在生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)的探討

花扣珍，王黎芳，孫愛(ài)華，杜 蓬，覃江鳳

(浙江醫(yī)學(xué)高等?？茖W(xué)校，浙江 杭州 310053)

·教育教學(xué)研究·

在生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)的探討

花扣珍，王黎芳，孫愛(ài)華，杜 蓬，覃江鳳

(浙江醫(yī)學(xué)高等?？茖W(xué)校，浙江 杭州 310053)

以“肝內(nèi)酮體生成”實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例，從實(shí)驗(yàn)習(xí)慣、實(shí)驗(yàn)技能和實(shí)驗(yàn)意識(shí)3個(gè)方面對(duì)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中如何提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)進(jìn)行探討與實(shí)踐，為進(jìn)一步探索培養(yǎng)實(shí)用型醫(yī)學(xué)人才的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供參考。

生物化學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；素養(yǎng)

Abstract: Taking the experiment teaching of acetone body formation in liver for example, experimenta practices, laboratory skills and experiment consciousness are discussed and practice in the paper to explain how to improve students’experiment literacy. It can provide reference for basic experiment teaching to further explore how to train practical and professional medical staff.

Keywords：biochemistry；experiment teaching ；literacy

實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)是學(xué)生個(gè)體在實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中的態(tài)度、精神、知識(shí)、技能、能力品格、習(xí)慣和作風(fēng)等諸多方面實(shí)際水平的綜合體現(xiàn)[1]。實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)的高低直接影響著學(xué)生學(xué)習(xí)能力和解決問(wèn)題的能力。傳統(tǒng)的生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，多以教師向?qū)W生照本宣讀實(shí)驗(yàn)的原理和步驟，學(xué)生按部就班地操作為主，導(dǎo)致學(xué)生參與度低，不能形成科學(xué)性思維，實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)難以提高。針對(duì)實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)，已故化學(xué)家盧嘉錫提出了“C3H3”素質(zhì)-Clean habit，Clear hand，Clever head，即整潔的習(xí)慣、靈巧的雙手、清晰的頭腦?；诖?，本文以“肝中酮體生成” 實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程為例，對(duì)我校2008級(jí)176名臨床專業(yè)學(xué)生以提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)為目標(biāo)進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐與探討。

1 養(yǎng)成良好的課前預(yù)習(xí)習(xí)慣

培養(yǎng)學(xué)生課前預(yù)習(xí)習(xí)慣，不僅鍛煉學(xué)生自學(xué)能力，還可提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率。在實(shí)驗(yàn)開(kāi)課前， 要求學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)提綱(圖1)書(shū)寫(xiě)預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

圖1 實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)提綱

為使學(xué)生養(yǎng)成課前預(yù)習(xí)習(xí)慣，在教學(xué)中還需采取一定的措施予以監(jiān)督。一是在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前要求學(xué)生檢查實(shí)驗(yàn)用品是否齊全，能根據(jù)誤差理論選擇恰當(dāng)?shù)钠鞑?；二是在?shí)驗(yàn)課堂上進(jìn)行提問(wèn)，隨時(shí)抽查預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，檢查學(xué)生的預(yù)習(xí)情況。將預(yù)習(xí)情況的考察列入實(shí)驗(yàn)成績(jī)的組成部分，在制度上保證學(xué)生能認(rèn)真預(yù)習(xí)并逐步養(yǎng)成習(xí)慣。另外，我們利用學(xué)生業(yè)余時(shí)間開(kāi)展“我做一天實(shí)驗(yàn)員”的活動(dòng)，將完全由教師準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)變?yōu)橛山處煄W(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備。在“肝內(nèi)酮體生成”實(shí)驗(yàn)中，參與準(zhǔn)備的學(xué)生發(fā)現(xiàn)正丁酸具有惡臭味，大量配制，難以承受。對(duì)此教師積極引導(dǎo)學(xué)生思考能否用其他物質(zhì)替代丁酸。通過(guò)理論分析脂肪酸代謝和酮體的生成過(guò)程，并查閱相關(guān)的生化試劑特性，學(xué)生得出丁酸鈉替代正丁酸具有可行性，并熟練掌握了該實(shí)驗(yàn)流程，隨后課內(nèi)實(shí)驗(yàn)也完成較好。實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備是對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的策劃，需要一定的計(jì)劃性和條理性。學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備，從設(shè)想和安排實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)以及動(dòng)手實(shí)施實(shí)驗(yàn)材料的準(zhǔn)備，不僅使學(xué)生系統(tǒng)地、全面地掌握實(shí)驗(yàn)操作技術(shù)，還培養(yǎng)了學(xué)生科學(xué)性的思維能力，逐步養(yǎng)成實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)的良好習(xí)慣。

