劉 輝,王 萍,余方流,陳 京,董 群 (皖南醫(yī)學院醫(yī)學免疫學教研室, 蕪湖 241002)
大學生探究與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)不僅可以直接推動社會科技的發(fā)展,而且是維系社會科技可持續(xù)發(fā)展的源泉[1]。高等醫(yī)學教育體系應該讓探究、發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新成為教學活動的中心。實驗教學作為高等醫(yī)學教育的重要組成部分,也已經(jīng)成為探究與創(chuàng)新能力培養(yǎng)的重要途徑。
免疫學作為引導21世紀生命科學發(fā)展的三大前沿學科之一,已深入到基礎醫(yī)學與臨床醫(yī)學的各個領域,免疫學知識的構(gòu)建對生物醫(yī)學人才的綜合素質(zhì)、實踐能力有著重要意義[2]。免疫學實驗教學自然也應該成為學生探究與創(chuàng)新能力培養(yǎng)的重要途徑之一。
“主導-主體”(簡稱“雙主”)教學結(jié)構(gòu)是汲取夸美紐斯開創(chuàng)的“以教師為中心”和基于建構(gòu)主義的“以學生為中心”兩種教學結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢,提倡學教并重[3,4]。其核心在于既要發(fā)揮教師的主導作用,又要充分體現(xiàn)學生的主體作用。學生不再是知識的被動接受者,而是意義的主動建構(gòu)者,是學習的主體。教師不再是知識的傳授者、灌輸者,而是學生意義建構(gòu)的幫助者,并對學習過程進行引導使之朝有利于意義建構(gòu)的方向發(fā)展,是學習的主導。
所謂探究,探即“發(fā)現(xiàn)問題”,究即“解決問題”。根據(jù)美國國家科學教育標準的表述,探究性教學是對“科學探究”的探究,即讓學生像科學家從事科學研究那樣來學習科學,領悟科研的真諦[5]。
基于“雙主”結(jié)構(gòu)的探究性教學是在教師指導下,從問題或任務出發(fā),學生自主探究,以獲得知識和技能、培養(yǎng)綜合素質(zhì)、培養(yǎng)情感體驗為目的的教學方式。
探究性實驗是探究性教學的一個重要組成部分。在教師的指導下,學生通過科學實驗,探究未知的生命現(xiàn)象或原理,并對自己的實驗能夠進行科學的解釋、分析,從而上升為理性認識,得出科學的結(jié)論。
結(jié)合本教研室的兩個科研方向(生殖免疫、感染免疫),利用現(xiàn)有教學與科研資源,近年來,針對臨床醫(yī)學等本科專業(yè)的醫(yī)學生陸續(xù)開展了醫(yī)學免疫學探究性實驗教學,并取得了良好的教學效果。
2.1 教學準備 探究性實驗教學前期,我們做了大量的準備工作。多次組織全體教研室成員進行教學大討論,就教學的思路、具體操作、可行性等方面作了論證和交流,制定了具體的操作方案并實施。
修訂實驗教材:修訂了《醫(yī)學免疫學實驗教學大綱》,重新編寫了《醫(yī)學免疫學實驗指導》、編制了《免疫學探究性實驗立題報告》。
舉行實驗集體備課:所有實驗指導教師和實驗技術人員均參加,由實驗總管提出實驗方案,共同討論實驗教學總的安排、教學中所要解決和注意的問題等。
舉行實驗輔導講座:提前3-4周舉行探究性實驗輔導講座,向?qū)W生介紹探究性實驗的概念、要求、方法,布置選題范圍,指導學生了解查找文獻和撰寫開題報告的方法。
舉行師生座談會:在探究性實驗開始前兩周,舉行一次師生座談會,由全體教研室人員(包括教研室主任、實驗總管、實驗指導教師、實驗技術教師)和每班的學生代表參加。進一步傳達實驗要求,傾聽和交流對實驗教學的想法。
完善實驗室開放和實驗儀器材料應用計劃:由實驗技術人員針對所開設的探究性實驗需要的實驗儀器材料作重新安排、認定,制定實驗室開放計劃,以保證實驗的順利和質(zhì)量。
2.2 教學過程 成立學生探究性實驗小組:通過前期的充分準備,教師已經(jīng)給定選題范圍和實驗條件,學生根據(jù)教師的要求和期限,結(jié)合自己的興趣,自愿組合,以4-5名學生組成一個探究性實驗小組。
查閱文獻,撰寫開題報告:在教師的指導下,小組各成員分工合作,針對自己感興趣的領域,查找閱讀大量文獻,然后開展第一次小組討論,小組各成員暢談閱讀文獻的感受和收獲,提出自己的問題。遴選1-2個有價值的問題或假設,縮小范圍,再次查閱相關文獻,匯集查閱結(jié)果,開展第二次小組討論,在教師指導下斟酌完善問題或假設,立題。針對所立題目,第三次查閱文獻,選定實驗內(nèi)容,自主設計實驗方案,撰寫開題報告。
實驗指導教師匯總實驗設計方案后,并逐個認真審閱,課堂討論開題報告,結(jié)合本教研室條件,從科學性、創(chuàng)新性、可行性等方面篩選出優(yōu)秀的課題,開展科學實驗。整個過程中,學生在教師的指導下,組員之間分工明確,互相協(xié)助。學生始終處于主體地位,教師作為主導者。
