研究型實驗教學模式在生物化學實驗課教學中的應用研究

趙京山,李愛英,侯建明,劉 玉

(河北醫科大學,河北 石家莊 050091)

在生物化學實驗課教學中引入了以訓練學生掌握生化實驗技能為手段,以應用生化技術解決理論和實踐問題為目的研究型實驗教學模式,旨在實現從“知識中心型”教育向“能力中心型”教育的轉變,培養具有科研能力的創造型醫學人才。我們在2009級中西醫結合專業嘗試了這一教學模式,取得了良好的教學效果,現報告如下:

一、對象與方法

1.研究對象。

2009級中西醫結合學專業共104人,分為實驗組和對照組,兩組學生間學習成績、性別、年齡均無顯著差異。實驗組采用研究型實驗教學法,5-6人為一組;對照組采用傳統教學法實施教學,2人為一驗組。

2.教學方法。

(1)對照組:開設十個實驗內容,見表 1。按照傳統的教學步驟安排實驗:學生課前預習;教師講解實驗;學生按照設計好的實驗步驟做實驗;學生書寫實驗報告。

(2)實驗組:以生物化學四大經典技術和分子生物學基本實驗技術訓練為核心,以運用技術解決問題進行探索性實驗為目的,將對照組實驗內容進行了重新組合,并增加了綜合性實驗,調整后的實驗內容見表1。

(3)教學評價:①實驗理論考核:以實驗技術理論及實驗設計為考點命題,滿分100分,閉卷考試。②技能考核:測試實驗儀器的操作及試劑的配制、保存方法等方面的操作技能。③采用調查問卷的形式讓學生對實驗改革效果進行評價(見表3),每項10分,共計100分。

3.統計方法。

采用SPSS 10.0統計軟件對學生的考核和評價成績進行統計分析。

表1 兩種實驗教學模式開設實驗內容比較

二、結 果

1.實驗理論及技能測試結果。

實驗組無論在實驗理論成績還是實驗技能成績均明顯高于對照組,尤其是在生化實驗技術的應用及實驗設計方面,實驗組表現更為突出,見表2。

2.問卷分析結果。

問卷調查采用無記名形式,發放104份,回收率100%,問卷設計內容見表3。結果實驗組中各項分數均明顯高與對照組,在總分上有明顯優勢(P<0.01)。

表2 兩種教學模式學習成績分析

表3 學生問卷調查分析

三、討 論

1.開設生物化學研究型實驗的必要性。

生物化學與分子生物學是生命科學和醫學發展的主要推動力,生物化學從其誕生之日起,就是隨著實驗手段和技術的發展而發展,是一門實驗科學,因此實驗教學在生物化學教學中占有極其重要的地位[1-2]。然而,傳統的生化實驗課所開設的內容多以驗證性實驗為主,各個實驗相互獨立,忽視了實驗間的內在聯系,忽視了學生能力的培養,結果培養出來的學生高分低能。為了改變這一現狀,培養知識面寬,實踐技能過硬,有良好科研素質的創造型醫學人才,有必要改變現有的教學模式,采用以訓練學生掌握生化實驗技能為核心的研究型實驗教學模式,在教學內容上選取研究型實驗取代驗證性實驗,目的在于讓學生運用所學的生化技術和理論去分析、解決實際問題,提高學生的思維能力和實踐能力,最終培養出具有科研能力的創造型醫學人才。

2.開設生物化學研究型實驗的思路及實施方案。

以培養學生掌握生物化學四大經典技術和基本分子生物學技術為出發點,以培養學生研究創新能力為目的。首先,篩選出有關的研究型實驗,編寫實驗講義供學生使用。其次,引入PBL教學法,根據實驗目的和內容教師提出問題,學生帶著問題預習實驗[2]。教師在講授實驗時,不僅講授實驗的內容,更重要的是講授實驗方法產生的背景、實驗的設計思路以及該實驗技術的出現和應用解決了哪些問題,在疾病診斷和預后中的應用。完成基本的生化技術學習后,精選一、二個綜合實驗,訓練學生運用多種生化技術解決實際問題的能力[3]。綜合實驗階段為學生開設第二課堂,對學生開放實驗室,采用導師制的教學方法,讓學生運用所學生化技術解決自己感興趣的醫學問題,并寫出研究論文,以提高學生綜合運用生化知識的能力,達到培養學生科研思維能力、動手能力、表達能力及創新能力的目的。教師篩選出優秀論文,經精心修改后,在專業雜志上公開發表。

按照以上設計思路,首先把生物化學實驗課內容分成前后相繼的三部分:基本實驗技術、綜合性實驗和設計性實驗。基本實驗技術部分以生物化學四大經典技術和基本分子生物學技術為教學內容,以教師講授基本技術和實驗儀器的原理和應用為主。綜合實驗部分以學生自主研究為主[4]。設計實驗部分學生完全自主研究,設計性實驗采用學生實驗與教師的科研相結合的教學方法,是一種教學與科研相結合的模式。學生首先根據自己的興趣選擇指導老師的研究課題,然后查閱相關的文獻。文獻查閱的過程是對學生獲取、整理、分析和利用文獻能力的培養過程,是培養學生科研素養的有效方法和途徑。研究方法路線的設計由學生根據研究方向和實驗室的條件,自行設計完成。研究方法路線一旦確定,學生即可在老師的指導下獨立自主地進行實驗,最后整理分析實驗數據、書寫研究論文。

3.實施研究型生化實驗的效果。

實驗組無論在實驗理論成績還是實驗技能成績均明顯優于對照組,尤其是在對實驗技術的掌握、實驗設計及團隊合作精神的培養方面,實驗組表現更為突出。研究型實驗教學模式改變了以教師為主體的教學方式,激發了學生的學習積極性,把提高學生的思維能力、培養創新精神及綜合素質三大目標融為一體,為提高學生發現問題、分析問題、解決問題的能力,培養學生的科研作風和創新能力奠定了基礎,實現了從“知識中心型”教育向“能力中心型”教育的轉變。

[1]于曉虹,翁登坡,趙魯杭.醫學生物化學實驗教學改革探討[J].中國高等醫學教育,2011(6):47.

[2]董煒疆,王唯析.PBL教學模式在解剖學教學中的探索和應用[J].基礎醫學教育,2011,13(3):220.

[3]楊曉飛,汪 詩.開放實驗室管理模式的探索[J].高等教育研究學報,2007(3):41.

[4]李忠光,杜朝昆.生物化學綜合性實驗教學的嘗試[J].生物學通報,2008,43(8):37.