探究式教學(xué)模式在《生物技術(shù)制藥》課程中的實(shí)踐

李雪玲 廖振林 羅文華 胡文鋒

摘 要：探究式教學(xué)是指學(xué)生在一定的情境中提出問題，用類似科學(xué)研究的方法，解決問題，獲取知識，發(fā)展能力的一種教學(xué)活動。本文應(yīng)用探究式教學(xué)方法在《生物技術(shù)制藥》課程教學(xué)中進(jìn)行了實(shí)踐，主要采用課上設(shè)置問題情境即時(shí)探究、課外閱讀探究、項(xiàng)目式探究、實(shí)驗(yàn)探究等教學(xué)模式，有效地提高了學(xué)生探究問題的能力和創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)，教學(xué)效果較為理想，對于進(jìn)一步提高《生物技術(shù)制藥》的教學(xué)質(zhì)量具有較好的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：生物技術(shù)制藥 探究式教學(xué) 課程中實(shí)踐

中圖分類號：G64 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1673-9795（2013）03（a）-0045-02

《生物技術(shù)制藥》是一門以現(xiàn)代生物技術(shù)為主要手段來研究制造藥物，以現(xiàn)代生命科學(xué)為基礎(chǔ)，由多學(xué)科綜合而形成的嶄新學(xué)科，是目前生物技術(shù)研究最活躍的領(lǐng)域，給生命科學(xué)的研究和制藥工業(yè)帶來了革命性變化?！渡锛夹g(shù)制藥》課程主要內(nèi)容包括現(xiàn)代生物制藥技術(shù)的基礎(chǔ)理論和基本技術(shù)，生物藥物的特點(diǎn)及分類，生物原料的保存與處理，生物藥物的分離、純化技術(shù)的原理及設(shè)備，生物藥物的檢定，基因工程制藥、抗體制藥、酶工程制藥、植物細(xì)胞制藥、動物細(xì)胞制藥、海洋生物制藥等。課程涉及的知識面廣，內(nèi)容多，單純理論說教難以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，課程難免流于形式化和空洞化，難以培養(yǎng)出為社會真正所需的人才。筆者采用多媒體教學(xué)的方法，在《生物技術(shù)制藥》課程的一些教學(xué)環(huán)節(jié)嘗試采用探究式教學(xué)模式，融合相關(guān)科研課題的研發(fā)情況，具體的研究實(shí)例、實(shí)驗(yàn)操作等，使學(xué)生對生物技術(shù)制藥整個(gè)“研究開發(fā)—新藥申報(bào)—生長管理—市場”有整體的認(rèn)識，培養(yǎng)學(xué)生主動學(xué)習(xí)能力、邏輯思維的能力，分析問題和解決問題的能力，促使學(xué)生全面素質(zhì)的提高。

1 探究式教學(xué)的內(nèi)涵

在教學(xué)中最早提出使用探究方法的是杜威。他認(rèn)為，科學(xué)教育不僅僅是要讓學(xué)生學(xué)習(xí)大量的知識，更重要的是要學(xué)習(xí)科學(xué)研究的過程或方法。探究式教學(xué)（inquiry teaming）是以模仿科學(xué)家研究自然的方式用于教學(xué)的一種模式，也可以直接稱為“科學(xué)探究學(xué)習(xí)”。課程中的“探究式學(xué)習(xí)”是指學(xué)生圍繞一定的問題、文本或材料，在教師的幫助和支持下，自主尋找或自主建構(gòu)答案、意義、理解或信息的活動或過程?？梢?，探究式教學(xué)就是以探究為主的教學(xué)，是在教師的啟發(fā)誘導(dǎo)下，以學(xué)生獨(dú)立自主學(xué)習(xí)和合作討論為前提，以現(xiàn)行教材為基本探究內(nèi)容，以學(xué)生周圍世界和生活實(shí)際為參照對象，為學(xué)生提供充分自由表達(dá)、質(zhì)疑、探究、討論問題的機(jī)會，讓學(xué)生通過個(gè)人、小組、集體等多種解難釋疑的嘗試活動，將自己所學(xué)知識應(yīng)用于解決實(shí)際問題的一種教學(xué)形式[1]。

在傳統(tǒng)講授式教學(xué)模式中，學(xué)生被動地接受知識的灌輸，死記硬背，圍繞考試團(tuán)團(tuán)轉(zhuǎn)，不利于培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和學(xué)習(xí)興趣。探究式教學(xué)無論是在形式、方法和實(shí)施方面都與傳統(tǒng)的教學(xué)方法有很大的差異。在探究式教學(xué)中既包含了學(xué)生用探究的方式去“學(xué)”，也包括了教師用探究的方式去“教”，引導(dǎo)學(xué)生自主地發(fā)現(xiàn)問題，實(shí)驗(yàn)操作，調(diào)查研究，搜集與處理信息，表達(dá)與交流等，從而獲得知識、技能、情感、態(tài)度、方法、探索精神和創(chuàng)新能力的發(fā)展，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動性，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。

