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

許紅艷

河南護理職業(yè)學院，河南 安陽 455000

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

許紅艷

河南護理職業(yè)學院，河南 安陽 455000

目的探討研究型實驗教學模式應用于生物化學實驗課教學中的效果。方法將本校2011級藥學專業(yè)本科生隨機分為兩組；在教學中，實驗組采用研究型實驗教學模式，對照組采用常規(guī)教學模式；采用試卷考試和技能考核結(jié)合問卷調(diào)查的方法檢驗教學效果。結(jié)果實驗組的理論測試、技能測試成績以及問卷調(diào)查結(jié)果均明顯優(yōu)于對照組，證明研究型實驗教學模式相對常規(guī)教學模式具有明顯優(yōu)勢。結(jié)論研究型實驗教學模式對于生物化學實驗教學效果有明顯促進作用，對培養(yǎng)高素質(zhì)、高標準的醫(yī)學人才具有極大的促進作用。

研究型；實驗教學模式；生物化學實驗課

生物化學學科是生命科學的前沿學科之一，現(xiàn)在，其實驗技術(shù)已經(jīng)成為診斷、治療、預防疾病的重要手段。成為一門與實踐緊密相連的、作用至關(guān)重要的應用型學科，具有越來越重要的研究意義[1]。然而在大多數(shù)高校，其教學方式依然沒有脫離傳統(tǒng)模式，即以知識傳授為主的教學模式，傳統(tǒng)的教學方法在解決實驗設計性及創(chuàng)新性等問題上明顯不足，而且大部分都為驗證實驗，學生只需按照教材說明及實驗步驟進行操作，嚴重缺乏自主思考能力，多為“機械手”，這種教學方式不能激發(fā)學生對科學研究的熱情，也無法培養(yǎng)學生的自助創(chuàng)新能力。為了適應日益增長的醫(yī)學專業(yè)人才的需求，培養(yǎng)創(chuàng)新性人才，生物化學學科的教授模式必須從常規(guī)的傳統(tǒng)教學模式向研究型實驗教學的模式轉(zhuǎn)變。本文結(jié)合這幾年來我院在生物化學實驗課程的教學實踐中所采取的一系列的研究型實驗教學[2]，在生物化學實驗課程中采用訓練學生來掌握生物化學的實驗技能，將生物化學技術(shù)應用在解決實踐和理論的問題做為最終目的的研究型實驗教學，實現(xiàn)“理論中心”教育向“實踐中心”教育轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)具有科研能力的創(chuàng)新型人才。我們在本校2012級醫(yī)學檢驗專業(yè)首先嘗試了這一教學模式，并取得了優(yōu)良的教學效果。

1 資料與方法

1.1 研究資料

將本校2011級藥學專業(yè)本科生共114人，且學生知情同意，分為實驗組和對照組兩組，兩個組中，學生性別、年齡、成績等方面經(jīng)統(tǒng)計學軟件計算處理，顯示無顯著性差異（P＞0.05），因此兩組學生的實驗結(jié)果具有可比性。對照組實施傳統(tǒng)教學法教學；實驗組實施研究型教學手法。

1.2 研究方法

實驗組以層析技術(shù)、分光光度法、離心技術(shù)、電泳技術(shù)以及分子生物學的其他實驗技術(shù)作為核心的教授內(nèi)容，以使用技術(shù)解決實踐問題、進行探索性的實驗作為目的，將實驗室常規(guī)的實驗內(nèi)容再重新進行組合，并且增加一些綜合性的實驗，經(jīng)過調(diào)整后，實驗內(nèi)容主要包括：用GOD法測血糖的濃度（4課時）、SDS-PAGE的方法檢測蛋白質(zhì)的分子量（6課時）、凝膠層析分離并提取蛋白質(zhì)（6課時）、動物組織中Na+-K+-ATP酶的活性測定（6課時）、血清C-球蛋白分離純化與鑒定（8課時）。實驗設計的部分完全由學生進行自主研究，采取學生實驗的內(nèi)容與指導教師的科研方向相結(jié)合的教學方法。

