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(蚌埠医学院 实验动物中心,安徽 蚌埠 233000)
摘 要:实验动物学是生物医学中教育、科研、临床等工作的重要支撑条件,然而目前还是有一些医学院校没有对此予以足够的重视,实验动物的标准化管理仍然处于较低的水平.实验动物科技工作要为医学教育、科学研究和临床试验提供优良服务,必须实行科学管理,抓好条件设施的改善,重视人员培养与技术队伍建设,加强法制观念,结合实际工作开展学科研究和教学,寻求一条切实有效的发展之路.
关键词 :实验动物学;科技工作;发展
中图分类号:Q95-33文献标识码:A文章编号:1673-260X(2015)08-0076-02
基金项目:蚌埠医学院科研课题计划(Byky1445)
实验动物学作为现代科学发展中新崛起的一门综合性的独立的新兴学科,在医学教学与科研中的作用越来越受到人们的重视,已成为衡量一个国家或一个科研单位科研水平的重要标志之一.我校是一所“医、教、研”协调发展的综合性高等医学院校,实验动物学在我校的教学、科研和临床中都是十分重要的组成部分,为了适应生命科学的迅猛发展,医学院校的实验动物工作也必须要有飞跃式的发展.为此,作者针对我校的实验动物科技工作发展方向提出一些想法和建议.
1 编制设置促进学科建立
我院实验动物中心成立早期的发展状况与当时国内大部分医学院校相似,设施、设备简易落后,工作人员知识与技能水平低,实验动物部门称之为“动物房”,只从事简单的饲养、繁殖工作,根本无“学科建设、科学研究”之谈.1987年以后,随着国家对此学科发展和重要性的认识逐渐提高,才使实验动物学得到了持续发展.
1.1 科室设编 学校设编实验动物科,与其他科室起点一致,从而提高了工作人员的责任感和积极性.
1.2 科室发展定位和定名 根据学校的实际情况,以生产供应为中心,以“保障教学及科研动物实验为主体,实验动物生产使用标准化”的定位而定名为实验动物中心,将实验动物的供应和动物实验有机结合.
1.3 学科管理 将实验动物中心归属科研部门统一协调和管理,坚持学科建设与保障服务协调发展,医学科研与实验动物福利协调发展.改变了某些学校、单位将该学科归为教务、后勤等非专业部门管理,甚至用一些经济指标进行管理,从而出现片面追求经济效益而忽视实验动物体系质量和标准化等关键问题,或只关心实验结果,对实验动物福利和生命伦理关注较少,影响了科学研究结果的准确性和公众的认可程度[1-5].
1.4 日常工作管理 坚持严格管理和标准化管理,制定完善的工作制度和标准化操作规程(SOP):(1)完善动物实验室使用登记表,督促外来实验人员认真详细地填写;(2)与外来实验人员签订实验室使用协议书,严格执行实验室管理SOP;(3)为保障屏障环境实验室的正常运行,对外来实验人员进行岗前培训;(4)专人负责清扫实验室,加强卫生防疫管理,保证实验室环境清洁;(5)严格实行消毒制度,彻底清除传染源,防止传染病流行,等等.用制度管理人员,使工作人员、科研人员的每个步骤都依照规章制度进行操作,严格执行,保障动物实验室的环境质量.采用轮岗监督责任制度,使每个人都有监督与被监督的权利与义务.对外来科研人员的管理上,坚持按章办事,进行严格管理和热情周到的服务.
2 设施建设推动学科发展
2.1 设施建设 本中心早期建设了普通环境实验动物设施,后来根据学校实际条件和科研需要,严格按照实验动物使用设施的国家标准[6,7],不断的改进与增设,目前普通环境占地达2000多平方米.
随着科研水平带动下的设施需求的不断提高,我校在省科技厅及学校领导的密切关注和鼎力支持下,建立起了近900平方米的SPF级啮齿类实验动物屏障设施,具体包括:饲养区、实验区、实验观察区、繁育区、特殊实验区、工作区,配备了空调、换气、纯水机、高压锅、太阳能等大型设备.设施的建设符合国家标准,已正式投入使用.此设施的运行,使动物实验环境与实验动物质量和微生物等级相匹配,进而保障了科研成果的质量.
2.2 设备使用 在坚持标准化的条件下结合实际需要,定期维护设备,淘汰陈旧、损坏的设备,根据需要及时更新、增加新设备,确保学科发展与时俱进,保证科研中动物实验的供用.
2.3 实验室使用 确保标准化,提高使用率.普通级和SPF级动物实验室对全校各教研室及临床各科室的科研人员开放,由课题单位制定使用计划表,本中心根据计划表的要求安排使用时间,提前做好消毒、防护服等实验准备.对于使用实验室的科研人员,必须严格按照SOP进行管理和培训,确保实验室良好的科研环境,以及科研项目的如期顺利完成.
3 人才培养夯实学科发展
实验动物科技人员是保证动物质量、保障实验环境的骨干力量,必须在工作中充分的调动他们的积极性,最大限度地发挥他们的业务专长,激发他们的聪明才智,提升他们的责任心.标准化实验动物作为“活的标准试剂”、“活的精密仪器”,它的生产与管理绝不同于一般经济动物饲育方法,它要求高、技术性强,在任何一个环节都不能发生疏漏,否则就可能引起种群的污染、传染病的流行、实验的失败,甚至导致实验动物的全军覆没,造成重大的社会效益与经济效益方面的损失[8].因此,必须定期的、有计划的对实验动物科技人员进行系统的业务培训及严格的考核,考核采用分层次、分岗位,实行人员资格认可制度,鼓励不同层次的人才立足岗位做贡献.
同时,必须为科技人员创造进修学习的机会,以适应工作发展的需要.实验动物学作为一个完整的科学体系,除了饲养动物的工作以外,在教学与科研方面的发展也越发的细化和完善了.将学科建设融入国际实验动物学发展的潮流中,科技人员必须要不断的学习先进的教学理念、科研方法、设备使用、实验室管理等等,来适应和推动学科的多元化创新发展.
4 伦理教育开辟发展新途径
近年来,我院实验动物学与时俱进,开拓创新,以多种方式从不同角度加强实验动物学福利伦理的普及教育.在科研工作中重视并确保实验动物的福利,着力提高科技人员及实验动物从业人员的人文素养,使科研与实验动物福利协调发展,使学科建设出现了跨越式的发展.我院在2011年成立实验动物福利伦理委员会,同时制订了实验动物福利伦理审查实施细则,对此后所有涉及实验动物的科研项目进行福利伦理审查.在2012年4月到2015年4月,我中心先后多次组织了全院范围内的实验动物知识培训和福利伦理讲座,约200多名医学科技人员参加.与此同时,还开放实验动物知识和福利伦理的教育资源,吸引了大批的青年学生、科研人员前来参观,开辟了医学实验动物学科发展的新途径.
5 法制观念加强学科管理
近年来,国家逐步从立法上保障实验动物的质量和提高动物实验的科研水平,使我国实验动物学有了飞速的发展.国家立法的颁布,标志着我国实验动物科技工作由经验管理走向科学管理,并逐步进入法制化轨道,各实验动物工作机构也应做到“有法可依、执法必严”,以确保实验动物相关资源的合理使用,以及科研成果的公正评价.
实验动物科学是生命科学研究中的一块基石,而管理工作则是这块基石的组成部分[8].若要提高实验动物科技工作水平,科学管理是其发展关键因素之一,要通过建立建全各项规章制度、管理规范及标准操作规程(SOP),使生产、监测、供应、实验等各项工作有序进行;通过加强法制观念,科学的进行实验动物工作的设施管理、人员管理、生产管理,使其更好地为教学、科研、医疗工作服务,推动医药卫生科技事业的发展.
实验动物中心随着学院的发展而发展,从无到有,特别是最近几年来,无论在硬件还是软件的建设方面,都得到了飞速的发展,开创了医学实验动物学科多元化、立体化发展新模式,同时使本学科最基本的功能“保障服务”水平和能力得到了大幅度提高,有效地促进了医学科研和临床医疗水平的提高,现在已成为我院科研平台持续、高效、全面协调发展不可缺少的重要组成部分[9,10].
然而,在生命科学研究突飞猛进的今天,服务于高等医学院校的实验动物科学的发展依然任重道远.我中心必须在动物实验室的改进建设、大型仪器设备的配置、人才的引进和培养、实验室的科学管理、学科研究等方面持续发展,尤其在动物疾病模型与转基因动物研究方面努力探索,积极拓展与外单位的科研项目合作,充分展示我院实验动物平台在皖北地区的积极作用,继续推进实验动物学学科的持续、健康发展.
参考文献:
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[关键词] 实验动物;动物实验方法;教学改革
[中图分类号] G420 [文献标识码] C [文章编号] 1673-7210(2012)04(a)-0171-02
Practice and experience of teaching reform of experimental animals and animal experiment methods course
LU Ping SHI Jingjing
School of Pharmacy, TCM of He′nan University, He′nan Province, Zhengzhou 450008, China
[Abstract] In accordance with the actual needs of postgraduate cultivation in higher colleges and universities of traditional Chinese medicine, teaching of the experimental Animals and Animal Experiment Methods course was reformed in order to improve the teaching effectiveness and ensure the quality of postgraduate cultivation. This paper introduces the teaching reform practice and experience of the course from the choice of teaching content, teaching methods, assessment methods, teaching effectiveness analysis and evaluation and other aspects.
[Key words] Experimental animal; Animal experiment methods; Teaching reform
实验动物与动物实验方法是研究实验动物与动物实验的理论及实践知识的一门课程。其主要任务是使学生学习实验动物和动物实验的基本知识和技能;其目的是使学生接受动物实验中基本技能的训练,熟悉和掌握一些常用动物实验的知识和技能,为今后独立开展科研课题的研究奠定基础。随着时代的进展,实验动物科学为生命科学的发展起着很大的推进作用,其重要性愈来愈为人们所认识[1]。但是,与西医院校相比,在中医药院校对学生动物实验等方面动手能力的培养,还远远不够。在多数中医药院校本科阶段的专业都没有开设相关课程,而只在药理学、生理学等课程中分散学习了动物实验的相关内容,因此造成学生们在实验动物和动物实验的方面基础知识相对薄弱,动手能力较差,也使部分高层次学生(硕士生、博士生)科研水平难以在短期内提高,以至于与现代中医药科研工作的要求形成反差[2]。因此,实验动物与动物实验方法课程在高等中医药院校研究生培养中的作用也越来越受到重视。而如何开展好实验动物与动物实验方法课程的教学,满足培养中医药院校研究生的需要,一直是从事该课程教学的教师思考的问题,自我校开设实验动物与动物实验方法课程以来,结合教学实践,从教学内容、教学方法、考核方法等方面对该课程教学进行了改革。
1 关于课程的教学内容
1.1 根据教学对象的实际需求选择适当的教学内容
通过教学发现,虽然中医药院校的研究生大多是中医药专业的毕业生,本科阶段通过一些课程的学习也多少做过动物实验,但大部分学生动物实验基本操作能力很差,许多学生连大、小鼠如何保定都不会正确操作,对实验动物的知识更是知之甚少,急需提高在实验动物和动物实验操作方面的能力。因此,虽然在本校该课程是硕士研究生的一门选修课,但很多研究生导师都要求学生选修这门课程,以便为之后的科研工作做好准备。
基于所培养研究生的实际需求,加上课程学时的限制,实验动物与动物实验方法课程在教学内容的选择上以动物实验方法为主,主要向学生介绍动物实验基本操作技术、科学研究中的动物实验方法及动物外科实验操作方法等内容,同时结合课程内容尽量多地安排不同类型的动物实验项目,在实践中培养和提高学生的动手能力;而实验动物的相关知识为辅,主要向学生介绍实验动物的概念、分类、选择,动物模型、常见实验动物品系的生物学特性及应用、影响动物实验结果的因素等内容,从而使学生们在今后从事动物实验时,能够从实验目的和需要出发,合理地选择和应用各种实验动物。而对与研究生以后科研工作关系相对较小的实验动物育种学和生态学方面的内容进行了适当的删减。
1.2 适当增加科研方法方面的内容
根据学生以后进行科研实验的需要,在教学过程中适当增加科研方法方面的内容。对于医药院校的研究生,今后的科研实验很多都与药物有关,药物的配制以及剂量的确定对获得准确、可靠的实验结果十分重要。因此,增加了常用中西药物或试剂浓度的表示方法、给药溶液的配制与换算、不同种属动物间剂量的换算、人与动物用药量的比例换算等内容。另外,对于研究生来说,学位论文是检验研究生科研能力、创新能力、理论基础、专业知识、学术水平的重要手段,是其培养质量的重要标志[3]。而在本科生阶段,学生缺乏科研论文写作方面的训练,有的同学甚至连实验记录和实验报告都不会写,或者很不规范,因此,该课程还增加了动物实验数据的收集整理、描述和运算,常用统计学方法的选择及应用,实验报告与论文的撰写及注意事项等内容,并结合相关实验项目让学生及时进行练习,使学生在进入实际科研工作之前,对相应的科学研究方法有所了解,为以后能够迅速准确地开展相关工作打下基础。
