設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)在生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐

1、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)在生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐摘要目的：探討設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)在生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的效果。方法：選取100名2年級(jí)臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)本科學(xué)生為研究對(duì)象，在掌握了基本的實(shí)驗(yàn)技術(shù)基礎(chǔ)上，教師規(guī)定以某種蛋白質(zhì)或酶的分離、純化及鑒定為設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，學(xué)生首先分組，查閱文獻(xiàn)，撰寫實(shí)驗(yàn)方案；然后進(jìn)行PPT匯報(bào)，師生交流，確定可行的設(shè)計(jì)方案；最后完成實(shí)驗(yàn)，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和教學(xué)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。結(jié)果：發(fā)放問卷調(diào)查表100份，收回99份，問卷回收率為99%。100%的學(xué)生認(rèn)為設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)?zāi)芴岣邔W(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)自學(xué)及獨(dú)立思考能力，98%的學(xué)生認(rèn)為可繼續(xù)在生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中開展設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)。結(jié)論:在生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中開

2、展設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)可取得良好的教學(xué)效果。關(guān)鍵詞生物化學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)生物化學(xué)主要通過研究生物大分子結(jié)構(gòu)與功能、物質(zhì)代謝與調(diào)節(jié)、遺傳信息傳遞的過程與調(diào)控，揭示生物體內(nèi)能量轉(zhuǎn)換、神經(jīng)傳導(dǎo)、激素作用、免疫和細(xì)胞間通訊等許多奧秘，在各大高校相關(guān)專業(yè)以必修課的形式開展教學(xué)，包括理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)。生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)通過結(jié)合理論，利用實(shí)驗(yàn)技術(shù)，讓學(xué)生去解決生活或醫(yī)學(xué)中出現(xiàn)的常見問題。但現(xiàn)今國內(nèi)的生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大都是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生缺乏創(chuàng)新及解決問題的實(shí)踐機(jī)會(huì)，這個(gè)弊端使得教師的教學(xué)質(zhì)量難以提升,教學(xué)效果很難達(dá)到學(xué)生的期望值，學(xué)生自我創(chuàng)新進(jìn)行生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)的需求難以實(shí)現(xiàn)1。一、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的必要性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是

3、指給定實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、要求和?shí)驗(yàn)條件，由學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，并加以實(shí)施。學(xué)生應(yīng)綜合己學(xué)理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技術(shù)原理進(jìn)行獨(dú)立自主的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，在這個(gè)過程中發(fā)現(xiàn)并解決問題，這是培養(yǎng)當(dāng)代學(xué)生學(xué)科專業(yè)素質(zhì)及自主創(chuàng)新能力的有效手段。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的目的在于激發(fā)學(xué)生的思維活動(dòng)、學(xué)習(xí)主動(dòng)性，提高學(xué)習(xí)興趣，使之具備開拓創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力、解決問題的能力，這是深化實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革、提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量、改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式、適應(yīng)人才培養(yǎng)需要的一項(xiàng)重要舉措。改變傳統(tǒng)教學(xué)模式并及時(shí)更新教學(xué)手段和內(nèi)容、增加設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、減少驗(yàn)證枯燥無味的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)，將實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念歸納為堅(jiān)持以學(xué)生為本，以能力培養(yǎng)為核心，融知識(shí)、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展

4、的實(shí)驗(yàn)教學(xué)思想2,這是高校教師現(xiàn)階段的首要目標(biāo)。二、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)環(huán)節(jié)在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)教材詳細(xì)列出實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、步驟，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過程就是按部就班地完成實(shí)驗(yàn)，從而驗(yàn)證一些理論課上的重要知識(shí)點(diǎn)，導(dǎo)致學(xué)生的實(shí)驗(yàn)思路被限定，主觀能動(dòng)性得不到發(fā)揮引。在設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，以學(xué)生為主體，充分發(fā)揮學(xué)生的自主性，整個(gè)過程中讓學(xué)生牢記不依賴?yán)蠋?、一切靠自己的主要思想，從設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、匯報(bào)及確定方案、實(shí)施方案幾個(gè)環(huán)節(jié)去完成一次設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),教師只是在其中給予指導(dǎo)、評(píng)價(jià)、總結(jié)等。主要教學(xué)環(huán)節(jié)包括：（一）教師指定范圍，學(xué)生查閱資料，自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教師根據(jù)學(xué)生前面幾次實(shí)驗(yàn)所掌握的實(shí)驗(yàn)技術(shù)原理，提出實(shí)驗(yàn)范圍。學(xué)生分