開展實驗,記錄、分析實驗結(jié)果:教師指導下,學生獨立設計、操作、完成實驗,對實驗過程中遇到的問題先自己解決,解決不了的問題與教師溝通,共同討論解決。教師和實驗技術人員在實驗過程中巡回檢查,負責實驗監(jiān)督,并及時解決學生實驗中提出的問題。要求學生作詳細的實驗記錄,無論實驗是否達到預期結(jié)果都要認真記錄實驗結(jié)果,對實驗結(jié)果和數(shù)據(jù)及時討論分析總結(jié)。
撰寫結(jié)題報告和科研論文:實驗結(jié)束,要求學生撰寫結(jié)題報告,總結(jié)經(jīng)驗和教訓。對于具有一定創(chuàng)新性的科研思路和實驗結(jié)果,教師指導學生撰寫科研論文。
在教學實踐過程中,我們體會到,探究性實驗教學不僅是學生獲得知識和技能的重要途徑,培養(yǎng)了學生的自學、交流、表達能力、創(chuàng)新意識和團隊精神,提高了學生綜合素質(zhì)。同時,也提高了教師的責任意識和業(yè)務素質(zhì)。
3.1 培養(yǎng)了學生綜合能力 通過開展問卷調(diào)查和師生座談反饋,探究性實驗教學得到了學生的認可。學生反映通過一系列科研環(huán)節(jié)的培訓,極大地激發(fā)了學習興趣和科研熱情。有學生評價:探究性實驗具有挑戰(zhàn)性、趣味性,開闊了眼界,拓展了知識,培養(yǎng)了科研意識和科研思維,提高了分析問題、解決問題的能力。整個探究過程充滿豐富的情感體驗,體驗到科研工作的辛苦、失敗的困惑、成功的喜悅、強烈的責任感、合作意識,師生互動氛圍濃厚。探究性實驗突出了學生在實驗教學中的主體地位,讓學生親身經(jīng)歷實驗過程對未知結(jié)論的探究,并激發(fā)了學生對所學知識的濃厚興趣,培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新意識,初步形成科學態(tài)度和科學方法,提高了學生的觀察、分析和解決問題的能力。通過探究性學習,涌現(xiàn)出許多對科研產(chǎn)生濃厚興趣的學生,兩年來先后有6個免疫學探究性實驗項目獲得學院大學生科研基金資助,撰寫并公開發(fā)表綜述和科研論文5篇。獲挑戰(zhàn)杯大學生課外學術科技作品競賽校級一等獎1項,二等獎2項。探究性實驗小組成員因在科研意識和能力上表現(xiàn)出優(yōu)良素質(zhì),后來部分學生分別被中山醫(yī)科大學、南方醫(yī)科大學等高校錄取為碩士研究生,其中一位學生被北京大學破格錄取為碩博連讀研究生。
3.2 提高了教師素質(zhì) 探究性實驗充分調(diào)動了教師投入教學的熱情和積極性。課內(nèi)課外,學生之間的交流、學生和教師的交流互動都達到前所未有的熱烈狀態(tài),在指導學生的同時,教師和實驗技術人員的自身素質(zhì)也在提高。因為面對學生們各種不同題材、不同風格的課題設計,不僅要求教師具有本專業(yè)扎實的理論基礎和實驗技能,而且還要查閱文獻資料,掌握相關領域的研究前沿動態(tài),不斷充實自己,這樣指導學生才能游刃有余。另外,學生們思維活躍,敢于探索未知,有強烈的好奇心,無形中給思維定勢的教師又注入新的科研活力。
雖然探究性實驗教學的開展帶來了生機勃勃的教學效果,但也存在諸多問題。因為探究性實驗教學周期長,對實驗條件、教學經(jīng)費、師資力量要求很高,大規(guī)模地開展探究性教學受到諸多限制,有很多學有余力、科研興趣濃厚的學生被拒之門外。教師付出的工作量是巨大的,隱形的,不好計算,常常是無償付出,如何保持教師長期參與的積極性也是個問題。
傳統(tǒng)的免疫學實驗教學,學生按照教師設計好的實驗方案進行實驗,只是驗證理論,學習基本的實驗操作方法。學生并沒有參與實驗設計,始終處于被動服從地位,學習興趣不高,主動意識不強。而建立在“雙主”教學結(jié)構(gòu)下的探究性學習,學生才能成為學習的主體,同時,必須有教師的主導,遵循學教并重。一味地強調(diào)學生的主體作用,探究性學習會變得盲目、失控,偏離教學目標;而單方面強調(diào)教師的主導作用,又會讓探究學習限于被動、教條,達不到探究性教學目的。在醫(yī)學免疫學探究性實驗教學中,學生不是面對現(xiàn)成的陳述性知識和實驗程序,而是面對具有一定挑戰(zhàn)性的問題或任務,需要通過自主的、多樣化的探究活動來回答問題或完成任務。這充分給了學生思維的空間和實驗設計的自主性。是培養(yǎng)學生探究與創(chuàng)新能力的重要途徑之一。
[1]王本東.美國研究型大學地區(qū)經(jīng)濟貢獻評估及其啟示[J].比較教育研究,2005,(9):21 -24.
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[3]何克抗.教學結(jié)構(gòu)理論與教學深化改革[J].電化教育研究,2007,(7):5 -10.
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[5]馬峰,徐學偉.“探究性教學”解析[J].生物學雜志,2004,21(4):52-54.