1.3 介绍实验动物和动物实验技术方面发展前沿内容
当今科技发展日新月异,在进行教学的过程中,也要注意不断补充和课程有关的一些开拓性、前沿性和应用性较强的内容。例如:讲解传统屏障系统特点的同时,介绍近年来倍受关注的独立通气笼具设备(IVC)的特点以及在清洁级以上实验动物饲养和饲养中的应用情况;讲授传统动物实验操作技术的过程中,介绍基因导入技术、克隆技术、胚胎移植技术、胚胎干细胞技术等知识在实验动物和动物实验当中的应用。通过这些内容的学习,让学生了解当前生物医学发展前沿的这些最新技术,扩大学生的视野,激发他们学习的热情,为今后的科学研究工作打下基础。
2 教学方法
实验动物与动物实验方法对于今后从事科研实验研究的研究生们来说是一门重要的基础课程。然而该课程涉及的内容较多、实践性强,而课时有限,为了满足教学需要,理论教学以多媒体教学为主,利用多媒体教学可视性强的特点,在课件中尽量补充大量的有关实验动物和动物实验方法等方面的图片及影像资料,以丰富教学内容增强学生的感性认识;而多媒体教学信息量大的特点也可以一定程度上缓解教学内容多而课时有限的矛盾。但是,多媒体教学能够指导学生的实验操作,而学生的实验能力的形成,只能通过实际训练才能获得[4]。因此,该课程的教学非常重视学生的实验操作练习,在每次理论教学完成后,都会安排与之相关的具体实验项目由学生独立完成,及时将理论和实践结合在一起,促进学生对理论知识的理解和掌握。在课程安排上,理论和实验课时比为1∶2,大大增加了实验课的比例,增加了学生动手实践的时间,有效提高了学生的实验操作能力。并且,在以后的教学过程中,将在部分章节中尝试引入自主授课式教学[5]或PBL教学[6]等多种教学方式,使课程教学手段更加多元化,提高学生学习的主动性,培养学生的创新思维。
3 考核方法
本课程的考核由三部分组成:①平时成绩。主要以实验报告为主,占总评成绩的30%。②期末实验操作考试。实行一对一考试,试题由相关理论知识和实验操作技能两部分内容组成,其中实验操作由学生独立动手完成,指导教师根据完成的情况评分。占总评成绩的60%。③撰写相关综述或小论文。要求学生查阅与动物实验或实验动物相关的文献资料,可以从不同方面进行论述,同时独立完成小论文。如果在批改过程中发现互相抄袭、内容雷同的,成绩均为零,并令其重做。该部分占总评成绩的10%。通过这些考核,一方面要求学生认真对待每一次课堂学习和实验操作训练,另一方面培养学生查阅文献、独立思考的能力,为以后独立撰写实验报告和科研论文打下基础。
4 教学效果分析与评价
通过这几年的实践,对我院2006~2010级选修该课程的研究生进行调查后发现,该课程得到了导师和学生们的认可。通过课后反馈了解到,课程中加强动物实验操作技术方面的内容有利于提高学生的实验操作能力,而对实验动物相关知识的讲解加深了学生对实验动物的认识,有助于今后科研工作中对于实验动物的有效利用。同时,学生们普遍认为,理论课与实验课的有机结合,特别是讲授完相关理论内容随后就进行实验操作的教学安排对强化理论内容的理解和操作技术的掌握非常有效,学生的问卷调查满意度达95%以上,取得了良好的教学效果。但目前还存在着教学课时不足,实验场地偏小,实验教学仪器台件数不足等情况[7-9]。今后,对于该课程的教学,还需继续努力改进、扩大知识面、改进教学方法,对教学安排和教学条件还要进一步完善,提高该课程的教学质量,促进中医药院校研究生科研能力的不断提升。
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(湖北省科协学会(科技)服务中心 湖北 武汉 430071)
摘 要:探讨科学事业单位会计人员在财务管理的过程中如何既坚持原则又能适应客观事物各种可能的变化,做出相应的反应和对策,不断地进行有效的动态管理。
关键词 :科学事业单位;财务管理;动态管理
中图分类号:C931.6 文献标识码:A doi:10.3969/j.issn.1665-2272.2015.11.022
收稿日期:2015-04-16
会计是一项重要的经济管理工作,随着市场经济的不断发展,会计工作越来越显示出其重要性。科学事业单位的财务管理是在国家《会计法》和《科学事业单位财务制度》等法律和行业制度的规范下进行的。它结合了科技活动的特点,以货币计量形式,通过专门的会计方法,对事业单位的各项经济业务活动,进行连续、全面、系统的反映和监督。
科学事业单位主要从事科学普及和科技服务活动,在预算执行和调整、费用支出的会计核算、资产配置使用及处置、单位内部控制、财务报表编制等方面,与行政单位和企业单位相比有较明显的差异。主要表现在:一方面会计核算方式具有综合性、交叉性和渗透性,既采用一般事业单位的预算和核算方法,又在成本、税收方面运用了企业会计的基本核算方式;另一方面会计目标满足多方面的需要,即满足国家宏观经济管理、国家预算管理、有关部门了解科协事业单位财务状况及单位内部经济管理的需要;其次会计报表体系具备通用性与专用性相结合,不仅反映单位资产负债状况,而且反映科技活动的相关信息。
会计人员的基本职责是依法进行会计核算,实行会计监督。财务管理是会计人员根据财经法律、法规、制度,按照财务管理的原则,组织财务活动、处理财务关系的一项管理工作。会计人员在财务管理的过程中如何既坚持原则又能适应客观事物各种可能的变化,做出相应的反应和对策,不断地进行有效的动态管理呢?通过多年的会计实践,笔者谈一点个人的感受,和大家交流讨论。
1 采用合适的核算方法
财务管理是通过运用有效的财务手段,把单位的物质条件、经营过程和经营结果都合理地加以规划和控制,达到单位效益不断提高、积累不断增加的目的。因此,运用适合单位实际情况的核算方法是单位健康发展的必要前提。
科学事业单位以收支核算为主,会计核算基础大多采用收付实现制。不以赢利为目的,以非经营性业务为主,不需要成本核算的事业单位采用收付实现制,可以简化会计核算手续,同时也有利于单位经费收支的列报。有一部分经营业务的事业单位则应根据实际情况,对经营性业务采用权责发生制核算收支。例如:某事业单位的会计核算采用收付实现制,但是其合同管理如果也采用收付实现制核算,那么年底到账的合同款,在没有费用发生的情况下就要全额缴纳企业所得税了,因此这一部分业务应采用权责发生制来进行会计核算。
在会计核算的过程中,制作会计凭证是一个重要的环节。会计凭证包括原始凭证和记账凭证,在保证记账依据,即原始凭证真实有效的前提下,记账凭证做得好与坏,关系到整个会计账务的质量。记账凭证在具备规定的各项要素的基础上,详细记载经济业务事项摘要,并且注意登记辅助账,这一点很关键。内部查账和外部审计的时候,如果明细账中摘要清晰,可以免去很多问询和翻找会计凭证的麻烦。另外,所有记账凭证的后面都要附原始凭证,即便是更正凭证和转账凭证也不例外。更正和转账不应该是会计人员的个人行为,发生错帐和转账时,应查明原因,把相关资料、原错帐的复印件、转账的理由等作为附件,并请相关人员签字证明、财务负责人审批。这也是减少审计风险的一个小细节。
2 建立内部各种财务规制
财务管理面向单位各个部门,每一个部门都会通过资金的使用与财务部门发生联系,每一个部门都要在合理使用资金方面接受财务部门的指导和监督。财务部门要处理好与单位各部门之间的关系,应该做到以下三点。
2.1 严格实行预算管理,强化部门预算
预算是科学事业单位为取得收入来源、明确支出方向的一项重要财务管理工作。一些单位的财务人员往往简单地依照上年的财务收支数据来填报下一年度的预算报告。由于预算编制质量低,在预算的执行过程中经常出现各种经费东扯西拉的现象。行政机关实行的部门台账式预算管理,给了我们事业单位很好的启发。事业单位也可以根据事业发展计划和任务编制下一年度的财务收支计划,并具体将各项财务收支计划落实到各个部门,形成第二年各部门的工作目标。这样单位各部门有了明确的任务和计划,办起事来心中有数;财务部门有了审核执行的依据,也为会计核算提供一个良好的外部环境。
2.2 制订经费开支标准,统筹部门需要
国家各项财经法规和财务制度规定的开支范围、标准,是事业单位办理支出的依据。在实际工作中,报销审核时财务人员会遇到千变万化的实际情况,如果财务人员根据个人判断来办理报销,既没有做到政策透明,也可能会影响部门乃至单位的正常运行;如果怕得罪人,无论什么情况都准予报销,放弃了会计监督的职责,显然是违背国家财经制度的。因此,在不违背国家财经制度的基础上,科学事业单位应制订本单位统一的经费开支标准,报财务主管部门备案,并以此合理统筹安排单位和部门的各项支出。为了做到财务政策公平公开,在建立健全各项内部管理制度、明确各部门和岗位职责分工的基础上,应当公示制度、岗位和业务流程,方便经济业务的办理。
2.3 及时反馈绩效信息,促进部门发展
部门有了目标任务,就会重视其每一阶段的财务收支情况,以便合理安排后期的工作和部门收支。因此,实行了预算管理就要求财务部门在每一会计期间核算部门当期和累计的收支,并形成具有针对性的、简单易懂的报表,及时反馈给相关的部门。有条件的单位可以在信息化建设中增加有关财务信息模块的OA系统,这样有利于信息公开,有利于财务部门和业务部门之间的信息及时传递,真正实现财务动态管理。财务部门反馈给各部门的信息应该是以同一核算标准为基础,具有公正性和真实性。各部门应该根据反馈的信息及时地调整或纠正不正确的工作行为。
3 协调各种外部财务关系
科学事业单位财务部门在日常工作中不仅要搞好“内政”,同样要搞好“外交”。正确处理和协调各种外部关系,取得上级部门、财政部门、税务部门、审计部门的信任和支持,是单位健康发展、可持续发展的保障。在各种“外交”活动中,我们要把握以下两点。
3.1 熟悉单位和国家政策
财务人员如果只是做做凭证和报表,那么只能说是完成了会计员的工作,是没有胜任财务管理工作的。在实际对外联系工作时,有的同志常常遇到困难找不准办事部门,找到办事部门又说不清楚问题,因此而受到冷遇还埋怨别人态度不好。财务人员对内要当好领导的参谋、对外办事要有效率,就必须了解本单位的政策环境、国家的财经和税务政策。首先本单位的性质、业务范围、服务对象等基本情况要了然于心;其次由于各行政管理部门是运用国家政策监督和管理科学事业单位的运行,因而对国家颁布的与单位性质相关的政策要注意收集整理,并且还要关注这些政策的废止和更新。了解哪些政策是要遵照执行的,哪些优惠政策是可以享受的,做到知法依法、知章循章。
3.2 保持沟通渠道畅通
行政单位是国家进行行政管理和经济文化建设、维护社会安全和公共秩序的,科学事业单位作为其管理的一个类别,不可能要求行政管理部门完全了解各个行业的特征并顺应其发展要求。遇到困难如何沟通呢?我们通常采取主动上门汇报,递交文字性报告,反映困难、说明情况,请示或协商解决的方式。现在国家政策法规日趋完善,任何单位不可能也不应该独立于国家大法之外,擅自处理各项财务事项。保持与主管部门和各行政管理部门的良好沟通,以诚信的态度,相互尊重,这是搞好“外交”的基础。
4 提高财务人员综合素质
关键词:尿液保存;防腐剂;有形成分;24小时尿;低温保存
1.前言
人体代谢过程中产生的部分代谢产物、肾脏分泌物等都会进入尿液。因此,尿液的成分非常复杂,人体处于不同生理病理状态和环境应激条件下时,尿液的成分或浓度会有所不同。尿液保存技术的发展无疑为检验医学和生物技术的不断进步打下了基础。
2.尿液常规保存方法探讨
尿液中含有葡萄糖、蛋白质、氨基酸等多种营养成份,是一种良好的增菌液。目前的共识是,尿液保存的首要任务是抑制细菌。尿液保存的重点是抑制细菌的繁殖,同时也是尿液保存中的难点。常规尿液保存法中,包括防腐剂法、低温保存法和物理处理方法等。总的说来,常规的尿液保存方法的目的是在尿液的防腐上。
2.1防腐剂法
防腐剂法有时又称化学防腐法。人们常使用防腐剂达到不同成分防腐的目的。防腐剂的种类很多,因其本身对尿成分有影响,故应按不同的测定项目选择不同的防腐剂。一般尿液常规筛查应及时检查新鲜标本,尽量不要使用防腐剂,但在标本收集后2h之内无法进行尿液分析、尿液中所要分析的成分不稳定或作某些特殊试验需留取大量标本时可加入特定的化学防腐剂[2]。目前常用的一些化学防腐剂如下所示:
2.1.1甲苯、二甲苯等
作为一种有机溶剂,甲苯与二甲苯在尿液标本的防腐中应用非常广泛。李云霞[1]认为24h尿添加量一般为2~3ml,因其比重小,覆盖在尿液表面可防止细菌与尿液直接接触。用于尿糖、蛋白、肌酐等的测定。牟云青等[2]每100ml尿加甲苯0.5ml,因其比重小,覆盖在尿液表面,防止细菌与尿液直接接触,如尿中已有细菌存在,则不能抑制细菌生长。
2.1.1甲醛
单玉增[3]认为每100ml尿加入400g/l甲醛0.5ml可抑制细菌生长,并可固定尿中的细胞和管型,用于细胞和管型检查。由于甲醛具有还原性醛基,不适于尿糖、17-羟皮质类固醇、17-酮类固醇等化学成分检查。牟云青等[2]认为甲醛为细胞固定液,用于管型细胞防腐,用量为每100ml尿加甲醛0.3~0.5ml。甲醛具有还原性,对糖、激素等成份还适用。高佩增[4]认为福尔马林(40%甲醛溶液)可抑制细菌生长,并可固定尿中的细胞、管型等有形成份,因醛剂具有还原性,此种防腐尿不适于氧化还原法实验(如尿糖班氏定性假阳性),使用同时要防止蛋白质凝固,应先留足样本再加入适量的甲醛。
2.1.3酸类
