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有机化学是一门集理论性、实践性和系统性为一体的学科。医学有机化学是医学、药学以及生命科学等相关专业的基础课程之一。它衔接无机化学,并为后续的生物化学、微生物学、免疫学、药物化学、药理学和医学检验等课程提供了必备的基础知识和基本理论。医学有机化学的内容虽与化学、化工、生物工程等专业的有机化学课程大致相同,但教学的侧重点、教学的方法须有所差异,对任课教师也提出了更高的要求。笔者从自身的教学实践出发,从以下4个方面谈医学有机化学教学实践中。
一、了解学生化学基础
笔者所在学校的医学专业面向全国招生,而现阶段各省或地区的高考政策不尽相同,部分新生参加了化学学科的高考,因而具有较为系统的中学化学知识结构,同时对基本的元素、物质以及化学反应有一定的认识,这类学生具备较好的学习医学有机化学的基础;另有部分考生,未参加化学学科的高考,在高中阶段学业水平测试之后便停止了化学的继续学习,这部分新生的中学化学基础薄弱,普遍存在概念模糊,对元素、官能团的认知不清以及对化学反应几乎一无所知的问题,这些问题导致这部分学生学习困难,课堂参与度低,进一步导致学习兴趣和信心的丧失,最终难以顺利完成该课程的学习任务。
针对不同生源的中学化学基础参差不齐的情况,我们不仅需要在合班上课时考虑班级合理编排,更需要在课堂教学中照顾到基础薄弱的学生,同时满足基础较好的学生更高的学习需求。另外,我们尝试适当安排时间对基础薄弱的学生单独进行中学化学的重要知识点的回顾和讲解,将有利于这部分学生跟上该课程的课堂教学进度,也有助于他们对后续课程的学习。
二、引导学生系统建立有机化学知识结构
多数有机化学教材,包括该校使用的医学有机化学教材均按照化合物类型(如烷烃、烯烃、炔烃、芳烃、醛酮、羧酸及其衍生物、糖、氨基酸和蛋白质……)进行章节编排,虽利于学生依据化合物类型建立知识结构,但各章节内容仍稍显分散,知识点较为繁杂,学生掌握不易。为了学生能够从最基本的有机化学概念、原理出发建立完善的有机化学知识体系,我们有意识地加强了绪论部分尤其是关于有机结构和有机反应的基本理论的阐述。
比如:绪论中我们介绍有机化学反应包含两个基本的组成:反应物共价键的断裂以及产物共价键的生成。共价键的断裂方式只有两种:异裂和均裂。前者产生自由基,后者产生离子对,两者均为有机反应的活性中间体,大多数有机反应与这两种活性中间体的生成及参与有关,从而派生出有机反应的三个基本类型:自由基反应、离子型反应(亲核或亲电反应)以及协同反应。
在后续章节的讲解中,我们将具体反应归属到上述基本反应类型进行讲解。比如:讲解烯烃的化学性质时,引导学生关注碳正离子如何形成、如何稳定以及如何参与化学反应;讲解羟醛缩合时,引导学生关注碳负离子如何形成、如何稳定以及如何参与亲核反应。这样不仅让学生能够从根本上理解反应,并且能够围绕基本反应的类型及活性中间体,将内容庞杂的知识点进行归类并逐步建立相应的知识体系。
三、注重有机化学与医学的学科交叉
有机化学之所以成为医学专业的基础课程,不仅因为有机分子是构成动物、植物体的基本单位,体内的物质转换及能量传递也均与有机化学反应息息相关。在医学有机化学的教学中,我们有意识地引入相关的医学知识,在强化对知识点理解的同时,阐释相关的生物学或医学现象,从而提升学生对有机化学的学习兴趣和热情。例如:在讲解立体化学这一章节时,我们开篇即以“反应停”(沙利度胺)事件为例,让学生认识到确定化合物立体构型的重要性。在20世纪50~60年代,“反应停”在临床上被普遍用于抑制孕妇的妊娠反应,但随之而来的大量“海豹畸形婴儿”的出生使该药物被禁止使用。后来的研究表明,当时使用的药物“反应停”实际为一对对映体混合物,即安全的R构型及致畸的S构型的混合物。通过这一实例,学生自然意识到立体化学对于有机化合物结构的重要性,课堂专注度也显著提高。
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临床医学专业学生对自己将来所从事的职业往往充满向往和好奇,他们渴望尽早了解将来所从事的职业,尽受医院临床一线的气氛,同时却对将来所从事职业的素质和技能懵懂无知。在这个时候,他们接触到的生物化学课程,是一门连接着基础医学和临床医学的重要基础医学课程,它既为学生学习临床检验分析推开了大门,也为他们将来医学研究打下了基础,所以此时对学生进行系统严谨的生物化学实验课的道德教育和安全教育,能为他们建立起最初的临床认识和医德素质。
1.实验课道德教育。
道德教育是一项实践性很强的社会活动,学生的道德品质不是从书本上学会的,而是在实际生活中养成的。道德教育,只能通过人与人之间沟通交流和模范示范作用才能实现,在课堂中适时合情地融入道德教育内容,能在学生操作实验和沟通交流中自然地实现道德教育。例如,在学生依次使用仪器和试剂时,提醒他们使用完毕物归原位,便于下一位使用者使用,培养学生为他人着想、换位思考的习惯;在涉及有关核酸性质的知识点时,会提到沃森和克里克共同在实验室辛勤工作和互相支持的故事,让学生明白合作、互助和团结的重要性;在实验涉及到有毒试剂时,向学生反复强调使用方法及禁忌,并引入近期发生的试剂投毒事件,利用事件造成的恶劣影响给学生敲响警钟;在实验中必须使用实验动物时,给学生讲解动物福利相关知识,培养学生的同情心、并建立起尊重生命的概念。在实验课的内容上,为学生详细讲解实验目的方法和设计思路;在学生实验操作过程中,提醒学生操作顺序和细节,使学生认识到不论是思路还是操作,都必须经过认真科学的思考和细心的操作,从而培养学生实验态度和操作的严谨性,进而树立起他们在今后工作中的严谨态度,也为他们将来的科学思维打下基础。学生在实验课开放、师生对等的环境下听课,能快速掌握知识,积极参加讨论交流,主动地认同道德教育、接受道德教育。我们的生物化学实验课,不仅讲授了生化实验的知识和操作技能,而且在避免传统说教的老套形式下,传递了正确的社会价值观并培养学生的道德判断力,这两项共同构成了道德教育的两个核心。
2.实验课安全教育。
除了实验课中穿插的道德教育,安全教育也是实验课的重要内容。近年来,学生实验操作不当引发的危险事故频发,不规范操作和欠缺安全意识都是事故原因。因此,我们特别重视实验安全教育。在第一堂生物化学实验课上,我们向学生仔细讲解了实验室安全知识、安全操作规范、实验室守则等规定,对实验试剂和药品的使用特别做出说明,并强调实验试剂和药品严禁带出实验室、严禁用于除实验外的用途等规定。当课程中使用有毒试剂时,每次都反复强调安全操作的知识。课程中涉及的特殊仪器(如高压灭菌锅、水浴锅等),在首次教授示范使用时都规范操作,为学生仔细讲解使用程序和养护要点,为学生树立正确的使用操作规范,避免不规范操作引起的安全事故。
