医学生物化学开放性实验教学改革初探

许丽辉，贺 文，何 强，罗湘衡，孙绍光，尚丹丹，高 媛，韩 梅

(河北医科大学：A.生物化学与分子生物学教研室；B.第二附属医院，河北 石家庄 050017)

生物化学是高等医学院校的主干基础课程之一。主要研究生物分子在体内的表达调控过程和生物化学反应，是认识疾病的发病机制、演变过程和临床治疗的核心。生物化学是一门实践性很强的课程，实验教学对巩固学生的课堂理论知识、提高学生的操作技能、培养学生严谨的科学态度以及独立分析问题与解决问题的能力都起到了极其重要的作用[1]。生物化学实验教学过程不仅可加强理论与实践的结合，巩固基础知识，培养操作技能，更是培养医学生科研能力，创新能力和整体素质的重要渠道。适应学科发展, 开展生化实验教学改革, 不断提高生化实验教学质量, 始终是摆在生化教师面前的重要课题之一。

长期以来，我国大多数基础医学学科的实验课程多为理论课程的附属结构, 简单验证性实验、基础操作培养的实验较多[2-3]。近几年，生物化学综合性实验、设计性实验虽在不断增加，但开放性实验课还很少。 教学形式则主要是教师讲授实验目的、原理、材料、方法和步骤，学生按照教师讲授或实验教材上的实验步骤机械的重复，实验报告100%复制实验指导书,每次课下来学生没有多少新的收获。长此以往，学生的思维变得陈旧而僵化。因此深化教育体制改革的关键是大力推行素质教育，而素质教育的根本则是创新教育。为了培养学生的创新思维、科研素质和综合能力, 充分调动学生学习的主动性和创造性[3]，探索一条能够充分提高实验教学质量的途经，从2011年起，作者所在教研室对河北医科大学各专业本科班学生的生物化学实验教学进行了改革尝试，在常规的生化实验教学课程以外，增加了开放实验教学的内容，学生根据自己的兴趣自愿参加。经过两年的尝试，这种教学形式收到了很好的教学效果。

1 开放性实验内容的选定

优秀的实验教学内容是激发学生学习兴趣的重要载体[4], 对于提高学生主动学习的积极性, 拓宽学生思维, 提高学生动手能力, 培养学生的创新意识有重要作用。开放性实验内容的选择十分重要, 应具有新颖性、可操作性和综合性。不仅要让学生掌握生物化学的实验操作技术, 更重要的是选取能充分联系实际的实验主题, 从而更好地培养学生对实验的兴趣, 充分发挥学习的主动性，让学生从“要我学”的状态改变为“我要学”。因此，设计了三个实验内容进行了尝试，分别是“揭秘降血糖饮食”、“运动对糖供能途径影响的探索”、“进食对脂代谢途径的影响”。每个实验内容没有任何条框束缚，而是让学生自主设计，将书本知识与实际运用联系起来，通过研究日常饮食和各式运动，这种与我们生活息息相关的事情与代谢的关系，增强了学生对于生化学习的兴趣，培养了学生一定的科研思维与科研能力。

2 开放性实验课的教学模式

开放性实验课安排学生利用晚上自习时间来完成。教师在实验课的前四周给出实验题目, 学生根据实验题目, 带着问题通过网络、图书馆等多种渠道查阅资料和文献，揣摩实验目的，深挖实验原理，分析实验步骤。通过这个过程，学生的搜集信息，加工整合信息的能力有了很大提高，，这也就是基础科研素养的培养过程，这对以后学生的自学及终身学习都有很大帮助。素质教育应是个性张扬与能力训练的完美结合。所以我们鼓励学生敢于质疑，敢于想象，敢于创新，尽可能的提出各种设想，并要求学生自行设计整个实验方案。第一次实验课时，以3-4人为一个小组对实验方案进行讨论。在此过程中, 指导教师对学生所设计的实验方案进行点评，对在设计中出现的好的思路和方案给予肯定和鼓励，对其中存在的问题与学生交流,在师生的共同参与下，通过讨论、改进并确定具有科学性和可行性的最佳实验方案。

第二次实验课开始, 学生即以实验小组为单位, 在教师的指导下独立自主地进行实验操作。组内分工合作，组间互助竞争。学生在这一过程中，学会了团结协作，也学会了以谦恭的态度向别人学习。在合作和竞争中共同进步，共同提高。学生从试剂的配制开始直至最后对实验数据进行分析、总结，要求学生每一个环节都要亲自动手,而且其结果要真实可靠，并及时加以记录, 这使学生对科研工作的严谨性、实事求是的客观性有了感性认识。在此过程中, 教师采用互动式、启发式教学方式针对实验原理和关键实验步骤进行讲解, 在教师的引导下长久束缚学生的固定思维模式及学习习惯会被动摇，课上就不再是消极的等着教师“灌”，而是积极的主动去发现问题，解决问题，学生在做中学、在尝试中学、在体验中学、在提问中学,这样可极大地激发学生的学习热情，使学生的主观能动性得以充分发挥。每个实验内容具体操作时分两次实验课完成，每次实验课3个学时。实验完成后,要求各小组提交一份实验报告, 引导学生打破思维定势，实验报告的格式可以不拘泥于任何一种形式。学生通过实验报告的撰写可以从头梳理已经学过做过的知识和技能，通过对整个实验流程的回顾和发散性、联系性地思考总结, 不仅可以巩固加深基础理论知识和实验操作技能, 还能激发学生的想象力，发现新问题，提出新观点， 提高了学生分析和解决问题的能力,培养了创新思维。