2 探究式教學(xué)模式在《生物技術(shù)制藥》課程中的實(shí)踐

《生物技術(shù)制藥》是一門實(shí)踐性和綜合性很強(qiáng)的學(xué)科，涉及的內(nèi)容廣泛，各知識點(diǎn)之間聯(lián)系密切，為學(xué)生進(jìn)行探究式學(xué)習(xí)提供了及其豐富的素材。在《生物技術(shù)制藥》課程中如何進(jìn)行探究式教學(xué)呢？我們主要嘗試了以下四種模式。

2.1 課上設(shè)置問題情境即時(shí)探究

教學(xué)活動由教與學(xué)兩方面構(gòu)成，只有將教師的講授和學(xué)生的思維活動有機(jī)結(jié)合起來，學(xué)生才會對所學(xué)的知識記憶深刻；學(xué)生只有對所學(xué)內(nèi)容表現(xiàn)出強(qiáng)烈的好奇心和求知欲，才會自覺地去思考。問題探究法的核心是由教師或教師引導(dǎo)學(xué)生提出問題，在教師組織和指導(dǎo)下，通過學(xué)生比較獨(dú)立的探究活動，探求問題的答案而獲得相關(guān)知識。學(xué)有所思，思有所疑，疑有所問，讓學(xué)生在特定的情境中，通過觀察，發(fā)現(xiàn)感興趣的現(xiàn)象，提出有價(jià)值的問題，從而展開探究[2]。課上設(shè)置問題情境即時(shí)探究的教學(xué)模式按以下三個(gè)環(huán)節(jié)來實(shí)現(xiàn)：

（1）創(chuàng)設(shè)情境，提出問題。

探究式教學(xué)的載體與核心是問題，學(xué)習(xí)活動是圍繞問題展開的。探究式教學(xué)的出發(fā)點(diǎn)是設(shè)定需要解答的問題。教師設(shè)法創(chuàng)設(shè)情境，讓學(xué)生在情境中主動地學(xué)習(xí)。教師創(chuàng)設(shè)的情境可以有：文字、圖片資料，動畫設(shè)計(jì)、錄像、視頻，模擬生物實(shí)驗(yàn)或教師的演示實(shí)驗(yàn)等。創(chuàng)設(shè)問題情景時(shí)應(yīng)注意利用學(xué)生原有的生物學(xué)知識、生活常識，以及平時(shí)收集、積累的有關(guān)資料作為背景，創(chuàng)設(shè)與教學(xué)內(nèi)容相聯(lián)系的問題情境，讓學(xué)生在這種情境中發(fā)現(xiàn)問題，產(chǎn)生矛盾，繼而想問個(gè)為什么？設(shè)置的問題應(yīng)由簡入繁、層層推進(jìn)，使學(xué)生對知識的理解得到升華，培養(yǎng)學(xué)生善于觀察、發(fā)現(xiàn)問題、提出問題。

例如，在緒論一節(jié)講述“藥物研究與開發(fā)的基本過程”時(shí)，以“2003年我國人民與非典型性肺炎作斗爭的情景視頻”創(chuàng)設(shè)情境，提出“探究非典型性肺炎的病原體的過程有哪些疑惑？”“關(guān)于SARS病毒你知道些什么？”“預(yù)防及治療SARS病毒的藥物是如何研究和開發(fā)出來的？”等問題。從而講述“生物技術(shù)新藥研究及設(shè)計(jì)思路”的流程，以及相關(guān)的先進(jìn)技術(shù)，學(xué)生就會更容易理解和接受。

（2）引導(dǎo)探究，分析問題。

以問題為主線，層層引導(dǎo)學(xué)生探究，教師的指導(dǎo)和學(xué)生自主探究相結(jié)合，傳授知識和解決問題相結(jié)合。由學(xué)生尋求問題的答案，提出某些假設(shè)，親自得出結(jié)論，使他們參與并體驗(yàn)知識的獲得過程。這個(gè)過程可以由單個(gè)學(xué)生完成，也可以由教師將學(xué)生分組來完成。利用學(xué)生集思廣益、思維互補(bǔ)、各抒己見的特點(diǎn)，鼓勵其自圓其說，特別是善于捕捉后進(jìn)生的“閃光點(diǎn)”，及時(shí)給予鼓勵，充分發(fā)揮學(xué)生的主體性，鍛煉學(xué)生的知識遷移能力。

