虛實(shí)結(jié)合的醫(yī)學(xué)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐與反思

王亞娟，王佩瑾，張樂晶，楊保勝

(新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院三全學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院，河南 新鄉(xiāng) 453000)

醫(yī)學(xué)生物化學(xué)是醫(yī)學(xué)院校的必修課程，是醫(yī)學(xué)專業(yè)的基礎(chǔ)課程之一[1]。而醫(yī)學(xué)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)對于強(qiáng)化醫(yī)學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)技能以及相關(guān)理論知識的掌握起到非常重要的作用[2]。同時(shí)還可以提高醫(yī)學(xué)生的動手能力和分析解決問題的能力[3]。根據(jù)不同專業(yè)不同層次學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)以及新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院三全學(xué)院的教學(xué)現(xiàn)狀，將醫(yī)學(xué)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)分為以下幾個(gè)模塊：(1)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本功訓(xùn)練模塊；(2)分子生物學(xué)基本技術(shù)模塊；(3)蛋白質(zhì)實(shí)驗(yàn)基本技術(shù)模塊；(4)設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)?zāi)K；(5)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)?zāi)K。

一、醫(yī)學(xué)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)壳伴_展現(xiàn)狀

常規(guī)的醫(yī)學(xué)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)不但耗時(shí)長，操作復(fù)雜，而且一些有毒試劑和致癌試劑還有可能引起一些安全隱患，對人體產(chǎn)生一定的危害，同時(shí)有些生化儀器比較昂貴[4]。另外目前常規(guī)的醫(yī)學(xué)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)都是教師講解，學(xué)生操作，從而限制了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中主體意識不強(qiáng)，缺乏獨(dú)立思考的機(jī)會[5-6]。而且新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院三全學(xué)院用于醫(yī)學(xué)生物化學(xué)的分析測試實(shí)驗(yàn)室只有4個(gè)，但每年需要開設(shè)全校31個(gè)專業(yè)，將近130個(gè)班級的實(shí)驗(yàn)任務(wù)，實(shí)驗(yàn)室周轉(zhuǎn)較為緊張，種種因素的制約，很難培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，創(chuàng)新能力和科研思維。為此，對2017級臨床專業(yè)280名學(xué)生進(jìn)行了關(guān)于目前開設(shè)的實(shí)驗(yàn)課存在問題進(jìn)行調(diào)查。

從調(diào)查結(jié)果來看，儀器操作時(shí)間短、設(shè)備落后、有些實(shí)驗(yàn)在課堂無法完成、沒有網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢等這些問題的存在阻礙了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，限制了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)課堂效率不高，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不濃。而虛擬仿真實(shí)驗(yàn)具有開放性、共享性、自主性等特點(diǎn)，可以有效避免上述提到的問題，同時(shí)也改變了學(xué)生被動參與實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象，突出了學(xué)生作為學(xué)習(xí)主體的地位，與國家最新發(fā)布的本科專業(yè)類教學(xué)質(zhì)量工程標(biāo)準(zhǔn)相符。

二、虛實(shí)結(jié)合的醫(yī)學(xué)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐

臨床醫(yī)學(xué)和檢驗(yàn)專業(yè)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)50學(xué)時(shí)，根據(jù)專業(yè)學(xué)生特點(diǎn)開設(shè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，并結(jié)合學(xué)校線上教學(xué)平臺，進(jìn)行線上線下的虛實(shí)結(jié)合教學(xué)方法，具體教學(xué)方法見圖1。

圖1 虛實(shí)結(jié)合的生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法

(一)醫(yī)學(xué)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本功訓(xùn)練模塊。

基本功訓(xùn)練模塊實(shí)驗(yàn)主要為基本的實(shí)驗(yàn)技術(shù)，這些技術(shù)在后續(xù)的實(shí)驗(yàn)過程中都會用到，內(nèi)容比較簡單，要求各專業(yè)、各層次都需要進(jìn)行線上學(xué)習(xí)并結(jié)合實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)際操作訓(xùn)練。主要在校級網(wǎng)絡(luò)平臺上進(jìn)行在線學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)時(shí)間為學(xué)期的前兩周，首先在課余時(shí)間線上模擬學(xué)習(xí)操作，完成學(xué)習(xí)并進(jìn)行測試，測試合格后在實(shí)體實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)體操作。

