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生物化学作为基础医学和临床医学的桥梁学科之一,涉及物理、化学、生物多学科多专业,是一门基于实践的实验性学科,是当前自然科学中发展最迅速、最具活力的前沿领域[1]。目前我校的生物化学的授课对象主要针对本科一年级下期的学生,此时的本科生尚未完成医科大学生科研思维、实验技能、自主学习能力的培养,故而大部分学生基础知识薄弱,缺乏主观能动性,动手能力不强。在生物化学与分子生物学实验课程中开展探索性实验教学不仅可以培养医学生严谨务实的科研思维,提高医科生的科学创新意识,还能进一步增强学生的动手能力和团队合作精神。
1探索性实验教学的应用过程与设计
1.1前期工作准备
为了有效鼓励学生从验证性实验过渡到探索性实验,对欲授课的一年级本科生进行了基本的科研知识讲座和培训,辅导学生如何利用网络进行文献检索,普及基本的科研原则和科研设计方法。以学生书本上基础实验为例,进行探索性实验教学,初步培养学生的科研意识,提高学生对探索性实验的兴趣和爱好。
1.2探索性实验模式的建立
学生进行自由组合分组,每组人数为5-6人,推举组长一名。每组学生在给定的数个探索性课题项目中选择一个为自己的实验课题,作为最终欲解决的科学问题,根据此问题进行文献检索,提出课题假设,设计实验方案,并预测实验的初步结果[2,3]。在正式实验前,教师组织学生进行开题报告,针对学生自主建立的实验方案进行分析探讨,最终教师从理论、实验可行性及安全等各方面进行总结,针对学生的探索实验方案给出建议和修正,最终由学生选择比较合理的实验方案,安排合适的实验时间进行正式实验。根据之前拟定的实验方案,实验操作完全由学生自行完成,观察实验现象,记录实验结果。在每组学生进行实验操作的时候,指导教师均应对其实验步骤、操作技能、实验结果的记录和分析进行检查和指导。
1.3实验结果的分析总结
实验完成后,每组学生完整记录实验的详细步骤,及相应的实验现象,最后对实验结果进行总结和分析。此过程由学生根据实验数据进行分析比较,讨论实验结果,并与预期实验结果进行比较。如果实验失败,分析实验失败的原因,进行探索性实验方案的改良,得到优化方案。在此过程中,教师不能影响学生自主分析和讨论,仅能在旁进行引导和监督。
2探索性实验教学的体会和思考
探索性实验课程在我校开展时间不长,在生物化学与分子生物学实验课程的开设尚属于起步阶段,故而在整个教学过程中暴露出不少问题[4,5]。
2.1实验方案设计阶段
由于大部分学生缺乏科研思维能力训练,生物化学与分子生物学理论基础不夯实,且长期以来接受的是教师传授性的教学方式,缺乏学习知识的主观能动性,在实验方案设计阶段出现了过度依赖教师和参考资料的问题。总的来说,实验目的不明确,理论知识不牢靠,实验方案缺乏可行性是此阶段最主要的问题。当然,这些问题一方面是学生主观能动性的不足,另一方面也是学生对实验室的基本仪器设备不清楚,天马行空,缺乏基本的科研基础知识所致。
2.2实验操作阶段
探索性实验从本质上对学生要求较高;学生需要针对陌生实验,自行设计整个实验步骤并进行实验,这要求学生能发现问题,提出问题,并进一步解决问题。虽然实验前期,学生在组内,组间进行了多次讨论,但是在操作过程中总会遇到这样那样的问题,尤其是一些的细节问题,这就需要学生具有强大的应急能力。但是学生面对问题,往往束手无策。这不仅暴露出学生理论知识和基础技能的缺失,也体现了学生主观能动能力不足,缺乏思考问题,解决问题的能力。这需要教师在实验操作过程的仔细观察和指导。
2.3实验结果分析和讨论阶段
由于实验条件限制,学生在探索性实验过程中失败结果较多,如何对这些不符合预期实验结果的数据进行分析,很大程度超过学生的能力范围。另外,学生由于缺乏较为严谨的实验思维,结果分析讨论的时候经常出现逻辑不清楚,不能就实验现象进行调理清楚的结果分析。
3结语
总之,探索性实验在生物化学与分子生物学实验课程的开设,不仅能培养学生的科研思维、创新精神、自主能动性和团队合作精神,还能进一步通过实践的进行理论知识的巩固,体现了生物化学与分子生物学课程的实践的精神。当然,由于实验条件限制,课程设置等因素,探索性实验尚不能在广泛推广,但是相信经过不断的摸索和实践,探索性实验能不断完善发展,进一步提高医学生的实验操作素质。
参考文献:
[1]高上上.形成性评价在生物化学与分子生物学教学中的实践与探索[J].基础医学教育,2015,17(12):1042-1044.
[2]朱林燕等.基于大学生创新性实验计划的药理学探索性实验教学模式改革[J].中国高等医学教育,2013,(12):51-52.
[3]潘娅.探索性实验教学在药剂学中的实践与成效[J].广州化工,2015,43(14):213-214.
[4]王槐高等.生理科学探索性实验教学中的问题和思考[J].医学教育探索,2008,7(7):744-745.
[5]鄢友娥等.探索性实验教学方法推广和应用中的问题与对策[J].山西医科大学学报(基础医学教育版),2009,11(5):588-590.
作者:甘淋 张春燕 肖斌 单位:四川医科大学