例如，“人源化抗HER-2的抗體藥物Herceptin設(shè)計(jì)的巧妙之處在哪里？”引導(dǎo)學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)中假設(shè)是什么？推論是什么？他是怎樣進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案？深入思考科學(xué)家的研究思維過程，從中學(xué)習(xí)科學(xué)探究的一般方法。

（3）歸納總結(jié)，解決問題。

經(jīng)過探究過程，指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會梳理提煉和總結(jié)歸納，引導(dǎo)學(xué)生形成概括性的理解，得出自己的結(jié)論和解釋，并能夠?qū)⒆约旱慕Y(jié)論清楚地表達(dá)出來。通過尋求相互間的聯(lián)系，用知識網(wǎng)絡(luò)的方式表示出來，使之系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化，這就是理解能力的升華。

2.2 課外閱讀探究

現(xiàn)代生物技術(shù)制藥的發(fā)展日新月異，僅靠教材很難跟得上發(fā)展，不給學(xué)生更多讀書、動腦、動手的機(jī)會，怎么能培養(yǎng)出有思維有能力的創(chuàng)造型人才？閱讀分析過程就是學(xué)生發(fā)現(xiàn)探究、識記、能力形成的過程。為了使學(xué)生更好的了解生物技術(shù)制藥的最新研究進(jìn)展和發(fā)展趨勢、熟悉各國關(guān)于生物藥物的政策、法規(guī)等相關(guān)知識，培養(yǎng)學(xué)生興趣與學(xué)習(xí)能力，我們給學(xué)生預(yù)留與課程相關(guān)的題目，如RNA干擾技術(shù)與新藥開發(fā)、基因工程疫苗的發(fā)展前景、蛋自組學(xué)與新藥發(fā)現(xiàn)等，指導(dǎo)學(xué)生如何通過圖書館、資料室、互聯(lián)網(wǎng)等查閱有關(guān)的資料，使學(xué)生養(yǎng)成遇到問題知道如何獲得相關(guān)信息去解決問題，促進(jìn)學(xué)生主動學(xué)習(xí)。或者為學(xué)生推薦一些課外閱讀的參考書、國內(nèi)外專業(yè)文獻(xiàn)、專業(yè)網(wǎng)站和網(wǎng)絡(luò)論壇，如丁香園、生物通等，把局限于課堂的時(shí)間與空間擴(kuò)大到課堂之外，開闊視野，讓學(xué)生學(xué)會閱讀，學(xué)會搜集信息材料的方法，讓學(xué)生在閱讀中發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，在閱讀中學(xué)會主動學(xué)習(xí)，學(xué)會利用閱讀材料解答自己的疑問[3]。

我們在《生物技術(shù)制藥》教學(xué)實(shí)踐中開展了一些課外閱讀探究，如在介紹生物制藥發(fā)展趨勢內(nèi)容后，要求學(xué)生查閱“印度生物制藥產(chǎn)業(yè)的獨(dú)特優(yōu)勢”的相關(guān)文獻(xiàn)，并在課堂上交流，引導(dǎo)學(xué)生參與討論，最后由教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行總結(jié)。如在講授完動物細(xì)胞工程制藥后，我們提出了“無血清培養(yǎng)基的研究進(jìn)展”的問題，指導(dǎo)學(xué)生通過多種途徑收集相關(guān)的資料，使得每個(gè)學(xué)生都能體驗(yàn)到探究成功的喜悅，激發(fā)更強(qiáng)烈更主動的學(xué)習(xí)欲望，樂于探究。

2.3 項(xiàng)目式探究

項(xiàng)目式探究模式是以實(shí)際的項(xiàng)目為對象，通過共同實(shí)施一個(gè)“項(xiàng)目”工作而進(jìn)行教學(xué)活動，并將相關(guān)知識點(diǎn)融入實(shí)踐的項(xiàng)目中，提高學(xué)生的實(shí)踐能力。在項(xiàng)目實(shí)施的過程中，以學(xué)生為主體，充分發(fā)揚(yáng)團(tuán)隊(duì)合作精神，依據(jù)項(xiàng)目提出問題并作出可檢驗(yàn)性的假設(shè)，鼓勵學(xué)生進(jìn)行合作學(xué)習(xí)，共同協(xié)商可以選擇的實(shí)驗(yàn)方法，設(shè)計(jì)完整實(shí)驗(yàn)方案及預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果，使每一位同學(xué)能充分認(rèn)識其他同學(xué)的長處，又可以彌補(bǔ)其考慮不周全的欠缺。學(xué)生可以根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)和水平自主選擇學(xué)習(xí)進(jìn)度和進(jìn)行文獻(xiàn)調(diào)查，從而開展個(gè)性化學(xué)習(xí)，由于學(xué)生的廣泛參與，也有利于教學(xué)互動和補(bǔ)充新內(nèi)容，做到與時(shí)俱進(jìn)。