三、实验教材的准备和创新
实验教材是实验课程的重点。本教研室认真研究国内外优秀教材,借鉴其经验,同时结合本学院学生的临床需求,精心编写自己的教材,建设与生物化学基础课程配套的实验系列教材;同时也精心准备合适课程的道德教育素材穿插到教学过程中。实验教材的内容,包括三部分:第一部分为精心挑选的实验,主要包括实验原理与方法技术的介绍,让学生了解和掌握即将要操作的实验的基本原理。我们要求学生在实验课前必须认真预习,通过实验教材掌握实验原理和操作注意事项,并将经典的实验设计原理和思维在课堂中侧重地介绍给学生,使其初步获得实验的概念及目的。例如,我们使用医院生化化验单的幻灯片来引入碱性磷酸酶的生化和临床意义,即病例引导型教学(CaseBasedStudy,CBS),让学生有种身临其境的氛围,想象自己已是医生,进入到看到化验单要进行诊断的角色中,在营造出生动的虚拟氛围后,开始讲解碱性磷酸酶比活性测定的实验。在这样一个引导过程中,学生对这些知识的好奇感伴随探究欲被充分调动起来,在解决问题的时候有强烈的成就感,继而升华为身为医生的自豪感,从而明确了学生自身的职业定位。再例如,我们采用p53野生型小鼠和p53突变型小鼠胚胎成纤维细胞(mouseembryofibroblasts,MEF)作为实验材料,让学生对这两种不同来源的小鼠胚胎成纤维细胞进行β-半乳糖苷酶衰老染色的实验。从这个实验中,学生能够直接在镜下观察正常细胞与癌化细胞的形态,并通过β-半乳糖苷酶衰老染色操作来观察不同细胞的衰老程度。实验结果是,p53野生型小鼠的细胞在体外培养7代后,衰老染色有明显的阳性现象;而p53突变型小鼠的胚胎成纤维细胞,在同样的7代时,经过衰老染色却没有出现明显的阳性现象。观察到实验结果,并结合染色原理分析结果,可使学生对正常细胞核肿瘤细胞的特性上有直观的认识,在基础实验的过程中,使学生提前接触到临床相关的肿瘤知识,极大地提起了学生的兴趣。第二部分为基本实验操作,主要目的是通过学生自己动手,培养扎实的基本操作技能。在训练基本实验操作中,涉及到仪器使用方法步骤和个人动手操作锻炼,这些基础知识在学习的时候大多是枯燥乏味的,学生在操作过程中连续几次不能获得良好的效果,就会产生厌烦心理。因此,在仪器和操作要点的讲解上,要尤为耐心和细致,在第一次,即树立良好正确的操作规范,预估到学生易犯的错误并提前告知并讲解,降低实际操作训练中的犯错率,让学生练习几次即可获得良好的训练效果,克服学习中的枯燥感和失败带来的厌烦感。在培养学生良好的实验操作技能的同时,灌输仪器药品使用完毕放回原位、贵重仪器细心操作及共享物品正确使用等为他人考虑的实验素质;另外,在操作训练过程中,强调并重复性地为学生树立实验室药品正确使用的观念。第三部分为设计性问题。就实验原理、实验材料或实验思路等方面提出思考题,要求学生在课后利用课堂上观察到的现象、收集到的结果等有用的实验记录,结合简明的语言和图解在实验报告中进行解答,训练学生正规书写实验报告的能力。同时,我们要求实验报告尽量不要和实验教材已有的内容相重复,鼓励学生用自己理解的方法(例如画流程图等形式)重新讲述实验原理及流程,促使学生自己能把实验原理和实验技术吃透,将学到的理论、技术与实际操作融会贯通。
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2.1调查问卷分析
调查全部在实验组学生中展开,共匿名发放问卷100份,回收100份,回收率100%。结果表明,CMT的引入让学生明白了基础知识在临床中的运用,激发了学习兴趣,更重要的是提高了他们对知识的融会贯通能力,这正是应试教育下的学生最缺乏的学习能力之一,见表1。
2.2理论成绩分析
由表2得知,在CMT教学内容测试中实验组对基础知识的掌握程度明显优于对照组(u=2.48,p<0.05),说明CMT教学法提高了实验组学生的学习兴趣,激发了他们的求知欲,培养了其学习能力和方法,从而对基础知识掌握地更加牢固,表3的期末理论考试成绩亦证实了这一点(u=3.72,p<0.01)。在综合能力测试方面,实验组同样表现优秀,其综合运用知识分析和解决问题的能力明显优于对照组,差异有统计学意义(u=10.2,p<0.01)。
3讨论
生物化学是一门重要的医学基础课,起着承前启后的作用,学好它可以帮助医学生更好地掌握和理解临床上各种疾病发生、发展的机制及其治疗原理,但因其知识点繁杂、枯燥,导致学生学习兴趣缺乏和效率低下,历来被医学生认为是较难学习的课程之一[4]。对医学生来说,没有比临床病例更能引起其学习兴趣,因此我们将CMT引入生物化学教学,通过不断摸索与实践,取得了一定的效果,积累了一些经验,总结如下:
3.1教学案例的难度应符合学生的综合能力
典型性CMT要求的教学案例是从临床搜集的真实的复杂病例[5],对于医学知识掌握甚少的大一学生来说,即使在教师引导下也很难就复杂的临床病例做出准确的分析,最终必然会因为超出学生的学习能力而使教改流于形式。鉴于此,我们所采用的病例都是授课教师根据学校的实际情况和教学内容自己编写的,摈弃了过多的干扰因素,适当降低案例的难度,同时保证其真实度和有效性。此外,为了提高教学质量,对需要教科书以外知识较多的病例,我们同时指定相应的参考书,减轻了学生的课下负担。实践表明,以上措施使得大部分学生均能参与课堂教学,课堂气氛活跃。
3.2CMT尽量不要在新授课中引入
目前的文献资料显示,CMT在临床课程中均是在新授课中应用,先由学生课下预习、自学或者查阅资料来分析问题,课上在教师的指导下通过问题的一步步解决来学习新知识。我们开始也借鉴上述方法,但遗憾地发现,有能力参与课堂教学的学生甚少,教学气氛惨淡。我们转而在学完相关章节后引入临床病例,将其中的知识点甚至是已学的跨课程知识融入到教学病例中,培养学生综合运用知识能力和临床思维能力,提高学生学习医学基础课程的兴趣和靶向性。这才是医学基础课程引入CMT教学的主要目的。表1的调查问卷结果同样证明了这一点。
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1.2生物化学教学方法陈旧
在职临床专业学生不同于普通大学生,他们脱离课堂时间比较久,年龄偏大,记忆力减退而逻辑思维能力比较强;同时他们大量的时间及精力主要放在工作和家庭生活中,也没有更多的时间用于生物化学的学习上。所以传统的老师讲学生听的填鸭式教学模式只能使课堂气氛沉闷,影响他们学习的积极性和主动性。
1.3生物化学教师缺乏临床实践经验