盐酸在24h加入量为6N盐酸10~20ml,使pH保持在1~3。除盐酸除外,硼酸、冰醋酸也可。其机制是降低尿液pH,抑制细菌增长,防止香草扁酸(VMA)分解。用于VMA及代谢物侧定。单玉增[3]每升尿中约加10g硼酸,24h内可抑制细菌生长,但干扰常规筛查的pH可保护蛋白质和有形成分,有尿酸盐沉淀。用于蛋白质(白蛋白、氨基酸等)、尿酸、5-羟吲哚乙酸、羟脯氮酸、皮质醇、雌激素、类固醇等检查。浓盐酸可用于一些特殊化学方法分析并且能保存尿液中的细胞成份,有效剂量:1ml/dl尿[4]。
2.1.4其他方法
目前,许多化学防腐法用于特定的尿液标本的保存。麝香草酚(C10H14O)有百里香油似的辛香和草香香气的片状结晶。麝香草酚的杀菌作用比苯酚强,每100ml尿加入量<0.1g,有防腐作用,保护有形成分。常用于尿浓缩结核菌检查,干扰蛋白沉淀试验,抑制细菌和霉菌。碳酸钠在24h尿加入量为5g具有稳定剂作用主要用于尿胆原、尿卟啉的定量测定。
2.2物理保存法
物理保存法利用尿液中物质的物理性质使其长时间保存的方法。对于某些尿液标本,可以选用棕色的试剂瓶,放在避光和低温处等。低温保存法是短时间尿液标本保存的首选方法。低温中许多化学物质参与化学反应的速率降低,使得在测试前的理化性质变化对检测结果无影响或影响不大,这是低温保存法的基本原理。
3.尿液有形成分的保存方法探讨
尿液有形成分(包括血细胞、上皮细胞、管型、结晶等)的保存对于各种科学研究、检验医学和教学实验等都具有重要的意义。
3.1尿液有形成分的分类及保存存在的问题
尿液有形成分大致可分为红细胞、白细胞、上皮细胞、管型、常见结晶、其他病理结晶、药物结晶、其它物质(黏液丝、细菌、寄生虫、、花粉、淀粉颗粒等)[5]。尿中有成分多达45种以上,尿液有形成分检查的重要性在于它是尿分析中不可缺少的检查手段,对临床诊断、治疗监测及健康普查具有重要的临床意义[6]。要使尿液有形成分的检查结果更加准确,尿液有形成分的正确保存是一个前提条件。目前很多的尿液有形成分的保存方法效果都不是很好。ESPOSTI固定液保存尿沉渣细胞良好,但红细胞时间常有溶血或出现原因不明的纤维样物质。管型保存一般以甲醛原液或1%戊二醛冷藏,保存时间长可稍收缩或变形,其它成分如粘液丝、、微生物等保存法与管型法相同[7]。
3.2尿液有形成分的保存方法
尿液有形成分的保存常采用1%戊二醛、15%甲醛缓冲液、甲醛原液及ESPOSTI固定液[8]。赵捷等[7]留取镜检有管型、上皮细胞及血细胞的尿液标本,以2000rpm/min离心3min,弃去上清液,加5~10倍的0.25%戊二醛固定,轻轻摇匀,静置1h,镜检。再以2000rpm/min离心3min,弃去上清液,加5~10倍60%甘油生理盐水保存,镜检,记录结果。表明以0.25%的戊二醛来固定尿液有形成分,取得了满意的结果,不仅能固定细胞成分,也能固定管型。蔡晓钟[9]认为一种长期的尿液有形成分的保存方法是先尽可能多的收集其新鲜尿液,然后用大容量离心机离心,500转/分,离心10min,去掉上清液,再加入生理盐水洗涤沉淀,再离心,重复洗涤三次,去掉上清液,再把各管沉淀收集拢来,再加入10ml生理盐水(盐水量视沉淀多少而定)混匀,再加入0.1ml甲醛溶液,再混匀,盖上盖子保存于5℃的冰箱即可。
小结
尿液标本常规保存方法有防腐剂法,如酸类、甲醛、甲苯和二甲苯以及一些针对特殊物质的防腐剂等。物理保存法则有低温保存法以及选用棕色的试剂瓶避光等。尿液有形成分的保存常采用1%戊二醛、15%甲醛缓冲液、甲醛原液及ESPOSTI固定液,许多研究在此基础上进行了改进。(作者单位:上海体育学院)
参考文献:
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生物实验动作技能,又称操作技能或运动技能,是指通过学习而形成的符合法则的生物实验操作活动方式。任何一个实验方案,都是依靠一定的动作技能来完成的,在倡导探究性学习的新课程教学中,实验动作技能更是应该得到大力发展和培养的科学探究的过程技能。按照《普通高中生物课程标准》(实验)》规定,高中学生应该掌握的实验动作技能主要有:①熟练使用高倍显微镜;②制作临时装片与徒手切片;③研磨与过滤;④纸层析;⑤水浴加热;⑥物理模型的制作;⑦血球计数板的使用与计数;⑧消毒与灭菌;⑨土壤中小动物的采集;⑩生物绘图等等。
动作技能的形成可以分为动作的定向、模仿、整合和熟练4个阶段,依照这些阶段,在教学中教师可以采用相应的策略来培养学生的实验动作技能。
一、调动学习动机,理解操作过程
通常,学生对于做生物实验是有兴趣的,但往往停留在较低的层次上。所以,教师应该积极创设问题情境,激发学生的求知欲望,调动学生的主体作用,使每一位学生都产生积极、主动参与实验过程的愿望,在这样的心理基础和动机水平上开始实验,可以促进动作技能的形成。例如:在学习显微镜的使用之前,教师可以先让学生观察已调整好的显微镜下的某种物像,在此基础上引导学生产生使用显微镜观察细胞的学习愿望,调动其内在动机,使其产生持久的兴趣。当然,只做好心理准备还不够,教师还要帮助学生理解实验的动手操作过程,即理解做什么和如何去做。一项实验动作的活动结构包含活动的构成要素和各个动作之间的关联及顺序两层意思。比如:制作植物细胞临时装片的实验,一般由6个动作要素联结而成:擦载片滴清水取材展平盖盖片染色。学生只有理解了这6部分分解动作,才能逐渐建立起制作装片的定向映象。
二、重视示范讲解,建立动作映象
学生在头脑中建立起动作的定向映象过程,是实验动作技能形成的重要起点。课前,教师应该要求学生进行预习,以了解实验操作的基础知识。课堂上,教师要对学生进行示范和讲解,使学生获得每个动作在空间上的正确视觉形象,包括动作的幅度、速度、停顿、连续变化等,通过分析要点、难点,帮助学生建立清晰的动作映象。教师的示范和讲解要注意以下几点。
1.注意操作的准确性和速度
示范操作是学生模仿的范例,如果示范不正确,学生形成错误的表象,将不易改变。此外学生在观察不熟悉的事物时,心理上会觉得很难,注意的范围和知觉的广度一般较低,示范速度太快会影响学生的观察。
2.示范与讲解相结合
讲解的任务是提示要点和容易出错的细节,尤其应当提醒学生防止事故的发生。例如:制作紫色洋葱鳞片叶表皮细胞临时装片时,教师要提示学生“取的是洋葱外表皮、放在水滴中要洋葱外表皮的平滑面朝上、滴清水要适量,水过多盖玻片容易浮动或污染载物台,水过少易产生气泡”等操作细节;制作花生子叶临时切片时,要提醒学生“用左手的拇指与食指、中指夹住实验材料,大拇指应低于食指2~3mm,以免被刀片割破”等注意事项。根据教学内容的不同,教师可以边讲解边示范或先讲解后示范。通过示范与讲解的结合,视听两种信号同时刺激学生的感观,可以促进学生动作映象的形成。
3.整体与分解示范相结合
整体示范有助于学生了解活动的全貌,而分解示范有助于学生了解各个动作的幅度、力量、顺序等方面的特点。例如:观察植物细胞有丝分裂的实验中,对洋葱根尖进行制片是一个难点,教师可以对“镊子压碎根尖盖上盖玻片覆盖滤纸片加盖载玻片按压载玻片”系列动作的构成要素和要素间的关联顺序进行分解示范。实验动作原理与原则的掌握是动作技能形成与迁移的一个重要条件,因此在进行整体示范时,教师要同时讲解操作顺序的合理性和必要性,也可以提出问题让学生思考。比如为什么先盖盖片再滴染液?调焦时为什么先粗调再细调?等等。为了提高示范讲解的效率,给学生留更多的时间进行操作,教师还可以借助现代信息技术手段,如录像、PPT、实物展示台等,结合讲解进行示范。
三、加强模仿练习,及时反馈评价
模仿是在原型示范和具体指导下完成的操作,它是由动作映象到实际动作的过渡,是动作技能掌握的开端,通过模仿可以使动作映象得以检验、巩固、校正、进一步地充实和完善。比如,徒手切片的拉切动作,即使学生看了教师的示范,形成了动作映象,如果不亲自动手操作,也无法将切片切得又薄又平。对动作模仿的培训,教师应特别重视学生动作的规范性,精确的模仿对技能的形成起至关重要的作用。实验时要尽量避免学生不规范动作的产生,如溶液的滴加、水浴加热的方法,酒精灯的使用,显微镜从持镜到安放的动作等等。规范的操作是实验成功的重要保证,也是实验技能形成的重要条件,错误的模仿一旦形成则不易改掉。
除了整体动作的模仿之外,教师还应该加强学生分解动作的模仿练习,分解练习有助于学生确切掌握各个动作方式的要领,关联并连结活动结构中的构成要素。例如:在血球计数板的使用过程中,需要用“渗入法”滴加菌液。即先用盖玻片盖住计数室,然后用拇、中二指钳住血球计数板一端的两侧,无名指托在下面,食指尖轻轻压住盖片边缘,稍稍倾斜计数板,再用另一只手持滴管吸取待测菌液,沿盖片边缘与计数平台之间的空隙轻轻靠一靠,使菌液渗入计数室。这种方法操作过程复杂,操作不当计数室内容易产生气泡,影响计数。菌悬液也会沾到盖玻片表而,污染镜头。因此,教师可以要求学生将上述动作分解,重复练习,提高操作质量。又如:在分离色素的实验中划滤液细线的动作较难掌握,用力太重会使毛细吸管断裂,用力太轻色素的量又太少,所以如何把握力度和角度,通过多次的分解练习可以让学生逐渐掌握。
在模仿阶段,师生之间的双向反馈发挥着重要作用。一方面学生把信息传递给教师,教师通过学生的操作模仿来反馈自己的教学情况,另一方面教师随时指出学生的优点和不足,进行过程性评价。学生根据教师的评价使正确的动作得到强化,错误的动作得以改进。例如:有些学生做成功一步之后,总爱举手示意,等待教师的检查,希望从教师那里得到评价,此时,教师就应该及时表扬鼓励;有些学生在实 验中碰到困难或出了差错,教师应给他们重复的机会和信心。通过这种双向反馈调节,使教师和学生双方都能及时地调整自己的行动,有利于建立和谐的课堂气氛和师生关系,更有利于调动学生的积极性,促进动作技能的形成。
四、整合分段动作,形成整体技能
这是掌握复杂动作技能必需的阶段,即把构成整体的各要素按其内在联系联结成为整体。动作的整合并不是一蹴而就的,复杂的技能可以划分成局部、分段、整体3个层次。例如:镜筒的升降是一个局部动作,完成这一动作要养成一个习惯,下降镜筒必须眼睛从一侧注视物镜和载片之间的间隙,而向目镜内观察时,镜筒只能上升。这种局部动作的定型,是正确掌握分段动作的基础。而从转换物镜、下降镜筒、反向转动粗准焦螺旋,直到对准焦点,是一个分段动作,分段动作的联系与协调,又有利于整体动作的形成,即显微镜从使用到观察的过程。
在动作的整合阶段,起调节作用的反馈方式主要是内反馈,即肌肉或关节提供的动觉反馈。此时教师的重要任务是加强学生的动觉控制能力,使学生形成一种反射。一个动作的完成就能成为下一个动作开始的信号,中间没有过多的间隔和停顿,整个操作活动趋于协调,最终形成动力定型。如:制作口腔上皮细胞临时装片(观察线粒体)从“在洁净载玻片中央滴一滴健那绿染液用牙签取口腔上皮碎屑盖盖玻片”是一个由一系列要素整合在一起的整体动作,只有在按顺序对整个操作活动进行整体练习时,各操作间的动态联系才能建立。这一阶段教师要注意防止学生像照方抓药一样做实验,每做一步之前看一眼书。
五、组织指导训练,实现熟练操作
熟练阶段是技能形成的高级阶段,这时学生动作的连贯性、整体性加强了,知觉的广度、精确性及判断力、迁移能力也大为提高。合理的组织和指导学生练习是这一阶段教师的主要任务。教师应该注意不能让学生盲目的、机械的反复练习,而是要不断地提高目标和标准。例如:训练学生画细胞有丝分裂简图的技能时,学生不可能在一次作业中就能做到“布局合理,线条均匀,无分叉,疏密得当”等要求。教师可以在几次作业中不断的提高要求,通过三四次的练习使学生逐步熟练掌握这一技能。通常学生在练习的初期兴趣浓厚,情绪饱满,比较认真,但经过长时间的练习后,兴趣降低,出现疲劳。为了不使学生产生厌烦情绪,教师可以开展竞赛,比一比哪位学生能在最短的时间里在显微镜下找到要观察的物体,或让学生使用不同的染色液看哪种效果好等等。这时学生的追求动机、成功的喜悦会接踵而来,练习的质量也会随之提高。一次实验的成功和满足可以为学生下一次的实验奠定良好的基础,使学生在每次实验前自然地产生强烈的参与实验的愿望和动机。在技能不断熟练的过程中,学生的实验能力、观察能力、思维能力也逐渐地发展起来。
值得注意的是,在动作熟练阶段,学生的智力和非智力因素都发挥着很重要的作用,由于学生的知识经验、个性等存在较大差异,学习同一种技能的进度常常因人而异,教师要注意帮助差生克服困难,不能一味地追求速度。通常技能的形成是不能在一堂课上完成的,需要多次练习才能达到熟练,而且许多生物实验动作技能也不能只靠课堂上的培训,如:土壤中小动物的采集、生态瓶的制作等等,如果把课堂实验与课外兴趣小组活动相结合,将会收到更好的效果。
随着二期课改的不断深入,以学生发展为本的理念已经开启了教育新模式。能够启发学生思维,丰富学生学习经历的课堂越来越受到学生的青睐[1]。以“双板”联动为载体,改变教师的教学手段,改进学生的学习行为,促进学生全面发展是我们的课堂转型的方向。
1 “双板”联动的显著优势
1.1 小白板展露学生思维轨迹,增强互动
便携式小白板的外形为长方形,长40 cm,宽30 cm。共有两面:一面是白色版面,可以用配备的白板笔书写,可以擦除,反复使用;另一面是黑色版面,具有磁性,可以粘贴在黑板上。它具有展示、合作、互动和反馈等功能。
在物理实验课中,采用小白板是基于两个方面考虑:一是能够把学生的学习过程呈现出来,暴露学生的相异构想。每个小组经过交流讨论之后,大胆地把小组的见解和思考过程展现在小白板上,便于教师及时了解学生的学习情况,进行过程跟踪和指导,筑通教与学之间的高速公路。
另外,利用小白板可以增强互动,培养学生的自信心。现在的课堂,举手发言的人很少,可能是没有思考成熟,也可能怕说错,碍于面子。可是有了小白板就不一样了,两人一组或四人一组,课堂上形成了很多个学习共同体,同学可以大声地交流讨论,大胆地表达看法,你一言我一语。可别小看这你一言我一语的,因为学生发言了,他肯定是动脑筋了,动脑思考本身就是一个有效的学习过程。哪怕是平时学习有困难的学生也都活跃起来了。久而久之,学生越来越敢说,也越来越能说。这也与课堂核心理念“学生乐思、勤议、多说”相一致。
