让学生了解实验的内容、实验时间安排及进度

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二、学生实验前准备

动物生理学实验的目的是使学生学习和掌握生理学实验方法和操作技术,培养学生的综合能力。长期以来,传统实验教学采用的是以教师为主体、讲授为中心的“填鸭式”的方法进行讲授,主要以验证和演示性实验为主,学生仅仅是机械地重复便可完成实验,极大地抑制了学生的主动性和创造性,使学生始终处于消极被动状态。开放式实验教学主要指实验内容的开放。实验内容改革是实验教学改革的关键。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和综合性设计性实验。基础性实验以经典传统的验证性实验内容为主,重在培养学生基本实验技能。如,动物生理学实验中手术器械的正确选择与使用。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。以学生为主体的实验教学改革要改变传统的按照理论课安排实验课的教学模式。在基础验证性实验的基础上开设综合性以及设计性实验。形成验证性实验—综合性实验—设计性实验三个层层递进式的实验内容体系。在掌握基本实验技能的基础上,增加一些综合性实验,为学生综合实验能力的培养提供训练机会是非常必要的。综合性实验内容的选择是多样的,它可以是实验教学内容的合理综合,也可以是实验方法的综合,或是实验手段的综合等等。例如,我们将蛙心灌流和动作电位实验合并,家兔的大脑功能定位和去大脑僵直实验合并。在进行蟾蜍的实验时,先进行插管手术,做心脏灌流的实验,然后再分离坐骨神—腓神经,进行动作电位的实验;在进行家兔的脑部实验时,先暴露大脑皮层,进行大脑皮层功能定位,然后再进行去大脑僵直的实验,证明采用这种合并的方式,既可压缩完成各单一实验所用的学时数,又可节省实验动物,使同一实验动物得以充分利用;能减少实验步骤,有效地提高实验效率。综合性实验将有关的知识相互渗透、相互交叉、融合贯通,将不同系统的生理实验合理地整合在一起,可使学生利用同一动物,同时观察多个系统生理功能的变化,使学生从整体水平上理解机体生理功能,提高了实验的层次。由于综合性实验较为复杂,观察点多,这对进一步加强学生实验基本技能非常有利,更有利于锻炼学生的综合分析能力和创造性思维能力,提高学生的综合素质。设计性实验是指由教师指定题目或由学生自由选题,由学生采用科学的思维方式,进行大胆地自行设计实验方案、选择实验器材、制定操作程序并加以实现的一种开放式教学实验。设计性实验可以说是介于基本教学实验和实际科学实验之间的层次较高的一次实践或摸拟训练,无论是自由选题还是指定题目,在构思设计方案的过程中学生需要查阅大量的文献资料,把已掌握的基本实验技术和基础理论逐步融会贯通并熟练应用。这些实验方案需交指导教师审阅与修改,然后由实验小组再讨论后形成最终的可实行的实验方案,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。设计性实验可以说是一种开放式教学实验,能调动学生学习的主动性,学生必须主动运用所学的知识分析问题、解决问题。例如,我们让2013级学生设计一个“家兔综合性实验的设计及改进”,此项目必须在学生掌握了家兔胸内压测定、家兔呼吸运动的调节以及家兔尿生成的调节三个实验的基础上,同时熟悉麻醉、气管插管、动脉插管及导尿方法,改进麻醉、气管插管、动脉插管及导尿装置,考虑家兔的耐受能力等问题,才能对此实验研究进行实施。在整个实验设计过程中,学生是主体,必须发挥他们个人的主观能动性以及集体的智慧和协作才能顺利完成实验。一系列具体设计环节可以让学生经历发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的过程,学生学习的主动性得到最大限度的发挥,创造、归纳、分析、判断等多种思维能力也得到了充分的调动,尽管设计性实验一般要花费较多的时间,而且往往要经历一次或者多次的失败,但学生积极性很高,创新欲望很强,也达到了很好的教学效果。在传统的验证性实验教学中加设设计性实验,能够很好地培养学生的科学探究能力,提高学生的科学实验素养,尤其对培养学生的创新精神、创新意识以及创造性思维有重要的作用。

在学期初,将本学期要开设的实验内容以“实验教学进度表”的形式发布告知学生。让学生了解实验的内容、实验时间安排及进度,要求学生每个实验在上课前都要预习实验指导手册,并撰写预习报告;实验前要求对本次实验的目的、原理、步骤做到心中有数。生理学实验平台中现有一台教师用计算机和30台学生用计算机组成的网络互动实验室,可以把学生用机和教师用机组成一个局域网,教师可以在网络上搜索下载高水平的实验录像片和模拟实验,或者是教研室根据自身条件制作多媒体课件或录像,一起储存于实验用计算机内。录像内容可包括手术器械和仪器设备的正确使用、手术操作过程、实验要求和注意事项等。在正式实验课前应组织学生观看相关主要操作的视频,学生能看到每一步实验的正确操作方法,这样使学生对实验内容有了初步了解和把握,也能够直观了解整个实验的流程,帮助学生克服对未知实验的恐惧心理,在正式实验的时候做到心中有数。教师负责强调容易出错的地方,让学生针对关键步骤、主要环节进行讨论。另外,生理学实验中采用的多功能生物信号采集处理系统进行的动脉血压的直接测定及影响因素、胸内负压的测定及呼吸运动的调节、尿生成的调节等实验过程中的各项信息和数据可以自动、客观记录保存在电脑中,以便学生在实验前后随时调出进行观看和分析。

作者:周敏 郝振芳 卢慧芳 孙玲利 单位:河南农业职业学院

实验前准备工作主要包括:材料准备、试剂配制和仪器调试等。这些过程是实验室的基础科目,看似简单,稍不注意就会导致实验的不顺利或失败。但在实验课教学中,往往容易忽视这个环节,在以教师为主体的教学模式下,实验前的准备工作通常是由实验指导老师在实验开始前完成。改革后的实验课在以学生为主体的教学模式下,实验前对学生进行分组,推选小组负责人,说明实验要求、实验注意事项等;让学生按照预习过的实验流程自主做好实验前各项准备工作。这个环节不仅能让学生了解实验准备工作主要有哪些,同时让学生了解各种知识,最主要的是能让学生逐渐克服对实验的恐惧心理。如,“家禽血液样品的采集”这个实验要防止血液凝固,所以要用到抗凝剂,例如,选用3.8%的柠檬酸钠或者是1%的肝素。很多学生对抗凝剂的配制不了解,因此在配制前让学生查阅文献资料了解抗凝剂的配置方法。配制过程中我们特别注重培养学生正确的实验操作方法,像天平的正确使用,量筒以及容量瓶的正确使用等。另外,做复杂的实验前,要考虑到实验过程中可能会遇到的情况,准备好应急或者急救措施。还要利用实验室物品对实验装置进行改进,例如,自制静脉留置针、气管插管、动脉插管以及导尿管等。学生通过参与实验前准备工作,不仅能逐步培养严谨的学风,还能培养动手能力和团队协作能力。

一、加强实验预习

三、开放式实验教学