目前的生物化学教师均毕业于医疗专业或化学专业,没有系统地在医院进行临床实践,不能很好地了解临床医疗活动的新进展,在教学过程中难以将生物化学知识与临床实践知识紧密结合。使得生物化学与临床的联系被淡化,教学内容空洞化,纸上谈兵,降低了教学效果和学生学习兴趣。
2在职临床专业生物化学教学改革思路及方法
2.1突出学生特点,重组教学内容,适应岗位需求
根据在职临床专业的培养目标及在职临床专业学生的特点,生物化学教材内容应与普通临床医学专业学生有所不同。为此,我们邀请了临床专业课教师和临床专业一线医务人员共同分析研究课程内容,结合生物化学基本理论知识和临床疾病,合理地调整了在职临床专业生物化学的教学内容和学时比重,如在讲物质代谢时,忽略复杂的结构式和反应式,抓住反应特点、生理意义、临床意义等与临床相关的内容重点讲解。注重知识的更新,搜集整理本学科的研究热点、新成果、新发现、前沿动态以及每年诺贝尔奖的成果,将其融入到授课过程中,丰富教学内容,吸引学生的注意力,拓宽他们的视野。同时增加案例教学,讲解每个章节的内容都先推出一个案例,让学生在学习中不断思考,变被动学习为主动学习,加强该课程与临床的联系,促进理论联系实际,满足学生的学习需求。我们在实用和够用的原则下改革教学大纲,优化教学内容,增补和完善与临床专业密切相关的内容,突出实用性,减少理论性,以保证生物化学的教学设计符合在职临床专业人才培养需要。
2.2优化教学方法、改革教学模式,增添教学活力
生物化学的理论性强,内容比较抽象,同时在职临床专业学脱离课堂时间较长、用于生物化学学习的时间有限,并具丰富的临床专业知识,所以传统的、单一的教学方法不能满足他们的需求。我们根据各个章节的教学需要及学生的特殊需求,选用多元化的教学方法,使课堂气氛活跃,学生的学习兴趣提高,同时引导学生“在学习中研究,在研究中学习”,发掘学生积极讨论与研究的能力。PBL教学法是以问题为基础,学生为主体,老师为导向的小组讨论式教学法。国内很多探索和开展PBL教学的医学院肯定了其积极性的作用和效果,评价基本是正面的。我们运用PBL教学法,在每节课开课前和结束后,均会结合本章节的基本理论知识和其在临床上的应用给出思考题,同时针对在职临床专业学生的特点建立生物化学的教学QQ群,学生在课后可以以该问题为中心查阅一些资料,并在QQ群中进行讨论,在下一周的课上老师再进行归纳总结。这使得以教为主的学习模式变为以学生为主的探索性学习,提高了在职临床专业学生的学习兴趣,并且为他们提供了一个讨论平台,获得了学生的一致好评。在职临床专业在临床一线岗位工作多年,具有丰富的临床实践经验,单一的生物化学基础理论知识的教学不能引起学生的学习兴趣,也难以满足学生的需求。教师可以在教学中使用CBS教学法,让他们应用生物化学知识了解疾病的发生发展规律及治疗原则。如在讲完脂类代谢后,列举一个高脂血症病例,要求学生对该病例作出初步诊断,分析该疾病形成原因,为明确病因应做何检查,如何治疗疾病,患者在日常生活中应该注意哪些问题。通过病例分析,不仅使学生增加了对疾病的了解,掌握了脂类代谢的基本内容,同时还将糖、蛋白质、脂类三大物质代谢结合起来指导患者日常生活。这种教学方法使得原来抽象难懂的理论知识成为了实际应用的手段,大大地激发了学生的学习兴趣,使原本被动记忆变为了主动探索,提高了教学效果。在职临床专业学生相对普通院校学生而言年龄较大,记忆力相对较差,同时他们还要花费大量的时间及精力在工作、家庭、生活上,所以用在学习上的时间较少。对于很多生物化学知识点学习起来枯燥乏味,较难记忆的情况,可采用歌诀、归纳总结、列表比较等方式来提高学习兴趣。如我们在讲人体必需的氨基酸有8种,我们可以用这样一句话来记:携一两本淡色书来(缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、色氨酸、苏氨酸、赖氨酸)。又如在讲三羧酸循环时,对该反应过程中的底物、中间产物和产物可进行如下的归纳:乙酰草酰成柠檬,柠檬又成α-酮,琥酰琥酸延胡索,苹果落在草丛中。让这些复杂、枯燥的理论知识用歌诀来记忆,使学生当堂就能记住,提高了学习效率,节省了课后的复习时间。
2.3提高教师素质、增强与临床的联系
为增加生物化学知识与临床的联系,我们不仅要求教师精通生物化学教材,还要求教师每年必须有3个月时间在临床一线实践,一方面加强临床基础知识的学习,密切与专业课老师的交流;另一方面加强临床实践,密切与临床医生交流,为生物化学知识与临床实践的紧密结合奠定基础,确保在授课时,生物化学知识和临床知识能相互渗透。
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Keywords:Open;Chemicalexperiments;Experimentteaching;Innovationability
化学是一门以实验为基础的自然科学,实验是化学教学中相当重要的一个环节。实验教学能为学生正确认识物质及其变化规律提供实验事实,可以帮助学生形成化学概念,理解和巩固化学知识,培养学生观察问题、分析问题、解决问题的能力,使其初步掌握一些常用的化学实验技能,并可培养学生实事求是、严肃认真的科学态度和科学方法。实验室是实施素质教育、培养学生实验能力的主阵地之一[1,2]。决不是验收时必须的摆设,实验课更不是教学的点缀。要对化学人才培养模式、教育内容和教学方法等进行改革,首先就要改革传统的验证式实验教学模式。
1开放式实验教学简介
传统的验证式实验教学只重视对课本理论知识的验证,过多地强调实验的结果、结论,而忽视了实验的设计、方法、步骤和过程,不注重培养学生的创新精神和科研作风。首先在实验教学方法上教师过于拘泥形式,通常是准备甚至调试好实验装置和仪器,编写好实验指导书,设计出实验报告框架,让学生按照已有的设计和统一的方法操作,把数据填入统一的表格,并按给出的计算公式处理数据,得出结论。这样做严重束缚了学生的积极性和创造性,对培养学生独立分析和解决问题的能力十分不利。其次在实验教学组织安排上不合理,影响了实验效果。由于受仪器设备数量少、器材药品耗损大等因素的影响,实验通常都是分组进行,不能保证每个人都动手,更谈不上对实验操作能力的培养。此外,由于仪器、设备、教材的更新跟不上社会生产发展和知识更新的步伐,现行教材涉及的一些实验方式呆板、内容陈旧,难以调动学生的积极性,主观能动性难以发挥[2]。
开放式实验教学是改革传统的验证性实验教学的有效途径,其目的在于让学生在掌握有关知识和技能的同时,拓展知识面。获得较高的创新意识和创新能力。将教师由传授型转为指导型、将学生由被动接受验证型转为主动参与探索型,进一步提高分析问题、解决问题的能力,促进教学质量的提高。
2开放式化学实验教学的内涵
