技術(shù)型人才培養(yǎng)模式下生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)研究

吳江紅 鄧載安 黎容松 胡鑫 哈恩娜 崔鈺涵 胡俊青

[摘 要] 應(yīng)用技術(shù)型人才的培養(yǎng)更加注重將專業(yè)技術(shù)運(yùn)用到生產(chǎn)和研究中解決實(shí)際問題，生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)在培養(yǎng)學(xué)生基本技能的掌握、創(chuàng)新及實(shí)踐能力具有重要作用。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)沒有很好地重視學(xué)生實(shí)踐技能的培養(yǎng)，該文旨在轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，探索以解決實(shí)際問題為導(dǎo)向的項(xiàng)目研究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

[關(guān)鍵詞] 應(yīng)用技術(shù)型人才;生物化學(xué)實(shí)驗(yàn);項(xiàng)目研究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)

[基金項(xiàng)目] 2018年深圳技術(shù)大學(xué)校級(jí)教學(xué)改革研究項(xiàng)目（2018105101020）

[作者簡介] 吳江紅（1986—），女，貴州人，博士，深圳技術(shù)大學(xué)健康與環(huán)境工程學(xué)院助理教授，主要從事電化學(xué)生物傳感研究。

[中圖分類號(hào)] G642.0 ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A ? ?[文章編號(hào)] 1674-9324（2020）17-0192-02 ? ?[收稿日期] 2019-12-26

一、前言

應(yīng)用技術(shù)型本科教育的目的是培養(yǎng)專業(yè)基礎(chǔ)扎實(shí)、注重技術(shù)實(shí)施和運(yùn)用、善于解決生產(chǎn)管理中實(shí)際問題的應(yīng)用技術(shù)型人才[1]。生物醫(yī)學(xué)工程是一門綜合工程學(xué)、生物學(xué)和醫(yī)學(xué)等專業(yè)理論及方法的新興交叉邊緣學(xué)科，旨在用工程學(xué)的手段來解決生物醫(yī)學(xué)問題，如相關(guān)醫(yī)療設(shè)備的設(shè)計(jì)和開發(fā)等。我們學(xué)校的生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)以醫(yī)療器械為主要方向，而這些醫(yī)用儀器研發(fā)的出發(fā)點(diǎn)應(yīng)該建立在已知的生化反應(yīng)基礎(chǔ)上。因此，打好生物化學(xué)的基礎(chǔ)，并結(jié)合工程學(xué)的方法將之轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的儀器設(shè)備的研發(fā)，并應(yīng)用在臨床實(shí)踐中，才能實(shí)現(xiàn)理論和實(shí)際的完美結(jié)合。

作為生物化學(xué)課程教學(xué)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)在引導(dǎo)學(xué)生重視基本實(shí)驗(yàn)技能的掌握、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)、科研意識(shí)等綜合素質(zhì)的提升方面具有重要作用?？梢哉f，生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)是來源于生產(chǎn)實(shí)踐又應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐的課程，但是當(dāng)前生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課，實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生按照教師課前講解和實(shí)驗(yàn)教材的步驟按部就班地做，沒有積極主動(dòng)地去思考實(shí)驗(yàn)背后的科學(xué)問題，更沒有聯(lián)系實(shí)際應(yīng)用，導(dǎo)致學(xué)生動(dòng)手能力和解決實(shí)際問題的能力較弱，不利于學(xué)生實(shí)踐技能的培養(yǎng)。本文主要討論轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，以解決實(shí)際問題為導(dǎo)向，開展項(xiàng)目研究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)，旨在提高學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力以及能應(yīng)用專業(yè)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。

