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浅谈医学生物实验教学

时间:2022-07-26 04:11:58

浅谈医学生物实验教学

浅谈医学生物实验教学:开放性实验在医学生物学实验教学改革中的探索

摘 要 医学生物学是医学院校学生的一门基础医学必修课程,同时也是门在教学中非常注重实验教学的学科,在医学生物学实验课中通过设计合理的实验,不仅为学生以后其它学科的学习打下基础,也可以培养学生严谨的科研思维、独立分析和解决问题的能力。文章针对医学生物学实验课中开展开放性实验的探索,以及开放性实验具体的实施过程及相关的问题,谈一些想法和体会。

关键词 医学生物学 实验教学 开放性实验

1 改革实验内容,增设开放性实验

在传统的实验教学模式下,学生的实验内容、实验步骤以及实验所需的药品材料由教师提前设置和准备好。学生在教学计划规定的时间进入实验室,按照教师的要求进行实验。实验过程中,由于时间的限制,学生基本只能按照规定的实验步骤进行操作,缺少思考的时间和空间,以致于很多学生对于实验设计的原理、实验拟解决的问题弄不清楚。造成大部分学生在实验过程中缺乏动力和积极性,这就要求在传统的教学模式下需要改革,即要求实验室能够在保证基本的教学需求下,给学生提供更大的自主探索的时间和空间,因此,开放实验室迫在眉睫。

鉴于以上,实验课内容的安排方面,在保留部分经典的验证性实验的基础之上,增加了一些开放性实验。开放性实验教学是指实验时间、实验内容和教学方法等都是开放的。开放性实验项目一般由教研室设计制定,如以训练学生技能基础,我们增设了《生物显微制片技术》、《实验动物常用手术操作技术》、《细胞器的分离》、《细胞培养技术》等实验内容;为了培养学生的科研素质,提高学生科研创新能力,我们开设了《PEG介导的细胞融合》、《MTT法检测细胞活力》等项目。除了这些之外还开设了一些来自教师科研项目中的实验内容。

在学期初,实验室将计划开设的开放实验项目上报到学校教务处,由教务处通过网络公布这些实验项目及相关信息,学生可以根据自己的兴趣爱好选择实验项目。教务处将选择项目的学生信息反馈给实验室,最后由实验室指导教师召集报名的学生,经过一定的考核,确定实验组的成员。

2 综合利用多种方法,提高开放性实验效果

在进行开放性实验之前,实验室在集体会议上,主管教师就参加本次实验项目的学生名单及各个项目实验指导教师的配备情况进行通报,并对实验项目的选择和设计、实验流程的安排及实验中的注意事项进行详细讲解;指导教师和技术人员认真准备实验器材和耗材,并对开放性项目进行预实验,以确保实验结果的准确性和可操作性,另外,对于具体项目实施过程中,全体教师就如何调动学生的积极性,如何通过开放性实验提高学生的科研素质和综合能力, 以及实验过程可能出现的各种情况展开讨论,以确保开放性实验的正常实施。

另外,学生在进行正式实验之前,首先需要通过查阅资料和相关文献,制定出实验方案及试验时间安排交给指导教师,待实验方案批准之后,学生可以按照相应的时间安排进行开放性实验项目,学生利用实验室提供的仪器,试剂等材料完成实验操作和实验数据的处理。在开放性实验中年,我们充分发挥学生的主体地位,着重训练学生自主设计实验方案和进程的能力,增强学生的实验技能和科学实验能力。通过这种方法,极大地提高了学生的兴趣,初步培养了学生的科研创新能力。在实验过程中,学生有疑问可以向老(下转第172页)(上接第131页)师咨询,由老师给予必要的解释和指导。

在具体的实验过程中,指导教师会将实验的大致正确的方向或者结果范围提前告诉学生,让学生在实验过程中以及在实验完成之后自己对照。如果实验出现问题,我们引导学生自己探寻原因,并写出总结报告,报告完成之后在学生自愿的情况下,可以补做一次实验。这样锻炼了学生的科学分析能力,利于学生科研素质的提高。尊重学生实验过程中出现失败和允许学生重做实验,使开放性实验更加吸引性和研究性。