开放式化学实验教学是针对传统化学实验教学封闭性的弊端而提出的,它已经成为当前高校实验教学改革的必然选择[3]。它不光指实验室的开放,还指实验教学内容的开放、实验教学方法的开放、实验教学评价的开放等不可缺少的内涵。所以实行开放式实验教学,首先一定要充分深刻理解它的内涵。
2.1实验时间开放
开放式化学实验教学,首先意味着实验时间的开放。实验时间开放又包括两层含义:第一,学生进入实验室的时间开放;第二,学生做实验的时间时数开放,也就是每项实验在时间长短上没有限制,每个学生可以根据自己的实际情况进行实验。
2.2实验内容开放
从实验内容和学科发展的关系分析,开放式化学实验教学的教学内容应具有与时俱进的特点。开放式化学实验教学应及时根据现代科技发展的新知识、新技术和新的实验方法而发展,以先进的实验内容吸引、激发学生的求知欲。其教学内容应具有很强的实践性,与社会生产实践密切联系。教师要经常参与来自社会的实践课题,并使其及时转化为实验内容,从而使学生也参与到实践课题中来。这样既充实了实验内容,又锻炼了学生的实践能力,使课堂理论与实践密切结合。
2.3实验教学评价开放
对学生实验能力的评价,不能只重视实验的结果,更要重视实验的过程,特别是实验过程中学生所表现的独立分析问题、解决问题的能力及创新意识等等。对学生的化学实验考核要全面考核学生的实验能力,包括:学生的动手能力、思维能力、创造能力、设计能力、查阅资料的能力、提出问题的能力等等,在开放实验中有独特见解和创新的应给予较高的评价。这样不仅使我们对学生的评价公开公正,并且使学生的创造性得到极大的发挥。
3改革传统的实验教学模式刻不容缓
化学实验课的目的在于使学生加深对化学理论知识的理解,熟练掌握化学实验操作技能,提高分析问题和解决问题的能力,培养学生的创新思维和创新能力。但是,传统的化学实验教学模式局限于验证一些理论,很少让学生自己去创造、设计,教学模式基本上是“填鸭式”的。学生只需要按照实验步骤一步步做,实验往往比较顺利,不会遇到很大的困难。这样的实验中,学生处于被动的地位,对一些实验原理、方法往往掌握得不够透彻,抑制了其创造性的发挥和个性的发展。因此,改变传统的实验教学模式刻不容缓,势在必行。
4开放式综合设计性实验的实践和改革尝试
为了激发学生学习的积极性和开创精神,培养他们理论联系实际和独立分析问题解决问题的能力,在学生掌握了无机化学、分析化学及有机化学的基本理论知识和技能后,教师结合学生所学专业进行选题。例如:超声波提取植物中草药总黄酮及鉴别研究、超声波提取植物中草药总黄酮及清除羟自由基作用研究、紫茉莉红色素提取及其稳定性研究、药物有机合成、化工中间体有机合成等,笔者对部分导师组和非导师组学生(因为报考导师组学生过多,而招生名额很有限,没有被录取的部分学生也强烈要求来做实验)进行了开放式综合设计性实验的改革尝试,主要分四个阶段。
4.1第一阶段:布置设计实验的题目由教师将多个难易不同的实验题目列出发给学生,每位学生可以任选一个自己感兴趣的题目,并且将实验室所具备的条件(如药品、仪器、设备等)告知学生。学生根据现有实验条件设计分析方案,如有特殊要求也可提前向教师提出申请。实验室尽可能为学生提供条件。但为了安全起见,有毒药品一律不予提供。
4.2第二阶段:设计实验方案学生拿到题目后,可以针对选定的实验题目,查阅有关的文献资料,运用所学过的理论知识和基础实验知识,写出初步的设计方案,包括①实验原理;②所需药品以及所需溶液的配制方法;③所需要的仪器、设备;④具体的实验步骤;⑤实验数据的处理方法;⑥参考文献。设计方案完成后,交给指导教师审阅。教师认为设计方案合理可行且实验条件具备后,学生即可进入实验室实施设计方案。
4.3第三阶段:开放实验室,实施实验方案实验室在双休日和节假日实行全天开放,学生在设计好分析方案后,在开放时段内随时可以进入实验室,完成设计实验的内容。教师只是适时地给予启发性的提示,以充分发挥学生的主观能动性。学生在实验过程中,独立思考解决问题,不断改进和完善实验方案,从而以最简单、最经济的方法得到最准确的实验结果。
4.4第四阶段:写出研究论文或实验报告学生完成设计实验后,整理原始数据,分析实验结果,写出研究论文或系统性实验报告,系统性实验报告包括实验目的、实验原理、实验所需试剂和仪器、具体实验步骤、数据的处理、结果讨论及误差分析。从理论上分析实验过程中所出现的现象,并对开放式综合设计性实验做出总结。
5开放式综合设计化学实验实践的思考
5.1开放式综合设计性化学实验要充分发挥教师的主导作用开放式综合设计性化学实验的选题非常关键,要求教师了解化学在各个学科中的应用及其发展动态,给出既有基本操作,又具有设计性、研究性,符合实验教学规律的题目。由于题目多样化、综合化,在实验过程中学生会提出各种各样的问题,教师要应付自如,必须具有扎实的理论基础和较高的动手能力,对每个实验都要了如指掌,并不断地提高业务水平。因此,开放式化学实验教学对教师的要求更高了。
5.2开放式综合设计性化学实验存在的问题通过开放式化学实验教学的实践,笔者探索出了一条实验教学的新途径,提高了学生的全面素质,充分发挥了实验教学的特殊功能,使实验教学与国际上通行的教学方法接轨。笔者的教改,使学生成为最大的受益者。同时,该项实践也引起了我们深深的思考:由于高校中普遍重视科研和课堂理论教学,教师对实验教学投入的精力很少,这很可能导致实验教学水平下降。由于开放式综合设计性实验所需的药品及仪器很多,对实验室管理体制如何适应新的实验教学模式也提出了新的要求[4]。开放式综合设计性化学实验题目较多并且全天开放,教师及教辅人员工作量如何计算,这些都是有待于我们着力解决的问题。要营造开放实验教学的大环境,只有全面实施学分制,学生才能有真正自主地进实验室做实验的时间保证。
6结束语
化学实验实行开放式实验在部分导师组和非导师组学生中试点实施,已取得较好的成绩,学生公开发表了许多论文,部分论文还荣获广西高校化学化工类论文及设计竞赛二、三等奖及鼓励奖;学生组队代表学院参加实验技能竞赛荣获广西高校化学实验技能竞赛奖。通过化学实验教学方法的改革,编写新教材,开放实验室,安排设计性、综合性及研究性实验,给学生提供了更多的实践条件,扩大了学生的视野,拓宽了学生的知识面。学生变“要我做”为“我要做”实验,大大激发了对实验课的学习积极性,激励了研究化学的热情。开放式化学实验教学虽然已取得了一些成果,但受到硬件的制约,对师资要求提高了。开放式化学实验教学值得借鉴和推广。最近,我院已经出台有关开放实验室的系列文件和制度,学生可以申请进入开放实验室自主进行科学研究,这将进一步极大地推进我院开放式化学实验教学的改革。
【参考文献】
[1]黄锁义,陆海峰,潘祖光,等.民族医学院校化学实验教学改革探索[J].实验室研究与探索,2004,23(12):65.
