李 晶,王迪迪,樸金花,孫 潔
(佳木斯大學基礎醫學院,黑龍江 佳木斯 154007)
生物化學是一門專業基礎課,是聯系基礎醫學和臨床醫學的橋梁,具有很強的實踐性。而實驗課是教學過程的主要環節,對于培養學生創造性思維和實踐技能具有重要作用。所謂綜合設計性實驗是由教師給出實驗目的要求和實驗條件,由學生結合已學的理論課程及實踐知識,自行設計實驗方案并完成實驗[1]。與傳統的驗證性實驗教學對比,綜合設計性實驗更加注重鍛煉學生的實踐能力,激發學生的創造性思維,培養學生的創新能力,提高學生分析問題和解決問題的能力[2]。目前我院生化實驗由于多方面條件的限制,還未廣泛開展綜合設計性實驗教學模式,本人在2012級臨床本科生中選擇一實驗小組,初步實踐綜合設計性實驗教學,現和大家分享交流。
由于本學科針對的是大學二年級的學生,學生對基礎醫學的基本理論知識掌握的還不夠全面,所以在開設綜合設計性實驗之前,要有一段生化理論知識的學習。生化實驗課總學時是44學時,在前20學時,重點講授生化的基本實驗技術,例如分光光度法、電泳技術、層析技術、離心技術和酶學技術等,讓學生從整體角度認識生化實驗內容和相關技術,掌握實驗技能。再以一些基礎性實驗讓學生預先了解生化技術的基本原理和應用特點,學會一些常規儀器的使用,例如分光光度計、微量移液器、電泳儀、離心機等。
在有了一定基礎理論知識的前提下,提出教學目的,以核酸的提取、分離和定量測定為實驗內容,通過實驗的設計和實施,促進學生深入理解核酸的理化性質。
該實驗小組28人,根據實驗目的分工協作,自由分組,每小組4人,共同擬定實驗方案。
教師確定實驗主題后,提前一周告訴學生,本次實驗為核酸的提取、分離和定量測定,適當解釋該實驗內容所涉及的理論知識,使學生明確該實驗包括哪些基本原理,需要通過哪些方法解決,現有的實驗條件有哪些,做到心中有數。學生以小組為單位,圍繞主題通過書籍、網絡查閱文獻,根據現有的實驗條件確定實施方案。由于實驗室開放時間和課程安排的限制,此次實驗分兩次實驗課課內實施。每次先由各小組報告自己的實驗設計,大家一起討論分析該設計的科學性和可行性,對其論證和修改,然后各小組從實驗材料的準備、試劑的配制、樣品的測定進行實驗操作。實驗結束后,大家一起分析討論實驗結果,對出現的現象進行分析,然后書寫實驗報告,包括實驗目的、對實驗原理的理解、操作步驟,所使用的儀器和材料、現象結果、分析討論和參考文獻等。
目前生化實驗內容多屬于驗證性實驗,學生無法提前預知實驗課內容,要當堂實驗課才知道,這樣學生不可能預習,上課時,老師只是用大約20~30min的時間來講解其基本原理和注意事項,學生第一次接觸實驗內容,很難透徹地理解實驗的原理和方法,需要多一些時間去思考,去領會貫通,否則無法消化。在這種教學模式下,我們經常會看到很多學生不喜歡做實驗,甚至睡覺或玩手機,他們覺得實驗枯燥無味,學生多處于盲目被動的應付狀態,為的只是分數。而開設綜合設計性實驗,能夠充分調動學生的主動性和積極性,首先提前告知實驗內容,學生可以利用課余時間去查閱書刊、文獻或者上網查閱相關資料,自行設計方案,這樣,在實驗前學生有足夠的時間思考,能培養他們獨立思考的能力,同時通過多種媒介,學到了更多書本上沒有的知識,領會生物化學領域最前沿的理論和技術,應用于傳統實驗中改良其方法,這就是創新。
在綜合設計性實驗中,學生是教學的主體,沒有人可以偷懶,實驗小組內部分工合作,共同完成實驗內容。每個人都有自己的職責,都不想實驗在自己負責的環節上出錯,都會用心觀察,動手操作,學生的動手能力和觀察能力得到很大的提升。同學們能相互配合、相互合作,形成良好的團隊精神。
綜合設計性實驗教學模式對教師來說是一種全新的挑戰,教師不再是教學的主體,改變了在傳統教學中教師授課為主的形式,要求教師要有一定的教學藝術和技巧,充分調動學生的學習熱情,激發學生認識和分析問題的興趣,這實際上是對學生思考問題和創新思維的潛在培養。要求教師要有更高的科研學術水平,完善生物化學綜合性實驗教學體系,更新重組教學內容。教師需要對實驗進行深入思考,對設計的方案要進行可行性評估,對課堂中出現的問題要做到提前預知、及時解決,合理有效的組織學生開展實驗。
由于實驗室條件的限制、實驗課程整體安排和綜合實驗教學經驗的不足,此次綜合設計性實驗只是初步摸索,還需要從各方面完善。但通過此次實驗的開展,學生對生化實驗有了濃厚的學習興趣,改變了傳統枯燥、乏味的學習模式。使學生充分了解實驗思路和實驗技術,并能對實驗結果能夠進行正確的分析,養成嚴謹的科學態度。更為主要的是加強了學生對問題的思考、分析和解決的能力,為培養現代大學生的創新能力和科研素養打下基礎。
[1]徐金瑞,鄭傳進,黃建蓉,等.綜合設計性實驗模式在食品生物技術課程中的應用實踐[J].廣東化工,2010,37(11):188-189
[2]王慶松,孫林,侯燕芝.淺談綜合設計性實驗在醫學生物學教育中的實踐[J].繼續醫學教育,2013,27(2):37-39