研究型醫用化學實驗課教學模式的構建與完善

曹海燕，孫燕華，張 毅，張 竹，田 禾，薛春蘭

天津醫科大學化學教研室，天津 300070

隨著時代的發展和科技進步，社會對高等教育提出了更高要求。不僅要培養學生具有雄厚的基本理論知識，扎實的實際動手能力，還要在本科階段即開始對其進行科研意識與科研能力的培養，為社會提供研究型、綜合型高水平人才［1-3］。

傳統的醫用化學實驗課教學模式注重知識的傳承，但缺少對學生科研意識與科研能力的培養。針對這種情況，我們提出了研究型醫用化學實驗課教學模式，并在天津醫科大學醫用化學實驗課教學實踐中進行了有益的嘗試。該模式將學習、探究、實踐各環節有效地結合起來，充分激發學生的求知欲，發揮學生的主體作用，培養學生的科研意識和科研能力。目前，這種教學模式在國內同類醫學院校中尚屬首次。在具體的構建過程中，發現了很多特點，找出了符合實際情況的實施方案與改革措施，取得了一定的寶貴經驗和體會，使得研究型醫用化學實驗課教學模式逐步完善。

1 研究型實驗課教學模式的提出背景

醫用化學實驗課一般在醫學院校的第一學年開設，是學生從高中進入大學后，接受系統的實驗方法和技能訓練的開端，也是引導學生從書本理論到科研實際邁出的第一步，應從一開始就注重科研意識的培養和科研能力的塑造，為后繼學科的學習和將來從事科研打下良好的基礎［4］。

目前，天津醫科大學的醫用化學實驗課教學模式大部分仍沿襲傳統的教學模式，即學生按照實驗講義設計好的內容按部就班地進行操作。每位學生的操作內容都是相同的，沒有區別和變化，難以達到培養良好的科研意識與科研能力的目的。考慮到目前實驗課課時緊，實驗經費不充裕的實際教學狀況，如何在有限的實驗課時間里，利用現有的實驗內容和條件，有針對性地進行合理安排與利用，以期達到理想的培養目標是一個非常實際的教學改革課題［4］。

研究型實驗課教學模式的提出，是指導教師根據以往的教學情況，在常規實驗課教學的基礎之上，選擇部分經典、成熟的實驗內容，分小組模擬嘗試科研思路與方法進行實驗課教學，使學生通過一次普通的實驗課學習，能更多地了解到對未知事物的認識過程和科學研究的一般設計思路，達到科研意識與科研能力的提高［4］。

2 研究型實驗課教學模式的構建與完善

2.1 實驗內容的選取與研究條件的設計

天津醫科大學醫用化學實驗課學時在總教學學時中所占比例約為45%，每學期開設36學時，分9次完成，每次4學時。因最后一次實驗課通常安排實驗考核，所以，實際上只有8次實驗課的時間。學生們要在這僅有的8次實驗課時間里，完成教學大綱所規定的教學內容，達到既要掌握基本的實驗原理，熟悉基本的實驗操作，還要培養出一定科研能力的目的，時間是很緊迫的。每次實驗課的內容不可能都按照研究模式進行設計，只能選取部分較適合的實驗課內容進行研究型教學模式的嘗試與摸索。

從選取原則上講，主張選取經典的、富于變化的，條件改變起來比較方便、溫和的，變化前后實驗現象對比比較明顯的及學生感興趣的實驗內容。

例如:《阿司匹林的制備》是一個經典的藥物合成實驗。阿司匹林又是一個常見的解熱鎮痛藥，學生們在平時的生活中也接觸過，甚至服用過。因此，在做到這個合成實驗時，都很感興趣。并且合成條件的變化也很豐富成熟，參考資料比較豐富，所需試劑并不特殊。因此，我們選擇將其作為研究型實驗課教學模式的模擬內容之一。

再如:《柱色譜》實驗，以前我們選用中性氧化鋁玻璃色譜柱分離兩組混合物。一組是CrO42－和MnO4－，另一組是甲基橙和亞甲藍。實驗進行時，臨時混合成待分離樣品，再用中性氧化鋁色譜柱依靠單一洗脫劑洗脫分開，屬驗證性實驗內容。現在，我們改為天然色素的提取與分離。從天然植物胡蘿卜中提取胡蘿卜素，或從菠菜中提取色素并層析分離。層析過程中還涉及洗脫劑的轉換，從而加深了學生對流動相極性與洗脫順序的關系認識，大大提高了學生學習的興趣。