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医学生物化学实验课在内容设置上有两个主要特点:①保证基本技能的培养,同时体现前沿性;②注重实验的综合性、连贯性、探索性和科学性。简单的验证性实验从内容上看有些单薄,为进一步激发学生潜在的创新能力,将经典实验方法与现代技术有机结合在一起,实现从验证性实验向设计性和综合性实验发展,开设一些提高型、探索型和设计型实验[6]。例如应用考马斯亮蓝法结合紫外分光光度法测定蛋白质浓度的实验,要求学生在教师指导下,自己查阅资料,了解蛋白质浓度的测定方法有哪些,实验中有不同的标准蛋白试剂,学生自己设计及配制标准蛋白的浓度及待测血清蛋白的浓度,并比较哪种标准蛋白与考马斯亮蓝的结合力最强。然后设计实验方案,记录实验所需药品、仪器,独立完成实验操作,整理实验数据,分析实验结果以及撰写实验报告等。上述过程以组为单位由学生独立完成,通过实验使学生了解医学生物化学实验的基本步骤和方法,使已学知识得到巩固和应用,激发学生探索知识的兴趣,提高学生的思维能力和创新能力,培养严谨的科学态度,有利于学生的个性发展和综合素质的提高。
3师生互动,正确指导
在实验教学过程中,教师要与学生形成良好互助的教学气氛,必须及时双向协助与交流,包括教师从学生那里了解“教”的信息和学生从教师那里了解“学”的信息。即涉及两方面:①实验知识与技能的学习交流以及实验过程中的互助协作;②师生情感的相互交流与协调。教师与学生经双向交流后,可以了解学生对实验教学内容理解和掌握的程度,进而采取准确有效的教学手段和方法,加强引导、帮助学生分析和解决实验过程中可能出现的问题。学生则能更加深刻地理解教学目标,掌握教学内容,夯实理论知识,学习实验技术技能。协作与交流是教学反馈的重要途径,同时也促进了教师和学生之间的沟通,活跃和优化了教学气氛。
4培养学生的创新意识
学生的创新意识源于对学科的探索,有了探索才可能形成一些自己的独特见解、思路或设想,所以教师必须引导学生大胆地探索[7]。例如笔者改变了过去实验开始之前,从实验目的到实验结果逐一讲解的做法,而是将要讲的内容融入问题之中,使学生产生疑问,渴望得到解答,从而激发学生去探索。在实验进行过程中,让学生独立操作,充分发挥他们的主观能动性;同时教师要认真观察学生的操作情况,与学生进行双向交流,对于实验出现的问题,一般不采取有问必答的方式,而是采用提示和置疑的方法,给学生留下思考的空间,然后有意识地启发引导学生把已有的知识同实验中遇到的问题结合起来进行分析,调动学生的积极性。为了提高学生的创新意识,笔者开设了创新型实验课———综合性、设计性实验。学生在实验设计过程中,要通过查阅文献资料、拟定实验方案及具体操作方法、记录实验过程和整理数据、分析讨论实验结果、最终撰写实验报告等,使学生受到了科研训练,同时培养了学生的创新意识和能力。实践证明,学生对于综合性强、动手多、趣味性强的实验更感兴趣,可以发挥他们的想象力和创造力。
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在对医学生物化学课程进行课堂教学的时候,教师应该对教学大纲进行了解,然后根据自身实力以及学生们对于知识点的掌握程度,进行教学难点的剖析,对学生在学习过程中所遇到的教学问题进行明确化。教师在进行难点教学的时候,应该对难点进行层次分析,从简至繁,逐渐的加深教学程度。学生们的学习时间有限,所以教师应该重视学生们的课后复习,在课程结束之后,布置一定数量的课后习题,但是学生对于这种布置很是反感,教师必须对习题进行选择,尽量挑选一些趣味性比较强,但是理解程度又不深的题目,让学生在进行问题解答的时候不会产生抵触心理,甚至会主动对问题进行探索,这样既可以加深学生们对于问题的理解程度,还可以调动学生的学习积极性,那么学生的学习成绩自然就会有所上升。医学生物化学课程教学内容很是丰富,所以必须要求教师对难点进行准确把握,只有在教学过程中重视学生的课后复习,才能避免学生出现知识点认识模糊的现象发生。然后再加上课堂上教师大方的举止、幽默的语言和活跃的课堂气氛,定能收到良好的教学效果,从而逐渐改变生化教师难教、学生难学的不利局面。
3对理论知识和实践知识分开教学
医学生物化学课程由于涉及到的教学内容繁多,分子结构复杂,且物质代谢变化多样,所以学生们对于这些知识点认识不够彻底也是比较常见的,加上还有繁重的实践知识,导致学生对于理论知识以及实践知识的接受程度不佳,所以必须将理论知识和实践知识分别进行教学,这样才能获得良好的教学效果。对医学生物化学中繁多的理论知识,应该进行分类,在对生物大分子进行结构以及功能学习的时候,可以从分子的角度上进行分析,将发病机理进行总结,并且以营养学的角度进行饮食调节。对于比较抽象的理论知识,可以通过将抽象的知识进行具体化,联系实际情况进行知识分析,让学生能够对理论知识进行认识。而对医学生物化学中的实践知识,教师首选需要对学生的基础实验能力进行训练,然后对学生的综合性实验操作能力进行提升。对于生物化学实验可以对半分为基础实验以及综合技能实验两大模块。通过综合性实验将生化基础知识串联起来,培养学生基本操作的相互衔接,锻炼综合操作技能,提高学生分析问题、解决问题的能力,并能对生化化验单做出基本的评价,体现学生对生化知识的应用能力。
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医学生物化学是一切临床学科的基础专业源头,但是,在传统的教学方法下,学生们对知识的掌握是在完全的脱离临床实验的基础上进行的,在有了一定的理论知识基础后,才能够进行临床实验,虽然这样的教学方法能够提高学生临床的熟练度,但是却降低了学生学习生物化学的兴趣,在知识点的死记硬背中,消磨了对医学生物化学学习的热情。而病例式教学法就是通过病例来吸引学生的注意力,用其中的问题来激发学生学习的热情。教师主要是通过将病例的分析加入到教学当中,从而更加全面的对当时病例发生的情景进行描述,学生就要融入到当时的医生的角色中,对病人进行诊断和治疗,教师也要进行一定的引导,师生间和生生间进行激烈的讨论。例如,在发生糖尿病的过程中,血液中的葡萄糖含量增加,由于其中的葡萄糖分子不能及时的进入细胞内,发生氧化分解,而导致了血糖增加,胰岛素细胞功能发生障碍。学生在得知问题后,提出有效的解决措施,最为简单的就是让患者不适用高糖分的食品,控制饮食;而也有学生认为胰岛素是治疗糖尿病的最佳方法,由于胰岛细胞功能障碍,就可以通过基因工程技术来改造胰岛细胞基因,恢复其功能,这样就能够有效的治疗糖尿病。在学生们进行交流探讨的过程中,不断地发现和解决问题,提高自身的学习能力,最终达到了教学的目的。
