探究式教學模式在《生物技術制藥》課程中的實踐

李雪玲 廖振林 羅文華 胡文鋒

摘 要：探究式教學是指學生在一定的情境中提出問題，用類似科學研究的方法，解決問題，獲取知識，發展能力的一種教學活動。本文應用探究式教學方法在《生物技術制藥》課程教學中進行了實踐，主要采用課上設置問題情境即時探究、課外閱讀探究、項目式探究、實驗探究等教學模式，有效地提高了學生探究問題的能力和創造性思維的培養，教學效果較為理想，對于進一步提高《生物技術制藥》的教學質量具有較好的借鑒意義。

關鍵詞：生物技術制藥 探究式教學 課程中實踐

中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9795（2013）03（a）-0045-02

《生物技術制藥》是一門以現代生物技術為主要手段來研究制造藥物，以現代生命科學為基礎，由多學科綜合而形成的嶄新學科，是目前生物技術研究最活躍的領域，給生命科學的研究和制藥工業帶來了革命性變化。《生物技術制藥》課程主要內容包括現代生物制藥技術的基礎理論和基本技術，生物藥物的特點及分類，生物原料的保存與處理，生物藥物的分離、純化技術的原理及設備，生物藥物的檢定，基因工程制藥、抗體制藥、酶工程制藥、植物細胞制藥、動物細胞制藥、海洋生物制藥等。課程涉及的知識面廣，內容多，單純理論說教難以激發學生學習興趣，課程難免流于形式化和空洞化，難以培養出為社會真正所需的人才。筆者采用多媒體教學的方法，在《生物技術制藥》課程的一些教學環節嘗試采用探究式教學模式，融合相關科研課題的研發情況，具體的研究實例、實驗操作等，使學生對生物技術制藥整個“研究開發—新藥申報—生長管理—市場”有整體的認識，培養學生主動學習能力、邏輯思維的能力，分析問題和解決問題的能力，促使學生全面素質的提高。

1 探究式教學的內涵

在教學中最早提出使用探究方法的是杜威。他認為，科學教育不僅僅是要讓學生學習大量的知識，更重要的是要學習科學研究的過程或方法。探究式教學（inquiry teaming）是以模仿科學家研究自然的方式用于教學的一種模式，也可以直接稱為“科學探究學習”。課程中的“探究式學習”是指學生圍繞一定的問題、文本或材料，在教師的幫助和支持下，自主尋找或自主建構答案、意義、理解或信息的活動或過程。可見，探究式教學就是以探究為主的教學，是在教師的啟發誘導下，以學生獨立自主學習和合作討論為前提，以現行教材為基本探究內容，以學生周圍世界和生活實際為參照對象，為學生提供充分自由表達、質疑、探究、討論問題的機會，讓學生通過個人、小組、集體等多種解難釋疑的嘗試活動，將自己所學知識應用于解決實際問題的一種教學形式[1]。

在傳統講授式教學模式中，學生被動地接受知識的灌輸，死記硬背，圍繞考試團團轉，不利于培養學生的思維能力和學習興趣。探究式教學無論是在形式、方法和實施方面都與傳統的教學方法有很大的差異。在探究式教學中既包含了學生用探究的方式去“學”，也包括了教師用探究的方式去“教”，引導學生自主地發現問題，實驗操作，調查研究，搜集與處理信息，表達與交流等，從而獲得知識、技能、情感、態度、方法、探索精神和創新能力的發展，激發學生學習的積極性、主動性，有利于培養學生的創新精神和實踐能力。

2 探究式教學模式在《生物技術制藥》課程中的實踐

《生物技術制藥》是一門實踐性和綜合性很強的學科，涉及的內容廣泛，各知識點之間聯系密切，為學生進行探究式學習提供了及其豐富的素材。在《生物技術制藥》課程中如何進行探究式教學呢？我們主要嘗試了以下四種模式。

2.1 課上設置問題情境即時探究

教學活動由教與學兩方面構成，只有將教師的講授和學生的思維活動有機結合起來，學生才會對所學的知識記憶深刻；學生只有對所學內容表現出強烈的好奇心和求知欲，才會自覺地去思考。問題探究法的核心是由教師或教師引導學生提出問題，在教師組織和指導下，通過學生比較獨立的探究活動，探求問題的答案而獲得相關知識。學有所思，思有所疑，疑有所問，讓學生在特定的情境中，通過觀察，發現感興趣的現象，提出有價值的問題，從而展開探究[2]。課上設置問題情境即時探究的教學模式按以下三個環節來實現：