2 熟練掌握實(shí)驗(yàn)技能

廣義上說(shuō)，實(shí)驗(yàn)技能包括實(shí)驗(yàn)操作技能和實(shí)驗(yàn)智力技能[2]。

2.1 鍛煉學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力

操作技能是智力技能的最初依據(jù), 是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)[3]。在 “肝內(nèi)酮體生成”實(shí)驗(yàn)中，教師講明實(shí)驗(yàn)原理后要求學(xué)生按表1操作。

表1 肝內(nèi)酮體生成

在實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)器材配備齊全。除每位學(xué)生都配有一套常規(guī)器材外，在實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)上增加小型設(shè)備的投入，規(guī)范各實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。如表1中，量取液體時(shí)，我們提供不同規(guī)格的微量移液器和吸量管，指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)量取液體的體積量，選擇對(duì)應(yīng)量器；在試管混勻時(shí)，我們引入漩渦混合儀：提取上清液時(shí)引入離心機(jī)。教師通過(guò)講解、示教、多媒體視頻演示等方式，闡述各實(shí)驗(yàn)儀器的使用方法及各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)基本技能。在操作中要求每位學(xué)生獨(dú)立操作，增加動(dòng)手機(jī)會(huì)，教師加強(qiáng)巡視指導(dǎo)。同時(shí)為提高師生比，實(shí)驗(yàn)教學(xué)采用“小班化”制，并鼓勵(lì)實(shí)驗(yàn)員參與其中，保障2名教師進(jìn)行課堂指導(dǎo)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)、糾正學(xué)生操作錯(cuò)誤。另外，技能的形成需要反復(fù)練習(xí)，所以我們注重實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的安排。在課內(nèi)完成“肝內(nèi)酮體生成”實(shí)驗(yàn)后，課余安排肝外利用酮體、尿酮體檢測(cè)等開(kāi)放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)，使得操作技術(shù)在實(shí)驗(yàn)間相互滲透、循環(huán)運(yùn)用，學(xué)生逐步熟練掌握各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)基本技能。

2.2 加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)智力技能的開(kāi)發(fā)

實(shí)驗(yàn)智力技能是指對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原理、方法及相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)或現(xiàn)象總結(jié)、歸納等方面的理解、處理能力[4]，問(wèn)題式啟發(fā)性教學(xué)模式[5]對(duì)實(shí)驗(yàn)智力技能的培養(yǎng)有積極的作用。在“肝內(nèi)酮體生成” 實(shí)驗(yàn)操作完成后，教師首先提出問(wèn)題(表2)，經(jīng)學(xué)生分組討論，各小組代表發(fā)言，闡明本組討論結(jié)果。最后由教師總結(jié)性引入教學(xué)目的(表2)，達(dá)到實(shí)驗(yàn)智力技能的開(kāi)發(fā)引導(dǎo)。實(shí)驗(yàn)智力的開(kāi)發(fā)能夠引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)地用心去思考和分析實(shí)驗(yàn)步驟背后的實(shí)驗(yàn)本質(zhì), 理解實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原則，一方面為學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)操作的理論依據(jù)，減少操作時(shí)的盲目性，另一方面還能激發(fā)學(xué)生的探究興趣和創(chuàng)造興趣，為設(shè)計(jì)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)奠定基礎(chǔ)。

