許麗輝,賀 文,何 強,羅湘衡,孫紹光,尚丹丹,高 媛,韓 梅
(河北醫(yī)科大學(xué):A.生物化學(xué)與分子生物學(xué)教研室;B.第二附屬醫(yī)院,河北 石家莊 050017)
生物化學(xué)是高等醫(yī)學(xué)院校的主干基礎(chǔ)課程之一。主要研究生物分子在體內(nèi)的表達(dá)調(diào)控過程和生物化學(xué)反應(yīng),是認(rèn)識疾病的發(fā)病機制、演變過程和臨床治療的核心。生物化學(xué)是一門實踐性很強的課程,實驗教學(xué)對鞏固學(xué)生的課堂理論知識、提高學(xué)生的操作技能、培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度以及獨立分析問題與解決問題的能力都起到了極其重要的作用[1]。生物化學(xué)實驗教學(xué)過程不僅可加強理論與實踐的結(jié)合,鞏固基礎(chǔ)知識,培養(yǎng)操作技能,更是培養(yǎng)醫(yī)學(xué)生科研能力,創(chuàng)新能力和整體素質(zhì)的重要渠道。適應(yīng)學(xué)科發(fā)展, 開展生化實驗教學(xué)改革, 不斷提高生化實驗教學(xué)質(zhì)量, 始終是擺在生化教師面前的重要課題之一。
長期以來,我國大多數(shù)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)學(xué)科的實驗課程多為理論課程的附屬結(jié)構(gòu), 簡單驗證性實驗、基礎(chǔ)操作培養(yǎng)的實驗較多[2-3]。近幾年,生物化學(xué)綜合性實驗、設(shè)計性實驗雖在不斷增加,但開放性實驗課還很少。 教學(xué)形式則主要是教師講授實驗?zāi)康?、原理、材料、方法和步驟,學(xué)生按照教師講授或?qū)嶒灲滩纳系膶嶒灢襟E機械的重復(fù),實驗報告100%復(fù)制實驗指導(dǎo)書,每次課下來學(xué)生沒有多少新的收獲。長此以往,學(xué)生的思維變得陳舊而僵化。因此深化教育體制改革的關(guān)鍵是大力推行素質(zhì)教育,而素質(zhì)教育的根本則是創(chuàng)新教育。為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維、科研素質(zhì)和綜合能力, 充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和創(chuàng)造性[3],探索一條能夠充分提高實驗教學(xué)質(zhì)量的途經(jīng),從2011年起,作者所在教研室對河北醫(yī)科大學(xué)各專業(yè)本科班學(xué)生的生物化學(xué)實驗教學(xué)進(jìn)行了改革嘗試,在常規(guī)的生化實驗教學(xué)課程以外,增加了開放實驗教學(xué)的內(nèi)容,學(xué)生根據(jù)自己的興趣自愿參加。經(jīng)過兩年的嘗試,這種教學(xué)形式收到了很好的教學(xué)效果。
優(yōu)秀的實驗教學(xué)內(nèi)容是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的重要載體[4], 對于提高學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性, 拓寬學(xué)生思維, 提高學(xué)生動手能力, 培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識有重要作用。開放性實驗內(nèi)容的選擇十分重要, 應(yīng)具有新穎性、可操作性和綜合性。不僅要讓學(xué)生掌握生物化學(xué)的實驗操作技術(shù), 更重要的是選取能充分聯(lián)系實際的實驗主題, 從而更好地培養(yǎng)學(xué)生對實驗的興趣, 充分發(fā)揮學(xué)習(xí)的主動性,讓學(xué)生從“要我學(xué)”的狀態(tài)改變?yōu)椤拔乙獙W(xué)”。因此,設(shè)計了三個實驗內(nèi)容進(jìn)行了嘗試,分別是“揭秘降血糖飲食”、“運動對糖供能途徑影響的探索”、“進(jìn)食對脂代謝途徑的影響”。每個實驗內(nèi)容沒有任何條框束縛,而是讓學(xué)生自主設(shè)計,將書本知識與實際運用聯(lián)系起來,通過研究日常飲食和各式運動,這種與我們生活息息相關(guān)的事情與代謝的關(guān)系,增強了學(xué)生對于生化學(xué)習(xí)的興趣,培養(yǎng)了學(xué)生一定的科研思維與科研能力。