三、在生物化学教学中应用多媒体教学法
在新课改出台后,各个教育层次的教学方法都有了一定的改进,多媒体教学法作为最为先进的教学手段,受到各个阶段的教育工作者的喜爱。在医学生物化学的教学中,多媒体教学法的作用更为突出。就现阶段的生物化学技术发展速度来看,生物化学作为高等专科学校中的必修专业课程,若是仍然使用原有的传统医学生物化学教学方法,是无法满足教师和学生的需求的,在课本、粉笔加黑板的教学辅助用具的教学下,教学的效率无法得到提高,在面对生物化学中繁杂的知识体系,这种教学的方式不利于营造出和谐的学习氛围。多媒体教学法的应用就有效的解决了这个问题,在教师进行教学时,应用多媒体能够节省大部分的板书时间,更拓宽了课堂教学的知识点深度和广度,帮助激发学生的创造性思维。高等专科的医学生在日常的学习中还要进行忙碌的临床实验操作,若是在高度的精神集中后再进行枯燥的知识点学习的话,无法最大限度的吸收知识,起不到事半功倍的效果。因此,教师可以利用课前准备的多媒体课件,进行实验操作模拟,局部细节放大等方式来记忆学生的注意力,将文字难以表述的细节运用动画展示出来,使得知识点不再抽象化,培养学生的创造性,提高学生主动学习的兴趣,发展创造性思维。
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课前预习是实验成功的重要前提。学生不仅要预习实验目的、原理、操作步骤、注意事项,更要预习与查阅实验相关的理论知识。尽管在以往的实验教学中指导教师也强调学生课前预习,并要求每一位学生提交预习实验报告,但在教学过程中,发现课前预习流于形式,严格地说学生只是誉写了一份实验指导。在指导教师示教后,学生操作过程中手忙脚乱,错误百出。针对这一问题,在实验教学中,我们采用了在每一次实验开始前一周布置下一个实验内容的方法,根据学期实验次数,把3人的实验组合成5-6人的实验小组,每次实验指定一个小组准备15分钟左右的讲稿,小组内推选一位学生在实验课上做一次讲课,教师再针对学生讲解过程中出现的问题进行补充和纠正。课前预习方式的改革,不但减少了实验的盲目性,而且使学生的主体作用得到发挥,一定程度地促进了学生发现、分析和解决问题的能力。
3规范基本实验操作
基本实验操作是做好生化实验的基础,只有规范基本实验操作,才能做出高水平的实验。由于生物化学实验涉及仪器较多,其中刻度吸管量、分光光度计、离心机等仪器设备的使用频率较高。为规范学生的实验操作,教师从网络教学资源中搜索和下载示教视频,在每学期实验开课前一周内,通过播放实验教学视频,让学生对实验操作有初步了解。教师再于第一次生化实验课堂上进行现场演示,演示结束后,随机选择一名学生当场演练,由其他同学指出演练过程中的不规范操作并进行矫正。通过这种纠错训练,多数学生养成正确操作的习惯。
4注重结果分析,改革实验报告内容形式
实验结果分析在某种程度上比实验本身更加重要,它是培养学生分析问题能力的最佳阶段。实验分析通常有两种情况:一种是对正常实验结果的分析,另一种是对异常或错误实验结果的分析。以往采用每次实验课后即撰写实验报告的方式,学生为应付作业,只是简单地将实验流程与实验结果记录式地抄写一遍,教师要批改众多的实验“复制品”,不能很好地发现问题。在实验教学改革中,我们改革实验报告提交形式,由原先六次研究报告改为三次。三次研究报告的书写,不仅要求书写实验研究的背景、实验原理、实验流程,更强调学生对实验结果、实验流程中出现的问题、在以后的实验中应注意的事项等问题的分析。由于报告提交次数的减少,学生有时间对报告内容进行深入思考,实验报告的质量得到大幅度的提高。
5增开设计性实验,培养学生分析问题和解决问题的能力
验证性实验作为一种重要的实验形式,无论是在科学研究中还是在科学教育过程中都是不可缺少的。考虑到中西医临床医学专业学生实验基础薄弱,我们开设了生化实验基本操作、分光光度计的原理与使用、蛋白质的性质实验、影响酶活性的因素、血清葡糖糖含量的测定五次验证性实验,在实验中强调常规实验仪器正确操作以及操作流程的规范。但是验证性实验在培养学生创新精神和创新能力方面有一定的欠缺。而设计性实验可充分调动学生的积极性和主动性,对保证教学质量、提高教学效果起着重要的作用。为培养学生分析问题和解决问题的能力,我们增开了动物组织DNA的提取与鉴定的自主设计性实验。该内容包括了的DNA提取、分离、纯化以及凝胶电泳鉴定DNA的纯度。在实施设计性实验时,提前五周向学生布置实验题目,要求学生4-5人一组,查阅文献并研究制订实验方案,制作PPT,在实验实施前一周以小组为单位将实验方案在班级内交流,教师对实验方案进行审核,对实验设计中的不科学之处给予纠正。实验全程由学生自己动手,从溶液的配制到具体的各项操作,均由学生按照自己的设计独立完成,教师仅起到指导协助作用。设计性实验的开展,不但培养学生实践操作能力和严谨的科学作风,而且激发学生对科研的兴趣。
6开放实验室,增加学生实验学习机会
实验教学的首要任务之一是培养学生的实践操作能力。学生实践操作能力的培养仅依靠有限的实验教学难以保证,还需要学生通过反复的训练才能达到及提高。因此,我们根据实际情况,每周实施一次4小时的实验室开放。实验室的开放不仅可以为那些因实验中操作失误而导致实验结果不理想或实验操作生疏致使实验无法按时完成的学生提供了重新操作的机会,而且还可以为对实验有浓厚兴趣的学生营造自行设计实验和开展实验的条件,为这些学生创造更多的实验学习机会。
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1.2现有的课时量不足以支撑实验教学内容的顺利完成
当今,对于部分高等医学院校开设的生物化学教学大纲而言,实验教学内容多而不精,探索性和综合性实验为辅,验证性实验为主的实验教学内容是生物化学实验教学大纲的主流方式。这种实验教学内容的选择和编排不利于学生对理论知识和实践技能的把握,也不利于培养学生的创造力和充分调动学生的积极性。教师在课时量不变的情况下,教学内容的增多使得教师对生物化学理论知识和实验课之间很难制订完善的教学计划,既要让学生掌握理论知识,又要求学生完成课时规定的实验教学内容。面对这种情况,为了完成教学内容,教师经常删除那些比较耗时但又能培养学生创新能力和创新思维的探索性和综合性实验,在一些验证性实验的操作中,教师也会要求学生免去一些不必要的操作环节。或增加理论知识学习的课时量而削减实验教学的课时量和内容。这样一来,不但没有培养学生动手操作能力,反而使学生丧失对生化理论知识的学习兴趣和信心,最终不利于实验教学质量的提高和达到真正的教学目的。