表2 問(wèn)題式引導(dǎo)教學(xué)模式表

3 培養(yǎng)多維實(shí)驗(yàn)意識(shí)

實(shí)驗(yàn)意識(shí)是實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)的核心要素，是能夠在頭腦中進(jìn)行活動(dòng)并且能夠用實(shí)驗(yàn)過(guò)程在頭腦中產(chǎn)生的概念思想計(jì)劃來(lái)指導(dǎo)自己的行動(dòng)使其行動(dòng)更具有目的方向性和預(yù)見(jiàn)性的實(shí)驗(yàn)心理發(fā)展的高級(jí)階段[6]。實(shí)驗(yàn)意識(shí)包括實(shí)驗(yàn)的科學(xué)精神、實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新意識(shí)以及團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)。

3.1 嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中要注重培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度。首先要求學(xué)生消除實(shí)驗(yàn)觀察的主觀性。當(dāng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有悖于理論結(jié)果時(shí)，要求學(xué)生尊重實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和事實(shí)，查找原因，認(rèn)真分析，進(jìn)行重做或補(bǔ)做以獲取準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。為此，我們實(shí)施開(kāi)放實(shí)驗(yàn)教改項(xiàng)目“高職高專生物化學(xué)開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究”，給予學(xué)生充分的實(shí)驗(yàn)資源，滿足學(xué)生補(bǔ)做或重做實(shí)驗(yàn)的需求。其次杜絕主觀修改或臆造實(shí)驗(yàn)中不存在的事實(shí)?；诖?，我們要求學(xué)生上交實(shí)驗(yàn)報(bào)告電子版(附有各自實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖片)或指導(dǎo)學(xué)生以書(shū)寫(xiě)病歷的要求來(lái)書(shū)寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告(圖2)，不得涂改或隨意編造診斷(實(shí)驗(yàn))結(jié)果，培養(yǎng)了學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度，同時(shí)也實(shí)踐了學(xué)生早期接觸臨床的理念。

圖2 浙江醫(yī)學(xué)高等?？茖W(xué)校病歷記錄單

3.2 勇于創(chuàng)新的開(kāi)拓意識(shí)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)重在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，使其將來(lái)能夠主動(dòng)的、創(chuàng)造性適應(yīng)社會(huì)快速發(fā)展。基于此我們?cè)趯?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)上，增加了“開(kāi)放實(shí)驗(yàn)”這一章節(jié)，要求學(xué)生根據(jù)課內(nèi)實(shí)驗(yàn)所學(xué)到的知識(shí)，自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，并利用實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放時(shí)間操作實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證自己的想法。一方面在學(xué)生熟悉實(shí)驗(yàn)內(nèi)容基礎(chǔ)上進(jìn)一步探索設(shè)計(jì)，消除了學(xué)生對(duì)自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的恐懼感，另一方面基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)相對(duì)簡(jiǎn)單，對(duì)其延伸設(shè)計(jì)或完善也相對(duì)容易，成功概率較大，學(xué)生成就感容易獲得，極大提高學(xué)生創(chuàng)新積極性。如由課內(nèi)實(shí)驗(yàn)“肝內(nèi)酮體生成”衍生出“酮體的利用”開(kāi)放實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生根據(jù)酮體的利用開(kāi)放實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)(圖3)要求，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并通過(guò)實(shí)踐操作驗(yàn)證自己的想法。

圖3 酮體的利用開(kāi)放實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)

我們對(duì)臨床專業(yè)176名學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)[7]，共有81.2%的學(xué)生設(shè)計(jì)出自己的實(shí)驗(yàn)方案，其中46%的學(xué)生設(shè)計(jì)出利用酮體物質(zhì)(乙酰乙酸)為底物，加入不同的勻漿，通過(guò)顯色粉顯色顏色深淺，驗(yàn)證肝外用酮。35.2%學(xué)生利用課內(nèi)實(shí)驗(yàn)生成的酮體為底物，加入不同的勻漿，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

