在中医院校医学生物学教学中开展研究性实验教学初探
2013-03-19严晓丹鄢春锦廖凌虹高碧珍
严晓丹,刘 艳,林 晴,鄢春锦,廖凌虹,高碧珍
(福建中医药大学中西医结合学院,福建 福州 350108)
医学生物学是医学类专业必修课之一,是一门实践性和应用性较强的学科。医学生物学实验是验证和发展理论知识的重要一环,是对学生进行综合能力训练和创新能力培养的重要教学手段,是理论知识向实践过渡的重要过程。因此,医学生物学实验课程体系是否科学、合理,对于保证医学生物学课程教学效果,以及培养学生对医学生物学课程的兴趣和动手能力、分析能力至关重要。
1 开展研究性实验的必要性
传统的实验教学侧重于对所学知识或定律的验证,也就是学生根据实验指导书中的实验方法和步骤,在规定的时间内完成验证性实验。从实验教学内容的选择、实验材料的准备到实验试剂的配制,完全由教师包办,学生成了机械的操作者,只是按照实验指导书重复一遍,结果常常是实验做完了,报告交了,一点印象都没有,也解释不清为什么这样做[1]。这种实验教学模式,导致学生依赖性强,学习兴趣不大,积极性不高,处于被动学习状态,抑制其求知欲和创造性。
我国著名科学家和教育家钱伟长曾说:“教学没有科研作为底子,就是一个没有观点的教育,没有灵魂的教育。”当前,在中医院校,由于课时的不断压缩,实验课随之减少,学生的动手能力没有得到很好的锻炼。为此,我们尝试在医学生物学课程中,将研究性实验教学理念贯穿到实验教学中,通过在试点专业中开展研究性实验教学,探讨该方法的有效性、可行性,初步建立新的医学生物学实验教学模式,为完善教学体系以及今后在全校范围内开设医学生物学研究性实验选修课程奠定基础。
2 研究性实验的实施
研究性实验是指在一些基础性实验中,穿插研究性内容,由学生独立设计实验内容、实验要求、实验方案和实验步骤,并独立完成整个实验过程[2]。
2.1 实验选题
良好的开端是成功的一半。选好实验课题是学生开展研究性实验的第一步。我们让学生以实验小组的形式(5~6人一组),通过社会调查、自然观察、查阅书籍文献、上网或与教师同学讨论等,寻找自己感兴趣的选题,由小组成员共同完成课题设计。实验选题本着以下3条原则:(1)考虑实验的可行性,兼顾本科生的理论基础、实验技能以及实验室的条件;(2)考虑选题和医学生物学实验的紧密关联,应用从医学生物学实验中学到的知识和一些基本的实验技能,使学生在观察现象、解释现象和数据分析等方面得到进一步锻炼;(3)研究性实验重在探索,每个研究性实验都要有一定的探索空间,激发学生对实验的兴趣[3]。
2.2 实验准备
研究性实验需要开放实验室和准备足够的器材及试剂。学生在开展实验前,每组上交一份所需药品、试剂和器材的清单,并和实验教师约好时间来实验室自行配制所需试剂。还要对学生进行有关实验所需仪器操作的统一培训。
2.3 实验开展
研究性实验不一定在实验课进行,教学计划中安排的实验课因教学工作的规范性,较难开展研究性实验。因为课题研究有一定的周期,仅依靠课堂的教学时间,难以完成相关的研究。另外,大班化的实验课学生人数过多,一位任课教师或实验教师难以辅导[4]。我们选取了一个60人的班级,让学生自由组合成几个研究小组,学生自主设计了几个实验,在实验的各环节学生都会有很多问题,教师尽量不直接回答,而是引导学生通过多种方式,如进一步查阅资料、阅读相关书籍等寻找问题出现的原因,使学生自己找到解决问题的答案。在实验过程中,让学生体会科学探索的艰辛,培养学生不怕失败、勇于探索的创新精神。
2.4 实验结果