二、教學(xué)形式改革

對于傳統(tǒng)的生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課來說，實(shí)驗(yàn)教學(xué)多采取教師課前講授實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟，學(xué)生按照課前講解和實(shí)驗(yàn)教材步驟按部就班地做的這種形式，這樣的教學(xué)方式并不能很好地啟發(fā)學(xué)生去積極主動(dòng)地思考問題，比如，每一個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)為什么要這樣去設(shè)計(jì)？怎樣才能保證實(shí)驗(yàn)結(jié)論的嚴(yán)謹(jǐn)、可靠等問題。甚至出現(xiàn)老師講一步做一步，沒有仔細(xì)講的部分就無從下手的現(xiàn)象，更沒有將每一個(gè)實(shí)驗(yàn)聯(lián)系到實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用，導(dǎo)致學(xué)生很難將所學(xué)知識(shí)聯(lián)系到與自身生活相關(guān)的實(shí)際問題中，以至于學(xué)生在以后的工作中不能把學(xué)過的技能很好地應(yīng)用到實(shí)際問題中去，這樣的教學(xué)方式顯然不利于學(xué)生實(shí)踐技能培養(yǎng)，抹殺了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)動(dòng)力，忽略了獨(dú)立分析和解決問題的能力，也難以符合應(yīng)用技術(shù)型人才培養(yǎng)的要求。

項(xiàng)目研究式教學(xué)法是一種現(xiàn)代化的先進(jìn)教學(xué)方法，具體是將實(shí)驗(yàn)課程中的某個(gè)實(shí)驗(yàn)作為一個(gè)單獨(dú)的項(xiàng)目交給學(xué)生來自主完成。學(xué)生在這個(gè)過程中有絕對的主動(dòng)權(quán)，教師在這一過程中僅起到監(jiān)督和輔助作用。給定的項(xiàng)目會(huì)運(yùn)用到生物化學(xué)多個(gè)章節(jié)的內(nèi)容以及多種實(shí)驗(yàn)技術(shù)方法，需要同學(xué)們自行思考與設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和鉆研的良好品質(zhì)。具體實(shí)施為，對學(xué)生進(jìn)行3～4人為一組的分組，每組均配備1位指導(dǎo)老師，先給予學(xué)生足夠的時(shí)間查閱資料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，并定期做小組討論，最后每個(gè)小組給出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案和可行性分析報(bào)告，指導(dǎo)老師進(jìn)行評(píng)估，項(xiàng)目研究式實(shí)驗(yàn)過程示意圖如圖1所示。由于學(xué)生可能需要不斷的嘗試和探索，項(xiàng)目進(jìn)行期間會(huì)存在反復(fù)試驗(yàn)，不斷重復(fù)并改進(jìn)實(shí)驗(yàn)過程的情況，因此僅僅按照教務(wù)的課程安排時(shí)間是不夠的，要求學(xué)生們利用課余時(shí)間完成實(shí)驗(yàn)，因此實(shí)驗(yàn)室需要在工作日對學(xué)生全天開放，并配備實(shí)驗(yàn)老師值班，不定時(shí)給予學(xué)生一些指導(dǎo)和建議。例如，以納米熒光素酶的原核表達(dá)為一個(gè)研究項(xiàng)目，讓學(xué)生運(yùn)用已學(xué)到的理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技術(shù)去完成。該項(xiàng)目要求學(xué)生自行調(diào)研納米熒光素酶的背景知識(shí)、蛋白原核表達(dá)，純化及性質(zhì)鑒定的方法。實(shí)踐操作涉及到生物學(xué)及生物化學(xué)等實(shí)驗(yàn)技術(shù)，如核酸電泳技術(shù)、蛋白定量的實(shí)驗(yàn)操作、蛋白質(zhì)凝膠電泳技術(shù)等，這樣能訓(xùn)練學(xué)生們獨(dú)立思考、自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力，并學(xué)會(huì)選擇合適的實(shí)驗(yàn)方法解決問題。