1.2 电子白板演绎知识建构过程,启发学生思维
传统的PPT的预设是固定的,教师被牵着走而无法关注到学生生成。而电子白板以其强大的互动功能,用缓慢的动画模拟和层的遮盖功能可以启发学生思考,给学生的思维过程搭建脚手架,很好地呈现知识和规律的形成过程,而且还能将物理实验规律进行进一步的外延和拓宽。
1.3 “双板”联动是落实“绿色指标”的有效途径
据《2014年度上海市中小学学业质量绿色指标综合评价报告》显示[2],目前课堂教学要关注学习动力指数、学业负担指数、师生关系指数、教师教学方式指数等核心指数。以“双板”联动为载体,依托物理实验课堂,设计适切的教学目标,采用恰当的教学方式,不断丰富学生学习物理的经历,能激发学生学习物理的内在动力,改善师生关系,全面提升综合指数,促进学生个性化发展。
2 “双板”联动背景下“探究液体内部压强”主要设计思路
“探究液体内部压强”实验的设计,可以这样:共有8组实验,每个小组只要做“液体压强与深度的关系”(如图1),有4组选用的液体是水,另外4组选的是盐水。深度可以设置成5 cm、10 cm、15 cm或其他,每个小组的橡皮膜朝向是不同的,而且还有两组盛水容器的底面积不同。
设计的出发点是预设同学们会猜想液体压强的大小可能与液体深度、液体密度以及容器的底面积有关。每一组通过实验可以归纳出:在水(或盐水)中,深度越大,液体压强越大。大量的实验可以得出液体内部压强规律之一:在同种液体内部,深度越大,液体压强也越大。再通过不同小组的实验数据进行汇总,共享分析,学生有能力通过分析比较相同深度的水和盐水,发现盐水的压强要大,可以寻找到液体内部压强规律之二:液体深度相同,密度越大,液体压强也越大。另外相同液体的4组,他们的橡皮膜朝向不同,学生会发现液体内部压强规律之三:同种液体内部,同一深度,液体向各个方向的压强相等。对“深度和液体种类相同,只是盛水容器底面积不同而液体内部压强是相同”的小组的数据进行分析,很容易就否定了液体内部压强与容器底面积有关的猜想。
有了小白板,可以在黑板上同时呈现多组实验数据(如图2),学生可以对实验情况进行充分的交流讨论,此过程有利于教师发现课堂生成,进行机智的处理,并形成课堂新的资源。
在推导液体内部压强公式环节中,是这样设计的:首先教师演示(如图3),把塑料薄片贴在玻璃管的下端,用手托住,竖直插到水中,并向里面注水,发现里外一样高时,薄片刚好脱落。就此对液体内部压强公式进行理论推导。在教师的引导和提示下,学生很容易推导出p=ρgh。
接下来,就是利用电子白板对这个公式进行演绎,为学生理解公式搭建脚手架。
根据选取的液柱,推导出液体内部压强的计算公式是p=ρgh,如果我们选取的液柱大一点或深一点(如图4),液体压强的计算公式还是p=ρgh。
如果选取的液柱再小一点(如图5),哪怕小到一点(如图6),液体压强的计算公式依然是p=ρgh。通过这一连续性的变化,学生很容易理解这个公式的确切含义了,就是液体内部任何地方的压强计算公式都是p=ρgh,只与液体深度和液体密度有关,与底面积等因素都无关。利用电子白板随心所欲的拖拽功能,帮助学生的思维搭建坡度,将公式由特殊演绎到一般,很好地呈现了液体内部压强公式的建构和形成过程。
基于“双板”联动的物理实验课堂,学生思维动起来了,课堂互动气氛浓厚了,学生学习物理的热情高涨了,学习效率提高了。“双板”联动,联出精彩,联出品质。
3 “双板”联动实践后的初步思考
经过几年的实践,发现有了小白板,就不需要用实物投影仪,呈现方式更加方便。而且学生小组思考的过程能够再现,可以直观地看出解题是否正确?书写是否规范?所有问题都暴露出来,有利于纠正错误,肯定正确。此外,多组小白板同时呈现,有利于分析、比较和处理数据,便于归纳、总结和得出结论。
但是,“双板”它毕竟只是一个教学载体,一个辅助工具。所以,基于“双板”背景下的物理实验课堂,还是存在一定的弊端和我们必须不断思考的新问题。
3.1 对提升学生的思维品质发展的思考
学生课堂思维活不活不能只看形式,还要看活动的质量。表面“热闹”的弊端就是难以检测出学困生对知识的真实掌握程度。有品质的课堂要追求的是思维有深度、有广度,并持之以恒,不断培养学生思维能力的发展。这对教师科学设计教学,驾驭互动课堂的能力有较高的要求。
关键词:综合实践活动;初中物理;实验教学
物理作为一门自然科学,其涉及很多难以理解的科学知识,为了帮助学生更好地学习物理知识,就必须要进行物理实验,把知识通过实验更加直观、生动地体现出来,经过验证、分析、得出结论的过程,可以加深学生对知识的理解,也有利于学生动手能力的培养。但是,现阶段许多初中物理实验课程只停留在课堂上,不能将其很好地融入实践活动中,也不能发挥其最大的作用。因此,本文探讨了将初中物理实验教学与综合实践结合起来的可行性,并且研究了利用综合实践活动拓展初中物理实验教学的方法与策略。
一、利用综合实践活动拓展物理实验教学的必要性
1.实验教学在物理教学中的重要作用
实验教学是初中物理教学的重要环节,是不可缺少的,对于激发学生兴趣、加深学生理解有着深远的意义。传统的课堂中,老师一味地强调知识的灌输,忽视了学生实验能力的培养,在认识到传统教学方式的弊端后,许多初中学校纷纷进行了物理课堂教学改革,将物理实验教学引入课堂中,提高了学生的学习兴趣,加深了学生对知识的理解。但是,通过实践,其不足之处还是表现出来了。
2.物理实验融入综合实践活动有重要的实际意义
虽然物理实验教学引入了初中物理课堂中,但是其形式单一,无法完全满足课堂和学生的需要。将综合实践活动融入物理实验中去,可以打破单一的实验教学形式,利用实践活动的多种形式,如:小组合作学习、研究性学习、社区服务等来丰富物理实验教学的方法和内容,可以使实验教学的深度和广度得到有效的拓展,也可以在无形中培养学生的综合素养。
3.实验教学的优势无法充分发挥
物理实验教学中有许多实验形式,学生探究实验、验证试验,老师演示实验。但是,受课堂时间的限制,学生能够进行试验的机会很少,只能够选取课本中重要的实验进行,甚至很多时候都是老师演示、学生观察,这使实验教学的效果大打折扣,学生的学习兴趣也不是很高。
二、如何将物理实验教学融入综合实践活动
1.合理设置物理实验活动目标
老师在进行实践活动课程之前,一定要对学生的认知程度、学习情况、学习特点以及学习中遇到的难点进行深层次的研究,根据学生的实际情况设定物理实验活动目标,其不但要符合学生的实际水平,而且也要有一定的难度。
2.把握物理实验教学核心,重视实践活动过程
实验教学对老师有很高的要求:(1)在学生进行试验之前,老师一定要提前进行一遍实验,将实验材料和仪器进行仔细的检查,并且要反复将注意事项强调给学生,以确保实验过程的安全和效果。(2)学生在试验前一定要认真地进行课本知识的预习,以做到完全理解实验目的、实验要求、实验步骤、实验原理等。(3)在实验过程中,如果是小组进行的实验,一定要做到所有人都参与,都动手进行实验操作。(4)虽然实验的过程以学生为主体,但是老师还是要做好引导工作,通过巡视,对学生进行指导,并且对操作不当的学生进行及时的纠正。(5)实验结束后的总结工作同样重要,老师一定要做好总结工作,并且指导学生完成实验报告的填写。初中实验教学是为了培养学生提出问题、猜想假设以及实验动手能力、对实验结果的分析、验证能力而开设的课程,这些能力最后都体现到实验报告中,所以,老师一定要监督学生做好填写工作,对于有错误、不规范的实验报告,老师要打回,指出错误,并且让学生进行改正。
3.合理布置活动任务
在实践活动中,任务的设置是一门艺术,不能过于简单,也不能太难,是一个很考验老师能力的环节。如果任务太简单,学生会觉得没有挑战性,进行实验的兴趣就会减小,活动就会流于形式。而如果过于困难,学生通过努力还是无法解决,就会打击学生的自信心,活动就达不到其目。因此老师一定要根据学生的认知情况,合理地进行任务的设置,保证每位学生都能参与其中,并且老师要随时观察学生的情况,及时地做出调整。
综上所述,初中物理实验教学与综合实践结合起来,并且利用综合实践活动拓展初中物理实验教学方法是可行的。而且,通过这样的教学方法,提高了学生学习物理实验的兴趣,也在无形中将物理这门学科的自然魅力展现无疑。学生的动手能力、知识理解能力都有了大幅度的提高,教学效率也不断地提升。因此,老师一定要不断地完善这一方法,使其能更好地发挥优势。
参考文献:
关键词 高职计算机基础 任务驱动式 教学改革
一、任务驱动教学模式的涵义
任务驱动是指教学全过程中,以若干个具体任务为中心,通过完成任务的过程,介绍和学习基础知识和技能,培养学生提出问题、分析问题、解决问题的综合能力。任务驱动教学法符合计算机系统的层次性和实用性的特点,提出了由表及里、逐层深入的学习途径,便于学生循序渐进地学习需要掌握的知识和技能。任务驱动教学模式是通过教师精心设计的一个个任务,让学生在一个个任务的驱动下展开学习活动。
二、任务驱动教学模式内容及实施策略
(一)课程定位
要对计算机基础进行基于工作过程的开发,首先就要对其进行课程定位。为了准确的对课程进行定位,我们首先在社会岗位群中进行了走访和调查,了解和明确各岗位对计算机应用基础的需要,并将其归纳如图1:
在高职课程体系中,计算机基础课程是各专业的公共基础课程。应当着重培养学生用计算机处理日常事务能力,培养学生基本的信息处理能力及信息素养。
(二)任务设计
根据调研各职业岗位对计算机应用的需要,我再进行归纳和总结,本课程应当培养学生计算机应用能力、文字处理能力、图表处理能力、数据的分析能力、网络的应用能力、计算机演示能力……
把以上的能力要求和我们选择的教材进行反复的对比和推敲,我们认为任务设计应当从Windows基本应用、Internet的应用、Word、Excel、PowerPoint五个方面入手。
这些任务以Internet的应用为主线,各个任务均与Internet的应用相关联,按教材顺序,按职业岗位需要,由易到难,由浅入深,全部是实战,全部来源于现实,使学生在校即感受到职场的需求。
三、任务驱动教学模式流程
任务驱动式的教学模式怎么展开呢?在课堂上,对老师来说,他首先是要布置任务,下发任务书,将学生按好、中、差进行分组,然后对学生进行引导与辅助,解决学生提出的一些问题,对学生做的任务进行讲评,同学生一起开展拓展训练。对学生来说,当老师布置任务的时候,要先明确任务,寻找解决任务的途径,对任务明确之后,就要尝试完成这个任务,并拟定完成任务的方案。学生将完成任务后的作品交给老师后,教师先让学生进行小组互评,再进行总结讲评。除了老师布置的任务之外,有些学生学有余力,还可以做一些其他的任务,根据这个任务进行拓展训练。整个过程都是围绕任务展开的,充分体现了教师的主导作用和学生学习的主体作用。
(一)学生自主学习
学生的自主学习主要依托的是配套的教学网站。在课堂上明确了任务以后,就可以在课堂外进行任务驱动式的学习,按照网站上的提示去阅读相关的教材或者观看相关的视频,或者参阅相关学生的作品以及网上提供的同类的作品,还可以观看完成各任务的视频。在这个过程中间,可以跳跃的,就是任何一个步骤,如果感觉到可以做了,学生就可以动手来完成这个任务了。我们选择了一些作品放在网站上,供同学们参考。有了这些做铺垫以后,学生就可以做自己的任务了,如果这中间有些不懂,可以再返回去继续学,不断的交替进行,这个任务就能够顺利的完成,这就是学生的自主学习。
(二)学生合作学习
小组合作学习是指学生在小组或团体中为了完成共同的任务,有明确的责任分工的互学习。小组合作学习有助于培养学生合作精神、团队意识和集体观念,有利于培养学生正确的竞争意识和能力,同时通过小组成员间的互助和帮助,实现每个学生都得到发展的目标。通过这种形式的教学,学生可以较好地适应将来在校外可能遇到的各种状况,使个别差异在集体教学中发挥积极作用。
(三)实训教学
顶岗实训是学生课外完成任务的延伸和拓展,更多的是让学生感知电脑在办公应用方面的真实工作环境。实训的三种方式:自己开发―在学习、生活、娱乐中;校内自主实训―在校内各部门;校外顶岗实训―在校外实训基地。
四、问题与思考
高职院校进行任务驱动教学改革时,任务直接影响教学效果。通过我们团队的建设,有如下思考:
(一)职业性
高职的职业性也就是岗位工作的实用性。通过调研用人单位、毕业生、在校生,了解各职业群对计算机应用基础的要求,我们觉得,应当以职业岗位的应用需求为出发点和落脚点。
(二)开放性
计算机是现代人们的工作、生活和学习的工具,各职业岗位人对其应用不尽相同,而且计算机知识及其技术更新速度非常快,仅局限于当前是不行的,而要着眼于未来的发展,这就需要培养学生的学习能力,要注重学生发散性思维的培养。在任务设计时我们考虑了任务的可迁移性,甚至部分任务本身就是开放任务,例如,图文混排任务就没有定内容,没有定格式,只有目标。在教学过程中强调了任务拓展,让学生能够触类旁通,举一反三,开阔思路,增加完成类似任务的能力,提高自主学习能力。
(三)实践性
实践是检验真理的唯一标准。任务驱动教学任务的设计要充分考虑教师和学生,怎样方便学生学、方便教师教,就采取怎样的方式,并且在整个的教学过程中间特别重视实践操作。在设计教学任务时,我们注重了任务的可操作性。因为我们的任务都来源于实际工作岗位,并且充分考虑了任务实现的客观条件,因此可操作性较强,便于学生实践。
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[3]教育部高职高专电子信息类专业教学指导委员会.高职高专电子信息类指导性专业规范(Ⅱ)[M].北京:中国铁道出版社,2011.
