實驗設計競賽在醫(yī)學檢驗技術專業(yè)課程教學中的實施

李江濱，陳 嘉，戴 彤，肖沁韻，劉 琦，李 雪

（廣東醫(yī)科大學，廣東 東莞 523808）

1 傳統(tǒng)實驗教學的弊端

傳統(tǒng)的實驗教學大多是乏味性、停留于課本的機械性教學，許多實驗教師只是帶領學生單一地根據(jù)實驗書本內(nèi)容去做實驗，學生缺乏思考。有些學生僅是看組員做實驗，自己不動手，甚至做完實驗都不知道做了什么實驗，不知道自己究竟在實驗室學到了什么。傳統(tǒng)實驗教學中，實驗試劑已經(jīng)配好待用，實驗目的、原理都淺顯易懂。大部分學生獲取的是短時記憶，成績只是對其短期強化復習的紙上反映。學生主觀能動性低，往往被動獲取相應知識，難以形成知識體系，較難將課本與當代科技發(fā)展相聯(lián)系[1]。

2 實驗設計競賽的意義

為推進教學改革不斷深入，廣東醫(yī)科大學臨床生物化學教研室自2006年以來連續(xù)進行了實驗設計競賽，收到了良好的教學效果。

對學校而言，有助于落實教育改革方案，發(fā)現(xiàn)教學漏洞，優(yōu)化教學體系，構建具有現(xiàn)代教育特色的教育模式。通過教師引導學生進行自主學習的教學方式，提高教學質(zhì)量和學生素質(zhì)，培育高素質(zhì)、高水平、高能力的“三高”優(yōu)秀醫(yī)學人才[2]。

對教師而言，減小了教師在教學中所占比重，教師從多講向少說轉(zhuǎn)變，注重引導學生自主學習。實驗設計涵蓋范圍較廣，包括儀器、試劑、材料等。教師需要主動查閱相應的文獻資料，擴大知識面。當遇到自身無法解決的問題時，教師間通過溝通交流想法，解決問題，這既能調(diào)動教師積極性，還能促進教師間就教育方法進行交流，培養(yǎng)教師科研思想，提高教師科研水平[3-4]。

對學生而言，能有效提高綜合素質(zhì)。設計實驗需要回憶書本知識，從淺層了解到深層探索，理解、復習所學知識，調(diào)動主觀能動性，提高獨立思考能力。在設計實驗前需查閱大量文獻，確定實驗方案，鍛煉文獻檢索能力以及時間安排能力。實驗設計的原理、目的、意義、材料選擇、儀器選取等對學生來說都是挑戰(zhàn)，能調(diào)動學生學習主動性。實驗設計競賽的開展，能將索然無味的實驗課堂教學轉(zhuǎn)變?yōu)樾蜗笊鷦拥膶嶒炘O計。實驗設計要求學生全面分析每一步操作可能出現(xiàn)的問題以及解決辦法，之后通過小組討論，不斷發(fā)現(xiàn)新問題，提出新問題并解決，從而提高團隊協(xié)作能力、交流能力、表達能力。通過制作PPT和設計書，學生熟悉Office軟件、頁面設計及文本格式方面知識。比賽時的PPT講解，能考驗學生主持、口頭表達以及臨場發(fā)揮和應對能力[5-6]。

3 實施過程

3.1 布置任務與培訓

實驗前準備包括課題確定、文獻資料查閱、設計實驗、實驗設計書和PPT制作、準備答辯。由授課教師發(fā)布競賽通知并且進行賽前解說。解說內(nèi)容包括組別安排、課題確定、實驗設計思路、文獻檢索、PPT制作格式和答辯技巧等。

3.1.1 組別安排 由4～5名學生組成一個小組，一個班分為若干組。

3.1.2 課題確定 如選擇易獲取、價格相對便宜、容易提純的材料等。

3.1.3 實驗設計思路 所選材料要與教學內(nèi)容相符，實驗原理和方法以課本內(nèi)容為基礎，實驗儀器在學校提供的范圍內(nèi)選取。

3.1.4 文獻檢索 通過校園網(wǎng)圖書館進入萬方、中國知網(wǎng)等查閱文獻，步驟為：搜索主題或者關鍵詞→選擇期刊/文獻/博士碩士論文等→進行檢索→下載論文/文獻/期刊→通過篩選的資料確定設計思路，依照相關文獻制訂實驗方案。