開放性實驗課安排學(xué)生利用晚上自習(xí)時間來完成。教師在實驗課的前四周給出實驗題目, 學(xué)生根據(jù)實驗題目, 帶著問題通過網(wǎng)絡(luò)、圖書館等多種渠道查閱資料和文獻(xiàn),揣摩實驗?zāi)康?,深挖實驗原理,分析實驗步驟。通過這個過程,學(xué)生的搜集信息,加工整合信息的能力有了很大提高,,這也就是基礎(chǔ)科研素養(yǎng)的培養(yǎng)過程,這對以后學(xué)生的自學(xué)及終身學(xué)習(xí)都有很大幫助。素質(zhì)教育應(yīng)是個性張揚與能力訓(xùn)練的完美結(jié)合。所以我們鼓勵學(xué)生敢于質(zhì)疑,敢于想象,敢于創(chuàng)新,盡可能的提出各種設(shè)想,并要求學(xué)生自行設(shè)計整個實驗方案。第一次實驗課時,以3-4人為一個小組對實驗方案進(jìn)行討論。在此過程中, 指導(dǎo)教師對學(xué)生所設(shè)計的實驗方案進(jìn)行點評,對在設(shè)計中出現(xiàn)的好的思路和方案給予肯定和鼓勵,對其中存在的問題與學(xué)生交流,在師生的共同參與下,通過討論、改進(jìn)并確定具有科學(xué)性和可行性的最佳實驗方案。
第二次實驗課開始, 學(xué)生即以實驗小組為單位, 在教師的指導(dǎo)下獨立自主地進(jìn)行實驗操作。組內(nèi)分工合作,組間互助競爭。學(xué)生在這一過程中,學(xué)會了團(tuán)結(jié)協(xié)作,也學(xué)會了以謙恭的態(tài)度向別人學(xué)習(xí)。在合作和競爭中共同進(jìn)步,共同提高。學(xué)生從試劑的配制開始直至最后對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、總結(jié),要求學(xué)生每一個環(huán)節(jié)都要親自動手,而且其結(jié)果要真實可靠,并及時加以記錄, 這使學(xué)生對科研工作的嚴(yán)謹(jǐn)性、實事求是的客觀性有了感性認(rèn)識。在此過程中, 教師采用互動式、啟發(fā)式教學(xué)方式針對實驗原理和關(guān)鍵實驗步驟進(jìn)行講解, 在教師的引導(dǎo)下長久束縛學(xué)生的固定思維模式及學(xué)習(xí)習(xí)慣會被動搖,課上就不再是消極的等著教師“灌”,而是積極的主動去發(fā)現(xiàn)問題,解決問題,學(xué)生在做中學(xué)、在嘗試中學(xué)、在體驗中學(xué)、在提問中學(xué),這樣可極大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,使學(xué)生的主觀能動性得以充分發(fā)揮。每個實驗內(nèi)容具體操作時分兩次實驗課完成,每次實驗課3個學(xué)時。實驗完成后,要求各小組提交一份實驗報告, 引導(dǎo)學(xué)生打破思維定勢,實驗報告的格式可以不拘泥于任何一種形式。學(xué)生通過實驗報告的撰寫可以從頭梳理已經(jīng)學(xué)過做過的知識和技能,通過對整個實驗流程的回顧和發(fā)散性、聯(lián)系性地思考總結(jié), 不僅可以鞏固加深基礎(chǔ)理論知識和實驗操作技能, 還能激發(fā)學(xué)生的想象力,發(fā)現(xiàn)新問題,提出新觀點, 提高了學(xué)生分析和解決問題的能力,培養(yǎng)了創(chuàng)新思維。
