李 妍, 罗 军, 张 巍, 吕士杰
(吉林医药学院 基础医学院, 吉林 吉林 132013)
基于创新型医学人才培养的生物化学实验教学改革
李 妍, 罗 军, 张 巍, 吕士杰
(吉林医药学院 基础医学院, 吉林 吉林 132013)
医学生物化学实验是医学生必修的实验教学内容,对于培养和提高学生的创新能力具有至关重要的作用。为此,围绕增强学生创新意识和实践能力的教学目标,以培养适应时代发展的高素质创新型医学人才为导向,对医学生物化学实验教学进行了全面改革,针对以往实验教学过程中存在的问题,重新修订实验指导教材,进一步优化课程设置,增设创新设计性实验内容,不断改进教学手段,重视课堂外学生实践能力及科研思维的培养,建立多元化的教学评价主体,切实提高了学生的学习主动性和能动性,有效培养了学生的创新能力和综合实践能力,全方位提升了生物化学实验教学质量。
生物化学; 实验教学; 创新人才培养
生物化学是医药学专业本科生必修的一门基础课程,同时也是一门重要的理论与实践相结合的综合性学科[1-3]。生物化学的许多研究成果都建立在大量的实验研究基础上,同时,生物化学实验技术也极大地推动了其他相关学科的发展,已成为生命科学研究中最为重要的实验技术[4-5]。因此,如何有效利用生物化学实验教学环节,提高学生的学习兴趣,加强学生对理论知识的理解与应用,培养学生的实验能力、创新能力及初步的科研能力,值得生物化学教学工作者进行深入地思考及探究。
在以往的生物化学教学过程中,课程设置片面注重理论教学,实验教学环节所占比例较少,忽略了生物化学实验教学对学生创新实践能力的培养。同时,实验教学内容以简单的理论验证性实验为主,缺乏创新性实验及设计性实验内容,不能充分调动学生学习的积极性,抑制了学生创新思维的培养。此外,以往实验教学课程安排较为死板,忽略了课堂外实验教学的作用。因此,为了培养高素质的创新型医学人才,全面提高教学质量,2004年以来,我们对生物化学实验教学从以下几个方面进行了实践与改革。
实验指导教材是实验教学的基础与指挥棒[6-7],生物化学的理论知识及理论教材一直在不断更新,为了满足知识更新和人才培养的需要,并使理论教材与实验教材的内容紧密结合,我们对实验指导教材进行了更新及修订。
在新修订的实验指导教材中,教材内容整合为三大部分。为了突出强调生物化学实验操作规范和实验室规则,我们将“生物化学实验基本知识”作为第一部分内容,便于学生养成规范实验的良好习惯。第二部分为“生物化学基本实验技术及原理”,该部分选择了常见生物化学基本实验技术,着重描述了相关实验技术的原理,旨在使学生真正掌握实验技术的科学性,能够在进行实验时灵活地分析、选择正确的实验技术及手段。第三部分为“生物化学实验”,我们将生物化学实验划分为理论验证实验、综合分析实验、创新性实验及设计性实验四种类型。每种类型的实验都根据实验的难易程度,实验方法的差别,专业设置的特点,实验教学与理论教学的衔接等因素精心筛选了具有代表意义的实验内容。新修订的实验指导教材内容全面,层次分明,重点突出,难易结合,适合不同层次医学及医学相关专业学生的实验教学。
在更新实验指导教材的基础上,我们进一步修订了教学大纲,增加了实验教学授课时数。以临床医学专业为例,生物化学实验学时由原来的20%增至27%。同时,我们对实验教学内容进行了优化,在以往的验证性实验及综合性实验的基础上进一步增设创新设计性实验(见图1),创新设计性实验占临床医学本科生物化学全部实验课学时数的50%。如在临床医学专业本科实验中,增加了“动物组织蛋白质分离、提纯及定量”的创新设计性实验,教师只给出实验题目,实验试剂的配制,实验对象的选择,实验方法的确定,实验步骤的设计及实验结果的分析都由学生全权负责及解决。创新设计性实验能够让学生积极思考、全面规划,真正成为实验任务的主宰者和执行者[8]。同时,学生在有限的课堂学习时间内能够切实锻炼实验技能,掌握实验方法,并进一步开发科研思维,培养团队交流与合作能力,促进了学生综合素质的提高[9-11]。
图1 生物化学实验课体系
为了进一步满足学生的学习需求,教研室具有高级职称和博士学位的教师还开设了“分子生物学实验技术”、“基因工程操作原理”、“基因治疗的前景与问题”、“医学诺贝尔奖”等生物化学实验相关选修课,对生物化学实验有兴趣的同学可以进一步学习、了解相关生物化学实验知识。
既往生物化学实验教学以教师讲解及示范操作为主,教学手段较为单一。 2012年以来,我校对实验教学设施进行了更新及改造,引入了多媒体教学系统。借助多媒体及网络资源,在实验教学过程中讲解抽象、复杂的原理及操作过程时,结合动画、录像等教学方法,更为简明化、形象化,增加了学生的感性认识,活跃了学生的思维,获得了较好的教学效果。同时,我们还根据授课内容制作了实验操作视频课件,使学生能够直观了解实验过程,尤其是实验操作的难点和细节部分。在学生实验操作的间歇期,我们挑选了一些具有代表性的生物化学实验成果及研究过程的录像供学生学习、观看,不断将科研活动、科研成果引入教学过程,既开拓了学生的视野,又增强了学生的学习兴趣,进而启发学生创新思维[12-13]。