3 优化考核方式,提高学生综合素质

在开放性实验的考核方式中,我们也做了一些改革。在一些基本的实验技能性实验中,要求学生在实验完成之后,将实验总结和报告交给指导教师,由老师统一批改后交给实验室管理人员,由实验室管理人员把学生的实验成绩成统计并入录到学校教学系统中。在一些综合性的开放实验中,我们采取的是实验报告和现场答辩两种考核相结合的方式。学生除了交实验报告之外,还要参加现场答辩。现场答辩中,学生将自己的实验以总结和汇报的方式,向教研室的各位老师进行实验总结和汇报,并现场回答老师的问题。

对于在实验过程中,进展比较好的项目, 我们积极推荐学生申报大学生创新性科研课题。通过这种方式,一方面使学生在基本的实验技能方面得到提高,同时在实验过程中培养了学生科学性分析问题和解决问题的能力;另外一方面提高了学生对于实验的积极性和主动性,利于学生综合性素质的提高,为学生学习其他基础医学和临床医学课程奠定了实验基础。

通过在医学生物学实验课中开展开放性实验,学生参与实验的自觉性和积极性得到有效提高,充分发挥了学生的主观能动性,对巩固所学知识,提高自主学习能力、独立思考能力以及动手解决实际问题的能力,拓宽了学生的知识面,并有效地弥补了传统实验教学的不足。

通过开设开放性实验,提高了教师自身的业务水平。开放性实验要求指导教师的知识面要宽,需要熟悉更多的实验内容,特别是有些实验内容综合性很强,而且要有丰富的实践能力,这就需要教师自身不断的学习和接受新知识。在开放性实验设计中,教师结合自己的科研课题。将课题中适合学生做的内容提炼出现,设计成专题实验,学生在进行实验的过程中,可以提出进一步的实验设想,这也为教师的科研工作拓展了思维空间,使教师和学生达到很好的双向沟通,实现共赢。

总之,开放性实验教学是培养学生培养学生动手能力、科学的思维能力、创新能力的重要手段,它的实施改变了传统的实验教学模式,能够很好地激发和提高学生学习的自主性和积极性,提高学生分析问题和解决实际问题的能力,同时也提高了教师的教学素质和教学水平,是一种教学相长的实验教学模式。开放实验教学中促使学生在实验中更好地交流,形成较好地协作科研的习惯,培养学生的团队合作能力。当然,在开放性实验实施过程中,发现了不少今后需要改进和解决的问题。我们将继续积极分析和解决开放性实验教学中出现的问题,进一步提高开放性实验教学效果,为社会培养更多创新型的医学人才。

浅谈医学生物实验教学:医学生物化学实验教学探讨

[摘要]为适应新世纪医学教育发展的需要,加强学生能力的培养,提高学生综合素质,总结多年实验教学经验,对实验内容和教学形式进行了改革,开发了以“综合性实验-讨论式教学”为特色的新的教学模式的探索。在教学方法上注重突出学生的主体作用,采用在教师指导下,学生主动查阅资料,进行实验设计,然后组织实验讨论,确定实验方案,最后由学生独立完成全部实验过程的教学形式。

[关键词]生物化学实验; 实验教学; 实验讨论; 教学新模式

生物化学(简称生化)是一门重要的医学基础课程,而生化实验是培养学生操作能力和分析、解决能力的重要手段。许多医学院校为了避免重理论轻实践的倾向,在生化实验教学中通过增加教学投入,调整内容增加学时,加大考分占总考分比例等方法使生化实验教学的效果大大改善,学生的积极性也极大地调动起来了。在总结这些改革措施的基础上,我们对生化实验教学新模式如构建生命科学实验室、虚拟实验的引入等进行了一些探索。

1 应进一步加大对实验教学的投入

医学诊断和治疗水平的提高,除依赖临床实践经验的积累外,还需要生化的原理和技术的支持。现代生化新理论、新技术层出不穷,要使学生掌握这些新原理和新技术就必须从基础做起,就必须加大对教育的投入。生化中的一些实验如SDS-PAGE法测蛋白质分子的质量、等电聚焦测定蛋白质等电点、免疫转移电泳等都需要先进的层析系统和电泳系统供学生完成实验,得到较为满意的结果,对实验做出恰当的评价。另外初级分子生物的实验[1],如质粒DNA的提取和酶切鉴定、DNA体外重组等也需要PCR仪、化学发光免疫分析仪、冷冻干燥仪、紫外透射仪、凝胶图象扫描仪等设备。实践证明:一流的实验室环境和一流的仪器设备是教学和科研迅速发展的基础和支柱,对学生掌握必要的技能,提高实践经验,启发思维和创新能力的培养都有着举足轻重的作用。