【关键词】信息技术;任务驱动;演示教学;演示练习
在信息技术迅猛发展的今天,作为一名年轻的信息技术教师,我在教学实践中,不断的尝试将“任务驱动、演示教学”及学生“演示练习”教学方法进行探索,形成了一种新的模式。它克服了“任务驱动、演示教学”教学方法中教师“主导”作用体现不够、学生学习不够主动、教学任务难以落实等问题,又克服了单一的“演示教学”教学方法不利于发挥学生主动性的缺点。在任务驱动中还给学生留下了学生演示练习这一环节,让学生在课堂中由被动变主动,教师演示教学结束后学生还要重复老师的操作势必会增加学生的主动性,在主观能动方面得到了锻炼。本文从信息技术教学中事先的“任务”引发学生思考到教师的“演示教学”让学生从中解决问题及最后的学生“演示练习”加固理解这三个环节进行尝试探索,即要求“力求以任务驱动,以某个实例为先导,进而提出问题,引导学生思考,通过学和做,培养学生分析问题和解决问题的能力”从而完成教学任务。
那么“任务驱动、演示教学”教学方法到底有哪些特点呢?我觉得只有充分认识和明确该方法,才会在实践中加以运用。教师要充分理解教材内容,掌握知识点及其各种操作技能,更应该把握重难点,从简单的有趣的问题引入并明确提出本节课药完成的任务,让学生带着问题去看完教师的演示教学、认真听完教师对各种知识的讲解。要认真的做好这个任务“任务驱动”我认为必须做到以下几方面:
首先在教学内容安排上,不再用以前的“知识点”为线索,而是根据学生的接受能力及信息时代的需求,改用以简单的“任务”为线索、以各种有趣的“任务”为模块,精心组织教学内容,认真演示各种教学技能,使其符合学生的认知特点,特别是强调所学知识要与时代同步。其次在教学方法上,强调学生的自主发展,强调培养学生的自学能力,在教学过程中不断地用“任务”来引导学生自学,让学生根据“任务”的需求来学习,变被动地接受知识到主动地寻求知识,改变学生传统的学习观,由“学会”到“会学”。
再次在能力培养上,着重培养学生的创新精神和合作意识。学生在完成任务的过程中,会积极地去思考、探索,每个人的思路、想法不尽相同,教师可以引导他们进行讨论、交流,并适当地给以帮助、鼓励和点评,使他们相互取长补短,既调动了学生的积极性,又培养了他们的创新精神和合作意识。
其中的“演示教学”在这一环节里的作用有如何呢?大家知道,由于学生接受信息技术教育的层次不一样,甚至有部分学生在小学时根本没有开设信息技术课,初中的学生也存在如此情况,即使他们都开设了信息技术课,但是个体的接受能力、兴趣爱好、动手实践能力的差异等导致学生的信息技术水平不同。再者,部分家庭条件比较优越的家长也给他们配备了笔记本、台式机等。为了让信息技术水平落后的学生学习时也不感到困难,他们当然离不开老师广播演示教学了,具体的操作步骤可以从老师的演示讲解中获取,从实践中理解。从而完成教师的“任务”。
所以,“任务驱动、演示教学”教学方法是一种以学生自主学习,教师加以引导的一种教学方法,它打破了传统教学方法中注重学习的循序渐进和积累的老套路,不再按照教学内容的从易到难的顺序,而是以完成一个“任务”作为驱动来进行教学,完成教学任务。在完成“任务”的过程中,又培养了学生的自学能力、创新精神和合作意识。明确“任务驱动、演示教学”教学方法的特点后,我是这样来具体实施的:
一、“任务”要有层次感
从教学内容上来看,教师要做到精心设计好每一个“任务”。因为“任务驱动”教学方法是要让学生在完成“任务”的同时,掌握知识,“任务”直接影响教学效果,因此,“任务”的设计至关重要。在设计“任务”时,要注意学生的特点与知识接受能力的差异,充分考虑学生的现有文化知识、认知能力和兴趣等。在设计的过程中,要始终以学生的角度考虑,根据学生的实际水平来设计每一个模块,针对不同程度的学生来设计不同层次的练习,也就是说要“任务”要有层次感。
二、“任务”要在愉快的教学环境中完成
从教学方法上来看,教师主要是加强学生的自学能力,在教学过程中要不断地用“任务”来引导学生自学。在学生学习过程中,要充分发挥多媒体计算机综合处理图形、图像、声音、文字等多种信息的功能,设置特定的情境,创设良好的学习氛围。如果有了这样一个良好的教学环境,那么学生在这种愉悦的环境中,便会自觉自愿地学习,主动地完成学习“任务”。
例如:在教初中第五单元《网络之家――网页制作》时,要求学生掌握基本的制作网页的方法。为了创设一个良好的教学环境,在讲课之前,教师就要搜集一些好的网页给学生看。在网页中不仅要有好的文字内容,还要有优美的学生爱听的背景音乐,以及一些好看的动画效果。这样的网页在教学过程中演示,学生会立即表现出兴趣。学生有兴趣学习后,教师就要安排好每一个“任务”。用一个个“任务”来引导学生一步一步地学习网页设计。具体这一章的“任务”,可以分为让学生完成制作一个简单网页,制作一个框架网页和制作一个动态网页。在学生制作网页过程中,教师要不断鼓励学生自己看教材,多看一些别人设计好的优秀网页,从易到难地学习。特别是在学生自己动手上机实践时,教师要注重加强学生的自学能力,在旁起一个“辅导员”的作用,给学生答疑,而不是手把手地教。在网页制作的“任务”的完成过程中,由于创设了愉快的教学环境,增加了学生的兴趣和感性认识,并用一个个“任务”引导学生自学和上机实践,因此学生轻松地掌握了本章知识。
三、“任务”要让学生积极参与
从能力培养的角度看,教师要注重调动学生的积极性,培养他们的创新精神和合作意识。在教学过程中,要引导学生积极参与,以此来提高学生上课时的注意力,从而提高学习的效率。
例如:高一年级的《程序设计初步》,这一章对学生来说是比较难学的。对于这一章的“任务”,就需要教师在讲解演示时,一定要发挥学生的积极性和主动参与性,才能够突破难点,掌握基本程序设计的方法。在设计本章的“任务”时,应选取一个简单而有趣的程序作为“任务”。比如制作一个死循环程序称为病毒的简单程序入手,可以排除学生学习程序设计的畏难情绪。选取的程序必须有趣,这样能使得学生乐意参与学习。在讲课过程中,要引导学生积极地去思考、探索,对于一些简单操作,就要让一些学生进行操作演示,并进行讲解,讨论。通过学生的参与演示和讲解,师生就可以共同合作和完成这个“任务”。“任务”让学生积极参与进来后,学生就比较容易掌握难点,上课也不容易走神,就能取得比较好的教学效果。
我在几年教学实践中,不断尝试将“任务驱动、演示教学”教学方法和学生的“演示练习”教学方法进行整合,形成了一种新的模式。它克服了“任务驱动”教学方法中教师“主导”作用体现不够,教学任务难以落实等问题,又克服了单纯的“演示练习”教学方法不利于发挥学生主动性的缺点。教师必须很好地把握任务提出这一环节,这也是“任务驱动”教学方法实现成效的前提。教师提出的任务必须要符合学生的认知规律,要根据教学的目标要求和学生的具体情况而提出任务。任务提出的方式一般有:教师直接提出任务;给出大的范围,启发学生自己提出具体任务;教师操作演示,让学生对教师熟练的操作产生发自内心的赞叹从而激发自己动手操作的想法。在任务提出时要注意与学生的交互,只有学生认同的任务,学生才乐于去学习。
例如在学习Excel 的函数时,老师首先调出课前准备好的一个求班级学生总成绩的Excel表(当然总分一栏是空的)进行教学演示,接着快速地利用求和函数算出第一个学生的总分,然后利用Excel表格的功能快速用鼠标“拖拉”出其他人的总分成绩。学生很是佩服,我便及时提示“其实你们也可以做到哦!”最后提出问题明确任务,让学习通过自己实践操作掌握三个函数的学习任务。教师要重视所提任务的难度,保证留有充分的时间让学生去自主地学习。在这阶段,教师并不是无事可做,而应该走到学生当中去,观察学生的学习过程。若学生在操作学习时遇到不能自行解决的困难,教师要诱导学生,给出相关提示,但不可直接告诉学生怎么做。教师要注意观察学生操作时遇到的典型性问题,并记在心里,做到心中有数。特殊情况下,教师也可对全班学生做简单提示,保证学生能完成提出的任务。
另外我觉得通过应用“任务驱动、演示教学”教学方法进行教学,从学生方面来说:首先会让学生的学习面貌发生很大变化,学习的积极性大大提高了,主体意识明显增强了,综合应用能力和创造性得到了很好的发展,自我探究能力也在不断提高。其次,学生在完成任务的过程中,有很多问题可以自由讨论,互相帮助,加强了团队的合作意识,增进了学生间的相互了解。“任务驱动、演示教学”教学方法给教师和学生的关系带来了的可喜的变化,也带来了良好的教学效果,但“任务驱动、演示教学” 教学方法还有待于我们每一个教学工作者作进一步的研究。
最后我们再来看看学生的“演示练习”这一环节,通过自主学习,掌握了相关知识的学生都乐于去展示自己的学习成果,教师这时要让学生走上讲台,在教师机上演示学习的成果。如果演示过操作程中出现问题、让学生自己去解决,可以让下面的学生帮助解决。演示完毕后,让其他同学进行评价,指出成功和不足甚至是错误的地方。若有错误,可请其他同学帮忙纠正,教师要注意对学生给以积极的评价。当然,也可以让动手能力差的害怕动手、不愿动手的学生上讲台进行操作,老师给予鼓励的同时要注意学生的操作过程,并随时观察学生的操作步骤,遇到学生不能帮助解决的困难要及时进行辅导,克服学生了心理障碍,操作完成后给予鼓励,在以后的学习过程中慢慢的主动起来。当然教师对于重难点问题要进行操作演示,辅以讲解说明,帮助学生理清思路,并小结本课内容,提出巩固练习的目标和要求。留出一点时间,让学生对自己在自主学习阶段没有解决的问题得以解决。对于那些在自主学习时已经能较好的完成任务的同学,也可以利用这些时间进一步熟练掌握所学内容。最后,教师对整节课做出一个总结,让学参与总结互评,总结这些任务的解决、落实情况,让学生和老师共同体验学习的快乐。
实验动物学在本校是该专业的一门学科基础选修课,通过实验动物学的课程教学和实验教学,使学生掌握实验动物学的基本理论知识和基本实验技能,了解实验动物学对于生命科学发展的重要意义,了解国内外实验动物学科的发展状况及相应法律法规,培养学生的科研创新能力和解决实际问题的能力,使学生养成科学严谨的实验态度和良好习惯。要求学生能掌握实验动物学的基本理论知识,树立良好的伦理观念,熟悉动物实验的基本操作,对实验动物有深入的了解,能够正确地选择实验动物进行实验。
2实验动物学理论教学的改革
2.1贯彻实验动物标准化、实验动物伦理与福利、实验动物管理政策与法规的理念
随着实验动物管理的不断完善,课题申报、鉴定、文章发表都需要提供相关实验动物的伦理资料证明,对实验动物伦理福利与标准化的要求也日趋严格。因此,在授课过程中应加强实验动物伦理观念的灌输与标准化的介绍。不同国家对实验动物管理和立法有不同的尺度,但都是围绕保障动物福利和实验动物质量两个方面进行的[3-4]。自1988年我国先后了国家和地方法规100余项,《广东省实验动物管理条例》于2010年10月1日起正式实施,是指导本省实验动物管理具体做法的地方法规[5],因此在实验动物管理法规介绍中,不仅要让学生对国内外的实验动物立法有一定的认识,还要重点解读关于广东省实验动物管理法规与实施现状。
2.2在保证实验动物基本知识系统学习的前提下,侧重前沿知识的更新
实验动物技术正朝基因工程技术发展,国内多家大学与研究所都相继建立了先进的模式动物研究平台,如南京大学模式动物研究所的“国家遗传工程小鼠资源库”,北京大学的“转基因/胚胎冷冻平台”、“人类疾病实验动物平台”等。实验动物教学必须随着实验动物研究的发展趋势及时地调整、改革才跟上形势。新的实验动物教学应该使学生既要掌握基本概念和理论知识,熟悉实验动物的实验技术,还要进一步了解实验动物的发展方向、动态及在生命科学中的应用。讲授基因工程动物制作技术及应用,介绍基因工程动物的制做流程、最新的模型种类、相关单位在该研究方向的研究进展等,并鼓励学生多看实验动物方面的研究文献,让学生对基因工程动物的研究方向有一定的认识,并了解国内外相关的研究机构。
2.3科研案例教学培养学生的科研创新思维
实验动物学的理论知识广泛,学习起来容易感觉枯燥,而且很难将理论与实际应用联系在一起,导致教学效果不理想。通过科研案例,使抽象的理论变得生动、具体,既提高学生的积极性,又能培养学生的科研创新思维。科研案例教学应如何实施?授课教师通过收集有关实验动物的科研项目以及文献资料中具有代表性的科研案例给学生举例讲解;随后拟一个研究方向,组织学生动手设计科研课题,由学生自己制订研究的目的、内容与方案,若条件允许可进行方案实施;最后,学生将得到的结果进行总结论述,由授课教师进行打分评价。使学生在实验过程中加深对基本概念和理论知识的理解,从而提高其分析问题和解决问题的能力,将教学和科研有机地结合起来。
3实验教学的改革
3.1强化基本动物实验技术的操作在实验动物教学中,动物实验技术是教学内容的重点之一,所占课时的比重较大,在本校实验动物实验课的学时与理论课学时都为16学时。作为生物专业技术的人才,动物实验技术是必备的实验技术之一,因此动物实验课要求学生对基本的动物实验操作技术必须熟练,坚实的动物实验基础是一切高深动物实验的技术储备。实验动物的基本实验内容,包括正确的抓取、固定、处死方法,各种给药途径,体液的采集和手术方法,不同种属的动物麻醉方法及急救方法等。若经费足够的条件下,在实验动物的选择除了大小鼠、豚鼠、兔子外还应适当增加大动物的实验内容,如犬或猪,让学生熟悉不同动物的生理学、解剖学特性与正确的基本实验操作,该部分课程设置为12个学时。
