醫學生物化學實驗教學策略研究論文

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在醫學院校課程規劃中,生物化學是一門較早開設的醫學基礎課,主要研究生物體內化學分子與化學反應,從分子水平探討生命本質,其理論知識體系和實驗技術廣泛應用於生命科學的各個領域,在醫學中作為橋樑連線基礎醫學與臨床醫學。實驗教學是該學科教學的重要組成部分,能夠開闊學生的視野,培養學生的科學思維和科研意識,並使學生掌握常用實驗技術以及瞭解科學前沿熱點,相對於理論教學,它更具直觀性、實踐性和綜合性。為了幫助學生更快地掌握所學的知識,培養獨立思考問題、解決問題的能力和嚴謹的科學作風,必須將實驗教學與理論教學有機的結合,並貫穿到學生的整個學習過程中。實驗教學常被看作是理論教學的補充,導致了重理論輕實驗的現象,這在教學安排和學生的學習過程中都有表現,例如在實驗教學安排中以安排年輕老師為主,目的是讓他們在實踐中鍛鍊、成長,但是另一方面也會導致實驗教學整體實力薄弱。筆者在參加了幾輪五年制和七年制的理論教學後,今年有機會再次參與實驗教學,以生物化學的理論知識體系為背景,在實驗教學中嘗試了教學模式的改進,旨在激發學生的學習興趣,培養他們的自主學習能力,進而提升學習效率。

醫學生物化學實驗教學策略研究論文

1PBL與傳統教學模式相結合

PBL(Problem-BasedLearning)也被稱為基於問題的學習方法,是1969年由美國神經病學教授Barrows在加拿大多倫多的麥克瑪斯特大學醫學院首次提出並運用的目前是中國高等院校教學方法改[1],革的熱門話題,也是各個高校廣泛應用的一種教學方法,但是各學科多是在理論教學中進行PBL教學模式的嘗試,實驗課很少採用這種教學方法。PBL教學法是否有助於生物化學實驗教學,就此我們在課堂上作了一點嘗試。在人血清α1-抗胰蛋白酶(α1-AT)的分離及鑑定的系列實驗中,人血清經過分段鹽析得到初步純化的α1-AT樣品中含有大量用於鹽析的硫酸銨,如何去除粗提樣品中的大量殘餘硫酸銨並且保持α1-AT酶活性呢?學生通過理論課的學習和查閱資料提出了透析、超濾、有機溶劑沉澱以及利用凝膠過濾層析技術幾種純化方案,並逐一分析:透析和超濾的方法利用了半透膜的選擇性通透的原理,能夠允許小分子物質自由透過半透膜,而大分子蛋白質則不能來進行分離濃縮蛋白質的,操作簡便且回收率高;有機溶劑沉澱法,常用丙酮或乙醇沉澱蛋白質,需要在低溫下小心操作,並且沉澱後要迅速分離,防止蛋白質變性;凝膠過濾層析技術是根據待分離物質的顆粒大小,使待分離的物質組分在固定相和流動相中反覆分配,並以不同速度流經固定相而達到分離蛋白質的目的。經過這種設計問題,提出解決方案,再到比較各個方案的學習過程,學生一方面能夠更加深刻理解蛋白質的理化特性是設計該實驗方案的依據,另一方面改變了按照實驗教材的實驗流程機械操作的狀況,加深了學生對實驗的.真正理解和提高學生的學習興趣。PBL強調以問題為基礎,以學生的主動學習為主,在輔導教師的參與下,把教學內容置於有意義的、具體的若干問題中去,通過學生的自主探究和協作來解決問題,從而學習問題背後的科學知識,充分培養學生的自主解決問題和學習的能力。但[2]是,在生物化學實驗教學中開展的PBL不同於一般理論教學中的PBL教學,要根據生物化學理論課程的教學進度結合即將進行的具體實驗提出一個問題,讓學生運用理論課學習的知識來設計一個實驗,從實驗原理、實驗目的、實驗方法等方面入手完成實驗設計,解決提出的問題;然後,課上再將各個實驗方案進行比較,分析他們的利弊,但是最終由於實驗條件的限制,學生能夠親手操作的還是我們實驗教材中的實驗。這種改良的PBL教學法還是能夠以學生為學習的主體,充分調動學生學習的積極性,在解決實際問題的過程中能夠培養他們的學習能力和協作精神;但PBL教學法也存在某些問題,如課時耗費較多,教師課後工作量較大,學生容易產生整個實驗課業繁重的感覺,所以在嘗試中有少部分實驗用這種提出問題解決問題的方法,並且只是提出解決問題的方案,最終的實驗操作還是結合傳統教學法完成的。