三、考核方式改革

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課程考核一般采取“平時(shí)表現(xiàn)+實(shí)驗(yàn)報(bào)告”的方式。平時(shí)表現(xiàn)主要考查學(xué)生的出勤情況、實(shí)際操作情況等，實(shí)驗(yàn)報(bào)告包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、操作方法、實(shí)驗(yàn)步驟以及數(shù)據(jù)處理等。一般來說，就報(bào)告中的前四項(xiàng)而言，學(xué)生都能在教材或者講義中找到，只需照著抄下即可，這樣的方式可能會(huì)造成很多學(xué)生即使做完實(shí)驗(yàn)也沒有真正弄明白實(shí)驗(yàn)原理是怎么回事，而教師在批改的時(shí)候也不看重前四個(gè)模塊的完成情況，這樣的考核方式并不能有效地激發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考問題的能力。結(jié)合項(xiàng)目研究式教學(xué)方法，摒棄傳統(tǒng)批改實(shí)驗(yàn)報(bào)告的方式，以學(xué)生獨(dú)立完成一個(gè)以應(yīng)用課程知識(shí)解決實(shí)際問題的項(xiàng)目作為評(píng)價(jià)本實(shí)驗(yàn)課程成績的主要參考依據(jù)，學(xué)生根據(jù)課程的內(nèi)容要求，自主設(shè)計(jì)課題的內(nèi)容以及整個(gè)項(xiàng)目開展中的每一個(gè)環(huán)節(jié)，如資料查閱、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、方案可行性論證等，隨后進(jìn)行實(shí)際操作，獲取實(shí)驗(yàn)結(jié)果并完成項(xiàng)目報(bào)告。而考核方式采用平時(shí)表現(xiàn)+項(xiàng)目成績，其中項(xiàng)目成績不局限在實(shí)驗(yàn)報(bào)告上，還包括答辯成績等。相比于傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課考核方式，以這樣的形式進(jìn)行考核，不僅能激發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考問題并自主解決問題的能力，還能訓(xùn)練他們學(xué)會(huì)文獻(xiàn)查閱與信息提取、撰寫項(xiàng)目報(bào)告的能力，另外，通過答辯環(huán)節(jié)還能鍛煉他們的邏輯思維能力以及口頭表達(dá)能力。

四、結(jié)論

通過項(xiàng)目研究式的方式完成實(shí)驗(yàn)課程并通過考核，不僅能激發(fā)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，也能使其在動(dòng)手能力，口頭表達(dá)能力等方面得到鍛煉。相比傳統(tǒng)教學(xué)方式，項(xiàng)目研究式教學(xué)需要學(xué)生自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，學(xué)生在整個(gè)過程中必然要自行探索，并不斷提出問題，這有利于激發(fā)學(xué)生對于探索新事物的好奇心，培養(yǎng)其發(fā)現(xiàn)問題并積極思考、解決問題的能力，以及探尋真理的精神。而不像傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生只能等著老師手把手地教，機(jī)械式地完成實(shí)驗(yàn)，造成許多同學(xué)對于實(shí)驗(yàn)中涉及的科學(xué)問題只能“知其然不知其所以然”。另外，由于項(xiàng)目研究式實(shí)驗(yàn)課需要學(xué)生以小組的方式進(jìn)行，這樣學(xué)生們在實(shí)驗(yàn)過程中需要分工協(xié)作，有利于培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)。學(xué)生在項(xiàng)目探索的過程中，能將實(shí)際問題聯(lián)系到項(xiàng)目中來，其自學(xué)能力、創(chuàng)新能力，動(dòng)手能力和解決實(shí)際問題的能力應(yīng)能得到鍛煉，因此，此種方式的教學(xué)更符合應(yīng)用技術(shù)型人才的培養(yǎng)要求。

參考文獻(xiàn)

[1]連艷鮮，李鳳玲，王永芬.基于知識(shí)、能力、素質(zhì)多維度人才培養(yǎng)的生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究與探索[J].黑龍江畜牧獸醫(yī)，2018，（17）：207-208.

Abstract：The cultivation of applied and technical talents strengthens on applying professional skill to solve the practical problems in the area of industries and scientific research.Biochemistry experiment plays an important role in helping students develop their basic skills and practical and innovative ability.The traditional experiment training lacks the cultivation of students' practical skills.This work aims to change the traditional teaching mode，and explore a project based experiment teaching method guided by solving the practical problems.

Key words：Applied and Technical Talents;Biochemistry Experiment;Project Based Experiment