徐 煌，任湘鵬，劉托平，韓 冬

(嘉興學院 醫(yī)學院，浙江嘉興314001)

創(chuàng)新能力是指個體在學習科學知識、解決科學問題和科學創(chuàng)造活動中，產生的某種新穎、獨特、有社會或個人價值的思維成果的能力。生物化學是人類認識生命現象本質的學科，生物化學對生命本質的探索過程本身就是科學家解決科學問題、進行科學創(chuàng)新的過程，生物化學的學科知識更新就是人類創(chuàng)新能力的集中體現。[1-6]因此，將生物化學教學與學生科研活動結合有助于培養(yǎng)學生的科學思維，更好地發(fā)現問題、分析問題、解決問題。[7]本文從生物化學課程特點和教學設計視角出發(fā)，采用“基于學科前沿案例的三步階梯”教學模式開展創(chuàng)新能力培養(yǎng)的教學實踐，將創(chuàng)新理念及創(chuàng)新思維引入課堂教學，使學生通過依次攀登知識重構-邏輯重建-思維重塑三步階梯，完成夯實知識-突破觀念-遷移創(chuàng)新并最終實現創(chuàng)新能力的提升，希望為專業(yè)基礎課程開展創(chuàng)新能力培養(yǎng)提供借鑒。

一、研究對象與案例選擇

(一)研究對象

隨機抽取2018級嘉興學院臨床醫(yī)學專業(yè)本科生254人，隨機分為兩組，分別作為觀察組和對照組，其中觀察組129人，對照組125人。觀察組在96學時的生物化學課堂教學中，分階段開展 “基于學科前沿案例的三步階梯”教學，對照組則采用常規(guī)教學模式開展教學。

(二)學科前沿案例選擇

生物化學學科前沿案例是本學科發(fā)展的最新進展，學科前沿案例與基礎知識連接緊密，有廣闊的臨床應用前景。在課堂教學中講授相關科研前沿成果，有助于學生在掌握基本知識的同時豐富學生對該知識的認識、理解與深化，培養(yǎng)學生科學的思維方式。為更好地培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維能力，在選擇學科前沿案例時應遵循5點原則：1)引入具有突破性的學科最新研究激發(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識；2)學科前沿案例要與教學密切聯系，引導學生進行知識重構邏輯重建，為創(chuàng)新能力培養(yǎng)夯實基礎；3)學科前沿案例要與臨床醫(yī)學關聯密切，便于激發(fā)學生思考與討論；4)學科前沿案例要有廣闊的應用價值，便于學生進行遷移創(chuàng)新；5)介紹中國科學家的研究成就，以培養(yǎng)學生的民族自信。具體見表1所示。

表1 生物化學學科前沿案例表

二、 “三步階梯”教學設計與實施

(一)教學設計

本教學實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)是以學科前沿案例為核心，教師搭建創(chuàng)新能力培養(yǎng)階梯，學生通過依次攀登知識體系重構-探究邏輯重建-創(chuàng)新思維重塑三個階梯，完成夯實知識-突破觀念-遷移創(chuàng)新，實現創(chuàng)新能力提升的教學培養(yǎng)模式。知識體系重構為第一階梯：學生通過學科前沿核心案例的學習與梳理，完成生物化學基礎知識重塑，重構知識體系、加深理解前沿學科發(fā)展，打破章節(jié)界限，重塑知識體系?？茖W探究邏輯重建為第二階梯：教師通過情境重現科學設疑，引導學生從科學研究工作者的第一視角分析解決問題，按照發(fā)現事物客觀規(guī)律設立情境，使學生在模擬科研工作者的過程中提高分析問題、解決問題的能力，使原本固化的知識體系轉換為科學探究，實現科學探究邏輯重建。創(chuàng)新思維重塑為第三階梯：教師通過反饋、展望引導，以現階段的前沿科學理論為出發(fā)點，啟發(fā)學生開拓創(chuàng)新領域，提出未知的創(chuàng)新科學問題的解決方案，重塑科學創(chuàng)新思維。具體的教學設計見圖1。

(二)教學實施

利用生物化學浙江省級精品課程網站，采用“線上-線下”混合式教學方式實施?，F以人類基因組計劃項目案例為例，分析討論“基于學科前沿案例的三步階梯”教學模式的實施效果及總體評價。

學生需在課前通過生物化學省級精品課程線上微課了解有關人類基因組計劃，并對課程中涉及的人類基因組計劃的知識點進行梳理與結構優(yōu)化，為完成知識體系重構奠定基礎。教師在課堂上創(chuàng)設基因組教學計劃情境，以科研工作者的視角科學設疑、開展討論。如：假設你利用現有的生物技術手段如何給總長為30億個堿基對的人類基因組進行測序？你采取的這種測序方法在具體實施過程中會遇到哪些難以解決的問題？你有哪些解決方法？推算一下你采取的這種測序方法的時間成本和經濟成本？通過這幾個問題的設計，培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力，并養(yǎng)成探究科學的習慣。課后要求學生進一步思考測序有待改進的方面及相關應用。此階段主要培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維，完成理論到實際、現實到想象的思維重塑過程。

三、 教學效果評價

(一)創(chuàng)新能力呈現

學生創(chuàng)新能力采用以學科前沿案例為核心的“中心式九宮格任務單”來呈現。學生圍繞學科前沿案例，在九宮格第一行完成知識體系重構，在第二行完成探究邏輯重建，第三行完成創(chuàng)新思維重塑，每個邊緣格都緊緊圍繞學科前沿案例這一中心格展開。學生完成九宮格任務單的過程實際上就是在教師搭建的階梯下逐層攀登創(chuàng)新能力培養(yǎng)階梯的過程(如見圖2)。

(二)創(chuàng)新能力水平測試

采用“威廉斯創(chuàng)新力傾向測量表”分別對兩組學生進行創(chuàng)新能力測試。該量表共設50題，創(chuàng)新能力傾向總分為150分，其中冒險性為33分，好奇心為42分，想象力為39分，挑戰(zhàn)性為36分，用于評價被測試者在冒險性、好奇心、想象力和挑戰(zhàn)性四項的行為特質，得分越高，表明被測試者的創(chuàng)新能力越強。[8]計數資料用均數±標準差(x±s)表示，用SPSS22.0進行獨立樣本t檢驗，并進行統(tǒng)計分析，P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

四、結果

學生在完成學科前沿案例討論的同時，自主完成中心式九宮格思維培養(yǎng)任務單，圖3是學生提交的以人類基因組計劃為例的中心式九宮格思維培養(yǎng)任務單。

圖3 學生中心式九宮格任務單展示

表2是觀察組和對照組創(chuàng)新能力水平測試對比表。統(tǒng)計結果顯示，兩組學生觀察前的創(chuàng)新力傾向、冒險性、好奇心、想象力及挑戰(zhàn)性得分差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)；觀察組學生教學實踐后的創(chuàng)新力傾向總分、冒險性、好奇心、想象力及挑戰(zhàn)性得分均比教學實踐前提高，差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，且觀察組與對照組教學實踐后差異也均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。

表2 觀察組和對照組創(chuàng)新能力水平測試對比分析

五、結語

本文對嘉興學院醫(yī)學院2018級254名臨床醫(yī)學專業(yè)本科生生物化學課程教學實踐進行研究，通過分析發(fā)現，采用“基于學科前沿案例的三步階梯”教學模式的學生，其創(chuàng)新力傾向、冒險性、好奇心、想象力及挑戰(zhàn)性均得到了明顯提升，這為醫(yī)學基礎課程開展創(chuàng)新能力培養(yǎng)提供了有益的探索，也為其他學科開展學科前沿案例教學實踐提供了思路。