1.3医学生不重视仪器或设备的规范化操作
对于学生来说,一味追求结果的准确性而不重视实验过程中的操作方法和步骤的规范化属于普遍现象。教师缺乏针对性的指导,导致学生操作方法和仪器使用不规范、药品或试剂称量不准确等。例如,有的学生在吸取30μL的液体时选择量程100μL移液器而不选择量程为50μL移液器,结果会造成实验误差,这种情况下教师不加以指导和纠正,久而久之便成为不良习惯。其他一些精密仪器如PCR仪、精密天平、气相色谱仪等的操作方法不规范,不仅降低了实验数据的可靠性,而且还大大缩短了仪器的使用寿命。
1.4探索性和综合性实验较少
生物化学综合性实验主要以生物大分子的分离提纯与测定为主,涉及各种实验技术的综合。重点突出学生对基本实验技能的培养,熟悉掌握生物化学实验中常见仪器的使用方法是验证性实验的教学目标。而探索性实验和综合性实验的教学目标重点突出对学生的创新能力、分析问题、解决问题等综合研究素质的培养。如今很多高等医学院校对生物化学实验课程的经费投入不够,学校对生物化学教学实验课的支持力度有限,教师对实验内容的革新较慢,导致现有的生物化学实验课程大部分仍然以简单的验证性实验为主,例如蛋白质的双缩脲反应实验、考马斯亮蓝法测定蛋白含量、DNA的提取等,探索性和综合性实验偏少。这样既不利于学生对理论知识系统及全面的掌握,也不能充分调动学生的积极性和创造性。因此,从某种程度上说,开设验证性实验为探索性实验和综合性实验的顺利开展奠定了实验基础,但在培养学生的创新能力和创新思维的教学目标上却很难实现。
1.5成绩考核不合理
让学生掌握与实验有关的理论知识、实验技能,以及将理论与实践相结合,从而促进学生重视实验,认真操作和规范实验,提高学生的综合素质是考核实验成绩的最终目的。生物化学实验课成绩的考核要比其他科目纯粹的理论课程考核更为细化和复杂,在传统的实验课考核模式中分2部分来考核,实验成绩占30%,理论成绩占70%,这种不合理的考核方式导致的结果是学生不重视实验课,而把大部分精力和时间都用在课堂上学习理论知识,实验课只要出勤率好,按时完成实验报告,做实验对学生来说只是走走过程。而且医学生认为,其课程有临床试验这一环节,根本没有必要浪费大量的时间在生物化学实验上,生物化学实验可以通过临床试验得以补充。可医学生忘了临床试验和生化实验室是完全不同的2个概念,从最小生物化学实验都做不好,怎么能去胜任更复杂更具有挑战性的临床实验。总之,这种考核方式曲解了生物化学实验教学的目的和意义,无法从根本上培养学生们的动手能力和创新意识。
2生物化学实验教学中推行的改革措施
2.1加大生物化学实验教学力度的支持,改革教学模式
如今各高校对学生的扩招是不争的事实,教学设施和仪器等硬件条件的更新远远跟不上人数扩招的速度。因此加大对生物化学实验教学力度的支持,完善教学设备显得尤为重要,学校应在实验室建设中提高实验设备的购置力度,加大资金投入,购买先进的实验设备,普及层析技术、PCR技术、核酸和蛋白电泳技术、蛋白质的分离与纯化技术、气相和液相色谱技术等实验工作。保证实验教学内容的先进性和创新性,及时反映生命科学领域先进的实验技术和最新科技成果,培养学生的主观能动性是生物化学实验教学内容改革的最终目标。为了实现这一目标,学校在加大实验教学力度的支持下引进具有高素质的专业型人才。在实验教学过程中改变传统的讲授式教学模式,真正落实开展病例式、讨论式和启发式等先进教学模式。任课教师充分利用网络资源,及时跟踪生命科学领域的最新研究动态,学习和了解最新的科学技术,将其引入到日常实验教学中来传授给学生从而丰富教学内容。此外,与同类院校广大师生就生物化学实验教学改革经验进行交流,学习彼此间先进的教学理念,引进或推广先进的实验教学模式,可以有效提高整个教学的综合实力。
2.2精选实验内容,合理安排课时量
俗话说“兵不在多而在于精”,在生物化学实验教学内容中,以探索性和综合性实验为主,验证性实验为辅的原则对其内容进行精心挑选,编写具有专业特色的实验教材,改变教师讲学生听的传统教学模式。精简实验内容,秉承求精不求多的教学原则,保证在有限的课时之内,在保证教学质量和教学效率的前提下完成实验教学内容,培养学生的创新能力和创新思维,让学生能够在实践中巩固理论知识是生物化学实验教学内容改革的首要任务。例如在实验教学中删除一些验证性实验,开设一些具有探索性和综合性的实验如《大豆中A基因的提取,鉴定与生物学功能分析》,培养学生的创新能力和动手能力。此外,合理安排实验教学课时量是教师顺利实现教学目标的前提,合理的课时量应包括学生在进入实验室之前的准备工作(如预习实验内容,了解实验目的、原理、方法以及基本操作流程),让学生再动手之前做到心中有数,以及实验报告的撰写、问题讨论等时间。因此,精选实验内容,合理安排课时量,以学生为主体,教师作为引导者和参与者,让学生参与到实验操作过程中的每一个环节,提高学生的动手能力的同时提高教学质量和教学效率。
2.3生物化学实验与临床相结合,培养学生职业和社会责任感
医生的选拔主要来自于全国各医学院校,而培养优秀、职业和社会责任感强的医生是医学教育的主要目标。通过生物化学理论知识的学习和实践教学的训练培养实践操作技能,医学生面对各种化验结果能做出合理的解释,找到有效的治疗方法是一名医生必备的基本素质。生物化学实验中涉及很多临床现象,医学生根据检验结果将其与生化理论知识联系起来,将理论真正用到实践中来,真正做到学以致用。如“糖尿病患者血糖含量测定”,首先从采血到后续的后续化验结果分析,提出治疗方法等。这是一个综合性较强的病例分析,需要医学生有很好的实验技能,可是在实验课上作者发现很多同学连基本的采血操作都不规范,不能正确使用采血工具,对出现的问题找不到有效的解决办法等。这种现象反映了医学生平时的基本实验操作技能不过关,没有认识到实验结果对临床疾病诊断会造成什么影响,职业感不强。因此,开展探索性实验,培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,同时教师针对性地指导、规范实验操作,培养学生职业和社会责任感。
2.4通过增加探索性实验培养学生创新思维