3.3 團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)

學(xué)會(huì)與人共事，具備團(tuán)隊(duì)合作精神是當(dāng)代教育的重要任務(wù)之一。對(duì)此我們?cè)诮虒W(xué)中常采用小組合作形式，將學(xué)生分為多個(gè)4人課題小組并每組推薦一名負(fù)責(zé)人，由負(fù)責(zé)人明確各成員責(zé)任，共同管理本組實(shí)驗(yàn)器材及實(shí)驗(yàn)討論。針對(duì)基礎(chǔ)性較簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，由各成員獨(dú)立操作后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比、分析、討論，而對(duì)于后期開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)，在課題小組內(nèi)采用針對(duì)同一物質(zhì)使用不同方法檢測(cè)或使用同一方法測(cè)定不同物質(zhì)的措施進(jìn)行實(shí)驗(yàn)及實(shí)驗(yàn)后討論與總結(jié)。如我們開(kāi)設(shè)由肝生成酮體實(shí)驗(yàn)衍生出的另一開(kāi)放實(shí)驗(yàn)“糖尿病患者的尿液常規(guī)項(xiàng)目檢測(cè)”，要求學(xué)生采用分光光度法定量測(cè)定尿液中葡萄糖、總蛋白、總膽紅素、維生素C等常規(guī)指標(biāo)，利用干試紙法定性測(cè)定酮體和上述尿常規(guī)指標(biāo)，在酮體定性檢測(cè)中建議學(xué)生還可以采用肝內(nèi)生成酮體實(shí)驗(yàn)中顯色粉法。實(shí)驗(yàn)操作結(jié)束后課題小組總結(jié)歸納，糖尿病患者血清學(xué)有哪些變化，反過(guò)來(lái)各指標(biāo)發(fā)生什么樣的變化可以初步判定為糖尿病，并以實(shí)驗(yàn)病歷記錄單(圖2)形式書(shū)寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

4 初步成效

從整個(gè)課程設(shè)計(jì)和實(shí)施后反饋的情況來(lái)看，以提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)為教學(xué)目標(biāo)的課堂教學(xué)收到了非常好的教學(xué)效果。如在難易程度同等的生化試卷期末測(cè)試中，本屆臨床專業(yè)學(xué)生平均分高于上屆7.5±0.5分。另外，在本年度學(xué)生加入教師科研團(tuán)隊(duì)選拔賽上，通過(guò)實(shí)驗(yàn)技能測(cè)試的學(xué)生70%是臨床專業(yè)，明顯高于同屆其他專業(yè)。實(shí)踐證明，以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)為目標(biāo)的教學(xué)方式，引導(dǎo)學(xué)生們通過(guò)課前認(rèn)真預(yù)習(xí)，課中規(guī)范操作、積極思考，課后自主設(shè)計(jì)并實(shí)施實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生熟練掌握了實(shí)驗(yàn)基本技能，懂得實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)規(guī)律并了解了科學(xué)知識(shí)產(chǎn)生和發(fā)展進(jìn)程。在問(wèn)卷調(diào)查中95%的學(xué)生普遍認(rèn)為：這種以學(xué)生為主體的教學(xué)模式，不僅把實(shí)驗(yàn)基本技術(shù)、基本方法進(jìn)行綜合運(yùn)用，而且注重培養(yǎng)了學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、科學(xué)思維、創(chuàng)新意識(shí)和探索精神。這樣的實(shí)驗(yàn)課才是他們真正感興趣的，自身的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)得到了切實(shí)提高。

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Discussiononimprovementofstudents’experimentliteracyduringbiochemicalexperimentteaching

HUAKouzhen,WANGLifang,SUNAihua,DUPeng,QINJiangfeng
(Zhejiang Medical College,Hangzhou 310053,China)

G642.423

B

1672-0024(2013)01-0021-04

花扣珍(1976-)，女，浙江平湖人，本科，實(shí)驗(yàn)師。研究方向：生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)驗(yàn)室管理