（1）創設情境，提出問題。

探究式教學的載體與核心是問題，學習活動是圍繞問題展開的。探究式教學的出發點是設定需要解答的問題。教師設法創設情境，讓學生在情境中主動地學習。教師創設的情境可以有：文字、圖片資料，動畫設計、錄像、視頻，模擬生物實驗或教師的演示實驗等。創設問題情景時應注意利用學生原有的生物學知識、生活常識，以及平時收集、積累的有關資料作為背景，創設與教學內容相聯系的問題情境，讓學生在這種情境中發現問題，產生矛盾，繼而想問個為什么？設置的問題應由簡入繁、層層推進，使學生對知識的理解得到升華，培養學生善于觀察、發現問題、提出問題。

例如，在緒論一節講述“藥物研究與開發的基本過程”時，以“2003年我國人民與非典型性肺炎作斗爭的情景視頻”創設情境，提出“探究非典型性肺炎的病原體的過程有哪些疑惑？”“關于SARS病毒你知道些什么？”“預防及治療SARS病毒的藥物是如何研究和開發出來的？”等問題。從而講述“生物技術新藥研究及設計思路”的流程，以及相關的先進技術，學生就會更容易理解和接受。

（2）引導探究，分析問題。

以問題為主線，層層引導學生探究，教師的指導和學生自主探究相結合，傳授知識和解決問題相結合。由學生尋求問題的答案，提出某些假設，親自得出結論，使他們參與并體驗知識的獲得過程。這個過程可以由單個學生完成，也可以由教師將學生分組來完成。利用學生集思廣益、思維互補、各抒己見的特點，鼓勵其自圓其說，特別是善于捕捉后進生的“閃光點”，及時給予鼓勵，充分發揮學生的主體性，鍛煉學生的知識遷移能力。

例如，“人源化抗HER-2的抗體藥物Herceptin設計的巧妙之處在哪里？”引導學生理解實驗中假設是什么？推論是什么？他是怎樣進行設計實驗方案？深入思考科學家的研究思維過程，從中學習科學探究的一般方法。

（3）歸納總結，解決問題。

經過探究過程，指導學生學會梳理提煉和總結歸納，引導學生形成概括性的理解，得出自己的結論和解釋，并能夠將自己的結論清楚地表達出來。通過尋求相互間的聯系，用知識網絡的方式表示出來，使之系統化、網絡化，這就是理解能力的升華。

2.2 課外閱讀探究

現代生物技術制藥的發展日新月異，僅靠教材很難跟得上發展，不給學生更多讀書、動腦、動手的機會，怎么能培養出有思維有能力的創造型人才？閱讀分析過程就是學生發現探究、識記、能力形成的過程。為了使學生更好的了解生物技術制藥的最新研究進展和發展趨勢、熟悉各國關于生物藥物的政策、法規等相關知識，培養學生興趣與學習能力，我們給學生預留與課程相關的題目，如RNA干擾技術與新藥開發、基因工程疫苗的發展前景、蛋自組學與新藥發現等，指導學生如何通過圖書館、資料室、互聯網等查閱有關的資料，使學生養成遇到問題知道如何獲得相關信息去解決問題，促進學生主動學習。或者為學生推薦一些課外閱讀的參考書、國內外專業文獻、專業網站和網絡論壇，如丁香園、生物通等，把局限于課堂的時間與空間擴大到課堂之外，開闊視野，讓學生學會閱讀，學會搜集信息材料的方法，讓學生在閱讀中發現問題，解決問題，在閱讀中學會主動學習，學會利用閱讀材料解答自己的疑問[3]。

我們在《生物技術制藥》教學實踐中開展了一些課外閱讀探究，如在介紹生物制藥發展趨勢內容后，要求學生查閱“印度生物制藥產業的獨特優勢”的相關文獻，并在課堂上交流，引導學生參與討論，最后由教師引導學生進行總結。如在講授完動物細胞工程制藥后，我們提出了“無血清培養基的研究進展”的問題，指導學生通過多種途徑收集相關的資料，使得每個學生都能體驗到探究成功的喜悅，激發更強烈更主動的學習欲望，樂于探究。

2.3 項目式探究

項目式探究模式是以實際的項目為對象，通過共同實施一個“項目”工作而進行教學活動，并將相關知識點融入實踐的項目中，提高學生的實踐能力。在項目實施的過程中，以學生為主體，充分發揚團隊合作精神，依據項目提出問題并作出可檢驗性的假設，鼓勵學生進行合作學習，共同協商可以選擇的實驗方法，設計完整實驗方案及預測實驗結果，使每一位同學能充分認識其他同學的長處，又可以彌補其考慮不周全的欠缺。學生可以根據自己的經驗和水平自主選擇學習進度和進行文獻調查，從而開展個性化學習，由于學生的廣泛參與，也有利于教學互動和補充新內容，做到與時俱進。

