嚴曉丹,劉 艷,林 晴,鄢春錦,廖凌虹,高碧珍
(福建中醫藥大學中西醫結合學院,福建 福州 350108)
醫學生物學是醫學類專業必修課之一,是一門實踐性和應用性較強的學科。醫學生物學實驗是驗證和發展理論知識的重要一環,是對學生進行綜合能力訓練和創新能力培養的重要教學手段,是理論知識向實踐過渡的重要過程。因此,醫學生物學實驗課程體系是否科學、合理,對于保證醫學生物學課程教學效果,以及培養學生對醫學生物學課程的興趣和動手能力、分析能力至關重要。
傳統的實驗教學側重于對所學知識或定律的驗證,也就是學生根據實驗指導書中的實驗方法和步驟,在規定的時間內完成驗證性實驗。從實驗教學內容的選擇、實驗材料的準備到實驗試劑的配制,完全由教師包辦,學生成了機械的操作者,只是按照實驗指導書重復一遍,結果常常是實驗做完了,報告交了,一點印象都沒有,也解釋不清為什么這樣做[1]。這種實驗教學模式,導致學生依賴性強,學習興趣不大,積極性不高,處于被動學習狀態,抑制其求知欲和創造性。
我國著名科學家和教育家錢偉長曾說:“教學沒有科研作為底子,就是一個沒有觀點的教育,沒有靈魂的教育?!碑斍?,在中醫院校,由于課時的不斷壓縮,實驗課隨之減少,學生的動手能力沒有得到很好的鍛煉。為此,我們嘗試在醫學生物學課程中,將研究性實驗教學理念貫穿到實驗教學中,通過在試點專業中開展研究性實驗教學,探討該方法的有效性、可行性,初步建立新的醫學生物學實驗教學模式,為完善教學體系以及今后在全校范圍內開設醫學生物學研究性實驗選修課程奠定基礎。
研究性實驗是指在一些基礎性實驗中,穿插研究性內容,由學生獨立設計實驗內容、實驗要求、實驗方案和實驗步驟,并獨立完成整個實驗過程[2]。
良好的開端是成功的一半。選好實驗課題是學生開展研究性實驗的第一步。我們讓學生以實驗小組的形式(5~6人一組),通過社會調查、自然觀察、查閱書籍文獻、上網或與教師同學討論等,尋找自己感興趣的選題,由小組成員共同完成課題設計。實驗選題本著以下3條原則:(1)考慮實驗的可行性,兼顧本科生的理論基礎、實驗技能以及實驗室的條件;(2)考慮選題和醫學生物學實驗的緊密關聯,應用從醫學生物學實驗中學到的知識和一些基本的實驗技能,使學生在觀察現象、解釋現象和數據分析等方面得到進一步鍛煉;(3)研究性實驗重在探索,每個研究性實驗都要有一定的探索空間,激發學生對實驗的興趣[3]。
研究性實驗需要開放實驗室和準備足夠的器材及試劑。學生在開展實驗前,每組上交一份所需藥品、試劑和器材的清單,并和實驗教師約好時間來實驗室自行配制所需試劑。還要對學生進行有關實驗所需儀器操作的統一培訓。
研究性實驗不一定在實驗課進行,教學計劃中安排的實驗課因教學工作的規范性,較難開展研究性實驗。因為課題研究有一定的周期,僅依靠課堂的教學時間,難以完成相關的研究。另外,大班化的實驗課學生人數過多,一位任課教師或實驗教師難以輔導[4]。我們選取了一個60人的班級,讓學生自由組合成幾個研究小組,學生自主設計了幾個實驗,在實驗的各環節學生都會有很多問題,教師盡量不直接回答,而是引導學生通過多種方式,如進一步查閱資料、閱讀相關書籍等尋找問題出現的原因,使學生自己找到解決問題的答案。在實驗過程中,讓學生體會科學探索的艱辛,培養學生不怕失敗、勇于探索的創新精神。
