免疫学自主式实验技术训练模式的建立与应用

李丽敏，李红芳，王家鑫

（河北农业大学动物医学院，河北保定 071001）

二百多年的现代化大学教育实践证明，大学应教给人们运用理性思辨、探索真理、参与公共事务等方面的知识和能力，即培养博雅人［1］。其目的不是首先着眼于实用性，甚至也不是首先要去传授知识和技能，而是要唤醒学生的力量［2］，这就意味着在教学过程中应当充分发掘学生的潜能，把增强学生的自我认知能力、自我发展能力和自我选择能力，进而更好地服务于社会的能力作为大学教育工作的重点和目标。

长期的教学实践使教师们逐步认识到，家庭教育和中学教育使当代大学生具有了强烈的自我意识和鲜明的个性特征，他们崇尚权力、平等和自主，乐于并且善于独立思考，渴望自愿参与，创新意愿强烈。这正是开展自主实验技能训练并达成和谐互动美景的重要先决条件。从生理学上看，大学生处于青春萌动期，他们在心理上获得人格尊重并表达独立意志的愿望特别强烈。一方面，他们对同龄人集体有着格外的依赖和重视，感到在一种非权威的环境中既愉快又安全;另一方面，他们从心底里又十分渴望得到周围人的赞赏与鼓励，得到真诚的帮助与支持，从而使自己在“勇敢的探索”、“积极的参与”和“大胆的实践”中得到全面提升。面对这样一个自身蕴藏着巨大潜能的教学对象，教师必须要在“合理继承”与“科学发扬”的教育思想指导下，尊重学生的民主学习意志，珍惜对这个群体的才能发现，通过革除旧教学体系中不适于现代大学生特质的教学方法，创建能够与他们的心智发展相适应的教学方法体系，以便使他们在完成了规定的学业之后达到至善的境界［3］。

历史已经证明，理科专业的人才培养，尤其是具有较强创新能力的人才培养，离不开以实验室为平台的、符合教育学规律的科学组织与实验项目支持，而传统的“照方抓药式”实验教学，不仅忽视了学生们强烈的独立意识，而且也从根本上漠视了大学教育对学生自身能力的唤醒与发掘作用，因而培养出来的学生缺乏理性思辨能力和探索科学真理的勇气，社会实践能力也明显不是很强，并且传统实验教学模式很容易造成学生对他人的依赖性和自身惰性［4］，不利于自主能力、创新能力和自我发展能力的培养与提高，最终使得学校培养的学生很难适应现代社会发展的需要。针对以上问题，笔者们在多年的实验教学过程中创建了自主式实验技能训练模式［5］，经过多达11轮的反复试验证明，该模式能够很好地激发学生参与科学实验的热情，树立科学信念，促进学生的情感智力开发，使学生的工作组织能力、批判性思维能力、自主学习能力、理性思辨能力、逻辑推理与归纳能力、团队协作精神与创新能力得到全面提升，特别是增强了学生面对未来的复杂社会环境做出正确判断与选择的能力。

一、组织方法

首先需要明确一点，任何教育体系中的“自主”都不意味着“自便”和“随意”。因此，开展自主式实验技能训练之前需要一种符合大学生认知规律和知识技能发展规律的导学过程。众所周知，任何一门有着百年以上历史的课程，记载其试验方法的书籍可以写至几尺厚，甚至还能写出几卷来。因此，在有限的时间内和有限的经费条件下，面对不断变化的社会需求，学生应该学会并掌握哪些实验方法，就需要教师做出适当的把握。为此，教师首先要了解学生所具备的学习能力和愿望，然后要用发展的观点审视社会发展趋势，全面考虑学校所具备的客观条件，即可利用的教学资源和教学管理制度。最后，要把教师的量度把握与学生共商，使之成为一种学生愿意为之努力奋斗的美好愿景。

自主式实验技能训练要求学生根据实验项目的要求完成以下工作:通过自己查阅文献资料撰写实验计划［实验计划包括实验设计原理、材料（材料的价格、保存、规格、数量等具体信息）、具体的操作步骤、注意事项和小组成员的分工等］;在班干部的组织下完成对实验计划的论证、实验的实施、结果观察与评价等内容;自行购买实验材料，进行必要的预实验或材料和仪器设备的准备、调试，此过程要有实验员协助。

自主组织完成免疫学实验技术训练的方法如下:根据现有条件和人才培养方案的要求，选择12个免疫学实验方法作为本科生专业实践能力训练的项目。据此，教师将每个班分为6个小组，使每个小组各有两次主持实验的机会。所谓主持实验是指从制定实验计划、实验计划的论证、实验材料的采购、进行预实验、实验过程的实施，到实验结果的认知与分析讨论，整个过程每次都由一个小组负责。实践证明，主持实验的过程可训练学生的项目组织能力、培养团队精神、增强他们的责任意识，并实现学生们的科学民主意愿。