这种实验教学过程的设计，有机地将教学过程划分成若干段落，使整个教学过程铺设成一条通往知识高峰的阶梯。通过了解课题→提出问题→查阅资料→设计实验→共同论证→开展实验→总结反思→完成实验报告，使学生经历一般科研过程的训练，掌握实验的总体设计、实验方法的选择以及实验数据的采集、处理、分析和综合能力[5]。整个教学过程，尽量扩大学生活动的空间。教师创设学生获取知识、掌握技能的情境并及时调整控制，让学生在参与过程中拾级攀登，这种教学模式大大激发了学生自主学习的兴趣和能力, 使学生在获取知识的同时还掌握了科学探究的思维方法，体会到了一种求知的快感。与传统的验证性实验相比, 更好地调动了学生学习的主动性。

3 开放性实验课对教师的要求

随着实验教学改革向纵深发展，如何使学生积极主动地参与实验[6]，改变学生在实验中的被动地位,发展学习兴趣，培养创造能力，掌握科学探究的思维方法，突现素质教育的主渠道作用，已然是教师的共识和追求。而教师是提高实验教学效果和教学质量的关键[3]。所以选择经验丰富、好学上进、扎实肯干、精力充沛，有着良好的科研素质和沟通能力，过硬的实验操作技能的中青年教师任教。

教师必须在课前做好充分的准备。在集体备课时讨论可能出现的各种实验方案,每种实验方案的可行性及需要用到的试剂及仪器设备，具体实验操作中可能出现的问题, 实验时间安排的合理性以及在实验过程中如何调动学生的积极性等问题，从而确保实验的效果。

教师在实验过程中要起引导作用，为学生服务，由学生唱主角，实验过程中教师应不停的巡视，及时发现问题，提出质疑，把问题交给学生，启发学生去思考，寻找解决问题的方法。及时纠正实验中学生的错误操作，督促每一名学生参加到实验中，进入到角色里，而不是袖手旁观。通过师生间接触形成的学生与教师的双向信息交流，不断努力地将教学引向深入，充分发挥学生自己的主观能动性和科学的思维方式，培养他们的动手能力和独立工作的能力，以及独立分析问题和解决问题的能力。

教师在实验结束后做总结，让学生按组对实验中观察到的现象和存在的问题进行讨论，通过教师的质疑和启发分析，培养学生的发散思维、科研意识和创新能力。在教师的引导下，让学生由以前单纯的被动接受教育者转变成为真正的课堂主人，让他们能最大限度发挥各自的主观能动性, 进而培养学生的创造性思维。

4 教学效果

生物化学开放性实验教学在全体师生的共同努力下,已经连续试行了两年。 实验过程完整、结果明显、教学效果良好。学生在每一次看到结果时都兴奋异常、极大地提高了学习的积极性。让有兴趣有余力的学生得到了更好的训练，科研素养、创新思维和动手能力有了很大提高。而且还提高了实验室和实验设备的利用率。

5 存在的问题

开放性实验课是常规生化实验课的一个补充和完善，并不能替代常规实验课程。由于师生互动较多，在带教教师的指导下以科研实验的方式进行, 所以只能在小范围内开展,参加实验的学生人数受到限制。另外，开设开放性实验所需的经费来源需要解决，而且开放性实验课的内容也尚需进一步完善。总之，在今后工作中, 还需进一步探索和创新, 将生物化学实验教学提高到新的水平。

参考文献：

[1]古同男, 周秀艳, 刘永红,等. 如何提高生物化学实验教学的效果[J]. 检验医学教育，2010 ，17(3)：25-26.

[2]杨奕樱，张 曼，乔为平，等.生物化学与分子生物学实验教学改革的研究[J].山西医科大学学报，2009，11(5):577-579.

[3]许丽辉，高 媛，姚 敏，等. 面向新世纪创新人才培养目标医学生物化学实验教学改革初探[J].生物学杂志，2012,29(168)：99-101.

[4]蔡志强，赵希岳，王利群，等.提高生物工程专业生物化学实验教学效果的改革初探[J].生物学杂志，2010，27(3)：104-105.

[5]张 艳，李渝萍，陈 彬，等.开设医学本科生自主设计性生物化学实验的实践[J].山西医科大学学报，2009,11(6)：715-717.

[6]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)：47-48.