學生完成實驗過程,獲得實驗結果后,整理原始數據,繪制圖表,分析實驗結果,討論影響實驗的關鍵因素,按照科研論文的要求和格式書寫完整的論文。內容包括引言、實驗內容、結果與討論、參考文獻等。對于實驗失敗的小組,在沒有時間繼續實驗的情況下,要求學生深入分析失敗的原因,并為下次實驗提出建設性的建議或意見。
每個小組根據自己的實驗結果制作PPT,派代表匯報實驗結果并進行答辯。由任課教師和學生代表組成考核小組,對學生的實驗設計、實驗記錄、實驗報告、匯報和答辯情況等進行綜合評分,并給出實驗成績。
隨著科研的發展和深入,單槍匹馬、個體作坊式的研究方式難以有所作為,取而代之的是相互合作、建立團隊。我們在研究性實驗中,注重培養學生的協作能力,通過團隊成員間科學合理的分工和協作,學會互相幫助、互相尊重,取長補短。
在實驗教學中采用研究性教學方式,學生需要自己查找文獻資料、制訂實驗方案、配制實驗試劑、實施實驗和歸納總結實驗結果,由于出現的問題和實驗結果都是未知的,有助于調動學生的學習積極性和創造性。整個實驗過程需要學生不斷進行文獻和資料的查詢和收集,有利于培養學生的自主學習能力和科研思維能力。
在研究性實驗中,從實驗方案的設計到整個實驗的完成,從文獻檢索到解決實驗中出現的問題都由學生獨立完成,在實驗過程中,遇到失敗是常有的事,但不輕言放棄,這對于學生今后的發展有很大幫助。學生在實驗過程中解決問題的能力得到了鍛煉。從最初的實驗方案設計到最終完成實驗報告或研究論文,是一個完整的科研訓練過程,有益于學生綜合科研素質的形成。
在傳統的實驗教學中,教師只需對實驗原理、實驗內容以及實驗步驟等進行課堂講授,然后組織學生按部就班地進行驗證性實驗即可。但在研究性實驗中由于出現的問題不可預知,需要教師具有較好的科研素質和淵博的知識,既不能限制學生的創新能力,又要避免學生選擇難以實施或者沒有實際意義的課題。通過師生間的互動和交流,使得教師的自身素質和執教能力得到鍛煉和提高。
研究性實驗作為教學改革的新思路,取得了一些成效,但也存在一些問題,主要表現在以下幾方面:(1)學生和教師投入的時間大大增加;(2)實驗室的管理方式要隨之調整,如開放時間、日常維護、接納人數等;(3)實驗教師的素質需要不斷提高,教師不僅要掌握實驗常規的操作方法,還要能夠解決學生在實驗中遇到的各種問題,為學生提出指導性的意見等[5]。雖然存在許多問題,但是研究性實驗作為一種新的實驗教學方式給我們帶來了很多新的思考和激勵,今后還需要不斷提高指導教師的自身素質,構建更合理有效的實驗機制,通過師生間良好的互動,教學相長,使研究性實驗進一步完善和發展。
[1]何炎明,王宏斌,戚康標,等.以創新能力培養為核心 實施開放式研究性實驗教學[J].實驗室研究與探索,2009,28(6):201-203.
[2]馬慶水.突出創新,強化管理,全面推進實驗教學示范中心建設[J]. 實驗室研究與探索,2006,25(7):1-4.
[3]鄭貴金. 開發研究性實驗培養高素質應用型人才的探索與實踐[J]. 黑龍江科技信息,2009(5):73,133.
[4]程勇.高等院校研究性實驗教學模式探析[J].實驗室研究與探索,2009,28(2):103-106.
[5]賈曉紅,權英華,黃振華,等.機械原理實驗教學的改革與實踐[J].實驗技術與管理,2004,21(6):109-111.