探究式教學(xué)在綜合設(shè)計性實驗中的應(yīng)用——以《醫(yī)學(xué)微生物學(xué)》中綜合設(shè)計性實驗的開發(fā)為例

鄧毛子 DENG Mao-zi；孫劍剛 SUN Jian-gang；

梁瑩② LIANG Ying；萬滋衡② WAN Zi-heng；包永芬① BAO Yong-fen

（①湖北科技學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)微生物學(xué)教研室，咸寧 437100；②湖北科技學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院病原學(xué)實驗室，咸寧 437100）

（①Department of Medical Microbiology，Basic Medical College，Hubei University of Science and Technology，Xianning 437100，China；②Laboratory of Pathogenic Biology，Basic Medical College，Hubei University of Science and Technology，Xianning 437100，China）

0 引言

醫(yī)學(xué)微生物學(xué)是一門重要的醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)學(xué)科，在學(xué)科分類上是屬于自然科學(xué)范疇，因此實驗教學(xué)是整個醫(yī)學(xué)微生物學(xué)課程教學(xué)中不可或缺的部分。在實驗教學(xué)的過程中，不僅有理論知識的復(fù)習(xí)與回顧，同時其課堂形式更有利于教師與學(xué)生的互動，因此，從某種程度上來講，實驗教學(xué)較之理論教學(xué)在關(guān)乎本門課程教學(xué)成敗方面有著更為關(guān)鍵性的影響。

傳統(tǒng)的實驗教學(xué)，其實驗內(nèi)容多是一些單一的、演示驗證性實驗，其教學(xué)方式也基本上是以知識的灌輸為主，學(xué)生在整個實驗過程中按部就班，流于形式，留給學(xué)生分析思考的空間較少，大部分學(xué)生往往容易將實驗當(dāng)做一種任務(wù)來完成，在這一教學(xué)模式中，學(xué)生是一種被動接受知識的方式進行學(xué)習(xí)，不利于學(xué)生的學(xué)習(xí)及其創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。因此要有效提高實驗教學(xué)效果，就必須要對傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式進行改革。在我國高校實驗教學(xué)改革的實踐及探索中，開設(shè)綜合設(shè)計性實驗是應(yīng)用最廣泛的改革形勢之一[1]。綜合設(shè)計性實驗是指實驗內(nèi)容涉及多方面知識（包括本門課程及其相關(guān)課程），形式為教師給定實驗?zāi)康暮鸵螅峁嶒灄l件，其余均由學(xué)生自己完成的實驗。探究式教學(xué)是一種以學(xué)生為中心，強調(diào)教學(xué)過程要以學(xué)生的探究活動為主，讓學(xué)生根據(jù)自己現(xiàn)有的經(jīng)驗和有關(guān)資料，積極主動地從活動中去尋找問題、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的教學(xué)形式[2]。對于綜合設(shè)計性實驗來講，依據(jù)其目的的不同，其性質(zhì)既可是驗證性實驗，也可是研究性實驗，但無論是驗證性實驗，還是研究性實驗，其真正的內(nèi)涵都是對事物的探索，這一點與探究式教學(xué)模式有著天然的契合點。

基于以上認識，為彌補傳統(tǒng)實驗教學(xué)的不足，我們采取探究式教學(xué)模式與綜合設(shè)計性實驗相結(jié)合的方式進行實驗開發(fā)，以期創(chuàng)建新的教學(xué)內(nèi)容及模式，提高實驗教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，實現(xiàn)教學(xué)目標。

1 綜合設(shè)計性實驗的開設(shè)方式及其基本要求

1.1 綜合設(shè)計性實驗的開設(shè)方式

對于綜合設(shè)計性實驗，其內(nèi)容一般會涉及到本門學(xué)科及相關(guān)學(xué)科的多方面的知識，且其具體實施過程一般會涉及多個階段的實驗?zāi)繕思叭蝿?wù)，因此傳統(tǒng)的實驗教學(xué)安排是不能有效實施綜合設(shè)計性實驗任務(wù)，故其一般采取開放性的實驗教學(xué)模式進行。

1.2 綜合設(shè)計性實驗的基本要求

1.2.1 需要高素質(zhì)的實驗師資隊伍。實驗指導(dǎo)教師的整體素質(zhì)直接影響綜合設(shè)計性實驗的開設(shè)質(zhì)量，其理論水平、技術(shù)水平及思維方式等都對學(xué)生起著潛移默化的影響。

1.2.2 需要學(xué)生具有一定的實驗相關(guān)知識及技能。因綜合設(shè)計性實驗內(nèi)容一般會涉及到本門學(xué)科及相關(guān)學(xué)科的多方面的知識，故學(xué)生一般要先經(jīng)過一個階段的學(xué)習(xí)后，具有一定的知識及技能后，才能有效實行。

1.2.3 需要必要的實驗保障條件。規(guī)范的實驗室管理和完備的實驗室條件是綜合設(shè)計性實驗內(nèi)容得以順利實行的基本保障。

2 探究式教學(xué)模式在綜合設(shè)計性實驗開發(fā)中的具體應(yīng)用

2.1 綜合設(shè)計性實驗項目的選取

其選取的原則主要有以下幾點：

①能滿足培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識分析問題、解決問題能力的教學(xué)目標。