3.2锻炼动物模型的制作能力,增加实验设计环节
为结合前沿学科的发展,培养学生的创新思维,最后4个学时让学生结合实际应用,自主设计和完成一个实验方案,做一些疾病模型,如肿瘤模型、中风模型、皮肤移植模型等,以培养学生的科研思维和操作能力。实验设计过程由学生查阅资料,拟定具体实验方案和步骤。实施过程中鼓励学生独立思考与团队交流,每一步实验都要求学生仔细观察记录,实验结束后在教师的指导下及时整理、统计实验数据,分析实验结果。通过这一实验环节,不仅能验证学生基本实验操作的熟练程度,还能培养学生的科研思维,解决与分析问题的综合能力。
3.3完善动物实验平台的建设
标准化的实验动物饲养条件和环境质量控制是保证实验动物质量合格的重要条件,也是保证动物实验条件稳定的前提。随着科学研究的发展,对实验动物的要求越来越高,重视实验动物的饲养和研究平台建设,不仅能提高实验教学质量,对于实验动物学科的发展及科研实力的提升更具有重要意义。由于本校没有专用的动物饲育室与动物实验设施,对实验动物的教学与科学研究的发展构成了较大的障碍。为了满足本专业学生的培养要求,应争取上级部门的资金投入,筹划实验动物标准化平台的建设项目,建立属于佛山科学技术学院的实验动物中心,为教学与科研供应高质量的实验动物与提供标准化的实验环境设施。
4结语
Laboratory Animal Science
Tan Xiangwen; Xu Jinhua;Wang Zongbao; Wu Duansheng
Liu Xin;Yao Feng
(①Department of Laboratory Animal Science,University of South China,Hengyang 421001,China;
②School of Pharmacy and Life Science,University of South China,Hengyang 421001,China)
摘要: 实验动物学对生命科学发展具有重要支撑和促进作用。在实验动物学教学中,对教学内容、教学方法和考核方式等方面进行了改革和探索,激发学生对科研的兴趣,着力培养本科生的科研能力,取得了较好的效果。
Abstract: Laboratory animal science has become an important effect of support and promotion in life sciences development. In the teaching process of laboratory animal science, a series of teaching reforms have been performed and explored. The reforms deal with several aspects, such as teaching content, teaching measures, and examination manners. The basic approach was to excite students' research interest, focus on training undergraduate students' scientific research capability. A good effect of teaching reforms has been obtained.
关键词: 实验动物学 教学 本科生 科研能力
Key words: laboratory animal science;teaching;undergraduate student;scientific research ability
中图分类号:G42文献标识码:A文章编号:1006-4311(2011)26-0202-02
0引言
随着科学技术的发展和社会对高素质人才的需求,高校学生作为国家人才精英的储备库,他们的科研、创新能力如何将对国家的整体实力产生重要的影响[1]。《高等教育法》把具有从事本专业“研究工作的初步能力”作为本科生培养的学业标准重要目标之一[2]。国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010―2020年)明确指出,高等教育要“支持学生参与科学研究”。在校本科学生参加科研活动不仅有利于其创新能力的培养,而且是使其专业知识得以活化的一个有效的途径[3]。科研能力是指属于各学科领域研究者共同具备的一种能力。其狭义是指从事具体科学研究工作的能力,主要包括创新能力、观察能力、实际操作技能等。随着社会进步及科学技水平的快速提高,人们对科研能力有了更广义的要求,即除了能从事具体的科学研究工作外,还包括组织管理能力、团结协调能力、文字和语言表达能力等要素[4]。实验动物学(Laboratory animal science)是研究实验动物和动物实验的一门新兴学科,是随着医学、生物学的发展而兴起的一门融生物学、医学、畜牧兽医学等知识为一体的综合性新兴交叉学科,对生命科学的发展起着越来越重要的支撑和促进作用,直接影响着许多生物医学研究课题的确立、实施。人类基因组计划,基因结构与功能组学的研究等重要研究都离不开高质量实验动物的广泛应用。对于生物医学专业本科生而言,养成科学思维,掌握动物实验科学研究方法十分重要。作者长期从事实验动物学理论与实验课的教学工作,重视教学改革,就如何提高本科生的科研能力进行了探索与实践,取得了较好的效果。
1理论教学注重培养本科生的科研意识
理论教学是培养学生科研能力的重要途径。科研活动需要创新思维与创新方法,每一门课的教师都应当将创新的思想有意识地贯穿于教学过程始终,在自觉引导学生学习书本知识的同时,促使其善于发现问题、思考问题、解决问题,提出新思想、新观点。实验动物学虽然起步较晚,但已形成其独有的理论体系和学科特色,是一门应用性很强的学科。如何将这众多的教学内容在有限的时间里传授给学生,培养科研意识,是每一位实验动物学教师应该认真研究的重要课题。
1.1 编写合适的教材教材是科学知识的载体,也是培养人才的需要。实验动物学尚无全国通用统编教材,2001年我们组织了省内10余位实验动物科技人员,在原来内部教材《医学实验动物学》基础上,编写了《实验动物学》(2001年,湖南科技出版社)作为教材。该教材在查阅了国内外大量文献,博国内同类教材之长的基础上,根据作者自己多年来从事实验动物学的教学、科研经验,尽可能反映实验动物学最新研究进展,将有关科研成果融入到教材中去,为上好实验动物学课程、培养学生科研意识提供了良好基础。此后我们又编写了《实验动物学实验指导》(2004年,国防科技大学出版社)、《现代实验动物学技术》(2007年,化学工业出版社)等著作供学生参考使用。2008年,《实验动物学》被评为校级精品课程。
1.2 使用多媒体教学我们从2001年开始使用多媒体教学,目的是使教学过程更为灵活多样、丰富多彩,提高课堂教学效果和质量,便于学生对该课程内容的理解和掌握。尤其是图片、精心设计制作的动画演示,图文并茂,既反映了课程特点和知识点的要求,又充分的反映了学科的特点和趋势,使枯燥复杂的实验动物环境、实验动物饲养过程、动物科研实验变得简单易懂而且非常生动,如克隆绵羊一多莉的诞生,在PPT中插入视频演示,引起了学生强烈的兴趣。目前实验动物学理论教学全部使用多媒体教学手段,每个老师都制作了具有自己特点的教学课件,大家相互交流,取长补短,形成了相互学习、资源共享的良好风气并在实际使用中不断更新完善。多媒体教学使实验动物学理论教学更加生动和直观,在实践中取得了较好效果,受到了学生的欢迎。
1.3 讨论法教学,强化本科生科研意识现代生物医学研究对实验动物和动物实验都提出了更高要求,特别是实验动物标准化方面,提出了严格要求,以期取得好的实验结果。教学与科研是高校教师的重要工作职能。我们积极开展了实验动物学科学研究,形成了以糖尿病与动脉粥样硬化动物模型研究及水生实验动物育种及应用研究为主要方向的科研特色,同时我们参与实验动物生产与供应、动物实验管理、实验动物质量检测、环境质量检测、实验动物许可证年检等事宜,对实验动物与动物实验有着深刻的实践经验。在教学中,我们根据本科生科研意识不充分、科研兴趣不浓、科研能力不强的特点,结合经典的科研实例或围绕作者的科研方向、科研成果和最新研究进展,有意识提出科研问题,开展课堂讨论,强化互动性,在解答疑惑的过程中引导学生积极思考,激发学生对科研的兴趣,培养学生科研意识。
2实验教学着力提高本科生的实践动手能力,培养科研思维
实验教学是实现高质量人才培养目标的一个重要环节,它是对理论教学的验证、补充和拓展,具有直观性、实践性和探索性强的特点,在培养学生科学素养方面,具有理论课教学所无法替代的作用,能够培养、训练学生的操作能力和创新能力,锻炼学生的科研能力,可以为他们将来进入工作岗位或研究生阶段的深造奠定良好基础[5-6] 。实验动物学具有很强的实践性。近几年来,我们在实验课程教学中进行了一系列改革探索,使实验动物学实验的教学水平和效果都得到了很大程度的提高。
2.1 改革实验内容,增设综合性、设计性实验有些实验内容为验证性实验,操作过于简单,如常用实验动物的抓取与固定、雌雄性别鉴别、编号标记方法以及外科手术方法等,对学生缺乏吸引力,无法激发学生主动学习的积极性。为此,我们减少了验证性实验,增设了综合性实验:如人类疾病动物模型的制备,增设了设计性实验如红鲫遗传学标记方的法检测等,让学生自主设计实验方案。学生必须根据自己的实验目的查找资料,选择相应的材料,确定实验方法,得到最终实验结果并作出分析判断,从而突出了技能训练,将技能培养贯穿于整个学习中,使学生拓宽了知识面,调动了自主学习的兴趣和积极性,增加了动手机会,实践能力得到了提高,有利于学生科研能力的培养。同时,有些实验无法用实物或不便于用实物演示,或是场地、仪器的限制,我们增设了录像、多媒体课件等现代教育技术手段。SPF动物饲养操作,因是屏障环境,受场地限制,我们制作了光盘,通过观看光盘中教师的实验演示,使学生在很短的时间内,就可直观的掌握更多的实验内容,节省了课堂时间,增加了课时的有效性,培养了严谨的科学态度和科学思维方法。动物实验涉及动物伦理的问题。在实验中,我们要求学生善待动物,注重动物福利,在使用实验动物进行教学、科研、检定时必须符合“3R”原则,符合国家的法律、法规,从而使学生树立爱护实验动物的意识。
2.2 改革考核方式,培养实践能力考核是对学生一段时间内学习效果的检验,通过考核,能科学检验学生掌握实验动物学知识的水平,恰当衡量学生动物实验的动手能力,真正体现学生环境保护与善待动物的精神[7]。实验动物学为考查科目,少数学生平时上课不认真,实验课程不注重动手能力,最后考试的时候搞突击。为此,我们改一次闭卷考试定成绩为闭卷考试与实验成绩相结合的方式定成绩。实验成绩采用将平时实验成绩和实验操作考试成绩相结合的办法,各占50%。平时实验成绩可根据学生的实验态度、实验操作的规范性,实验结果、实验报告的完成情况综合评定。实验操作考核方面,以实验带教老师为主考,学生每2人一组,考核内容以动物实验基本操作为主,如常用实验动物的抓取、固定、麻醉,器械的使用等是否准确、规范化。这样不仅培养了学生的独立开展动物实验研究的能力,也培养了个人的团队合作精神。
2.3 加强实验室建设,以满足实验教学的需要加强实验室建设是提高实验教学质量的重要保证。我们积极争取学校、上级部门的资金投入,如中央财政支持地方高校发展专项资金―动物实验平台已获批准,将极大改善实验室条件,为大学生实施科研训练提供保证。为增强实验教学的效果和质量,我们还有计划送实验教学人员外出培训进修,以加强实验教学人员队伍建设,不断提高他们的业务素质。此外,加强实验室的科学管理,也是提高实验教学质量和水平的重要保障。
3推行本科生导师制,培养本科生科研能力
随着素质教育理念的确定,完全学分制的推行,如何培养大学生学会学习、学会做人、学会创新,即大学生能够根据未来经济社会的发展和科学技术的进步以及人才市场的需求,构建适应于时代需求的知识与能力结构是当前高等教育的核心课题。本科生导师制借鉴了研究生导师制的经验,是一项帮助本科大学生树立正确的人生观,督导学生学业,确保学生个性化发展的纵向管理体制。每名导师可带大约3―4名本科生。导师可以结合自己所授学科特点和科研方向,对学生进行学习策略和学习方法的指导,指导学生开展研究性学习,培养学生的自主学习能力,并可以指导所带学生的毕业论文。
3.1 直接参与科学研究在导师的指导下,由学生作为主持人申请科研项目,如大学生研究型学习与创新实验项目、大学生科研项目等。通过申请科研项目或参与导师的科研项目,全程参与科学研究,有利于提高大学生的创新精神,推动大学生科研能力的提升。无论哪种模式,学生在选题、查阅资料、设计研究方案和技术路线、经费预算、撰写课题研究报告等方面较大限度地发挥了主观能动性,增加学生动手动脑的机会,激发了他们独立思考和创新意识,同时也培养了他们的团队协作精神。