制定实验计划是一个非常关键的环节。为了确保学生能够写出一份具有较好可行性的实验计划，教师要根据不同的实验向学生提供一定的引导，并进行实验计划的预答辩，在进一步对实验计划修改完善之后，方可走进实验室，接受由全班同学参加的实验方法论证。因此，实验课开始后要先由班长组织全班同学对实验计划进行论证，待实验方案确定后再开始由各小组去实施。具体过程是先由组长陈述他们小组拟定的方法与实施策略，然后由班长提请其他各组同学对其进行面对面的质疑，如果有不同方法，则进行比较后选择其中一个大家认为比较合理的作为本次实验的方法，然后各组同学都按照此方法完成实验。对于实验计划论证过程中学生们有争论的问题，教师要及时“愤而启”，“悱而发”，并适当疏导。值得注意的是，新方法的示范必须要在预实验时教给负责实验计划论证的同学，以确保示范的规范性。实践证明，开展实验方法的论证可以很好地训练学生们的批判性思维能力和理性思辨能力。实验过程中，每个教学班分成6个小组，每个小组4～5人，每个小组成员轮流做组长，负责实验计划的陈述和答辩、材料准备、仪器调试、方法示范、结果观察与讨论总结等工作。此过程可以训练学生的项目组织能力、团队合作能力和工作交流能力，并发展每个学生的特性。实验完成后，主持实验的小组组长要组织全班同学对实验结果进行汇总讨论。首先由各实验小组向全班同学汇报各自小组的实验结果和存在的问题，然后由主持实验的小组组长总结各组实验结果。最后，教师要适当引导以小组为单位集体写实验报告。此举旨在培养学生的逻辑思维能力、推理与归纳能力和集体荣誉感。整个实验过程中，学生与学生之间、教师与学生之间都在随时进行交流和讨论，正是通过这种信息传递与反馈，教学相长的理想目标也得以实现。

二、实施策略

“循序渐进、由简单到复杂、由点到面、由认知到创新”是开展自主式实验技能训练的指导思想。为此，训练过程被分为以下4个阶段。

（一）基本技能训练

基本技能的训练是学生进一步学习与实践的基础，也是学生成长的开始。因此，免疫学实验首先设置动物血液标本的采集、动物注射法、动物安乐死术、细胞计数与活力测定、细胞培养技术等一系列的实验室基本功训练。另外，针对生物技术、生物科学、制药工程及生物信息专业的学生还开设了实验动物的徒手保定与手术台固定技术训练，以培养学生们组织项目实验的能力、观察与发现目标现象的能力、妥善处理个人特征发展与团队合作的能力等基本的科学实验文化素质。

（二）经典实验的重温

经典实验通常是指那些产生了学科内重要科学理论的实验技术，具有稳定的再现性，即在一般条件下都可以有预期的实验结果，并且结果具有直观性。练习此类实验不仅可以验证一些重要理论，温故知新，而且还具有“学史明志”的作用。例如:展示抗体的存在和生物性质的凝集试验和沉淀反应就是最能发挥上述作用的2个经典实验。借助这2个实验，可以将原本看不到、摸不着的抗体与抗原展示在每一个学生眼前，不仅有效地防止了因抽象而感到枯燥后的厌学情绪滋生，而且还培养了学生的科学发展观，增强了学生的自信心，盎然了学生的情趣，十分有助于学生成才志向的形成。

（三）综合性实验的初涉

通过完成以上两类实验，逐步使学生的科学信念得到坚定，并在一定程度上激发起了学生成才的欲望。而此时也正是引导学生走向新高度的最佳时机。为此，教师设置了一些综合性实验题目，比如淋巴细胞增殖试验、溶血空斑实验及HLA分型鉴定等。综合性实验涉及的知识和技能比较多。例如:溶血空斑实验是集4代诺贝尔奖大师的智慧而创建的一种检测机体抗体产生能力的实验方法。由于影响实验结果的因素较多，所以大家得到的结果可能不尽相同，并且完成实验所需要的时间较长，有的需要5天才能完成。因此，需要学生调节好与其他课程的关系。实验结束后大家相互讨论，对比结果，分析出现不同结果的成因，从中获得了很多重要的知识，并促进了学生心智的发展。教师在这其中也要适时启发，这可在很大程度上激发大家的学习兴趣，培养和发展学生的创造性思维能力、科学观察能力、问题分析能力、自主学习能力与科学表达能力。

（四）创新性实验的设计

为了培养学生们的自我发展能力，教师还设置了一些创新性实验。创新性实验的目的是为了拓展学生对实验技术的综合应用能力，培养学生参与社会生产实践和社会实践活动管理的能力。在教师引导下，学生用所学的本门课和相关课程的知识技能，设计一个解决现存于生产实践中的某个问题的方案（相当于科研项目申请书），通过查阅相关文献资料，按照研究背景与立项依据、研究目标与研究内容、研究方案与技术路线、可行性分析、进度安排、经费预算及参考文献的格式撰写创新性实验计划。经过论证答辩，评选出创意新颖、立论依据充分、实验方法先进、技术路线合理、可行性好的创新性试验设计。这个过程可以很好地培养学生们的问题发现能力、文献信息的鉴赏能力、创新思维意识、组织领导能力以及团队协作精神，对他们适应未来社会的需要也是十分有益的。