与此同时,在近年来的实验教学过程中,我们以“树立学生的学习主体地位”的教学思想为指导,在实验教学开展前,提前布置预习任务,并以问题的形式“留作业”,如在开展“脲酶Km值简易测定”的实验前,首先让大家预习实验原理,然后给出两个思考题:“① 为什么酶促反应结束后在实验体系中加入ZnSO4?② 分光光度计测定溶液浓度的原理是什么?”从而引发学生的思考、学习与讨论,变被动学习为主动学习过程。同时,在实验教学过程中,我们鼓励学生讲解实验原理,回答及讨论思考题内容,找出实验操作过程中的重点及难点,使学生对实验内容进行深入地思考与探究,改变了既往学生在实验过程中机械操作、不求甚解的现象。
以往实验评价的主要依据是学生实验报告的书写情况,致使部分学生轻过程、重结果,为了“得高分”,甚至互相抄袭实验结果。这种教学情况让我们认识到树立正确的评价观, 建立多元化的教学评价主体,遵循系统性、全面性、可行性、科学性、导向性、激励性的评价体系的重要性。
因此,我们进一步制定了配套的实验教学评价标准。在新制定的实验教学评价标准中,实验考核项目更为全面,涵盖了学生实验预习情况,出勤率,解决问题能力,实验设计、实施过程,实验结果分析情况等各个方面(见表1),并通过教师评价与学生评价相结合、过程评价与目标评价相结合、理论学习与实践操作评价相结合等多种评价方式,系统、全面、真实地反映学生实验及创新全貌。通过改革实验教学评价体系,并在教学过程中实现学生动手能力、创新能力的动态评价,切实发挥了教学评价体系的导向和激励作用,提高了学生实验学习的积极性及主动性。
表1 实验教学评价内容及所占分值 %
在多年的教学过程中,我们发现一些学生并不满足于有限的课堂实验教学内容,对科研实验非常感兴趣。因此,在进行课堂内实验教学改革的同时,我们进一步加强了课堂外学生实验创新能力的培养。
我们建议学生组成科研创新实践小组,及时通知学生学校举行的各种科研活动及学术讲座,并鼓励学生积极参与到教师的国家级、省部级以及校级研究项目中,从查阅文献、课题申请、实验研究、数据统计分析及撰写科研论文等方面给予全面的指导及帮助,并在此基础上不断提高要求,帮助学生树立创新意识,培养创新思维,申请大学生科研创新课题。通过科研实践,进一步培养学生的科学思维、科学方法及科学精神,提高了学生提出问题、分析问题及解决问题能力。
培养医学生的实验实践能力是我国医学教育的重点内容[14]。实践表明,通过多元化的实验教学改革,切实树立学生的学习主体地位,有利于学生创新思维的形成[15-16]。自从2004年我校由军队医学院校转为地方医学院校以来,教研室积极开展实验教学改革,形成了生物化学实验教学创新教育模式。通过课堂内外共同教学,引导学生勤思考,多动手,有效提高了学生的实验能力和创新能力,取得了较好的教学效果。2007年,生物化学本科课程评选为吉林省优秀课程;2009年进一步评选为吉林省精品课程;2012年,生物化学与分子生物学教学团队获得吉林省优秀教学团队称号;团队成员分别作为主编及副主编参与了国家卫生和计划生育委员会“十二五”规划教材《生物化学实验及学习指导》的编写工作。同时,团队教师所指导的学生共获得省级及校级大学生科研创新项目6项,撰写科研论文10余篇。
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Biochemistry Experimental Teaching Reform Based on Training Innovative Medical Talents
LIYan,LUOJun,ZHANGWei,LÜShi-jie
(Department of Basic Medicine, Jilin Medical University, Jilin 132013, China)
In order to train medical talents with high quality, a comprehensive reform of medical biochemistry experiment teaching is carried out. Experimental guidance material is revised, course setting is optimized, innovative design experiment content is putted up, and experimental teaching means is improved. At the same time, outside classroom teaching is increased. By these teaching methods, students’ innovation ability and comprehensive practical ability are increasing, and teaching quality of biochemistry experiment is promoted.
biochemistry; experimental teaching; cultivation of innovative talents
2015-05-26
吉林省教育科学“一二五”规划课题(GH13283);吉林省精品课程建设项目;吉林医药学院高等教育教学研究课题(jyjg1417y,ZX2015-YB015)
李 妍(1974-),女,黑龙江密山人,博士,副教授,研究方向:生物化学理论及实验教学。
Tel.:13844237870; E-mail:liyan511700@163.com
Q 50; G 642.0
A
1006-7167(2016)04-0213-03