對照組開設10個實驗內(nèi)容，分別為：采用改良lowry的方法檢測蛋白質(zhì)含量（6課時）、血清蛋白的醋酸纖維素電泳（6課時）、GOD法監(jiān)測血糖濃度（4課時）、紙層析法鑒定轉(zhuǎn)氨基作用（4課時）、動物組織Na+-K+-ATP酶活性測定（4課時）、大鼠B-act in基因的PCR擴增（4課時）、大鼠肝組織基因組DNA的提取及鑒定（4課時）、動物組織中Na+-K+-ATP酶的活性測定（6課時）、用SDSPAGE的方法檢測蛋白質(zhì)的分子量（6課時）、測定乳酸脫氫酶活性（4課時）。對照組采用常規(guī)教學步驟來安排實驗：學生上課前進行自主預習，指導老師在實驗中進行過程講解，之后學生按教材規(guī)定的實驗步驟完成實驗操作；實驗結(jié)束后，學生完成實驗報告并上交教師。

1.3 效果評價方法

教學評價分為實驗理論考核及技能考核兩部分進行。其中實驗理論考核以實驗技術(shù)理論、實驗設計為命題考點，考核采用閉卷考試的方式，滿分為100分。實驗技能考核中考點為：實驗儀器操作、試劑配制、試劑的保存等操作技能，每項10分，共計100分。另采用調(diào)查問卷的形式讓學生對實驗改革效果進行評價。

1.4 統(tǒng)計學處理方法

所用數(shù)據(jù)采用SPSS13.0統(tǒng)計軟件進行分析，采用χ2檢驗，進行總效果（兩組學生性別、年齡、成績、體征等方面）的對比，P＜0.05表明兩者差異具有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 實驗技能及理論的測試結(jié)果

經(jīng)統(tǒng)計，實驗組的實驗理論測試的平均成績?yōu)?2.1分，對照組實驗理論測試成績平均為69.3分；實驗組實驗技能測試平均成績?yōu)?7.3分，對照組實驗技能測試平均成績?yōu)?8.2分，特別是在生化實驗技術(shù)應用及實驗的設計方面，實驗組表現(xiàn)更為優(yōu)秀。

2.2 問卷調(diào)查結(jié)果

問卷調(diào)查采取無記名的答卷形式，共發(fā)放120份問卷，回收率100%，問卷主要包含動手能力、實驗設計能力、表達水平、激發(fā)學生的學習興趣、提高團結(jié)的協(xié)作能力、實驗技術(shù)應用、創(chuàng)新能力提升、實驗理論的掌握、分析解決問題的能力、綜合能力等十個方面的設計內(nèi)容。調(diào)查結(jié)果顯示實驗組各項問卷分數(shù)均明顯高于對照組，且在總分上有明顯優(yōu)勢（P＜0.01）。

3 討論

3.1 開設生物化學研究型實驗的重要意義

研究型實驗教學是遵循創(chuàng)新教育的要求與教育的一般規(guī)律而產(chǎn)生的人本主義的學習理論。研究型教學指的是創(chuàng)設一種類似科學研究的情景以及途徑的教學方法，使學生在教學的過程中能夠主動去探索、實踐、思考，并且在研究的過程中，吸收并應用所學理論知識；分析解決問題，從而達到提高學生綜合素質(zhì)的目的，并且能夠培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神以及創(chuàng)造能力的新的教學方式。生物化學這門學科是實現(xiàn)生命科學及醫(yī)學現(xiàn)代化發(fā)展最主要的推動力，從生物化學的誕生之日開始，它就是與實驗手段、實驗技術(shù)一起共同發(fā)展的，是一門與實驗研究息息相關(guān)的科學學科，所以，實驗教學在生物化學的教學中應當占有非常重要的位置。但是，在常規(guī)生物化學的實驗課中，大多數(shù)學校所開設的實驗內(nèi)容以驗證性的實驗操作為主，實驗教學最主要目的被稱為是為了加深學生對生物化學理論知識的課堂印象，另外，在常規(guī)生物化學的實驗課中，所有實驗都是各自為章，而忽略了實驗內(nèi)容之間的內(nèi)在聯(lián)系，對學生科研能力、分析能力、創(chuàng)造能力、思維能力、綜合能力等的培養(yǎng)還不夠深入，結(jié)果造成了學生高分低能、缺乏實踐的技能以及缺乏科研能力、創(chuàng)新能力的現(xiàn)象。因此，要想激發(fā)學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識，提高學生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力，就需要一種新型生物化學的實驗教學模式來改變這種現(xiàn)狀，從而培養(yǎng)出知識全面、實踐技能高超、科研素質(zhì)良好的醫(yī)學人才。