5、組后開始自主設(shè)計(jì)方案，設(shè)計(jì)過程中學(xué)生應(yīng)明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃?、步驟、預(yù)期結(jié)果、試劑配制、用到的儀器、參考文獻(xiàn)等各項(xiàng)內(nèi)容，教師需要在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中積極解答各種問題，并給予試劑配制方法、儀器使用說明、文獻(xiàn)檢索等相關(guān)知識(shí)的引導(dǎo)。教師需要全程跟進(jìn)設(shè)計(jì)進(jìn)度但不過多干預(yù)設(shè)計(jì)內(nèi)容，使學(xué)生由“學(xué)會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)闀?huì)學(xué),引導(dǎo)和鼓勵(lì)學(xué)生的求異思維和使用新的設(shè)計(jì)思路4。（二）學(xué)生根據(jù)教師意見修改實(shí)驗(yàn)方案，匯報(bào)并確定最終實(shí)驗(yàn)方案教師對(duì)各組的實(shí)驗(yàn)方案提出意見，學(xué)生修改后，以PPT形式進(jìn)行匯報(bào)，讓學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)原理、理清各個(gè)步驟、改進(jìn)現(xiàn)有方案，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力與團(tuán)結(jié)合作的精神。教師評(píng)定完各組的方案后，確定最終的實(shí)驗(yàn)方案。（三）教師協(xié)助

6、學(xué)生實(shí)施實(shí)驗(yàn)學(xué)生實(shí)施設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)方案的時(shí)候，教師首先應(yīng)當(dāng)對(duì)主要儀器的使用進(jìn)行示范性操作，避免學(xué)生出現(xiàn)錯(cuò)誤操作，減少學(xué)生可能面臨的安全隱患。其次，必須要規(guī)范學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄，讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)每一步驟的具體現(xiàn)象進(jìn)行準(zhǔn)確描述與解釋，避免出現(xiàn)只有最終的實(shí)驗(yàn)結(jié)果而對(duì)每一步驟出現(xiàn)的現(xiàn)象不能解釋、對(duì)實(shí)驗(yàn)原理一知半解的情況。（四）撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的檢測環(huán)節(jié)是學(xué)生撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)與驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告有木質(zhì)上的區(qū)別，設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)報(bào)告應(yīng)該更完整、科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)，更耐得住實(shí)際情況的真實(shí)考量。學(xué)生以論文的形式提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告，根據(jù)實(shí)驗(yàn)原始數(shù)據(jù)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否與原理相符,是否達(dá)到預(yù)期目的。實(shí)驗(yàn)如果失敗，分析失敗

7、的原因，提出改進(jìn)措施，并重新實(shí)驗(yàn)，最終完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫5。教師通過此次實(shí)驗(yàn)報(bào)告,可以清楚了解學(xué)生是否真正掌握理論知識(shí)點(diǎn)與某些實(shí)驗(yàn)技術(shù)方法，從而給予一個(gè)綜合、科學(xué)、全面的評(píng)價(jià)。（五）教學(xué)效果問卷評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)因?yàn)槠涮厥夥绞?，?huì)讓很多適應(yīng)了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的學(xué)生不太接受，因此在完成一次設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)后，學(xué)生對(duì)這種方式的教學(xué)效果滿意程度及意見的調(diào)查，是后續(xù)能否更好開展設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。三、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)在我校生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的實(shí)施（一）研究對(duì)象研究對(duì)象為本校2年級(jí)臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)5年制本科學(xué)生共100人，4個(gè)實(shí)驗(yàn)組，每個(gè)實(shí)驗(yàn)組又分為6小組，每小組45人。（二）實(shí)施方法實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)數(shù)為36學(xué)時(shí)。每次4