2 在学科群的平台上运行生化实验

生化的基础是医用化学,随着生化的进展多集中在核酸、酶、蛋白质这些生物大分子的研究上,于是出现了分子生物学这个分支。因此可以认为医用化学、生物化学和分子生物学是一以贯之或相近相通的。为此,我们可考虑建立一个与这三个学科均相关的生命科学实验室[2],就医用化学和生化来讲,光度分析、层析电泳等方面仪器和操作都基本一致,而生化和分子生物学的结合就更是不胜枚举了,我们就可以通过生命科学实验室实现集约化管理,不但使教育资源得到了共享,还改变了在人、财、物方面的浪费。

如果创建这样的一个实验室时机尚未成熟,我们也可考虑开展一些综合性的实验使学生能够把所学的联系起来,了解这些实验在生命科学的运用。如从组织中抽取酶蛋白、纯化并检测这个过程中酶活性的变化[3],这样的一个实验包括了从生物体抽取蛋白质技术,离心与盐析技术,离子交换层析技术和测定酶活性技术等技术,不但使学生的知识更好地衔接起来,激发了学生的兴趣,还使他们对生物制品提取全过程有了完整清晰的了解。

3 引入虚拟实验、命题设计型和自选设计型实验

随着电化教学的发展,不少学校采用老师只介绍实验内容,而具体实验过程被拍成录像展示给学生这样一种教学方法,结果证明:实验不但变得生动,教学效果也更好。现代军事常用模拟的方法进行日常演练,这也提示我们建立一种新的思维模式,可将生化实验结合现代教育技术进行虚拟化。我们可以利用多媒体互动手段对于一些费时耗资的生化和“真刀真枪”的实践操作结合,使学生既掌握了实验原理,又训练了动手能力。另外,随着现代网络技术的发展,我们还可以建立网上素材库,把生化学习和实验相关的背景知识、新研究进展等上载到素材库,可供学生学习和参考,这样不但提高了学生的学习兴趣,还扩大了学生的知识面,锻炼了学生自学的能力[5]。

命题设计型实验就是在生化实验教学中,由教师布置题目,并推荐参考文献或让学生自己上网查找相关数据库,学生自己设计完成实验的教学方法。教师在设计题目时不妨把生化知识和技术和临床病理联系起来设计一些题目,如家兔糖尿病模型及相关生化指标的测定等题目,这样不但为学生以后的临床课打下铺垫,还可以锻炼学生围绕一定的主题词查找资料,收集并筛选有用信息的能力和掌握一些常用文献检索的技巧,学生运用知识解决实际问题的能力也得到了培养。

自选设计型实验要求教师先讲授实验设计的原则、方法及其注意事项,然后学生分组自选题目,运用所学知识设计实验,设计好后可由全班讨论,最后教师进行评价,筛选出一些现有实验条件允许的实验来实施,并总结讨论[6]。这不仅可以考察学生综合实验能力,还对培养学生的科研思路和科研方法大有裨益。当然这样的实验对学生要求比较高,对于年级较高的学生更为合适。

4 做所以实验与集体讨论相结合

在生化知识爆炸式发展的今天,为了提高学生学习能力和全面加强素质教育,“学生主体式引导教学法”应运而生。这种教学法是通过在实验教学中,突破限制,让学生来讲解实验相关内容,教师给予及时的指导和解难,在其他同学的相互帮助协调下完成的。在实验结束后再让学生到讲台上总结,最后对于实验中遇到的难点和疑问老师和同学共同探讨。这样做使学生成为实验教学的主人,改变了以前的被动教育模式,使得学生在预习和做实验过程中倍加认真,遇到不懂的地方能及时提问求答。这种教学不但使教学效果提高,还培养出一种和谐愉快的学习气氛,学生思维异常活跃,求知欲和学习主动性、自觉性明显增加,并且培养学生的表达能力。有经验证实这样的教学对形态学实验教学有效[4]。

21世纪是经济和科技高速发展的时代,如何培养出知识面广、具有创新精神的复合式全面发展人才,是医学高等教育所面临的挑战。在生化实验教学中如何为实现这个目标而服务,这就需要我们摆脱某些传统的教学理念,进行一些大胆的尝试和实践,并且不断地总结、改善和完整,最终使生化实验教学更适应现代医学的发展与需要。

浅谈医学生物实验教学:提高临床医学生医学微生物学实验教学水平的几点体会

【摘要】 医学微生物学的实验教学已在我国各级医学院校广泛开展,对培养临床医学生的“无菌观念”,及提高其实验操作能力、科研思维能力都具有重要意义。本文从多角度展示笔者在医学微生物学实验教学中的体会和总结,并展望青年教师在医学微生物学实验教学中的重要作用。

