研究型实验教学模式在生物化学实验课教学中的应用研究

许红艳

河南护理职业学院，河南 安阳 455000

研究型实验教学模式在生物化学实验课教学中的应用研究

许红艳

河南护理职业学院，河南 安阳 455000

目的探讨研究型实验教学模式应用于生物化学实验课教学中的效果。方法将本校2011级药学专业本科生随机分为两组；在教学中，实验组采用研究型实验教学模式，对照组采用常规教学模式；采用试卷考试和技能考核结合问卷调查的方法检验教学效果。结果实验组的理论测试、技能测试成绩以及问卷调查结果均明显优于对照组，证明研究型实验教学模式相对常规教学模式具有明显优势。结论研究型实验教学模式对于生物化学实验教学效果有明显促进作用，对培养高素质、高标准的医学人才具有极大的促进作用。

研究型；实验教学模式；生物化学实验课

生物化学学科是生命科学的前沿学科之一，现在，其实验技术已经成为诊断、治疗、预防疾病的重要手段。成为一门与实践紧密相连的、作用至关重要的应用型学科，具有越来越重要的研究意义[1]。然而在大多数高校，其教学方式依然没有脱离传统模式，即以知识传授为主的教学模式，传统的教学方法在解决实验设计性及创新性等问题上明显不足，而且大部分都为验证实验，学生只需按照教材说明及实验步骤进行操作，严重缺乏自主思考能力，多为“机械手”，这种教学方式不能激发学生对科学研究的热情，也无法培养学生的自助创新能力。为了适应日益增长的医学专业人才的需求，培养创新性人才，生物化学学科的教授模式必须从常规的传统教学模式向研究型实验教学的模式转变。本文结合这几年来我院在生物化学实验课程的教学实践中所采取的一系列的研究型实验教学[2]，在生物化学实验课程中采用训练学生来掌握生物化学的实验技能，将生物化学技术应用在解决实践和理论的问题做为最终目的的研究型实验教学，实现“理论中心”教育向“实践中心”教育转变，培养具有科研能力的创新型人才。我们在本校2012级医学检验专业首先尝试了这一教学模式，并取得了优良的教学效果。

1 资料与方法

1.1 研究资料

将本校2011级药学专业本科生共114人，且学生知情同意，分为实验组和对照组两组，两个组中，学生性别、年龄、成绩等方面经统计学软件计算处理，显示无显著性差异（P＞0.05），因此两组学生的实验结果具有可比性。对照组实施传统教学法教学；实验组实施研究型教学手法。

1.2 研究方法

实验组以层析技术、分光光度法、离心技术、电泳技术以及分子生物学的其他实验技术作为核心的教授内容，以使用技术解决实践问题、进行探索性的实验作为目的，将实验室常规的实验内容再重新进行组合，并且增加一些综合性的实验，经过调整后，实验内容主要包括：用GOD法测血糖的浓度（4课时）、SDS-PAGE的方法检测蛋白质的分子量（6课时）、凝胶层析分离并提取蛋白质（6课时）、动物组织中Na+-K+-ATP酶的活性测定（6课时）、血清C-球蛋白分离纯化与鉴定（8课时）。实验设计的部分完全由学生进行自主研究，采取学生实验的内容与指导教师的科研方向相结合的教学方法。

对照组开设10个实验内容，分别为：采用改良lowry的方法检测蛋白质含量（6课时）、血清蛋白的醋酸纤维素电泳（6课时）、GOD法监测血糖浓度（4课时）、纸层析法鉴定转氨基作用（4课时）、动物组织Na+-K+-ATP酶活性测定（4课时）、大鼠B-act in基因的PCR扩增（4课时）、大鼠肝组织基因组DNA的提取及鉴定（4课时）、动物组织中Na+-K+-ATP酶的活性测定（6课时）、用SDSPAGE的方法检测蛋白质的分子量（6课时）、测定乳酸脱氢酶活性（4课时）。对照组采用常规教学步骤来安排实验：学生上课前进行自主预习，指导老师在实验中进行过程讲解，之后学生按教材规定的实验步骤完成实验操作；实验结束后，学生完成实验报告并上交教师。

1.3 效果评价方法

教学评价分为实验理论考核及技能考核两部分进行。其中实验理论考核以实验技术理论、实验设计为命题考点，考核采用闭卷考试的方式，满分为100分。实验技能考核中考点为：实验仪器操作、试剂配制、试剂的保存等操作技能，每项10分，共计100分。另采用调查问卷的形式让学生对实验改革效果进行评价。

1.4 统计学处理方法

所用数据采用SPSS13.0统计软件进行分析，采用χ2检验，进行总效果（两组学生性别、年龄、成绩、体征等方面）的对比，P＜0.05表明两者差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 实验技能及理论的测试结果

经统计，实验组的实验理论测试的平均成绩为82.1分，对照组实验理论测试成绩平均为69.3分；实验组实验技能测试平均成绩为87.3分，对照组实验技能测试平均成绩为68.2分，特别是在生化实验技术应用及实验的设计方面，实验组表现更为优秀。

2.2 问卷调查结果

问卷调查采取无记名的答卷形式，共发放120份问卷，回收率100%，问卷主要包含动手能力、实验设计能力、表达水平、激发学生的学习兴趣、提高团结的协作能力、实验技术应用、创新能力提升、实验理论的掌握、分析解决问题的能力、综合能力等十个方面的设计内容。调查结果显示实验组各项问卷分数均明显高于对照组，且在总分上有明显优势（P＜0.01）。