3.2 開設生物化學研究型實驗的方法及具體實施方案

開設生物化學研究型實驗主要是以分光光度法、離心技術(shù)、層析技術(shù)、電泳技術(shù)四大技術(shù)以及基本的分子生物學的實驗技術(shù)為主要的培養(yǎng)內(nèi)容，以提高學生的科研創(chuàng)新能力為目的。具體的實施方案為：首先，要選取相關(guān)的研究型實驗素材，編寫出正確實驗教材供學生使用；其次，引進PBL式教學方法，改變以往單純以老師講解實驗理論、實驗原理、操作過程和注意事項等，而學生只會照本宣科地去完成實驗，通過這種方式來驗證課堂理論教學-實驗的模式。指導老師應該學會誘導學生自己根據(jù)實驗的目的和實驗內(nèi)容提出疑問，使學生帶著問題來預習實驗，并且，教師在實驗內(nèi)容的講授上，不僅要以實驗內(nèi)容為主，還應該適當講授實驗方法的產(chǎn)生背景及實驗設計的思路等。此外，還應該告訴學生實驗技術(shù)的誕生與應用，主要解決了哪些生物化學方面的疑難問題以及在疾病診斷、預后中主要的應用價值。學生在完成了基本生物化學實驗技術(shù)的學習以后，教師應該精選一到二個綜合性實驗來訓練學生自己運用所學多種生物化學實驗技術(shù)來解決實際問題。教師在講授實驗課之后應該為學生再開設第二課堂，采用導師制的教學方法，并且對學生開放相關(guān)實驗室，讓學生運用自己所學的生物化學實驗技術(shù)解決自己有興趣的醫(yī)學難題，并提交相應的研究論文，從而提高學生運用生化知識的能力，達到培養(yǎng)學生的科研能力、動手能力、分析能力、創(chuàng)造能力及綜合能力的目的[3]。按照以上的教學設計思路，需要把生物化學的實驗課內(nèi)容分成前后三部分：基本實驗技術(shù)、綜合性實驗、設計性實驗。基本實驗技術(shù)以層析技術(shù)、分光光度法、電泳技術(shù)、離心技術(shù)四大生物化學技術(shù)和基本的分子生物學實驗技術(shù)作為教學內(nèi)容，并且講述實驗儀器的操作原理和應用；綜合性實驗部分以學生自主研究為主，教師指導為輔；設計實驗部分則是完全由學生進行自主研究，設計性實驗部分，學生的實驗內(nèi)容采用與教師科研方向相結(jié)合的方式。學生要根據(jù)自己的科研興趣，選擇跟指導老師的研究方向一致的科研課題，然后自主查閱相關(guān)文獻。文獻的查閱過程也是對學生收集整理、分析并應用文獻能力的一個培養(yǎng)過程，是提高學生科研素養(yǎng)最有效的方法。學生根據(jù)實驗室條件和所選取的研究方向來設計研究路線，要求設計過程完全自主。研究路線確定后，學生即可在老師的指導下，獨立進行實驗，實驗結(jié)束后，整理并分析實驗數(shù)據(jù)，完成研究論文的撰寫[4]。

3.3 研究型實驗教學模式的實施效果

經(jīng)實驗研究結(jié)果表明，實驗組在實驗理論以及實驗技能的考核成績上都明顯高于對照組，尤其是在具體的實踐中，對實驗技術(shù)的掌握程度、實驗設計和團隊合作精神的培養(yǎng)等方面，實驗組的表現(xiàn)更為突出。研究型實驗教學模式改變了以授課老師為主體的教學模式，注重學生自主學習能力的培養(yǎng)，激發(fā)了學生學習的積極性，提高了學生的創(chuàng)新思維能力和綜合素質(zhì)。為進一步提高學生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力奠定了基礎，實現(xiàn)了“理論型”教育向“實踐型”教育的轉(zhuǎn)變。

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

[2]朱立成，鄒小明，曾建忠．綜合性生物化學實驗教學改革初探[J]. 基礎醫(yī)學教育，2011，13(3): 263-265．

[3] 彭萬英. 創(chuàng)新性實驗教學模式的構(gòu)件與實施[J]. 遼寧教育學院學報，2001，18(5)：72-74.

[4]吳允平，蔡聲鎮(zhèn)，蘇偉達，等. 學生科技創(chuàng)新實驗室的探索[J]. 實驗室研究與探索，2004，23(1)：97-78.

G642.0

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1674-9308（2014）03-0102-03

10.3969/J.ISSN.1674-9308.2014.03.065