徐 平.人体及动物生理学实验教学改革的探索与实验[J].湖北师范学院学报(自然科学版)，2011,31(4)：111～114.

[5]马 萍,陈贤均.开放式实验教学模式在医学细胞生物学中的应用[J].中外教育研究,2011(1):47～48.

[6]陈朝晖,罗万芬,曾仁权.大学基础化学实验开放式教学模式初探[J].成都教育学院学报，2006,20(2):57～60.