实验设计竞赛在医学检验技术专业课程教学中的实施

李江滨，陈 嘉，戴 彤，肖沁韵，刘 琦，李 雪

（广东医科大学，广东 东莞 523808）

1 传统实验教学的弊端

传统的实验教学大多是乏味性、停留于课本的机械性教学，许多实验教师只是带领学生单一地根据实验书本内容去做实验，学生缺乏思考。有些学生仅是看组员做实验，自己不动手，甚至做完实验都不知道做了什么实验，不知道自己究竟在实验室学到了什么。传统实验教学中，实验试剂已经配好待用，实验目的、原理都浅显易懂。大部分学生获取的是短时记忆，成绩只是对其短期强化复习的纸上反映。学生主观能动性低，往往被动获取相应知识，难以形成知识体系，较难将课本与当代科技发展相联系[1]。

2 实验设计竞赛的意义

为推进教学改革不断深入，广东医科大学临床生物化学教研室自2006年以来连续进行了实验设计竞赛，收到了良好的教学效果。

对学校而言，有助于落实教育改革方案，发现教学漏洞，优化教学体系，构建具有现代教育特色的教育模式。通过教师引导学生进行自主学习的教学方式，提高教学质量和学生素质，培育高素质、高水平、高能力的“三高”优秀医学人才[2]。

对教师而言，减小了教师在教学中所占比重，教师从多讲向少说转变，注重引导学生自主学习。实验设计涵盖范围较广，包括仪器、试剂、材料等。教师需要主动查阅相应的文献资料，扩大知识面。当遇到自身无法解决的问题时，教师间通过沟通交流想法，解决问题，这既能调动教师积极性，还能促进教师间就教育方法进行交流，培养教师科研思想，提高教师科研水平[3-4]。

对学生而言，能有效提高综合素质。设计实验需要回忆书本知识，从浅层了解到深层探索，理解、复习所学知识，调动主观能动性，提高独立思考能力。在设计实验前需查阅大量文献，确定实验方案，锻炼文献检索能力以及时间安排能力。实验设计的原理、目的、意义、材料选择、仪器选取等对学生来说都是挑战，能调动学生学习主动性。实验设计竞赛的开展，能将索然无味的实验课堂教学转变为形象生动的实验设计。实验设计要求学生全面分析每一步操作可能出现的问题以及解决办法，之后通过小组讨论，不断发现新问题，提出新问题并解决，从而提高团队协作能力、交流能力、表达能力。通过制作PPT和设计书，学生熟悉Office软件、页面设计及文本格式方面知识。比赛时的PPT讲解，能考验学生主持、口头表达以及临场发挥和应对能力[5-6]。

3 实施过程

3.1 布置任务与培训

实验前准备包括课题确定、文献资料查阅、设计实验、实验设计书和PPT制作、准备答辩。由授课教师发布竞赛通知并且进行赛前解说。解说内容包括组别安排、课题确定、实验设计思路、文献检索、PPT制作格式和答辩技巧等。

3.1.1 组别安排 由4～5名学生组成一个小组，一个班分为若干组。

3.1.2 课题确定 如选择易获取、价格相对便宜、容易提纯的材料等。

3.1.3 实验设计思路 所选材料要与教学内容相符，实验原理和方法以课本内容为基础，实验仪器在学校提供的范围内选取。

3.1.4 文献检索 通过校园网图书馆进入万方、中国知网等查阅文献，步骤为：搜索主题或者关键词→选择期刊/文献/博士硕士论文等→进行检索→下载论文/文献/期刊→通过筛选的资料确定设计思路，依照相关文献制订实验方案。

3.2 学生课题确定和文献查阅

学生通过1～2周的时间进行文献查阅，分析实验中该物质提取所需仪器，学校是否能够提供，浓度测量是否困难，试剂是否昂贵、无毒，操作是否无害，应用是否广泛。预测实验经费及其可能存在的问题，最后择优确定主题。选定几篇具有代表性的文献作为设计参考。

3.3 设计实验

3.3.1 主题初定 学生依据书本和权威文献，制订初步的实验方案：初定主题、原理、实验意义、实验方法、预期结果、数据处理、结果的可能性分析。

3.3.2 确立实验步骤 学生进行小组讨论，最终得出最优解决方案。

3.3.3 预期结果和数据分析 探讨实验中可能出现的结果（成功或者失败），实验成功说明整体可操作性比较强；假若实验失败，探讨失败原因。接着对实验进行预期数据分析，制作表格，用于后期分析，并用图形描述实验数据的变化趋势。

3.3.4 PPT以及实验设计书制作 根据教师要求制作PPT与实验设计书，学生在制作过程中熟悉Office相关操作。PPT中补充适当的表格和图形，用于阐述实验操作步骤以及结果。

3.4 初赛

赛前通过抽签决定比赛的出场顺序，各组学生依次进行PPT展示及答辩。每组展示时间为10分钟，答辩时间为5分钟。每组PPT介绍人对PPT的标题、课题背景、选取该课题的原因及研究结果进行讲解，重点介绍实验过程，其次是创新性和可行性部分。PPT展示完毕后，学生进行激烈讨论。其他组学生踊跃发言，从不同角度对PPT上的材料来源、实验步骤、浓度设定、实验意义提出疑问。答辩人员通过回答相应问题，让听众充分了解其实验。每组答辩完成后，由教师归纳总结，并选出进入决赛的小组。

3.5 决赛

各决赛参赛组进一步完善实验设计和PPT，使答辩人员讲解更熟练、更简洁、更生动，同时要求答辩人员统一着装。除授课教师外，还可邀请学校专家及学院领导担任评委嘉宾，对各小组实验设计进行评分。

4 实施效果

实验设计竞赛的开展，弥补了教师教学方式的不足，营造了良好的教学气氛，缓解了教师教学压力，教师还可以借机更新自身知识，提高对学科进展的认识。实验设计竞赛给学生提供了能力展现的平台，有利于提高学生动手能力、应变能力和操作能力。对于竞赛中的某些设计，一些学生甚至申报了课题并进行实质性研究，最后发表了相关研究论文。通过实验设计竞赛，学生对临床生物化学与分子生物学检验技术的学习兴趣明显提高。在后续的实验课中，学生不再只盯着课本操作，会不断深思和提出问题，由被动学习转化为主动学习，与教师进行问题交流的次数明显增加，课堂气氛逐步活跃。

5 存在的问题

（1）时间和精力投入较多。实验设计竞赛对于教师而言，需要花费较多时间查阅资料和评阅设计方案；对学生而言，实验设计难度大，学生知识面较窄，花费时间较多，还要在兼顾其他课程学习的同时完成实验设计任务，而这便需要其投入更多时间和精力。（2）学生设计的实验多种多样，有些实验需要的仪器较多且相对精密度高，学校的仪器主要用于教学，较难找到符合条件的仪器设备。（3）学生的某些实验设想不切实际，花费金额过高；某些实验过于追求创新性，没有体现实验的可行性和连贯性，导致实验无法正常进行等都是常见问题。

6 展望

随着教育改革不断深入，教学方式逐渐多元化。实验设计竞赛是一种能全面提升学生能力的教学方式，将其融入各学科教学中，有利于提高学生创新能力和综合素质。虽然实验设计竞赛还存在各种问题，但是总体而言对教师和学生综合素质提高与动手能力增强起到了积极作用，在培养创新型人才方面具有较好的引导作用。