2利用多媒體課件輔助教學

多媒體課件並不是簡單的將文字或圖片放入幻燈片中放映,而是一種綜合運用影視、圖形、影象、聲音、動畫和文字等多種媒體資訊製作的教學軟體,多媒體課件的質量直接關係到教學效果這[3],就需要授課教師在備課時需要花費大量的時間和精力去準備教學目標明確、內容連貫、演示生動的教學課件。生物化學實驗教學中要求學生的抽象思維和邏輯思維能力強,尤其是一些實驗原理的闡述,例如分子篩效應,它是凝膠過濾層析技術和聚丙烯醯胺凝膠電泳中不同分子分離的基礎,但是在這兩種技術中它的具體分離效應是截然相反的,對於這種用語言、文字難以表達的複雜過程,利用多媒體課件的動態展示可以易化教學內容,縮短講解時間,提高教學效率;聚合酶鏈反應(PolymeraseChainReaction,PCR)實驗是在體外完成的DNA複製過程,每一個變性、退火和延伸迴圈都完成了一次DNA模版的複製,這一抽象的、微觀的過程通過多媒體視訊生動、形象、直觀地展示在學生眼前,這是單純語言講解無法做到的。多媒體教學手段可以展示傳統教學手段無法觀察到的現象,使微觀事物巨集觀化,使抽象事物直觀化,整體過程動態化,複雜問題簡單化,使得學生加深對知識點的掌握,提高學習的興趣;同時還可以把先進的實驗技術以視訊的方式向學生做科普式的介紹,拓寬學生的知識面。[4]

3交叉學科的銜接教學

師者,傳道授業解惑也,但更應該是學習動力和學習興趣的激發者,學習能力和學習方法的培養者。生物化學是一門重要的醫學基礎課程,隨著科學的發展,融入了生理學、細胞生物學、遺傳學、免疫學和生物資訊學等理論和技術,其研究內容已滲透到醫學學科的各個領域,使之與眾多學科有著廣泛地聯絡與交叉,因此,它也是醫學基礎課中一門難教難學的課程。如果實驗課授課教師有理論教學經驗,那麼在實驗教學中就能夠遊刃有餘的與交叉學科銜接,結合臨床、科研,以PBL教學模式激發學生的學習主動性;也能夠有機的將理論知識與實驗相結合,既起到強化理論知識的目的也有助於學生對實驗的理解;對於臨床專業的學生,要因材施教,多與臨床實際疾病、臨床病例和臨床見聞聯絡,既能引起他們對醫學基礎課的重視,也能夠為後續的醫學課程打下堅實的基礎。為了更好的完成教學任務,在進行教學方法嘗試的同時也展開了學生問卷調查,反饋資料中多數學生認為生物化學實驗課非常重要,與後續的醫學課程聯絡比較緊密;PBL教學模式使他們非常明確實驗目的,並且能夠仔細觀察、積極解決實驗過程中出現的出乎意料的實驗現象和問題;學生反映比較喜歡講授與討論相結合的教學方式,這使他們能夠高效的利用實驗上課時間(70%-90%),使他們在實驗課中獲益非常大。隨著生命科學的不斷髮展,生物化學作為生命科學的共同語言在帶來勃勃生機和無窮動力的同時,也給生化教學帶來了很多難題。通過幾年的教學實踐和教學問卷學生的反饋意見,筆者體會在有限的時間內,讓學生理解掌握足夠深度和廣度的生化知識,一方面要對教授的知識瞭然於胸,能夠銜接交叉學科知識,還要注重授課時啟發學生的能動自主性,適時運用多媒體教學,培養學生的學習興趣,才能到達提高教學效果的目的。

參考文獻:

[2]王豔,張明輝教學法在醫學教育中的應用及發展[J].醫藥前沿,2012,2(12):112-113.

[3]汪晨淨,馬春英,王可毅.多媒體輔助藥理教學的體會[J].西北民族學院學報,2002,23(2):46-49.

[4]彭帆,肖方詳,王豔林.多媒體應用於《生物化學》實驗教學的優勢[J].健康研究,2009,6:236-237.