3 讨论

3.1 开设生物化学研究型实验的重要意义

研究型实验教学是遵循创新教育的要求与教育的一般规律而产生的人本主义的学习理论。研究型教学指的是创设一种类似科学研究的情景以及途径的教学方法，使学生在教学的过程中能够主动去探索、实践、思考，并且在研究的过程中，吸收并应用所学理论知识；分析解决问题，从而达到提高学生综合素质的目的，并且能够培养学生的创新精神以及创造能力的新的教学方式。生物化学这门学科是实现生命科学及医学现代化发展最主要的推动力，从生物化学的诞生之日开始，它就是与实验手段、实验技术一起共同发展的，是一门与实验研究息息相关的科学学科，所以，实验教学在生物化学的教学中应当占有非常重要的位置。但是，在常规生物化学的实验课中，大多数学校所开设的实验内容以验证性的实验操作为主，实验教学最主要目的被称为是为了加深学生对生物化学理论知识的课堂印象，另外，在常规生物化学的实验课中，所有实验都是各自为章，而忽略了实验内容之间的内在联系，对学生科研能力、分析能力、创造能力、思维能力、综合能力等的培养还不够深入，结果造成了学生高分低能、缺乏实践的技能以及缺乏科研能力、创新能力的现象。因此，要想激发学生的创新思维和创新意识，提高学生的创新精神和创新能力，就需要一种新型生物化学的实验教学模式来改变这种现状，从而培养出知识全面、实践技能高超、科研素质良好的医学人才。

3.2 开设生物化学研究型实验的方法及具体实施方案

开设生物化学研究型实验主要是以分光光度法、离心技术、层析技术、电泳技术四大技术以及基本的分子生物学的实验技术为主要的培养内容，以提高学生的科研创新能力为目的。具体的实施方案为：首先，要选取相关的研究型实验素材，编写出正确实验教材供学生使用；其次，引进PBL式教学方法，改变以往单纯以老师讲解实验理论、实验原理、操作过程和注意事项等，而学生只会照本宣科地去完成实验，通过这种方式来验证课堂理论教学-实验的模式。指导老师应该学会诱导学生自己根据实验的目的和实验内容提出疑问，使学生带着问题来预习实验，并且，教师在实验内容的讲授上，不仅要以实验内容为主，还应该适当讲授实验方法的产生背景及实验设计的思路等。此外，还应该告诉学生实验技术的诞生与应用，主要解决了哪些生物化学方面的疑难问题以及在疾病诊断、预后中主要的应用价值。学生在完成了基本生物化学实验技术的学习以后，教师应该精选一到二个综合性实验来训练学生自己运用所学多种生物化学实验技术来解决实际问题。教师在讲授实验课之后应该为学生再开设第二课堂，采用导师制的教学方法，并且对学生开放相关实验室，让学生运用自己所学的生物化学实验技术解决自己有兴趣的医学难题，并提交相应的研究论文，从而提高学生运用生化知识的能力，达到培养学生的科研能力、动手能力、分析能力、创造能力及综合能力的目的[3]。按照以上的教学设计思路，需要把生物化学的实验课内容分成前后三部分：基本实验技术、综合性实验、设计性实验。基本实验技术以层析技术、分光光度法、电泳技术、离心技术四大生物化学技术和基本的分子生物学实验技术作为教学内容，并且讲述实验仪器的操作原理和应用；综合性实验部分以学生自主研究为主，教师指导为辅；设计实验部分则是完全由学生进行自主研究，设计性实验部分，学生的实验内容采用与教师科研方向相结合的方式。学生要根据自己的科研兴趣，选择跟指导老师的研究方向一致的科研课题，然后自主查阅相关文献。文献的查阅过程也是对学生收集整理、分析并应用文献能力的一个培养过程，是提高学生科研素养最有效的方法。学生根据实验室条件和所选取的研究方向来设计研究路线，要求设计过程完全自主。研究路线确定后，学生即可在老师的指导下，独立进行实验，实验结束后，整理并分析实验数据，完成研究论文的撰写[4]。

3.3 研究型实验教学模式的实施效果

经实验研究结果表明，实验组在实验理论以及实验技能的考核成绩上都明显高于对照组，尤其是在具体的实践中，对实验技术的掌握程度、实验设计和团队合作精神的培养等方面，实验组的表现更为突出。研究型实验教学模式改变了以授课老师为主体的教学模式，注重学生自主学习能力的培养，激发了学生学习的积极性，提高了学生的创新思维能力和综合素质。为进一步提高学生发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的能力，培养学生创新能力奠定了基础，实现了“理论型”教育向“实践型”教育的转变。

[1]于晓虹，翁登坡，赵鲁杭. 医学生物化学实验教学改革探讨[J]. 中国高等医学教育，2011(6): 47.

[2]朱立成，邹小明，曾建忠．综合性生物化学实验教学改革初探[J]. 基础医学教育，2011，13(3): 263-265．

[3] 彭万英. 创新性实验教学模式的构件与实施[J]. 辽宁教育学院学报，2001，18(5)：72-74.

[4]吴允平，蔡声镇，苏伟达，等. 学生科技创新实验室的探索[J]. 实验室研究与探索，2004，23(1)：97-78.

G642.0

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1674-9308（2014）03-0102-03

10.3969/J.ISSN.1674-9308.2014.03.065