【关键词】医学微生物学;实验教学

医学微生物学是一门重要的医学基础学科,是联系基础与临床的桥梁学科,其知识已广泛渗透到临床各学科。在这里建立的“无菌观念”对医学生今后的临床工作实践具有重要的指导意义。微生物学实验课的教学目的是通过学习,使学生牢固掌握微生物学研究的基本方法、实验技术与操作技能,加深学生对微生物学基本理论的理解与认识,提高学生观察、思考、分析和解决问题的能力,培养学生实事求是、严谨踏实的科学态度和良好作风[1]。医学微生物学具有很强的实践性,因此,搞好医学微生物学实验教学对培养优秀的临床医学生有着重要意义。本文就笔者微薄的实验教学经验,介绍如下。

1 强化课前预习

由于医学微生物学在医学课程中开设较早,有关医学的整体概念还未在医学生中形成,他们对微生物学实验课程中许多技术和操作要求都比较陌生,这种情况下,实验课的预习就显得十分重要,有利于做好充分的知识准备,在每次实验之前做到心中有数,这样与老师之间的互动也会增加和顺畅;在得出实验结果后,通过细致的分析比较,增进了对理论知识的认识与理解。

2 重点强调实验目的和原理

带教老师要深入浅出地讲解每次实验的目的和原理,让同学们知道用此种实验方法可以达到什么目的,以及它的实验原理,以利于进一步了解这种实验的长处和短处。有一些同学可能不太重视对实验目的和原理的理解,把主要精力放在实验的操作步骤和注意事项上。带教老师要及时加以引导和解释,了解实验原理,有利于我们理解实验中为什么这样操作,为什么在操作过程中要注意这些事项,在实验失败的时候,也容易找到失败的原因,只有这样才能全面占领一种实验方法和技能。在学校组织的开放实验活动中,让同学们自己独立思考,利用这些已学的实验方法进行实验设计,逐步提高他们的科研设计能力和创新能力,同时激发了同学们对科学实验的兴趣。

3 须掌握一些基本的实验试剂,器材,培养基的功能作用

不要盲目地让学生进行实验操作,而不深入讲解这些试剂,器材,培养基的功能和作用,往往造成在同学完成实验后,还是不能灵活应用已学过的知识和技术。例如,在进行细菌学实验前,讲解接种环和接种针的不同之处,讲解中性复红和酸性复红的不同作用,讲解双糖培养基和普通培养基的不同用途。要让同学知其然,知其所以然,为以后开展大学生开放性实验活动做知识准备。

4 协调好实验秩序,强调实验态度需认真、严谨

在一些微生物学实验过程中,同学需要经常走动,例如在革兰染色实验时,需反复洗片,来回穿梭在水池和实验台之间,带教老师要维护好实验秩序,让同学们有条不紊的进行,否则容易耽误染色、脱色时间,同学之间相互拥挤容易把染色液洒落,也容易把玻璃片打碎,所以老师需要从整体上协调好实验秩序。有部分同学在实验过程中可能态度不认真、不严谨,认为是一种简单的操作,不严格按照“无菌操作”要求,实验随意性很大;此时带教老师要及时指出同学的错误,要求其严格遵守操作规范,强调做事的态度,让他们认识到当代医学生的重要责任与使命。

在实验操作过程中带教老师要积极主动地、不断的给予指导,及时纠正不正确、不规范的操作。可能在实验前老师讲解的十分充分、透彻,但在真正进行操作的过程中,往往会犯下一些简单的操作错误。此时不可过多指责,要给予他们充分的理解,及时纠正错误,并悉心讲解,许多同学很容易就纠正了自己的操作;相反如果太多的责备容易激起年轻人强烈的逆反心理,反而对正确的操作方法起抵触心理,不利于他们的进步。所以对初次接触微生物学实验的同学,带教老师要给予充分的宽容和理解,耐心指导,引导他们进入正确的发展轨道,为他们进行实验营造出较为平和愉悦的心理状态,有利于他们快速掌握基本的微生物学操作技能。