3.2 实施毕业论文毕业论文是本科教育的最后一个重要环节,其目的是通过毕业论文这一教学环节,培养学生综合运用所学的基本理论、基本知识和基本技能来分析和解决本专业某一实际问题的能力,使学生科研能力得到一次完整的综合训练。本科生在导师指导下,通过选题、开题、实验实施、数据分析、文献综述、论文写作等环节来提高综合运用知识的能力、分析和解决实际问题的能力,巩固、提高了学生所学的理论知识、实验方法和技能,科研能力和创新意识得到了培养。
4结语
在实验动物学教学中,教师应当将教学的重点由原来传统的单一知识传授型转移到以素质教育为主的教学上来,以科研促进教学,培养学生的科研能力。今后我们还要继续深化实验动物学教学改革,面向不同专业,调整教学内容,改革教学方法,将科研意识贯穿于教学全过程,促进实验动物和动物实验的标准化,促进生命科学研究的进步和发展,使实验动物学教学真正适应高等院校人才培养目标的需要。
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关键词:实验动物学;教学;学习兴趣
为了探究生命现象、生命活动的本质,提高人们的生活水平和质量,实验动物在医学、药学、农林学、化学、生物材料科学、医疗器械、国防军事科学等许多科学研究中起到了非常重要的作用。历史上人类的许多疾病研究均是通过动物实验获得突破的。据统计,在生命科学研究中,动物实验的课题占到60%以上。100多年来,诺贝尔生理学或医学奖研究成果有67.5%是使用实验动物获得的[1]。因此,上世纪五十年代,在现代科学技术的快速发展下诞生了实验动物学这门学科。实验动物学是以实验动物为对象,对其进行质量控制,并将培育的实验动物应用于生命科学研究的一门综合性学科[2]。
生物(医学)工程专业是生物科学、医学和工程学交叉融合的一个专业,具有理、工、医交叉学科特色。本专业要求学生具有较全面的知识结构,因此,在本科生教学环节开设了实验动物学这门课程。实验动物学是生物(医学)工程专业的一门专业基础课。简单说,实验动物学是专门研究实验动物的标准化和动物实验的,它涉及到生物学和医学的各个领域。一方面,随着实验动物学的发展,实验动物品种逐渐标准化和多样化;另一方面,生物医学的发展对实验动物提出更高的要求,促使实验动物学不断发展和提高。目前,实验动物被称为“最精密的科学仪器”,在生物(医学)和临床医学领域发挥了重要的作用。为了能够让学生们更加深入的认识实验动物的重要性,需要实时思考实验动物学课程教学方式,建立符合自身条件和要求的教学体系。
1. 教学过程中引入“3R”原则
在实验动物学课程中,动物福利和实验设计中,为了保护实验动物,《动物福利法》提出了“3R”原则,3R是指Replacement(替代)、Reduction(减少)和Refinement(优化),“3R”原则的主要目的是采用其他手段代替实验动物,尽量减少实验动物用量,用其它实验材料如生物医用材料、细胞等代替实验动物进行科学研究或教学,设法改良实验方法减少动物疼痛和不安。
国际上普遍认同将“3R”原则引入到“实验动物学”教学中[3]。因此,在讲课的过程中可以采用下列几种方式:1)替代。利用多种教学方式代替单一模式教学。课堂上,可以通过展示图片、播放录像或影片、展示科研论文、互动讨论等方式与理论讲解相结合让学生们认识实验动物的不同饲养环境、实验动物操作的技术要点、如何进行实验动物认知实验等。这样就可以代替实验动物,同时减少了实验动物使用数量。2)减少。在理论课和实验课教授时,可以适当的减少理论课的学时,把理论知识进行整合、调整,有重点的针对本学科的特点进行讲授。3)优化。在考核方面,减少笔试在考核中的比重,加大学生们平时的实际操作能力训练和考核比重,优化实验动物学课程设计和教学评价体系。
2. 扩充实验课课时安排
由于本课程是我院新安排的课程,目前对本课程安排的课时相对较少,仅有理论课时,而缺少一些动物实验课时。实验动物学是一门应用性较强的课程。教学的主要目的是通过实际动手操作,让学生们认识实验动物,懂得如何才能培养出标准的实验动物,怎样利用他们进行科学研究,通过动物实验为人类的健康带来福音。因此,需要在教学的同时进行相应的实验课或实践课,让学生们在实验课上认识不同的实验动物,与理论课相呼应,通过实际观察验证理论课上的科学理论。另外,让同学们能够进行相应的实际动手操作,如实验动物抓握、固定、标记等简单的操作,必要的时候可以安排动物解剖、测定分析相应的生物学指标,使学生们切身感受到动物实验的重要性,真正学到一些实验技术,达到教学目的。
3. 将科学研究过程融入教学过程之中
王生存等[4]通过问卷调查发现对实验动物学实验课感兴趣的学生能达到82.5%,无谓心理的学生只有10.8%,其他的学生是因为害怕、恐惧实验动物而产生畏惧心理,并不是没有兴趣,只要帮助他们克服了心理障碍,他们同样会对实验动物产生兴趣。
基于此,我们可以把动物实验科学研究融入到实验动物学教学中,在教学过程中,可以把老师平时进行的科学研究过程和成果与同学们一起分享,同时在实验条件允许、经费充足的情况下可以安排设计实验动物的行为学研究,如大鼠迷宫实验、位置偏爱实验、条件反射实验等等一系列有趣的实验方法和测定技术,提高学生们对实验动物的认识。加强动物实验的实验设计课程,让本课程教学实践与大学生科研训练计划(SRTP)相结合,确定不同的实验目的,由学生们自行选择合适的实验动物,进行分组、材料和试剂的准备、实验期间对动物的观察、记录等相关注意事项、实验结束时实验动物的处死、生物样本的采集、保存,结果的测定和分析,书写实验报告等。这样,学生们在实验和科研过程中就会更加意识到实验动物和人类一样也是一种具有行为、认知和神经反应能力的一种动物,具有宠物的一些共性,我们应该倍加的保护、爱护他们,让他们更好的为人类服务。
4. 结合课程内容使教学过程系统化
实验动物学是一门系统的课程,包括与实验动物相关的遗传学、营养学、生态学、环境学、微生物学和寄生虫学、人类疾病、法律法规等多方面的知识,近年发展的转基因动物和克隆动物将分子生物学知识也引入了实验动物学教学过程中,使得实验动物学涉及的知识面更宽、更全。其实,不论是环境学、营养学,还是生态学、微生物学和寄生虫学等等都是紧紧围绕着实验动物的生产和动物实验的需求展开的[5]。教师在教学过程中需要将这些内容联系贯穿起来,以使学生们在上课期间不觉得本门课程知识点多、散、乱,让学生们充分认识到这门课程的重要性,激发他们对这门课程的学习兴趣和对实验动物的爱心,使他们爱上实验动物,爱上这门课程。
在讲授理论内容时,课程设计紧紧围绕实验动物的标准化为主线,紧紧围绕着生产和繁殖出合格的实验动物,分别讲授如何控制实验动物的环境设施、营养、遗传等方面,实施动物质量控制,并据此制定的相应的法规和标准。在进行实验课教学时,课程设计围绕保护动物福利的原则,实行实验动物的抓取、固定、给药方法、麻醉及处死等方面的技术操作时,要从内心真正关爱实验动物,保护实验动物,尽量减少和减轻他们的疼痛感和痛苦感。
总之,教师在教学过程中需要结合学科特点深入分析教学过程中存在的问题和不足,为满足学科需求进行相应的调整和改革,创建一揽子计划来适应现代教学的要求。教学过程中,以学生为本,调动学生的学习积极性,引导他们的学习兴趣,以使学生们能够更好的掌握相关知识。
[参考文献]
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关键词:医学实验动物学;创新性教学,第二课堂教学
实验动物科学已成为医学生和医学研究生知识结构的重要组成部分,对于提高医学生对相关医学课程知识与技能的掌握,以及适应医学科学研究的需要具有十分重要的意义。但是仅仅通过医学实验动物课堂教学培养学生综合素质,效果是有限的。开展创新性课堂教学模式与创新性医学实验动物第二课堂活动,能较好的培养医学生的医学思维能力,提高学生的综合素质和创新能力。
一、教师人才培养
创新性课堂教学离不开具备创新教育理念的教师队伍。
1、通过采取邀请国内外实验动物学教学名师、名家进行开展专题讲座和示范授课,是对青年教师的教学能力和授课技能的培养。
2、选送优秀教员到国外著名医科大学研修学习,对比国内外的教学设计方法,更新教学理念,改进教学观念。
3、组织试讲、集体备课,开展以学员为中心,以教员为主导,敢于思辨、敢于质疑、敢于创新、敢于批评,指引整个课堂教学。
4、创新性教师的培训,鼓励教师进行一定科研课题的的申报,使教师综合吸收最新教育科研成果,并将其运用于教学中。
二、创新教育方法的探索
1、讲座式的课程设计模式
实验动物学的新知识、新技术不断出现,仅仅依据课本内容进行课程设计和编排往往不能赶上学科前进的步伐。本科室积极实行模块化整合性课程教学,采用讲座式课程设计理念,把实验动物学以专题讲座的方式为学生授课,分别以讲授式、启发式、文献导读式、研讨式、案例分析式的方式,大力推行以问题为中心的小组讨论式和双语教学,形成与科研密切相关的专题,取得了良好的效果。
2、坚持理论与实践相结合
在教学过程中,我们不仅关注传统知识和传承性知识学习,引导学员的理解性学习记忆,还让学生明白是什么。例如讲解无菌动物与微生态学这节课的时候,首先通过幻灯、图片让学生了解无菌动物与其他微生物分类标准动物的区分,再通过实验室隔离器的观察和学生实际的通过隔离器手套对无菌鼠的喂食及解剖,进一步理解无菌鼠的特点。
三、实施探索式教学内容改革
1、教材的多样化
我们除了以本科室编著的《医学实验动物学》(四川科技出版社,2001年,第一版,魏泓主编)作为教材进行授课,同时制定数本国内外优秀的教学参考书和实验动物学网站。根据每章节的重难点,又侧重选择不同的专业书籍和网站,例如“实验用小型猪”章节时,我们推荐的参考书为Swine in the Laboratory: Surgery, Anesthesia, Imaging, and Experimental Techniques(2nd Edition. Swindle, M.M. Iowa State University Press, Ames, 2007),网站为minipigs.dk、sinclairresearch.com等。
2、课后知识的扩充
在每章节学习结束后,最初由老师指定,引导学生对于本章节相关内容进行文章检索和查询,慢慢过渡到由学员自主阅读3-5篇包括诺贝尔获得者所发表的经典文献或最新文献,在“无菌动物与微生态学”授课中,我们结合2000年一期《科学》(《Science》)中的研究成果提出人类宏基因的概念,结合2006年《自然》(《Nature》)中的研究成果为学生讲解微生态与无菌动物的关系,真正把学员带到实验动物学发展的前沿,了解课本中学不到的知识、概念和最新进展。
3、创新教学内容。我们目前的实验动物学的教材还仅仅停留于前十年的研究进展的内容上,教材建设总带有一定的滞后性和局限性。目前生命科学的发展带动了实验动物科学得到充分发展,从传统的实验动物到实验动物基因工程品系的研发、动物福利的更加关注,实验动物在科学研究和产业发展中的支撑与引领作用加强。这样的背景下,实验动物的教学内容需要体现发展的过程和前景,更加关注最新的科研动态,吸纳最新科研成果,帮助学生去解决临床、科研和学习中遇到的问题,实现学以致用。
总之,医学实验动物学作为医学院校不可缺少的课程,为医学院校的其他医学学科提供了重要的支撑作用。我们通过几年对于医学实验动物创新教育和创新性第二课堂的实践与研究,激发了学员的学习兴趣,提高了科研思维能力、动手能力和综合分析能力。但是我们的探索还仅仅处于初步起步的阶段,通过什么途径、方式、策略,进一步推动医学实验动物学创新教育模式的构建与第二课堂的开展,更好的培养医学生医学思维模式,提高学生的综合素质和创新能力,还有待医学实验动物学教育者们不断的探索和努力。
参考文献:
[1] 何明忠,谭 毅,赖国旗等. 医学院校实验动物学教学改革探讨[J].西北医学教育
关键词:实验动物;实验动物医学;课程
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)34-0249-02
实验动物的质量直接关系到科学研究结果的准确性、可靠性和可重复性。实验动物在感染,特别在是隐性感染状态下,往往会从免疫调节、代谢产物调节和与宿主细胞间的相互作用等多个方面导致科学试验失败,或导致科学研究结果不准确和不可重复,造成人力、物力、财力和时间的严重浪费,严重阻滞了实验动物行业的健康发展。作为我国最早开设实验动物专业的高等院校,扬州大学实验动物学系在实验动物专业设置、本科教学及人才培养方面进行了大量尝试,取得了较好的成效。本文结合扬州大学兽医学院实验动物学系近年来开设实验动物医学课程的经历,谈谈实验动物医学的研究范畴,课程开设的目的意义,课程内容设置、讲述重点及在课程教学过程中的一些体会,以期为更好地培养实验动物专业学生提供一些借鉴。
一、实验动物医学研究范畴