《紙色譜》實驗，將學生分成不同的小組，分別選擇不同的流動相配制比例，觀察實驗現象的區別，總結實驗結論。使學生了解最佳色譜條件是如何確定的，同時體會到流動相的極性對氨基酸樣品點的比移值影響。如果依賴比移值進行定性鑒別的話，應與文獻中流動相的配制條件相符等。

這些實驗內容中實驗條件的改變均比較好掌握，試劑不復雜、不特殊，能夠在原有的實驗課課時內完成，實驗效果也比較好。而且使學生對科研有一個初步的了解和認識，培養了學生的科研理念。

2.2 課前部署

每次實驗課僅4學時，時間很緊，課前做好充分的預習是上好實驗課的基礎。從前每次實驗課都是按照教材書寫的步驟按部就班進行，導致很多學生認識不到預習的重要性，經常是把教材照抄一遍，印象不深，流于形式，更談不上以研究的態度獨立思考進行實驗了。現在要模擬科研的形式進行實驗課教學，更需要指導教師提前部署，使學生明確實驗目的。

例如:《紙色譜》實驗，在該次實驗課前2周就開始布置，教師提前簡介紙色譜法實驗原理，明確實驗目的，便于學生在預習時理解，并依此比較和選擇不同的色譜條件進行實驗。同時指出新的教學方式:將學生分成小組自行查閱文獻，一周后提出自己的設想，以及需要的試劑條件等。要求學生在設計時要考慮完成實驗所需時間，控制在4學時之內。教師在布置安排時，可提前提出一定的思考方向做參考。例如:教材中展開劑中的甲酸的酸性比較強，能否用其他中性、廉價、溫和的有機溶劑替代，還能達到理想的層析效果。再如:教材內容中設計的顯色劑為茚三酮，具有一定的毒性，能否找到更加理想的顯色方法等。以此為探究方向，請學生們查閱相關資料，提出設想。

實驗設想需準備成打印稿或手寫稿，后附參考文獻。通過網絡傳至指導教師郵箱或上交教師辦公室，由教師審閱后確定是否進行實際操作。

2.3 合理分組

指導教師應在課前部署環節就設計好合理的實驗分組，根據所設計改變的實驗條件明確各小組的實驗方向。分組原則應便于在實驗進行當中比較不同實驗條件下的實驗現象。所有實驗情況可在整個實驗結束后，再將全班實驗現象、結果匯總起來，做一次較全面的討論和總結。

例如:學校實驗室內每一個大實驗臺兩側各6位學生，每側分成2個小組，每組3名學生。我們設計如下:2組中一組為經典組，另一組為改革組。經典組按照原實驗教材內容進行。因其為多年教學內容，成熟、易控制和掌握，其實驗現象和實驗結果可以用來作為改革組的對照;改革組按照自己設計的實驗步驟，改變傳統實驗條件進行實驗。

實驗結束以后，我們將每個實驗小組的產品分別拍照，課后將照片及數據結果傳到班級公共郵箱，供學生們課后總結與討論時使用。

2.4 課后總結與討論

課后總結與討論這一環節對于研究型實驗課教學模式來講非常重要。從學生層面看，只有認真比較不同實驗條件下的實驗情況與結果，通過總結與討論，才能真正體會到科研的意境。從教師層面看，因學生的總結與探討可能會涉及許多方面，很多內容未必是教師提前就能設想到的，由此可引發教師的深層思考，利用自己掌握的理論知識和科研經驗，進一步的探究，在肯定正確的、否定錯誤的過程中，教學相長。

課后總結與討論這一環節的實際形式主要體現在實驗報告的書寫方面，應突出“研究性”的特點。可設計結果對比欄，增加結果討論內容，增加知識拓展模塊等，使實驗報告內容更加完整與豐富。學生在總結與討論的過程中，鍛煉了參考資料的檢索能力，增加了閱讀理解能力，豐富了課堂以外的知識，開闊了思維和眼界。