在《生物技術制藥》教學實踐中嘗試開展了項目探究式活動，收到良好的效果。如胃癌，肝癌等惡性腫瘤嚴重危害人類健康，開發預防和治療惡性腫瘤的疫苗、相關的診斷試劑和治療藥物是目前生物技術制藥研究的一個熱點。如何根據最新的科研進展設計抗腫瘤藥物？教師在授課過程中，積極引導學生運用生物技術制藥的基礎理論知識分析惡性腫瘤等疾病的預防及治療的藥物、相關診斷試劑的開發思路，培養學生進行科學思維的能力，加深學生對生物技術基本知識的理解，如PCR，基因治療、兔疫酶技術、兔疫熒光技術等，增強學生學習生物技術制藥的動力，培養學生進行科學思維的能力[4]。在《藥品注冊與生產質量管理》教學中，結合教學內容，要求學生以一種生物藥物為例完成新藥項目的研究開發計劃。學生進行全面文獻調研后，自主制定從研究立項、實驗室研究、臨床前研究、臨床實驗到注冊、申報全過程計劃[5]。在教學中，教師把握總體研究方向，將學生分成若干小組，要求學生運用實例進行藥物的開發，如一些學生選擇了基因工程乙肝疫苗、蚓激酶、胰島素類似物、喜樹堿、青蒿素、禽流感抗體檢測試劑、血管內皮生長因子等藥物為例，一組學生一起查閱相關資料，每個小組分配代表以PowerPoint演示文稿的形式向全體同學講解自己的思路，其他同學就該部分內容提出問題，所提問題由該組同學回答，并由教師實時點評，解答疑問并總結，加深了計算機的使用能力和互聯網技術掌握能力，并且鍛煉了學生團隊精神[6]。

2.4 實驗的探究

教師在講授驗證性實驗時，應該改變過去那種一切為學生準備好，要求學生嚴格按照課本實驗步驟去完成實驗的模仿式教學模式。如何讓驗證性實驗起到激發學生思維的作用？在關鍵實驗步驟設計巧妙的思考題，多問為什么，激活學生的思維，使學生邊實驗邊思考，而不是單純地照著實驗步驟進行實驗。在動手操作前，要求學生設計記錄實驗現象和數據的表格。對實驗數據的分析和處理，對實驗結果的闡述，要求學生盡可能使用圖、表。實驗結束時讓學生提出他們困惑或感興趣的問題，鼓勵學生在課下做進一步探究。如我們開展了“重組人乙肝疫苗細菌內毒素的檢查”實驗，實驗前要求學生分析供試品干擾試驗的必要性，思考該實驗的可能結果及不同實驗結果說明的問題，并在課后閱讀《中國藥典》與該實驗相關的內容。

3 結語

“探究式教學”的目的不是為了“探究”，而是為了使學生更有效地學習，更好地理解和運用科學概念，提高科學探究能力。“探究式教學”顯著提高了學生閱讀能力和查閱資料的能力，較好提高學生新舊知識間的聯系及和實際相聯系的能力，強化了學生自主探究解決問題的能力，部分同學認為口頭表達能力顯著加強。在以后教學中還需要不斷的摸索更多知識點的探究式教學，嘗試更多的模式，另外探究式實驗教學設計等方面還需要進行進一步摸索，并在實踐中不斷研究和總結。總而言之，探究式教學也將會成為一種趨勢，并逐步讓學生養成探究式學習的思維模式，鍛煉學生的科研素質，提高及綜合素質。

參考文獻

[1] 李慧玲，程玉鵬，劉莉莉，等.淺析《生物技術制藥》的教學實踐[J].黑龍江醫藥，2008，21（1）：56-57.

[2] 王娜，潘治利，龐凌云，等.問題-探究式教學方法在《食品生物技術》教學中的應用研究[J].江西農業學報，2011，23（12）：208-210.

[3] 時小燕.生物技術制藥教學初探[J].中國醫療前沿，2010，5（20）：90.

[4] 彭方毅，姜海蓉，陳忠敏，等.生物技術制藥的教學實踐[J].時珍國醫國藥，2010，21（10）：240-241.

[5] 吳鳳麟，黃樹林，邵紅偉，等.生物制藥專業實踐教學與創新教育改革探索[J].中國科教創新導刊，2012，17：13-15.

[6] 曾浩，羅萍，郭剛，等.藥學專業生物技術制藥教學改革的實踐[J].現代醫藥衛生，2008，24（4）：630-631.