设计性实验是在一些特定的要求和条件下自行设计实验,灵活运用知识和技能进行的创新性思维和实践活动。为了培养高素质专业型人才,以设计性和综合性实验为载体选择性地为医学生提供实验平台,丰富的实验教学资源以保证其能顺利完成实验内容。在医学生的生物化学专业基础课学习中,以培养学生创造性思维为出发点从教育理念和教学方法等方面培养医学生职业精神和提高医学生的综合素质。学生以小组为单位,通过资料收集,寻找感兴趣的与医学相关的项目为实验立题,指导教师通过对实验方案设计、技术离线、实验项目可行性分析进行讨论,给出建议并修改后确立实施方案。学生在实验项目结束后会写1份感想,并对这个项目提出一些后续的研究设想。这种以医学生为主体的自我训练模式能充分调动学生的主动性和积极性。探索性和综合性实验对学生来说既是挑战又是尝试,给学生充分发挥主观能动性的空间,在训练过程中培养学生创造力和发散性思维。
2.5优化实验教学考核机制,提高实验教学质量
为了提高教学效率和质量,系统评价学生的实践动手能力,建立一套成熟、公平、公正合理的实验教学考核机制是高等院校首要解决的问题。将课程总成绩与实验课挂钩(实验前的预习情况、试剂准备、课堂表现等),可以改变学生重理论轻实验的学习态度。作为教师,除了在课堂上传授给学生书本上的知识外,自身学习能力的提高和综合素质的提高显得尤为重要,教师针对学生提出的问题和课堂上出现的问题,必须通过全面的查阅相关资料给学生一个明确、合理的答案。这样一来可以加强师生互动,积极调动授课方式,建立合理的考核机制,提高教学质量指日可待。
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1.突破了传统单一课堂教学方式,解决了生物化学,课时少,内容多,延伸了课堂教学,使教学更加灵活,方便!传统授课,学生在课堂上往往只是机械地记录授课课件,而并没有真正理解老师授课内容,很难在一两节课内将内容消化掉。因此,利用生物化学网络辅助教学平台,学生可以非常方便的在课堂之外,如宿舍,网吧,电子阅览室等有网络的地方,登陆该平台,方便学生学习,有效弥补了课堂教学中的这一缺陷。
2.突破了传统的辅导模式,不必把疑问留在课堂上解决,只要有疑问,学生可以非常方便的,通过“在线答疑”平台,与老师进行实时探讨交流,方便快捷地解决学生学习过程中遇到的问题。
3.更加有利于实施学生的个体差异性教学,突出了以人为本,在教学过程中,经常发现,不同学生对于接受信息上是有个体差异性的,有的学生更倾向于视觉,有的更倾向于听觉,通过网络辅助教学平台,学生可以方便的找出各自的重难点着重学习。
4.更有利于培养学生的学习积极性,通过登录网络辅助教学平台,学生可以了解到生物化学发展中的一些趣事,以及生物化学与日常生活,医学等方面的联系,比单纯的老师说教更有效,因此可以极大地提高学生的学习积极性。
5.更有利于学生对于生物化学前沿知识和技术的了解,由于生物化学教材前沿知识的比较慢,在加上生物化学的课时少,任务重,教师很难再课堂上介绍一些前沿知识和技术,但是通过构建网络辅助教学平台,我们可以将前沿的知识和理论上传到网络平台中,只要学生可以登录给平台,就可以非常方便的查找,学习!
三、生物化学网络辅助教学平台的应用和效果评价
1.实验班级的选择
选取了2012级临床的两个平行班级,两个班在入学时的成绩和综合素质都比较相似,文理科生的比例也想接近。
2.网络辅助教学平台的应用实施
实验班和对照班按照正常的教学计划上课,而且均由同一个任课教师任教,在实验班中,介绍了生物化学网络辅助教学平台的使用方法,而且课下的辅导也是通过网络辅助教学平台来进行的!而对照班没有。
3.网络辅助教学效果的评价
本研究以两种形式来对生物化学网络辅助教学效果的评价,一是通过对实验班和对照班期末考试成绩分析,二是对实验班进行调查问卷,实验班的期末考试成绩为78.2±6.2,而对照班的成绩是69.1±3.8,经统计分析P<0.05,因此实验班的考试成绩显著高于对照班。调查问卷结果也表明63.3%的学生认为有时课堂听的不是很明白的问题,通过网络辅助教学平台就可以帮助自己理解掌握,70.9%的学生比较愿意学生化学,遇到不懂的问题时,经常自己登陆网络教学辅助平台。81.5%的学生认为,对生物化学比较有些兴趣!
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计算机技术的发展和网络资源平台的完善,为教学提供了多样化的技术支持。这要求教师学会利用丰富的网络资源去充实有机化学课堂的信息量,能熟练地使用现代信息技术制作生动有趣的多媒体课件去吸引学生的注意力。如今医学专业的有机化学的教学课时有所减少,但不能降低有机化学的教学质量。针对这一现状,我们反复审视医用有机化学的教学内容,精心优化教学设计,制作了《有机化学CAI教学课件》和《有机化学双语教学网络课程》多媒体课件。在制作这些课件过程中,充分运用了Chem3D、Flash等软件演示了有机化合物的立体结构并形象地模拟了经典的有机化学反应机制,将以往平面的和相对抽象的讲解立体地、多角度地表现出来,使学生更容易接受课堂内容,从而达到有效的课堂教学。我们使用Firework、Dreamweaver、Photoshop等软件制作了网络课程,其特色是将整个教学软件分成预习与自学、习题库、知识拓展、立体结构演示等几个模块,每个模块中的内容相对独立,但其中关联部分又做好链接,把3D动画、视频等丰富的信息融合在一起。学生可以根据自己的学习情况,利用软件进行自助式学习,巩固了学习的效果。《有机化学双语教学网络课程》多媒体课件和《有机化学CAI教学课件》曾在国家级、省级多媒体课件大赛中获得一等奖,课件已被多个院校引进,师生反映良好。一个优秀的多媒体课件在医用有机化学多媒体教学上合理使用是必需的。教师要驾驭好课堂,利用好课堂的每一分钟,就要将教学设计做好。我们在课堂上积极运用启发式教学,重视学生思考互动的设计以及对知识点延伸拓展程度的把握。例如讲解有机化学中“电子效应”这一内容时,先让学生们根据课前收集的资料在课堂前10分钟内先做一个陈述,然后老师与学生就“电子效应”的成因、传递的途径等相关问题进行讨论,鼓励学生发挥自己的想象力,畅所欲言。讨论之后,老师讲解时注意把“电子效应”对化合物的物理性质、化学性质的影响作为经典例子进行详细分析,使学生认识到“电子效应”在有机化学中重要性。最后,师生一起比较归纳“诱导效应”和“共轭效应”这两种“电子效应”的不同之处。这其中老师运用问题驱动式教学充分调动学生的学习主动性,抽象的有机化学理论通过“讨论-分析-比较-归纳”的教学设计,使整个教学过程符合学生的认知规律,学生也容易理解接受这些知识点。
3以“学生为本”,培养学生的自主学习