2.5 建立合理的考核標準

考核是實驗教學中的重要環節，既是教學的指揮棒，也是督促學生認真學習的杠桿。考核的內容和形式，對于教師的教和學生的學兩個方面都起著直接的、決定性的導向作用。考核標準的建立應客觀、合理地反映學生的實驗課學習情況，考核結果應公平公允，充分調動學生的學習積極性，促進實驗課教學的良好完成。資料顯示，國內醫學院校醫用化學實驗課的考核體系大同小異，都有對應自己學校教學情況的傳統教學模式的考核標準［5-7］。

天津醫科大學以往的實驗課成績平時占70%，期末操作考核占30%。每次實驗課的平時成績以10分為滿分計，由預習、操作、實驗數據、實驗報告、實驗課紀律、衛生值日等環節綜合評定給出。其中，實驗操作與實驗報告的書寫所占比重較大，而預習、討論等往往容易被忽視［8］。

在研究型實驗課教學模式下，由于教學目標的多元化、探究內容的多角度等，使得教師對學生的考核和評價標準要做相應的調整，適當加重預習、設計與總結討論的權重。使預習占30%，操作占30%，實驗數據占5%，討論總結占20%，實驗報告占5%，實驗課紀律占5%，衛生值日占5%左右為宜。預習與總結討論的權重適當加重這一點要向學生明確，督促其認真完成，達到研究型實驗課教學模式的改革目的。

3 改革效果

研究型醫用化學實驗課教學模式打破了原有的傳統實驗課教學模式，將使學生的科研意識與科研能力的培養融入到正常的教學秩序當中。不僅使學生掌握基本的實驗原理和方法，而且還能使學生初步了解簡單的科研思維模式和過程，達到科研意識與科研能力的培養目的。研究型醫用化學實驗課教學模式在現有的教學課時、進度、經費的基礎上進行合理化改革，針對性強，符合教學規律，具有可行性和現實意義。

經過兩個學期的教學實踐，我們感覺，學生在查閱科研文獻、設計實驗路線等方面都得到了極好的鍛煉，自主學習能力、實際操作能力、文字表達能力、團隊協作能力等方面得到了很大的提升，為醫學院校醫用化學實驗課的教學改革積累了有益的經驗。

同時，研究型醫用化學實驗課教學模式是以培養學生科研意識與科研能力為主要目的的一種新穎的教學模式，應是以研究型教師隊伍為支撐的［9］。該教學模式對指導教師提出了更高的要求，促使教師對所授課程內容進一步了解、認識和體會，將科研意識的培養融入到教學過程中，使教學過程科研化，科研活動教學化。這些都要求教師在指導學生的過程中，努力提高自身的學術水平與科研能力，學會創造性地組織教學，并將自己在科研中的經驗運用到實驗教學中，使教學相長。

高校肩負著為社會培養高素質、高水平人才的重責，在科技發展日新月異的今天，科研創新型人才的培養是至關重要的。研究型實驗課教學模式能充分體現新的教育思想和教學理念，符合當前教學改革的要求，適應現在的社會需求及科技發展的需要，體現高等醫學院校的辦學職責，是需要長期堅持的改革方向［10］。

［1］潘燕霞，余涓焦，海霞.醫學本科生科研素質培養的教學策略［J］.醫學教育探索，2008，7(7):758-759

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［3］仇灝，王尉平，周迎會，等.高校研究型教學和創新人才培養芻議［J］.江蘇教育學院學報:自然科學，2011，27(5):8-10

［4］謝月新，黃小益，譚喬來.研究型實驗課教學模式的試驗報告［J］.中國現代教育裝備，2011，(1):126-128

［5］卑占宇，羅曉冰，李加林，等.藥學專業有機化學實驗考核方法的研究與實施［J］.實驗室研究與探索，2008，27(10):132-135

［6］王新芳，董巖.對改革化學實驗考核提高學生科研素養途徑的探索［J］.時珍國醫國藥，2008，19(4):897-898

［7］孫蓮，周曉英，劉海，等.醫用化學實驗教學改革探索［J］.中國民族民間醫藥，2011，20(16):63-64

［8］曹海燕，姜煒，薛春蘭.醫用化學實驗考核評價體系的探討與實踐［J］.山西醫科大學學報:基礎醫學教育版，2011，13(1):52-53

［9］袁方.大學研究型教學與研究型教師的培養芻議［J］.當代教育論壇，2011，(9):112-113

［10］王孝杰，鄒曉蓉，李公義.大學化學研究性教學的實踐探索［J］.高等教育研究學報，2011，34(B11):10-11，14