在《生物技術(shù)制藥》教學(xué)實(shí)踐中嘗試開展了項(xiàng)目探究式活動，收到良好的效果。如胃癌，肝癌等惡性腫瘤嚴(yán)重危害人類健康，開發(fā)預(yù)防和治療惡性腫瘤的疫苗、相關(guān)的診斷試劑和治療藥物是目前生物技術(shù)制藥研究的一個(gè)熱點(diǎn)。如何根據(jù)最新的科研進(jìn)展設(shè)計(jì)抗腫瘤藥物？教師在授課過程中，積極引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用生物技術(shù)制藥的基礎(chǔ)理論知識分析惡性腫瘤等疾病的預(yù)防及治療的藥物、相關(guān)診斷試劑的開發(fā)思路，培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)思維的能力，加深學(xué)生對生物技術(shù)基本知識的理解，如PCR，基因治療、兔疫酶技術(shù)、兔疫熒光技術(shù)等，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)生物技術(shù)制藥的動力，培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)思維的能力[4]。在《藥品注冊與生產(chǎn)質(zhì)量管理》教學(xué)中，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，要求學(xué)生以一種生物藥物為例完成新藥項(xiàng)目的研究開發(fā)計(jì)劃。學(xué)生進(jìn)行全面文獻(xiàn)調(diào)研后，自主制定從研究立項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)室研究、臨床前研究、臨床實(shí)驗(yàn)到注冊、申報(bào)全過程計(jì)劃[5]。在教學(xué)中，教師把握總體研究方向，將學(xué)生分成若干小組，要求學(xué)生運(yùn)用實(shí)例進(jìn)行藥物的開發(fā)，如一些學(xué)生選擇了基因工程乙肝疫苗、蚓激酶、胰島素類似物、喜樹堿、青蒿素、禽流感抗體檢測試劑、血管內(nèi)皮生長因子等藥物為例，一組學(xué)生一起查閱相關(guān)資料，每個(gè)小組分配代表以PowerPoint演示文稿的形式向全體同學(xué)講解自己的思路，其他同學(xué)就該部分內(nèi)容提出問題，所提問題由該組同學(xué)回答，并由教師實(shí)時(shí)點(diǎn)評，解答疑問并總結(jié)，加深了計(jì)算機(jī)的使用能力和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)掌握能力，并且鍛煉了學(xué)生團(tuán)隊(duì)精神[6]。

2.4 實(shí)驗(yàn)的探究

教師在講授驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)該改變過去那種一切為學(xué)生準(zhǔn)備好，要求學(xué)生嚴(yán)格按照課本實(shí)驗(yàn)步驟去完成實(shí)驗(yàn)的模仿式教學(xué)模式。如何讓驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)起到激發(fā)學(xué)生思維的作用？在關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì)巧妙的思考題，多問為什么，激活學(xué)生的思維，使學(xué)生邊實(shí)驗(yàn)邊思考，而不是單純地照著實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在動手操作前，要求學(xué)生設(shè)計(jì)記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)的表格。對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析和處理，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的闡述，要求學(xué)生盡可能使用圖、表。實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)讓學(xué)生提出他們困惑或感興趣的問題，鼓勵學(xué)生在課下做進(jìn)一步探究。如我們開展了“重組人乙肝疫苗細(xì)菌內(nèi)毒素的檢查”實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)前要求學(xué)生分析供試品干擾試驗(yàn)的必要性，思考該實(shí)驗(yàn)的可能結(jié)果及不同實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明的問題，并在課后閱讀《中國藥典》與該實(shí)驗(yàn)相關(guān)的內(nèi)容。

3 結(jié)語

“探究式教學(xué)”的目的不是為了“探究”，而是為了使學(xué)生更有效地學(xué)習(xí)，更好地理解和運(yùn)用科學(xué)概念，提高科學(xué)探究能力?！疤骄渴浇虒W(xué)”顯著提高了學(xué)生閱讀能力和查閱資料的能力，較好提高學(xué)生新舊知識間的聯(lián)系及和實(shí)際相聯(lián)系的能力，強(qiáng)化了學(xué)生自主探究解決問題的能力，部分同學(xué)認(rèn)為口頭表達(dá)能力顯著加強(qiáng)。在以后教學(xué)中還需要不斷的摸索更多知識點(diǎn)的探究式教學(xué)，嘗試更多的模式，另外探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)等方面還需要進(jìn)行進(jìn)一步摸索，并在實(shí)踐中不斷研究和總結(jié)?？偠灾?，探究式教學(xué)也將會成為一種趨勢，并逐步讓學(xué)生養(yǎng)成探究式學(xué)習(xí)的思維模式，鍛煉學(xué)生的科研素質(zhì)，提高及綜合素質(zhì)。

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