8、學(xué)時(shí)，共9次實(shí)驗(yàn)。將設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)安排在最后1次實(shí)驗(yàn)來實(shí)施。1.課前準(zhǔn)備。教師根據(jù)學(xué)生前面幾次實(shí)驗(yàn)所掌握的實(shí)驗(yàn)技術(shù)，提出設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的范圍。本課題給學(xué)生的設(shè)計(jì)內(nèi)容為：某種蛋白質(zhì)或酶的分離、純化及鑒定。2.學(xué)生查閱資料，寫出設(shè)計(jì)方案。將設(shè)計(jì)的內(nèi)容在實(shí)施前一個(gè)半月發(fā)給學(xué)生。以每小組為單位，查閱相關(guān)資料，寫出設(shè)計(jì)方案。方案要求：題目、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、需要的藥品及儀器設(shè)備、操作步驟、時(shí)間安排、參考文獻(xiàn)等。3.教師對(duì)方案修改。教師對(duì)設(shè)計(jì)方案的不足提出意見，學(xué)生自己完善。4.PPT匯報(bào)，并確定可行的設(shè)計(jì)方案。實(shí)施前2周，每小組由1人以PPT進(jìn)行匯報(bào)。由教師和學(xué)生一起討論每一組設(shè)計(jì)的課題存在的問題及實(shí)施的可行性，最

9、后確定了2個(gè)設(shè)計(jì)方案是可行的：（1）幾種市售牛奶中酪蛋白的提取及含量的測定；（2）利用纖維素DE-52從血清中提取IgGo5.設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)實(shí)施。實(shí)驗(yàn)所需試劑及配制由教師完成，具體操作由學(xué)生實(shí)施。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。（三）此次設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果問卷調(diào)查以問卷調(diào)查方式對(duì)此次設(shè)計(jì)性教學(xué)進(jìn)行評(píng)價(jià)，問卷調(diào)查以無記名的方式。發(fā)放問卷調(diào)查100份，收回99份，問卷回收率99%。（四）此次實(shí)施設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)結(jié)論根據(jù)問卷調(diào)查結(jié)果數(shù)據(jù)顯示：（1）100%的學(xué)生認(rèn)為設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)?zāi)芴岣邔W(xué)習(xí)積極性和興趣，培養(yǎng)自學(xué)及獨(dú)立思考能力；（2）98%的學(xué)生認(rèn)為可繼續(xù)在生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中開展設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)。四、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)在我校生物

10、化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的意義及體會(huì)（一）意義實(shí)驗(yàn)教學(xué)在培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高級(jí)專門人才中有著不可替代的作用，是實(shí)施卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃、實(shí)現(xiàn)素質(zhì)教育和創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標(biāo)、加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)。它既是聯(lián)系課堂理論教學(xué)的橋梁，又是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Σ⒃诳蒲袑?shí)踐中培養(yǎng)創(chuàng)造性能力的途徑。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，存在一些問題，比如：不能調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性、很難提高學(xué)生的動(dòng)手能力和設(shè)計(jì)能力等。教育部普通高等學(xué)校本科學(xué)工作水平評(píng)估指標(biāo)體系中一級(jí)評(píng)估指標(biāo)專業(yè)建設(shè)與教學(xué)改革項(xiàng)，對(duì)綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)做了明確規(guī)定：有綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的課程占有實(shí)驗(yàn)課程總數(shù)的比例大于80%,效果好（A級(jí)），