实验动物医学是美国兽医协会认可的兽医学范畴中的一个专业领域,其职责范围涉及作为生物医学业务活动对象的各种动物的疾病诊断、治疗和预防,其中也包括探索尽量减轻科研用动物的疼痛或不适的各种方法,以及鉴定影响利用动物开展科学研究的各种因素。实验动物是指经人工培育和人工改造,对其携带的微生物和遗传、营养、环境实行控制,来源清楚、遗传背景明确,用于科学研究、教学、生产、检定及其他科学试验的动物。众所周知,标准化实验动物是获得可靠试验结果的有力保障和支撑,绝大多数重要的生命科学相关成果的取得都取决于以标准实验动物进行的动物试验,也正是动物试验推动了实验动物医学的发展,促使了科研工作者对实验动物病原学、流行病学、诊断措施和防控策略,以及病原感染对科学研究的潜在性干扰,逐步形成了实验动物医学的研究范畴。
二、实验动物医学的学习和教育
作为一门新兴学科,实验动物医学的发展历程较短,其发展主要伴随实验动物学的发展,也是实验动物学中微生物质量控制的延伸、丰富和拓展。目前,国内外尚未有专门的实验动物医学教程,实验动物从业人员对实验动物医学的学习主要依赖于继续教育、会议交流、通讯咨询、相关论文杂志、课题研究,以及通过从工作中学习或通过各类交叉学科的培训等方式,从而达到对实验动物医学相关内容的了解、理解和掌握,并进而推动实验动物行业整体健康发展,近些年来,随着生命科学的蓬勃发展,对实验动物质量的日趋严格,也加快了实验动物医学的发展,增加了实验动物医学再教育和自我提高的机会。
三、实验动物医学课程设置的目的和意义
为系统性建设实验动物专业课程,推动实验动物科学事业更好、更快地发展,以实验动物主要易感病原为主体,以实验动物感染病原后的对科学研究的干扰为抓手,驱动学生深层次理解实验动物感染病原微生物对科学研究和生产检定产生干扰的危害性;促进实验动物专业学生深入理解实验动物微生物检测国家标准中规定的必须和必要检查项目的意义以及标准制定的依据;推动学生更好地理解实验动物的环境要求,实验动物设施,实验动物设施的建设及实验动物的饲料、饮水和垫料管理等授课内容;进一步明确实验动物标准化对生命科学相关行业健康发展的重要意义。
四、课程内容和设置
1999年,扬州大学依托兽医学院,在科技部的大力支持下,在全国率先设置了实验动物学专业,经15年的探索和经验积累,已经形成了具有鲜明特色的专业方向,培养了一大批专业性人才,为我国实验动物事业的发展做出了重要贡献。《实验动物学》是实验动物专业的主干课程,其主要讲述实验动物学相关概念、实验动物的环境与设施、实验动物遗传、繁殖与繁育体系、实验动物的饲养管理及常规实验动物等内容。因课时量限制,实验动物的微生物质量控制基本不作讲述。然而,近些年来全国实验动物微生物的质量检查结果不容乐观,实验动物群体如啮齿类动物感染重要病原的比例仍然较高,且经常能听到客户对实验动物质量问题的反馈,这已经对实验动物行业造成了较大的影响。因此,为从实验动物微生物质量角度更好地掌握实验动物学的内容,及时发现实验动物的微生物和寄生虫感染,规避其影响科学研究的风险,减少人、财、物力的浪费,扬州大学实验动物学系于2010年开设了《实验动物医学》课程。由于没有参考教材,讲授内容主要依据《Laboratory Animal Medicine 2nd edition》和《Natural Pathogens of Laboratory Animals Their effects on Research》两本英文原版书籍,同时结合国外著名大学实验动物机构网站以及扬州大学实验动物学系的相关研究结果,自编了《实验动物医学》讲义。以啮齿类动物(大鼠、小鼠、仓鼠、豚鼠和兔)、犬及非人灵长类动物为对象,主要讲述病原特性、流行病学(重点讲述传播途径和易感动物品系)、临床表现、病理变化、诊断、防控,着重阐述病原感染对科学研究的干扰。目前,课程设置为40个学时,其中理论课24学时,实验课16学时,实验课程紧扣理论课程,实验课主要以病原模拟感染实验动物,从临床表现、诊断和对科学研究产生干扰等方面进一步掌握理论课程所授内容,较好地做到了理论与实践相结合。
五、教学体会
自2010年起,扬州大学实验动物学系自设了实验动物医学课程,坚持从英文原版书籍及原始文献中汲取营养,坚持不断修改教学大纲、完善教学内容;坚持以更好地掌握实验动物专业内容和技能为宗旨,从无到有,由点到面,逐步积累,初步形成了实验动物医学的课程体系,明确了授课的侧重点,有效地补充了本专业的授课内容,丰富了本专业的教学内容,拓展了实验动物专业的研究方向。我们认为,要上好实验动物医学这门课,首先要充分了解实验动物学这门主干课程,实验动物学课程是本专业的基石,充分掌握实验动物学课程内容,才能更好地有侧重点地阐述实验动物医学的相关内容;其次,充分利用网络资源,跟踪实验动物病原的研究进展,不断更新和完善教学大纲及授课幻灯,挖掘与本专业相关的经典案列,活跃课堂,调动学生的积极性;最后,坚持理论课和实验课相结合,理论课讲解概念、方法和基础理论知识,实验课以动物实验推动学生进一步理解理论课的内容,相辅相成。经过5年的探索,我们初步建立了实验动物医学课程的讲授体系,促进了学生对实验动物相关知识的掌握和应用,师生反映效果较好。
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关键词:实验动物学;创新性教学;教学理念;教学方法
中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)19-0150-02
科技发展的日新月异,使得实验动物学在科学研究和相关产业发展中的支撑与促进作用不断加强,实验动物科学的重要性在于:一方面它是医学、生物学研究的重要手段和支撑条件,直接影响着许多生物学、医学研究课题的确立、实施和结果的可靠性;另一方面,它的提高和发展又把许多领域课题的研究引入新的境地,其发展水平的高低也是衡量一所医学院校教学、科研水平的重要标志之一[1]。本文就南通大学实验动物中心为了提高教学质量,培养理论知识丰富、实践动手能力和创新意识强的实验动物专业人才,对教学内容及教学方法等方面进行的创新性改革总结如下。
一、更新教学理念,体现创新思想
创新教育理念从根本上包含以下三个方面:即以人为本的教育观念、促进学生全面发展的质量观念及培养创新人才的教育价值观念。要树立创新教育理念,必须彻底转变传统的“三中心”(课堂、书本、教师)教学观念,将创新教育的思想渗透在教学中。学生在校时间近80%是在课堂教学中渡过的,自然而然,课堂教学就成为实施创新教育的主渠道。那么,如何在实验动物学课堂教学中实施创新教育呢?
首先,教师需要更新教学理念、转变角色行为,从知识的传授者转变为学生学习的组织者、引导者和合作者。其次,实验动物学本身是一门综合性新兴学科,随着生命科学技术的飞速发展而不断产生新技术,不断出现开拓性、前沿性和应用性较强的知识,这些知识信息量大、内容丰富、涉及学科广泛,如实验动物的居住涉及建造学,空调送风系统涉及到电子信息学,动物的饮水饮食涉及营养学等。这就要求教师必须树立终身学习的观念,更加关注本学科最新的科研动态、进展,吸纳最新科研成果,把握专业知识的前沿。或通过自身的学习、或通过进修、或通过实践环节完善知识结构和专业技能。只有这样,教师在课程教学时,才会有最新的视角、最充实的内容,让学生感到学有所得,大大提高课堂的创新性效果。
二、整合教学内容,丰富教学方法
实验动物学学科特点在于专业性强、应用性强,但系统性较差,理论课的教学往往比较枯燥和晦涩。因此,我们对教学内容进行了整合修订,对实验动物学传统理论进行了必要的删减及压缩,围绕学习目标巧妙地激发学生的学习兴趣,产生兴趣和疑问,并最终在教师的引导下解惑。
我们开设本课程的专业学生在其他基础课如生理学、病理学、细胞生物学等课程中,都已经使用到部分实验动物。但我们的调查表明,这些学生对实验动物理解并不是很透彻,对实验动物及动物实验在生物医学研究中的地位和作用认识不足,认为“实验大、小鼠必须在屏障环境中饲养,操作很不方便,费用也大,不就是用个老鼠做实验,需要那么复杂吗?”我们在教学中将这样的问题留给学生去思考,归纳分析实验动物使用清洁级或SPF级的必要性,配合多媒体课件展现不同等级实验动物对于饲料、垫料、生活环境等的差别,最后再总结实验动物微生物等级分类。通过这样的方式,将一系列教学内容联系在一起。学生均反映这种教学方法使“教条化”的理论变得生动,贴合实际,易于接受。“动物实验很残忍,是不是应该终止动物实验?”“终止动物实验医学发展会不会停滞不前?”对此开展一个实验动物伦理专题,通过实例论证动物实验的重要性、动物实验和动物福利的辩证关系,或者让同学分为正、反方,分别查阅相关资料,利用课堂进行辩论,这样不仅在教学过程中体现了动物伦理道德教育,还激发了学生主动学习的热情,提高了学生分析问题、解决问题的能力。
在合理整合教学内容的同时,针对不同的教学内容还需使用多样化的教学方法。如实验动物环境控制这一部分,涉及空调温湿度调节系统、通风净化系统、消毒隔离系统,录像监控系统以及屏障系统中的人员流动、物品流动、动物流动等知识。纯粹在课堂上讲解理论知识既抽象又枯燥。我们根据教学目的采取“实践教学法”,组织学生对屏障设施、普通设施、隔离设施进行实地观察,并在老师的指导下亲身体验整个环节,取得了非常好的教学效果。教材建设总带有一定的滞后性和局限性,难以反映当代科技发展的现状。在基因敲除动物、转基因动物、生物反应器,胚胎移植、ENU诱变技术等前沿知识学习过程中,我们单纯以传统的讲授方式,学生会觉得既抽象又离我们的现实生活很遥远。在教学过程中,我们以引导学生对本章节相关内容进行文献检索和查询,慢慢过渡到由学生自主阅读医学、生物学发展史中与实验动物相关的具有里程碑意义的经典文献或最新文献的方式,真正把学生带到实验动物学发展的前沿,加强对学习本学科意义的认识,了解课本中学不到的知识、概念和最新进展。
三、转变实验教学模式,注重实践能力培养
诺贝尔物理奖得主美籍华人朱棣文曾一针见血指出:中国学生学习非常刻苦,书面成绩优秀,但动手能力差,创新精神明显不足。传统的实验动物学实验教学模式多采用注入式,大部分实验是遵循传统的教师实验前准备、讲解操作步骤并进行示范、学生实验、形成实验报告的模式。因此学生仅需机械性、按部就班地“依样画葫芦”进行模仿,不需主动思维和创新。这样的教学方式限制了学生的思维空间,难以培养学生的创新能力。实验动物科学是基础医学与临床医学之间的桥梁学科,是一门实践性很强的学科,为学生提供从事生命科学研究领域不可或缺的有关实验动物和动物实验的基本理论知识和基本技能[2],需要学生不断动手操作积累经验。在教学过程中,我们发现有的学生出于恐惧心理或觉得动物实验很残忍,只是在旁边观察同组另外同学的操作,自己却不动手;甚至还有学生听完老师讲解不做实验就开始急于写实验报告了。而对于一些大动物,只能在老师和几个学生的操作下完成,大部分同学只能是旁观者,只记下实验数据,这完全是实验的“大锅饭”,学生做这种实验自然无趣。机械、呆板、不够贴近真实过程的实验教学就不能与理论教学很好地结合互动,限制了学生创造力、想象力的发挥。通过对学校的办学定位、本科生教学目标、毕业生就业方向等问题的系统性分析,我们在教学过程中采取以下措施。
1.针对基础验证型实验进行“示范式教学”,如大、小鼠、豚鼠、兔、犬等常用实验动物的抓取、固定、雌雄鉴别、编号标记、常用给药及取血方法等,鼓励学生参与到整个实践教学过程中。不仅应该强调让学生熟练掌握这些技术的操作要点,更应该注重学生对实验原理、适用范围、影响因素等的理解,增强学生的“触觉”、“视觉”,真正做到举一反三,学以致用。此部分实验内容不仅要考虑到其经典性,更应注重科学的设计和周密的组织,在实验开始阶段有针对性地进行专门训练。只有这样,学生才会有扎实的实验基础,对今后综合设计实验及研究创新型实验的完成起到事半功倍的作用,有利于学生创新性思维的逐步形成。
2.针对综合设计型实验进行“开放式教学”,通过实验项目的实施,使得学生主动地获取信息、查阅文献、搜集资料、做好实验记录、分析实验结果,并将实验结果通过小论文的方式总结出来,成为自己的知识,变被动学习为主动学习。同时,学生通过对文献资料的筛选、思考,寻找研究的创新点,设计出有效可行的设计方案,并将自己的设想及时与同学、老师进行交流,变主动学习为创造性学习。
3.针对研究创新型实验进行“自主式教学”,借助本中心江苏省开放性动物实验中心及南通市动物实验公共服务技术平台等有利条件,为学生搭建参与创新型实验的平台。针对部分学有余力的学生,支持其参与课外科研训练,使学生能根据自己的实际情况(个人兴趣、发展方向、今后从事专业等),选择合适的实验内容和时间主动学习。一方面提高学生科研能力,另一方面又可“反哺”教师科研,促进教师申报各级各类相关课题。
以上综述了本教研室近年来实验动物学教学改革创新的具体内容与取得的效果,供同行评议、参考。在以后的教学活动中,我们将不断完善理论知识和创新实验技能,发挥好医学实验动物学支撑医学、生命科学研究的学科职能,使学生深入领会实验动物学在生命科学、医学研究中的地位与作用,培养更多具有较高动手能力、适应社会需求的专业人才。当然,我们的探索还处于初步阶段,通过什么途径、方式、策略进一步完善实验动物学创新教育内容和体系,更好地培养学生的创新思维模式、加强学生的创新意识、提高其创新能力,还有待实验动物科学教育者们不断的探索和努力。
参考文献: