生物化學(xué)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探索與實(shí)踐

沈　力（湖北醫(yī)藥學(xué)院生物化學(xué)教研室，湖北十堰442000）

生物化學(xué)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探索與實(shí)踐

沈力（湖北醫(yī)藥學(xué)院生物化學(xué)教研室，湖北十堰442000）

【提要】以湖北醫(yī)藥學(xué)院2012級臨床醫(yī)學(xué)本科生為研究對象，在生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中開設(shè)“動(dòng)物糖原的提取和鑒定”設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)課程，并對實(shí)驗(yàn)結(jié)果和教學(xué)效果進(jìn)行評價(jià)。結(jié)果顯示，87.5%的學(xué)生愿意接受設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)。設(shè)計(jì)性教學(xué)模式有利于學(xué)習(xí)主動(dòng)性、合作性、研究性、創(chuàng)新性的培養(yǎng)和提高。因此，設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是一種適合普通高等醫(yī)學(xué)院校生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的模式，并可取得良好的教學(xué)效果。

生物化學(xué)；學(xué)生；設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)

生物化學(xué)主要研究正常狀態(tài)和疾病狀態(tài)下生物大分子的結(jié)構(gòu)與功能、物質(zhì)能量代謝與調(diào)節(jié)情況變化［1］。該學(xué)科既是生命科學(xué)的基礎(chǔ)，又是生命科學(xué)的前沿，同時(shí)也是基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)的重要組成部分。生物化學(xué)教學(xué)不僅要讓學(xué)生系統(tǒng)掌握生物化學(xué)理論知識，更需要關(guān)注學(xué)生實(shí)踐技能、科學(xué)思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。這必然要求從人才培養(yǎng)體系整體觀出發(fā)，建立以能力培養(yǎng)為主線，分層次、多模塊、相互銜接的生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。

設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是指給定實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、要求和?shí)驗(yàn)條件，由學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并加以完成的實(shí)驗(yàn)［2］。為提高學(xué)生對生物化學(xué)基本理論的掌握能力，評價(jià)學(xué)生將理論知識運(yùn)用到實(shí)踐中的技能，本研究以本校2012級臨床醫(yī)學(xué)本科生為研究對象，在生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中開設(shè)“動(dòng)物糖原的提取和鑒定”設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)課程，為形成新的教學(xué)模式提供依據(jù)。

1　資料與方法

1.1一般資料選擇本校2012級臨床醫(yī)學(xué)本科生共48人。實(shí)驗(yàn)教材選用唐微、朱名安主編的科學(xué)出版社出版的《醫(yī)學(xué)生物化學(xué)與分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)》。

1.2方法

1.2.1研究方法教師在學(xué)生已有的知識和操作技術(shù)的基礎(chǔ)上，選定實(shí)驗(yàn)題目“動(dòng)物糖原的提取和鑒定”，提前2周將題目給學(xué)生公布，要求學(xué)生根據(jù)所學(xué)的知識寫出實(shí)驗(yàn)原理和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方法。學(xué)生以組為單位，通過多渠道、多方位查閱資料和文獻(xiàn)，對于文獻(xiàn)涉及的多種實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行綜合分析和篩選，提出自己的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)方案，包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)步驟、可行性分析及注意事項(xiàng)［3］。實(shí)驗(yàn)方案提出后，教師認(rèn)真審閱，對存在的問題與學(xué)生反復(fù)討論、認(rèn)真磋商，啟發(fā)和點(diǎn)撥學(xué)生進(jìn)一步完善設(shè)計(jì)方案。實(shí)驗(yàn)方案確定后，由學(xué)生獨(dú)立完成，教師負(fù)責(zé)指導(dǎo)，并要求學(xué)生對實(shí)驗(yàn)過程中所出現(xiàn)的各種現(xiàn)象（氣味、沉淀、顏色等）仔細(xì)觀察，對各種數(shù)據(jù)客觀記錄。實(shí)驗(yàn)報(bào)告書寫完成后，教師批閱，對實(shí)驗(yàn)質(zhì)量做出評價(jià)，對實(shí)驗(yàn)中的關(guān)鍵問題進(jìn)行針對性的講解指導(dǎo)。同時(shí)以匿名問卷調(diào)查的形式，反饋學(xué)生對設(shè)計(jì)性教學(xué)效果的評價(jià)和意見。

2　結(jié)　果

2.1學(xué)生參與課題設(shè)計(jì)研究的興趣濃厚，積極性高設(shè)計(jì)性生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)可保證所有學(xué)生都能夠參與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，并能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。幾乎每個(gè)學(xué)生都設(shè)計(jì)了自己感興趣的研究方案，有的以常用實(shí)驗(yàn)動(dòng)物（兔或大鼠）作為研究對象；有的設(shè)計(jì)了常見家禽（雞、鴨、鵝等）中糖原提取的研究思路。有的針對肝糖原設(shè)計(jì)提取步驟；有的以肌糖原作為實(shí)驗(yàn)材料。隨后教師與學(xué)生互動(dòng)交流，根據(jù)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了修改和完善，從中選擇簡便、合理的方案。此外，以往學(xué)生主要去圖書館查找紙質(zhì)文獻(xiàn)或通過網(wǎng)絡(luò)（“baidu”、“google”）搜索電子文檔，對文獻(xiàn)檢索比較陌生?，F(xiàn)在，學(xué)生對“中國學(xué)術(shù)期刊全文數(shù)據(jù)庫”、“中文科技期刊數(shù)據(jù)庫”、“萬方數(shù)據(jù)庫”、“超星電子圖書數(shù)據(jù)庫”等有了初步認(rèn)識，并形成了借助這些數(shù)據(jù)庫進(jìn)行自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣。從整個(gè)課程教學(xué)過程來看，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果大大提高。

2.2設(shè)計(jì)性教學(xué)頗受學(xué)生喜歡本次調(diào)查共發(fā)放調(diào)查問卷48份，回收48份，回收率100.0%。問卷調(diào)查結(jié)果顯示，87.5%的學(xué)生愿意接受設(shè)計(jì)性教學(xué)；83.3%的學(xué)生認(rèn)為設(shè)計(jì)性教學(xué)加強(qiáng)了學(xué)習(xí)的主動(dòng)性；79.2%的學(xué)生認(rèn)為此法培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)意識與精神；66.7%的學(xué)生提高了自學(xué)和分析解決問題能力；62.5%的學(xué)生認(rèn)為此法提高了閱讀和查閱文獻(xiàn)資料的能力；70.8%的學(xué)生認(rèn)為加強(qiáng)了其創(chuàng)新意識的培養(yǎng)；77.1%的學(xué)生認(rèn)為提高了其動(dòng)手操作能力；72.9%的學(xué)生支持以后在其他課程中開展，見表1。

表1　設(shè)計(jì)性教學(xué)法學(xué)生問卷調(diào)查報(bào)告表［n（%）］

3　討　論

傳統(tǒng)的生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式以“傳道、授業(yè)、解惑”為主，使學(xué)生成為知識容器、考試工具和分?jǐn)?shù)奴隸，忽視了學(xué)生創(chuàng)新思維和能力的培養(yǎng)。而設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)學(xué)生通過查閱文獻(xiàn)資料→設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案→教師論證→開展實(shí)驗(yàn)研究→完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告→教師審閱，學(xué)生經(jīng)歷了一次較完整的科研訓(xùn)練［4］。教師相當(dāng)于航標(biāo)，學(xué)生相當(dāng)于舵手，學(xué)生在教師的引導(dǎo)下自主研究探索發(fā)現(xiàn)新的領(lǐng)域，熟悉了實(shí)驗(yàn)的總體設(shè)計(jì)思路，實(shí)驗(yàn)方法的選擇及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集、處理、分析過程。這對于提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維具有重要的意義，為學(xué)生今后所從事的臨床和科研工作打下了基礎(chǔ)。

開展設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的前提和保障是有一支高素質(zhì)的創(chuàng)新型師資隊(duì)伍。教師必須具備豐富的理論知識和科研經(jīng)驗(yàn)，不僅通曉本專業(yè)、本學(xué)科，還有對相關(guān)學(xué)科的知識銜接和應(yīng)用的能力，并且要懂得教育教學(xué)規(guī)律。本學(xué)科參與到生物化學(xué)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教師有教授、副教授、講師，80%以上具備博士學(xué)位。在教學(xué)實(shí)踐中，本學(xué)科以“模塊”為單位組織教學(xué)內(nèi)容，逐漸形成了3個(gè)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)模塊。分別是模塊1：實(shí)驗(yàn)操作及常規(guī)實(shí)驗(yàn)儀器使用；模塊2：基本實(shí)驗(yàn)或驗(yàn)證型經(jīng)典實(shí)驗(yàn)；模塊3：研究創(chuàng)新型和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。模塊1對分光光度技術(shù)、色譜技術(shù)、電泳技術(shù)、離心技術(shù)等進(jìn)行系統(tǒng)闡述。模塊2主要介紹經(jīng)典的生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)，如蛋白質(zhì)含量測定、血糖含量測定、血清三酰甘油含量測定等，在實(shí)驗(yàn)中鞏固理論知識。模塊3根據(jù)新形勢下實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和醫(yī)學(xué)生實(shí)踐技能培養(yǎng)的新要求，包括動(dòng)物糖原的提取和鑒定、酮體的生成和利用等。各模塊相互銜接，層次分明，立足創(chuàng)新教育，突出科學(xué)探索。

教學(xué)實(shí)踐表明，設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，提高了學(xué)生觀察、分析、解決問題的能力、創(chuàng)造性思維能力和動(dòng)手操作能力，收到了良好的教學(xué)效果［5］。我們希望以此為契機(jī)，積累經(jīng)驗(yàn)，為今后的教育教學(xué)改革奠定基礎(chǔ)。

［1］查錫良，藥立波.生物化學(xué)與分子生物學(xué)［M］.8版.北京：人民衛(wèi)生出版社，2013：1-2.

［2］劉海云，崔艷如，何志堅(jiān).設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)在護(hù)理專業(yè)生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用的效果評價(jià)［J］.中國實(shí)用護(hù)理雜志，2014，30（2）：23-25.

［3］沈忠悅，商亮節(jié)，潘小青，等.精心設(shè)計(jì)綜合性實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力——以“結(jié)晶學(xué)及礦物學(xué)”實(shí)驗(yàn)課程為例［J］.實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2012，31（5）：92-94.

［4］張紅梅，孫設(shè)宗，趙杰，等.開展生化設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的體會(huì)［J］.青島醫(yī)藥衛(wèi)生，2011，43（6）：458-459.

［5］張文平，劉志春，王小麗，等.設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)在醫(yī)學(xué)微生物學(xué)教學(xué)中的嘗試［J］.中國病原生物學(xué)雜志，2010，5（2）：151-152.

10.3969/j.issn.1009-5519.2016.03.060

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1009-5519（2016）03-0466-02

（2015-10-19）