三、成绩评定

为了更好地评价在自主式实验技术训练模式下的免疫学实验教学效果，同时也为以后的综合教学改革提供可靠的依据和借鉴，教师对实验成绩的评定方法也进行了修改和完善。实验成绩不再是单纯的实验报告成绩，其中实验计划占实验总成绩的10%、平时表现成绩占实验成绩的10%、实验报告占实验总成绩的30%、创新实验设计成绩占实验总成绩的50%。所以，学生的实验成绩是综合成绩，而不只是基于实验报告的评价成绩。同时，每个学生在整个实验的组织、实施过程中的表现也被列为评价指标，这对学生们投身科学实验训练具有很强的激励作用，而且也促进了学生们的理性态度发展。

四、教学效果

免疫学自主式实验技术训练在动物医学、动物药学、生物技术、制药工程、生物科学和生物信息专业实施以来，学生在实验过程中表现出了很高的热情和积极性，各小组基本上均能在规定的时间内顺利完成，并取得令人满意的成绩。免疫学自主式实验技术训练模式得到了学生们的广泛认可，被学生们誉为“真正的素质教育”，是对他们“最有影响的学习实践”。经过免疫学自主式实验技术训练后，有的学生成功申请到了校级大学生科技创新课题，并取得了优异的成绩。通过从选题立项、写课题申请书、确定任务目标，与教师共同设计和实施技术方案，到完成科研项目，学生经历了一个完整而严格的训练过程，收获了知识、练就了成才所需要的专业技术、积累了经验，也锻炼了科研能力，培养了团队精神，并最终获得了师长们的赞誉，这为毕业后的工作与科学研究奠定了良好的基础。

五、应注意的问题

根据近几年自主式实验技术训练在免疫学教学过程中的应用情况，应注意以下几方面的问题。第一，制定实验计划要切合实际，否则将无法实施。由于个别学生对本门课程缺乏应有的重视，只是出于应付才写实验计划，表现为盲目抄袭实验指导，而不管实验设备的有无，写完实验计划就算完事。对这种现象一定要高度重视，并及时找有关学生座谈，纠正他们的错误做法。第二，加强对实验主持者的指导，以充分调动大家参与实验方法的论证。由于学生自身的限制，他们不可能像老师一样自如地处理实验的每一个环节，所以要引导他们注意在讲述实验安排时采用苏格拉底之问的方式，吸引大家的注意。第三，教师要热情鼓励每一位同学，并要宽容他们的失败，积极帮助他们找到失败的原因。教师除了无私奉献、对工作认真负责外，还应该是保护、激发学生创造力的躬行者、培养者和欣赏者，教师要热情鼓励学生们的大胆质疑和创新设想。另外，教师还应该在实验的整体把握和课堂秩序的维持上起到咨询师的作用。为此，教师在教学实践中要不断学习，不断总结经验，全面提高自己的教学水平，真正成为学生们的良师益友，为培养出更多优秀人才贡献自己的智慧和力量。

自主式实验技术训练实现了“变老师主导为学生自主，变被动学习为主动学习，变传统性思维为发散性思维”的根本转变，不仅改变了传统的实验技术训练方式，而且更加注重学生的主体性和自我意识，把学生视为课堂的真正主人，教师是课堂的科学引导者和积极参与者，特别是渗透了更多的人文思想与社会学理念。这与以往的教学方式有很大不同，它真正体现了学生学习权利的回归，打破了以往教师大包大揽的局面，并有力地冲击着“教师开工，学生剪彩”的走过场实验教学定式，实现了人人参与的更大范围的自主管理，给实践技能训练注入了新的生命力，提高了学生的项目组织能力、发现问题的能力、批判性思维能力、理性思辨能力、创新能力和自我发展能力，培养了他们的团队精神和集体荣誉感，从而很好地践行了河北农业大学本科生专业实践能力培养技术路线图，为培养适合现代社会需要的复合型创新人才做出了积极贡献。

［1］罗纳德.巴尼特.高等教育理念［M］.蓝劲松，译.北京:北京大学出版社，2012.28-30.

［2］李工真.德意志现代化进程与德意志知识界［M］.北京:商务印书馆，2010.196.

［3］王国轩，张燕婴，译注.论语.大学.中庸［M］.北京:中华书局，2011.245.

［4］顾佳丽，马占玲，刘晶.应用自主式实验教学模式提高学生实践能力［J］.教育教学论坛，2013（1）:251-252.

［5］StewartMennin.Self－organization，integration and curriculum in the complex world ofmedical education［J］.Medical Education，2010，44（1）:20-30.

（编辑:王 佳）