5 多列举临床实践或社会生活中出现的案例

许多同学不知道微生物学实验在今后临床工作和科研活动中的重要作用,很有必要加以说明,以引起他们的重视,使同学们了解微生物学实验课的重要意义和价值。如在美国发生“9.11事件”后,一些恐怖分子发动了生物恐怖袭击,在信封中装入含炭疽杆菌的白色粉末,导致多人致病和死亡的事件。因此在实验教学中,我们利用多媒体技术向同学们展示了炭疽杆菌的形态特征、染色性、对抗生素的敏感性以及在环境中存活的条件等,使同学们受益非浅。经常结合临床检验实践,向同学们讲解在各种临床标本中病原微生物的标准检验程序,以及药敏试验在指导临床合理应用抗生素中的重要意义。我们在实验之余还向同学们播放了关于HBV、TB和HIV在全球和我国的流行情况,及我国面临严峻卫生形势的记录片。这些都有助于提高同学们的学习热情,激发年轻人的求知欲,让他们明白微生物学实验课的重要性、实用性;有利于他们认真对待实验课,并努力训练自己的操作水平,激发他们内心的责任感和使命感。同时,面对目前严峻的大学生就业形势,提醒他们只有通过现在努力,训练提高自己的实践能力,才能为以后找工作和研究生面试中的实验操作考核打下基础。

6 强调实验的客观性,尊重实验的客观事实

有些同学实验虽然失败了,但任意修改实验结果,则是一种极其不良的科研实验行为,不诚信行为。让同学们充分了解其危害性,若形成习惯之后,不利于今后发展。要让同学们知道:失败并不可怕,可怕的是你对待真理的态度。第一次做实验失败了,很正常,可以重复多做几次,反而增加了自己对实验的体会,训练了自己的实验操作能力,从而获得更大的进步。对待实验过程及结果的端正态度往往比实验结果的成败更加重要。

7 建立良好的师生互动关系

良好的师生关系,有助于相互理解,有利于教学互动,有利于老师及时发现学生的操作和认识中的错误之处,可及时给予纠正。师生之间通畅的沟通还有利于学生及时向老师反映出自己的不足之处或困惑,根据个别同学反映的情况,往往可能是普遍存在的问题,此时带教老师可立即补上,作为经验在下一次教学过程中加以改进。这样的教学互动,能够到达很好的教学效果,带教老师的水平也可快速提高。

8 注重实验课后的总结与讨论

很多同学会认为实验操作完成了,实验就结束了。要让同学们知道对结果的分析和总结同样是重要的实验内容。每次实验完成后,实验老师要带领同学们仔细观察实验结果,并对结果进行透彻的分析;对失败的结果要认真分析,找到错误的原因。例如在致病性肠道杆菌双糖培养基接种实验中,部分同学双糖培养基的乳糖部分发生了酵解,下层的葡萄糖产酸产气,说明可能在麦康凯培养基中挑取无色致病性肠道杆菌菌落时沾染了大肠埃希菌的菌落,而出现此现象。认真带领同学们讨论实验结果,有利于不断提高实验的成功率,总结实验操作经验,培养同学们的实验分析能力,提升其科研思维素养。

9 对青年教师的要求

青年教师在实验教学中要不断提升自己的教学水平,积极参与实验课教学准备工作,认真做好预实验。通过实验教学准备,青年教师能够更深刻、更全面地理解理论知识,树立实验的系统观,掌握实验方方面面的细节,有利于提高教学质量和自身教学水平[2]。此外,青年教师要多与老一辈教师进行教学讨论,虚心向他们请教一些教学过程中容易出现的问题和注意事项,认真听取和学习他们的授课经验、授课艺术和驾驭课堂教学的能力。中、老优秀教师具有丰富的教学经验,是每个大学教研室的珍贵财富,年轻一代应该承接老一辈的优良教学传统和经验。在信息化蓬勃发展的今天,青年教师还要顺应数字化多媒体教学发展的趋势,努力学习多媒体软、硬件知识,勇于开拓思维,充分利用全球网络资源,制作出精美的教学幻灯片、教学图片和教学录像。要善于在优秀的病原微生物学数据库中,查找并下载相关病原微生物的图片和信息,以及最新的学术研究动态,把最新的知识和观点带给同学们。

当今世界竞争日趋激烈,但最终还是人才的竞争。在新时期背景下,如何为国家和社会培养出高水平的医学人才,是摆在广大医学教育工作者面前的艰巨任务。高级医学人才是我国的急缺人才,广大微生物学教育工作者需加强交流与合作,不断推进医学教育的信息化发展,促进医学微生物学教学的交流和学习。利用多媒体技术,生动展示病原微生物的真实面貌及临床致病特点,提高广大医学生的学习兴趣和学习效率。

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