学生完成实验过程,获得实验结果后,整理原始数据,绘制图表,分析实验结果,讨论影响实验的关键因素,按照科研论文的要求和格式书写完整的论文。内容包括引言、实验内容、结果与讨论、参考文献等。对于实验失败的小组,在没有时间继续实验的情况下,要求学生深入分析失败的原因,并为下次实验提出建设性的建议或意见。
2.5 实验总结
每个小组根据自己的实验结果制作PPT,派代表汇报实验结果并进行答辩。由任课教师和学生代表组成考核小组,对学生的实验设计、实验记录、实验报告、汇报和答辩情况等进行综合评分,并给出实验成绩。
3 开展研究性实验取得的初步成效
3.1 提高了学生团队协作能力
随着科研的发展和深入,单枪匹马、个体作坊式的研究方式难以有所作为,取而代之的是相互合作、建立团队。我们在研究性实验中,注重培养学生的协作能力,通过团队成员间科学合理的分工和协作,学会互相帮助、互相尊重,取长补短。
3.2 激发了学生的学习积极性和创造性
在实验教学中采用研究性教学方式,学生需要自己查找文献资料、制订实验方案、配制实验试剂、实施实验和归纳总结实验结果,由于出现的问题和实验结果都是未知的,有助于调动学生的学习积极性和创造性。整个实验过程需要学生不断进行文献和资料的查询和收集,有利于培养学生的自主学习能力和科研思维能力。
3.3 获得完整的科研训练
在研究性实验中,从实验方案的设计到整个实验的完成,从文献检索到解决实验中出现的问题都由学生独立完成,在实验过程中,遇到失败是常有的事,但不轻言放弃,这对于学生今后的发展有很大帮助。学生在实验过程中解决问题的能力得到了锻炼。从最初的实验方案设计到最终完成实验报告或研究论文,是一个完整的科研训练过程,有益于学生综合科研素质的形成。
3.4 提高了教师自身素质和执教能力
在传统的实验教学中,教师只需对实验原理、实验内容以及实验步骤等进行课堂讲授,然后组织学生按部就班地进行验证性实验即可。但在研究性实验中由于出现的问题不可预知,需要教师具有较好的科研素质和渊博的知识,既不能限制学生的创新能力,又要避免学生选择难以实施或者没有实际意义的课题。通过师生间的互动和交流,使得教师的自身素质和执教能力得到锻炼和提高。
4 总结
研究性实验作为教学改革的新思路,取得了一些成效,但也存在一些问题,主要表现在以下几方面:(1)学生和教师投入的时间大大增加;(2)实验室的管理方式要随之调整,如开放时间、日常维护、接纳人数等;(3)实验教师的素质需要不断提高,教师不仅要掌握实验常规的操作方法,还要能够解决学生在实验中遇到的各种问题,为学生提出指导性的意见等[5]。虽然存在许多问题,但是研究性实验作为一种新的实验教学方式给我们带来了很多新的思考和激励,今后还需要不断提高指导教师的自身素质,构建更合理有效的实验机制,通过师生间良好的互动,教学相长,使研究性实验进一步完善和发展。
[1]何炎明,王宏斌,戚康标,等.以创新能力培养为核心 实施开放式研究性实验教学[J].实验室研究与探索,2009,28(6):201-203.
[2]马庆水.突出创新,强化管理,全面推进实验教学示范中心建设[J]. 实验室研究与探索,2006,25(7):1-4.
[3]郑贵金. 开发研究性实验培养高素质应用型人才的探索与实践[J]. 黑龙江科技信息,2009(5):73,133.
[4]程勇.高等院校研究性实验教学模式探析[J].实验室研究与探索,2009,28(2):103-106.
[5]贾晓红,权英华,黄振华,等.机械原理实验教学的改革与实践[J].实验技术与管理,2004,21(6):109-111.