3.2 學生課題確定和文獻查閱

學生通過1～2周的時間進行文獻查閱，分析實驗中該物質(zhì)提取所需儀器，學校是否能夠提供，濃度測量是否困難，試劑是否昂貴、無毒，操作是否無害，應用是否廣泛。預測實驗經(jīng)費及其可能存在的問題，最后擇優(yōu)確定主題。選定幾篇具有代表性的文獻作為設計參考。

3.3 設計實驗

3.3.1 主題初定 學生依據(jù)書本和權威文獻，制訂初步的實驗方案：初定主題、原理、實驗意義、實驗方法、預期結果、數(shù)據(jù)處理、結果的可能性分析。

3.3.2 確立實驗步驟 學生進行小組討論，最終得出最優(yōu)解決方案。

3.3.3 預期結果和數(shù)據(jù)分析 探討實驗中可能出現(xiàn)的結果（成功或者失敗），實驗成功說明整體可操作性比較強；假若實驗失敗，探討失敗原因。接著對實驗進行預期數(shù)據(jù)分析，制作表格，用于后期分析，并用圖形描述實驗數(shù)據(jù)的變化趨勢。

3.3.4 PPT以及實驗設計書制作 根據(jù)教師要求制作PPT與實驗設計書，學生在制作過程中熟悉Office相關操作。PPT中補充適當?shù)谋砀窈蛨D形，用于闡述實驗操作步驟以及結果。

3.4 初賽

賽前通過抽簽決定比賽的出場順序，各組學生依次進行PPT展示及答辯。每組展示時間為10分鐘，答辯時間為5分鐘。每組PPT介紹人對PPT的標題、課題背景、選取該課題的原因及研究結果進行講解，重點介紹實驗過程，其次是創(chuàng)新性和可行性部分。PPT展示完畢后，學生進行激烈討論。其他組學生踴躍發(fā)言，從不同角度對PPT上的材料來源、實驗步驟、濃度設定、實驗意義提出疑問。答辯人員通過回答相應問題，讓聽眾充分了解其實驗。每組答辯完成后，由教師歸納總結，并選出進入決賽的小組。

3.5 決賽

各決賽參賽組進一步完善實驗設計和PPT，使答辯人員講解更熟練、更簡潔、更生動，同時要求答辯人員統(tǒng)一著裝。除授課教師外，還可邀請學校專家及學院領導擔任評委嘉賓，對各小組實驗設計進行評分。

4 實施效果

實驗設計競賽的開展，彌補了教師教學方式的不足，營造了良好的教學氣氛，緩解了教師教學壓力，教師還可以借機更新自身知識，提高對學科進展的認識。實驗設計競賽給學生提供了能力展現(xiàn)的平臺，有利于提高學生動手能力、應變能力和操作能力。對于競賽中的某些設計，一些學生甚至申報了課題并進行實質(zhì)性研究，最后發(fā)表了相關研究論文。通過實驗設計競賽，學生對臨床生物化學與分子生物學檢驗技術的學習興趣明顯提高。在后續(xù)的實驗課中，學生不再只盯著課本操作，會不斷深思和提出問題，由被動學習轉(zhuǎn)化為主動學習，與教師進行問題交流的次數(shù)明顯增加，課堂氣氛逐步活躍。

5 存在的問題

（1）時間和精力投入較多。實驗設計競賽對于教師而言，需要花費較多時間查閱資料和評閱設計方案；對學生而言，實驗設計難度大，學生知識面較窄，花費時間較多，還要在兼顧其他課程學習的同時完成實驗設計任務，而這便需要其投入更多時間和精力。（2）學生設計的實驗多種多樣，有些實驗需要的儀器較多且相對精密度高，學校的儀器主要用于教學，較難找到符合條件的儀器設備。（3）學生的某些實驗設想不切實際，花費金額過高；某些實驗過于追求創(chuàng)新性，沒有體現(xiàn)實驗的可行性和連貫性，導致實驗無法正常進行等都是常見問題。

6 展望

隨著教育改革不斷深入，教學方式逐漸多元化。實驗設計競賽是一種能全面提升學生能力的教學方式，將其融入各學科教學中，有利于提高學生創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)。雖然實驗設計競賽還存在各種問題，但是總體而言對教師和學生綜合素質(zhì)提高與動手能力增強起到了積極作用，在培養(yǎng)創(chuàng)新型人才方面具有較好的引導作用。