逐步加深的實驗教學方法初步探討

閆苗苗，張彬彬，單長民，于　敏，成　凱，魏光成

（濱州醫學院，山東 煙臺 264003）

隨著社會的發展，醫學院校畢業生就業形勢越來越嚴峻。為了能更好地發揮學生的能動性，本文以生物技術專業學生為研究對象，探討逐步加深的實驗教學方法的可行性。生物技術是一門實驗性很強的學科，實驗教學是培養學生專業技能的重要環節。目前，實驗課程相對獨立，學時短且以驗證性實驗為主，導致學生對實驗沒有系統的理解，不利于綜合知識體系的構建，限制了能動性的發揮。因此，進行生物技術專業實驗教學改革，打破課程之間的壁壘，創建新的實驗教學平臺勢在必行。本文對生物技術專業多學科綜合動物實驗進行探索，旨在構建生物技術專業綜合實驗教學體系，培養創新型、應用型人才。

1　對象和方法

1.1　對象

選取我院2011級和2012級生物技術專業學生為研究對象，隨機選出30名學生作為實驗組，剩下的學生作為對照組。

1.2　實驗教學方法

1.2.1傳統實驗教學方法 對照組采用傳統實驗教學方法，每門課程單獨開設實驗課，且多為驗證性實驗。

1.2.2逐步加深的實驗教學方法 實驗組采用逐步加深的實驗教學方法，根據現有條件將生物技術專業基礎課程和專業課程進行有機整合。對低年級學生進行基礎驗證性實驗指導，使其掌握基本實驗技術；對具備一定實驗技能的較高年級學生進行綜合驗證性實驗指導，使其掌握一定的綜合性實驗技能；對高年級學生進行綜合設計性實驗指導，充分調動其能動性，培養創新能力。本文以兩個方案為例進行探討：（1）以小鼠為對象開展多個有機整合的驗證性實驗，使學生掌握動物實驗基本方法和技能，包括腹腔注射、尾靜脈注射和基本解剖等操作，同時還開展細胞吞噬和小白鼠骨髓染色體的制作兩個綜合實驗，在解剖的同時取出動物肝臟，為動物肝臟DNA提取和PCR實驗做好準備。（2）以細胞培養、凍存和復蘇實驗為基礎，讓學生自行查閱資料并設計實驗。

實驗指導教師應用生物技術專業相關知識引導學生進行思考，認真修改學生設計的實驗，對其可行性進行分析，并按“實驗方案的討論與設計—實驗方案的可行性分析—進行實驗—實驗結果的分析與匯報”步驟組織實施。為保證實驗的順利進行，實驗指導教師在實驗過程中盡量為學生提供全程指導和幫助，出現問題及時解決，以取得好的實驗結果。

1.3　評價方法

設計調查問卷，了解實驗組學生對實驗教學改革的評價，并比較兩組學生在畢業論文成績和答辯時的表現。

1.4　統計分析

采用SPSS 17.0軟件進行統計分析，成績用等級表示，行Wilcoxon秩和檢驗以比較兩組的成績差異，以P＜0.05表示有顯著性差異。

2　結果

2.1　問卷調查結果

調查結果顯示，實驗組90%以上的學生對逐步加深的實驗教學方法和綜合實驗教學設計表示滿意；約90%的學生認為指導教師在設計性實驗中起到至關重要的作用，并且認為由實驗指導教師給出實驗題目及大方向、學生確定方案的指導方式對自己幫助更大（見表 1、2）。

表1　實驗組學生對實驗教學方法的滿意度（%）

表2　實驗組學生對實驗教學方法的主觀評價（%）

2.2　兩組學生畢業論文成績以及答辯表現比較

實驗組學生畢業論文成績明顯高于對照組，這與其在進行綜合設計性實驗時查閱了大量文獻、設計實驗方案、開展實驗操作、分析統計實驗結果是密不可分的。然而，兩組學生在論文答辯時的表現沒有明顯差異，這可能與學生自身表達能力和應變能力有關（見表3）。

表3　兩組學生畢業論文成績與答辯表現比較[n（%）]

3　討論

在提倡素質教育和創新教學的今天，改革實驗教學內容有助于培養學生創新精神和創新能力[1]。轉變教學思路，創新教學體系，優化實驗教學內容，是提高實驗教學水平和培養創新型人才的關鍵[2]。

我們根據生物技術實驗室實際情況，建立逐步加深的“基礎驗證性實驗—綜合驗證性實驗—綜合設計性實驗”教學模式，使學生先掌握基本實驗技能，再對綜合性實驗進行了解，最后開展綜合設計性實驗，主動利用所學知識獨立解決問題，對培養學生創新思維起到很好的作用。由于教學時間和教師研究方向等因素的限制，傳統填鴨式教學具有傳遞的知識量少、知識面窄的缺點，而逐步加深的實驗教學方法能充分調動學生學習主動性。為了更好地設計實驗，學生會主動查閱文獻，并對實驗結果進行分析，有效提升其科研素質。在分組進行綜合性實驗時，為了更好地完成實驗，學生會主動與同組成員進行討論，增強人際交往、溝通協作等能力。

在綜合驗證性實驗設計中，不僅僅要求學生得出實驗結果，還要給其傳遞適量適度使用實驗動物、在滿足實驗的條件下盡量減少實驗動物的使用思想。而在綜合設計性實驗中，學生以癌細胞實驗為基礎，發現加入藥物能夠誘導細胞凋亡，不同學生對此現象設計了不同的實驗方案進行測定。有的學生進行細胞增殖量的檢測、細胞周期的檢測和細胞凋亡量的檢測，有的學生利用分子生物學Western Blot方法進行蛋白含量變化檢測，還有學生設計了自噬相關實驗。實驗改革充分發揮了學生的能動性，同時也暴露出一些問題。例如學生沒有查閱文獻的習慣，有的學生基本實驗操作不過關，這提示教師今后要多注重學生創新思維和基本技能培養[3]；再如很多學生配制試劑時手忙腳亂，對試劑配制需要注意的問題不清楚，這需要教師為學生提供更多鍛煉機會。

實驗教學改革固然有利于學生各方面能力的提升，但也存在一些問題：（1）實驗是連續性的，需要各學科教師合理安排時間、實驗場地和設備；（2）需要指導教師和學生利用課余時間進行實驗研究；（3）教師需要不斷提升自己的理論水平和科研技能。因此，進行實驗教學改革需要多方面的配合，缺少任何一方都無法真正完成。

總之，“基礎驗證性實驗—綜合驗證性實驗—綜合設計性實驗”教學模式有助于培養學生的創新能力和學習主動性，提高生物技術專業教學質量，適應社會需求。此外，本次綜合實驗改革有效整合了生物技術專業各門課程，為今后設計出更多適合多學科綜合實驗教學的實驗項目、完善教學內容、建立我院生物技術專業多學科綜合實驗教學體系奠定了基礎，也為醫學院校其他專業實驗教學改革提供了參考。

參考文獻：

[1]程紅兵，張雄鷹，陳云霞，等.醫學微生物學實驗教學模式改革的探索與實踐[J].中國高等醫學教育，2015（1）：57-58.

[2]侯士聰，邊慶花，馬曉東，等.農林院校有機化學實驗教學的改革[J]．實驗室研究與探索，2011，30（8）：167-169.

[3]楊雪，來麗娜，李瑞燕，等.藥學專業多學科綜合實驗教學的探索與實踐[J].中國高等醫學教育，2015（12）：70-71.