11、這給我們的實(shí)驗(yàn)教學(xué)提出了新的要求和任務(wù)。生物化學(xué)是醫(yī)學(xué)院校的一門重要基礎(chǔ)學(xué)科，實(shí)踐操作和動(dòng)手能力是醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生不可或缺的能力。在對(duì)醫(yī)學(xué)人才的培養(yǎng)過程中，不但要打好扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，也要注重培養(yǎng)實(shí)際操作能力7o目前本院生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)缺乏設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，通過此次調(diào)查問卷結(jié)果顯示，設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)?zāi)艽蟠筇岣邔W(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、綜合分析能力，培養(yǎng)其自學(xué)及獨(dú)立思考能力，使學(xué)生從被動(dòng)接受知識(shí)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)。同時(shí)，學(xué)生思維的擴(kuò)充讓學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案帶來了新問題，教師沒有碰到過的話，就會(huì)督促教師去查閱大量資料來考證該原理的正確性、操作的可行性，使教師也從中受益匪淺。98%的學(xué)生能接受并建議繼續(xù)實(shí)施設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，因此我們認(rèn)為在生

12、物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課中開設(shè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)是可行的。（二）體會(huì)1.設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要課時(shí)較長。在此次設(shè)計(jì)中，有的學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)需要4學(xué)時(shí)，有的需要8學(xué)時(shí)，有的則更長，因此教師應(yīng)根據(jù)本院的具體情況選擇合適時(shí)間進(jìn)行。我們認(rèn)為每次實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)最少4學(xué)時(shí)才可實(shí)施。2.教師能力有待提高。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)對(duì)教師綜合素質(zhì)提出了更高的要求，其目的是要充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，但這并不意味著教師可以不管不問，任由學(xué)生自由發(fā)揮。如何分析問題、通過哪些途徑可以為構(gòu)建實(shí)驗(yàn)方案提供可行思路等，都需要教師的引導(dǎo)。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的開設(shè)不是降低了教師的作用，而是更加突出了教師在引導(dǎo)和激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維、活學(xué)活用等方面的意義8。教師不僅要掌握本專業(yè)的理

13、論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技術(shù)，還要具備其他學(xué)科的相關(guān)知識(shí)和技能,這樣才能發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)存在哪些問題，能在實(shí)施過程中及時(shí)解決未預(yù)見的問題。因此，對(duì)教師的能力要求會(huì)更高。五、總結(jié)高等院校教學(xué)的主旨是將學(xué)習(xí)與實(shí)踐相結(jié)合，以社會(huì)所需的職業(yè)性應(yīng)用為導(dǎo)向，增強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)強(qiáng)化學(xué)生職業(yè)能力的培養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)高素質(zhì)技術(shù)型人才的構(gòu)建9。作為生物化學(xué)的一線教師，能利用現(xiàn)有資源、提高生物化學(xué)的教學(xué)質(zhì)量、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，是我們的目標(biāo)。高校的教學(xué)方式在不斷改進(jìn)，設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)是必然趨勢，要讓學(xué)生主動(dòng)參與實(shí)驗(yàn)，開拓其動(dòng)手能力與創(chuàng)新能力，培養(yǎng)其收集、處理信息的能力，增強(qiáng)其分析和解決問題的能力。我堅(jiān)信，設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)會(huì)讓生物化學(xué)的教學(xué)更全面、

14、更綜合，對(duì)醫(yī)學(xué)復(fù)合型人才的培養(yǎng)是一種重要的推動(dòng)方式。參考文獻(xiàn)1劉萬宏，姚波.生物化學(xué)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐與效果評(píng)價(jià)J.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2012,4(X1):533-534+536.2陶春元，喻國貞,曹小華，等.大學(xué)化學(xué)綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐與探索口.實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2011,286:182-184+199.3孫學(xué)軍，金熒熒，孫正鳳.大學(xué)物理自主設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的研究與探索J.科技風(fēng),2020:技-50.4許靜，張中海,桑黎黎，等.機(jī)能實(shí)驗(yàn)學(xué)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)分階段教學(xué)模式的實(shí)施和探索J.基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育,2019,2中):302303.5趙杰.淺談設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的實(shí)施J.教育觀察(上半月)2016,5(12):98-9