(二)分子生物學(xué)基本技術(shù)模塊和蛋白質(zhì)實(shí)驗(yàn)基本技術(shù)模塊。

分子生物學(xué)基本技術(shù)模塊在校級網(wǎng)絡(luò)課程平臺虛擬仿真實(shí)驗(yàn)一欄。這部分內(nèi)容需要在基本功訓(xùn)練完成的基礎(chǔ)上進(jìn)行，對學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技術(shù)有一定的要求，需提前對相關(guān)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行預(yù)習(xí)，在完成線下預(yù)習(xí)的基礎(chǔ)上開始線上的操作訓(xùn)練。

(三)設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)?zāi)K。

設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)?zāi)K主要針對臨床和檢驗(yàn)專業(yè)，安排在學(xué)期的第11～14周，在此模塊開展之前，學(xué)生都有了一定的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，掌握了一定的實(shí)驗(yàn)技能。學(xué)生在此基礎(chǔ)上根據(jù)已有知識在線提交設(shè)計(jì)方案，經(jīng)老師審核后，網(wǎng)上申請進(jìn)入實(shí)體實(shí)驗(yàn)室完成實(shí)體實(shí)驗(yàn)。

(四)創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)?zāi)K。

創(chuàng)新型模塊只針對臨床醫(yī)學(xué)卓越班的學(xué)生開放，并且需要網(wǎng)上申請，最終只通過30名學(xué)生，這個(gè)模塊對學(xué)生的科研素質(zhì)要求較高，主要用于進(jìn)一步提升學(xué)生的創(chuàng)新能力，開放思維能力。

三、虛實(shí)結(jié)合生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)施效果

新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院三全學(xué)院于2018年9月至2019年6月開展了兩學(xué)期的虛實(shí)結(jié)合的生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)改革，實(shí)驗(yàn)對象均為臨床專業(yè)卓越班，每班人數(shù)為35人，人數(shù)每期280人。其中1～4班140人為實(shí)驗(yàn)組，5～8班140人為對照組。

對學(xué)生的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)過程進(jìn)行了形成性評價(jià)，具體分為線上線下兩大部分，其中線上部分占30%權(quán)重，具體包括:(1)提交預(yù)習(xí)報(bào)告(10%)；(2)進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練(15%)；(3)在線答疑討論(5%)。線下部分占70%權(quán)重，具體包括:(1)上課出勤情況(10%)；(2)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書寫(20%)；(3)實(shí)驗(yàn)技能測試(20%)；(4)實(shí)驗(yàn)理論測試(20%)。

通過兩個(gè)學(xué)期的成績分析，發(fā)現(xiàn)通過這種教學(xué)方式不但可以有效提高學(xué)生學(xué)習(xí)生化實(shí)驗(yàn)的積極性，并且大大提高了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力，加深了對理論知識的理解，學(xué)習(xí)成績與往屆相比有明顯提高，兩種教學(xué)方法下學(xué)生成績的比較見表1。

表1 兩種教學(xué)方法下學(xué)生最終期末成績比較(n)

從成績評價(jià)來說，這種線上線下虛實(shí)結(jié)合的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法效果顯著，比較符合學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。并且通過調(diào)查問卷以及學(xué)生訪談的模式調(diào)研，發(fā)現(xiàn)學(xué)生比較傾向于這種虛實(shí)結(jié)合的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)形式，認(rèn)為這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法比較符合我校實(shí)際情況，可以提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、動手能力和創(chuàng)新能力。

四、討 論

通過虛實(shí)結(jié)合的醫(yī)學(xué)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，可以讓學(xué)生真正體會到實(shí)驗(yàn)所帶來的成就感，同時(shí)也提高了學(xué)生的自信以及對生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣，在培養(yǎng)了學(xué)生的綜合思維、科研思維、開放思維以及創(chuàng)新思維的同時(shí)，創(chuàng)新了醫(yī)學(xué)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代教育技術(shù)與醫(yī)學(xué)教育的深度融合。另外虛擬仿真實(shí)驗(yàn)應(yīng)用于教學(xué)打破了時(shí)間和空間的限制，學(xué)生可以隨時(shí)根據(jù)自己的情況進(jìn)行預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)，提高了教師教學(xué)與學(xué)生學(xué)習(xí)的效率，也實(shí)現(xiàn)了學(xué)生個(gè)體化學(xué)習(xí)的需求。

盡管虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)有很大的好處，同時(shí)也需要明白虛擬實(shí)驗(yàn)替代不了真實(shí)的實(shí)驗(yàn)，如果不結(jié)合真實(shí)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生將沒有動手操作的機(jī)會，違背了提高學(xué)生動手能力的初衷，另外在這種虛實(shí)結(jié)合的教學(xué)方法中也存在一些問題需要進(jìn)一步改善和提高。