②能滿足培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神的要求。

③難度適中，且能較為系統(tǒng)地評價學(xué)生階段性學(xué)習(xí)成果這一教學(xué)要求。

依據(jù)以上原則，我們構(gòu)建了“金黃色葡萄球菌中紫外線耐受株的篩選及其性狀鑒定”這一實驗項目。其理論構(gòu)想來自于細菌的藥物耐受性、紫外線殺菌現(xiàn)象及細菌的變異，通過理論學(xué)習(xí)，大多數(shù)學(xué)生都已經(jīng)了解細菌的耐藥性及紫外線具有殺菌能力這些現(xiàn)象及相關(guān)理論，且學(xué)生在生物化學(xué)中已經(jīng)學(xué)過DNA損傷的光修復(fù)現(xiàn)象及機制?！澳墙瘘S色葡萄球菌中是否有紫外線不能殺死的菌株？如有，其是否也是由于光修復(fù)所致？”這些問題就自然出現(xiàn)。在這一內(nèi)容選項中既包含了對已有理論的驗證，也含有一定程度的理論探索。并且選取的菌株金黃色葡萄球菌這一病原菌屬于醫(yī)學(xué)微生物學(xué)的研究范圍，其主要性狀鑒定實驗均為本門學(xué)科實驗教學(xué)安排內(nèi)容，在技術(shù)條件上保證了實驗的順利開展。綜上所述，“金黃色葡萄球菌中紫外線耐受株的篩選及其性狀鑒定”這一實驗項目符合探究的真正內(nèi)涵，適合于探究式教學(xué)方法在其中的應(yīng)用。

2.2 探究式綜合設(shè)計性實驗項目的組織實施

2.2.1 整體實施過程的設(shè)計 其包括以下階段：①實驗項目議定并下達實驗?zāi)繕思叭蝿?wù)；②理論與實驗技術(shù)準備階段（包括理論教學(xué)、基礎(chǔ)實驗技術(shù)教學(xué)安排及其學(xué)習(xí)）；③學(xué)生實驗設(shè)計階段；④設(shè)計方案討論完善階段；⑤實驗方案具體執(zhí)行階段；⑥分析總結(jié)階段。

2.2.2 具體實施過程 實驗項目的組織實行采取分組開放性的方式進行，議定（其思路及過程在學(xué)生的理論及實驗技術(shù)學(xué)習(xí)過程中以自然的教學(xué)形式體現(xiàn)）并下達實驗小組實驗?zāi)繕思叭蝿?wù)后，讓學(xué)生自己組織討論、查詢資料，形成初步方向，然后再以小組形式與老師進行探討，老師不提供成熟方案，只是在學(xué)生方案的基礎(chǔ)上通過問題的方式引導(dǎo)學(xué)生思考然后得出結(jié)論，找出最佳方案。這幾個階段可與理論和實驗技術(shù)準備階段相重疊。其中①和③甚至可以早于②實行。實驗方案具體執(zhí)行階段強調(diào)實驗技術(shù)操作的規(guī)范性，要求每組至少3人同時進行，一是保證后續(xù)實驗的順利進行，第二是強化不同學(xué)生間的同一水平考察。且每一操作階段均要進行技術(shù)和結(jié)果考核評定且進行原因分析總結(jié)。這也是學(xué)生為主，教師作為組員的角色進行提示引導(dǎo)的方式進行。

2.3 實驗的分析總結(jié)

這里面包括對實驗結(jié)果的分析及最后結(jié)論的給出，也包括對整個實驗過程的回顧與總結(jié)。這些內(nèi)容也是由學(xué)生自己獨立完成，教師仍是其中一個角色扮演者的身份，起到引導(dǎo)性質(zhì)疑的作用。

3 實驗實施的總結(jié)評價

這部分工作由指導(dǎo)教師采取過程評價的方式完成，其主要包括學(xué)生實驗團隊的協(xié)同組織能力評價，學(xué)生基礎(chǔ)知識及技能掌握能力評價、知識的綜合運用能力評價、創(chuàng)造性思維能力評價及其在實驗過程中能力的發(fā)展狀況評價等?？傊?，通過本教學(xué)團隊近3年的實踐及努力，成功開發(fā)出了完善的、可行的綜合設(shè)計性實驗項目，進一步豐富了實驗教學(xué)內(nèi)容，建立了依托于該實驗項目的探究式教學(xué)模式，為進一步提高我室醫(yī)學(xué)微生物學(xué)教學(xué)質(zhì)量，完成培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神的高素質(zhì)人才的教育目標奠定了良好的基礎(chǔ)。

[1]李青云，劉幽燕，覃益民等.“探究式”綜合設(shè)計性實驗的開發(fā)設(shè)計及實踐[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012,40（3）:1718-1719,1723.

[2]范丹紅，文雪.略論探究教學(xué)[J].湖北教育學(xué)院學(xué)報，2003,20（5）:54-56.

[3]于光遠，師小伶.試論教學(xué)中的接受式學(xué)習(xí)與發(fā)現(xiàn)式學(xué)習(xí)[J].航海教育研究，2000(01).