這種實驗教學(xué)過程的設(shè)計,有機地將教學(xué)過程劃分成若干段落,使整個教學(xué)過程鋪設(shè)成一條通往知識高峰的階梯。通過了解課題→提出問題→查閱資料→設(shè)計實驗→共同論證→開展實驗→總結(jié)反思→完成實驗報告,使學(xué)生經(jīng)歷一般科研過程的訓(xùn)練,掌握實驗的總體設(shè)計、實驗方法的選擇以及實驗數(shù)據(jù)的采集、處理、分析和綜合能力[5]。整個教學(xué)過程,盡量擴(kuò)大學(xué)生活動的空間。教師創(chuàng)設(shè)學(xué)生獲取知識、掌握技能的情境并及時調(diào)整控制,讓學(xué)生在參與過程中拾級攀登,這種教學(xué)模式大大激發(fā)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣和能力, 使學(xué)生在獲取知識的同時還掌握了科學(xué)探究的思維方法,體會到了一種求知的快感。與傳統(tǒng)的驗證性實驗相比, 更好地調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。
隨著實驗教學(xué)改革向縱深發(fā)展,如何使學(xué)生積極主動地參與實驗[6],改變學(xué)生在實驗中的被動地位,發(fā)展學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)創(chuàng)造能力,掌握科學(xué)探究的思維方法,突現(xiàn)素質(zhì)教育的主渠道作用,已然是教師的共識和追求。而教師是提高實驗教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵[3]。所以選擇經(jīng)驗豐富、好學(xué)上進(jìn)、扎實肯干、精力充沛,有著良好的科研素質(zhì)和溝通能力,過硬的實驗操作技能的中青年教師任教。
教師必須在課前做好充分的準(zhǔn)備。在集體備課時討論可能出現(xiàn)的各種實驗方案,每種實驗方案的可行性及需要用到的試劑及儀器設(shè)備,具體實驗操作中可能出現(xiàn)的問題, 實驗時間安排的合理性以及在實驗過程中如何調(diào)動學(xué)生的積極性等問題,從而確保實驗的效果。
教師在實驗過程中要起引導(dǎo)作用,為學(xué)生服務(wù),由學(xué)生唱主角,實驗過程中教師應(yīng)不停的巡視,及時發(fā)現(xiàn)問題,提出質(zhì)疑,把問題交給學(xué)生,啟發(fā)學(xué)生去思考,尋找解決問題的方法。及時糾正實驗中學(xué)生的錯誤操作,督促每一名學(xué)生參加到實驗中,進(jìn)入到角色里,而不是袖手旁觀。通過師生間接觸形成的學(xué)生與教師的雙向信息交流,不斷努力地將教學(xué)引向深入,充分發(fā)揮學(xué)生自己的主觀能動性和科學(xué)的思維方式,培養(yǎng)他們的動手能力和獨立工作的能力,以及獨立分析問題和解決問題的能力。
教師在實驗結(jié)束后做總結(jié),讓學(xué)生按組對實驗中觀察到的現(xiàn)象和存在的問題進(jìn)行討論,通過教師的質(zhì)疑和啟發(fā)分析,培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維、科研意識和創(chuàng)新能力。在教師的引導(dǎo)下,讓學(xué)生由以前單純的被動接受教育者轉(zhuǎn)變成為真正的課堂主人,讓他們能最大限度發(fā)揮各自的主觀能動性, 進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。
生物化學(xué)開放性實驗教學(xué)在全體師生的共同努力下,已經(jīng)連續(xù)試行了兩年。 實驗過程完整、結(jié)果明顯、教學(xué)效果良好。學(xué)生在每一次看到結(jié)果時都興奮異常、極大地提高了學(xué)習(xí)的積極性。讓有興趣有余力的學(xué)生得到了更好的訓(xùn)練,科研素養(yǎng)、創(chuàng)新思維和動手能力有了很大提高。而且還提高了實驗室和實驗設(shè)備的利用率。
開放性實驗課是常規(guī)生化實驗課的一個補充和完善,并不能替代常規(guī)實驗課程。由于師生互動較多,在帶教教師的指導(dǎo)下以科研實驗的方式進(jìn)行, 所以只能在小范圍內(nèi)開展,參加實驗的學(xué)生人數(shù)受到限制。另外,開設(shè)開放性實驗所需的經(jīng)費來源需要解決,而且開放性實驗課的內(nèi)容也尚需進(jìn)一步完善??傊诮窈蠊ぷ髦? 還需進(jìn)一步探索和創(chuàng)新, 將生物化學(xué)實驗教學(xué)提高到新的水平。
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