探究式教學在綜合設計性實驗中的應用——以《醫學微生物學》中綜合設計性實驗的開發為例

鄧毛子 DENG Mao-zi；孫劍剛 SUN Jian-gang；

梁瑩② LIANG Ying；萬滋衡② WAN Zi-heng；包永芬① BAO Yong-fen

（①湖北科技學院基礎醫學院醫學微生物學教研室，咸寧 437100；②湖北科技學院基礎醫學院病原學實驗室，咸寧 437100）

（①Department of Medical Microbiology，Basic Medical College，Hubei University of Science and Technology，Xianning 437100，China；②Laboratory of Pathogenic Biology，Basic Medical College，Hubei University of Science and Technology，Xianning 437100，China）

0 引言

醫學微生物學是一門重要的醫學基礎學科，在學科分類上是屬于自然科學范疇，因此實驗教學是整個醫學微生物學課程教學中不可或缺的部分。在實驗教學的過程中，不僅有理論知識的復習與回顧，同時其課堂形式更有利于教師與學生的互動，因此，從某種程度上來講，實驗教學較之理論教學在關乎本門課程教學成敗方面有著更為關鍵性的影響。

傳統的實驗教學，其實驗內容多是一些單一的、演示驗證性實驗，其教學方式也基本上是以知識的灌輸為主，學生在整個實驗過程中按部就班，流于形式，留給學生分析思考的空間較少，大部分學生往往容易將實驗當做一種任務來完成，在這一教學模式中，學生是一種被動接受知識的方式進行學習，不利于學生的學習及其創新精神的培養。因此要有效提高實驗教學效果，就必須要對傳統的實驗教學模式進行改革。在我國高校實驗教學改革的實踐及探索中，開設綜合設計性實驗是應用最廣泛的改革形勢之一[1]。綜合設計性實驗是指實驗內容涉及多方面知識（包括本門課程及其相關課程），形式為教師給定實驗目的和要求，提供實驗條件，其余均由學生自己完成的實驗。探究式教學是一種以學生為中心，強調教學過程要以學生的探究活動為主，讓學生根據自己現有的經驗和有關資料，積極主動地從活動中去尋找問題、發現問題和解決問題的教學形式[2]。對于綜合設計性實驗來講，依據其目的的不同，其性質既可是驗證性實驗，也可是研究性實驗，但無論是驗證性實驗，還是研究性實驗，其真正的內涵都是對事物的探索，這一點與探究式教學模式有著天然的契合點。

基于以上認識，為彌補傳統實驗教學的不足，我們采取探究式教學模式與綜合設計性實驗相結合的方式進行實驗開發，以期創建新的教學內容及模式，提高實驗教學質量、培養學生學習興趣，實現教學目標。

1 綜合設計性實驗的開設方式及其基本要求

1.1 綜合設計性實驗的開設方式

對于綜合設計性實驗，其內容一般會涉及到本門學科及相關學科的多方面的知識，且其具體實施過程一般會涉及多個階段的實驗目標及任務，因此傳統的實驗教學安排是不能有效實施綜合設計性實驗任務，故其一般采取開放性的實驗教學模式進行。

1.2 綜合設計性實驗的基本要求

1.2.1 需要高素質的實驗師資隊伍。實驗指導教師的整體素質直接影響綜合設計性實驗的開設質量，其理論水平、技術水平及思維方式等都對學生起著潛移默化的影響。

1.2.2 需要學生具有一定的實驗相關知識及技能。因綜合設計性實驗內容一般會涉及到本門學科及相關學科的多方面的知識，故學生一般要先經過一個階段的學習后，具有一定的知識及技能后，才能有效實行。

1.2.3 需要必要的實驗保障條件。規范的實驗室管理和完備的實驗室條件是綜合設計性實驗內容得以順利實行的基本保障。

2 探究式教學模式在綜合設計性實驗開發中的具體應用

2.1 綜合設計性實驗項目的選取

其選取的原則主要有以下幾點：

①能滿足培養學生綜合運用所學知識分析問題、解決問題能力的教學目標。

②能滿足培養學生創新精神的要求。

③難度適中，且能較為系統地評價學生階段性學習成果這一教學要求。

依據以上原則，我們構建了“金黃色葡萄球菌中紫外線耐受株的篩選及其性狀鑒定”這一實驗項目。其理論構想來自于細菌的藥物耐受性、紫外線殺菌現象及細菌的變異，通過理論學習，大多數學生都已經了解細菌的耐藥性及紫外線具有殺菌能力這些現象及相關理論，且學生在生物化學中已經學過DNA損傷的光修復現象及機制。“那金黃色葡萄球菌中是否有紫外線不能殺死的菌株？如有，其是否也是由于光修復所致？”這些問題就自然出現。在這一內容選項中既包含了對已有理論的驗證，也含有一定程度的理論探索。并且選取的菌株金黃色葡萄球菌這一病原菌屬于醫學微生物學的研究范圍，其主要性狀鑒定實驗均為本門學科實驗教學安排內容，在技術條件上保證了實驗的順利開展。綜上所述，“金黃色葡萄球菌中紫外線耐受株的篩選及其性狀鑒定”這一實驗項目符合探究的真正內涵，適合于探究式教學方法在其中的應用。

2.2 探究式綜合設計性實驗項目的組織實施

2.2.1 整體實施過程的設計 其包括以下階段：①實驗項目議定并下達實驗目標及任務；②理論與實驗技術準備階段（包括理論教學、基礎實驗技術教學安排及其學習）；③學生實驗設計階段；④設計方案討論完善階段；⑤實驗方案具體執行階段；⑥分析總結階段。

2.2.2 具體實施過程 實驗項目的組織實行采取分組開放性的方式進行，議定（其思路及過程在學生的理論及實驗技術學習過程中以自然的教學形式體現）并下達實驗小組實驗目標及任務后，讓學生自己組織討論、查詢資料，形成初步方向，然后再以小組形式與老師進行探討，老師不提供成熟方案，只是在學生方案的基礎上通過問題的方式引導學生思考然后得出結論，找出最佳方案。這幾個階段可與理論和實驗技術準備階段相重疊。其中①和③甚至可以早于②實行。實驗方案具體執行階段強調實驗技術操作的規范性，要求每組至少3人同時進行，一是保證后續實驗的順利進行，第二是強化不同學生間的同一水平考察。且每一操作階段均要進行技術和結果考核評定且進行原因分析總結。這也是學生為主，教師作為組員的角色進行提示引導的方式進行。

2.3 實驗的分析總結

這里面包括對實驗結果的分析及最后結論的給出，也包括對整個實驗過程的回顧與總結。這些內容也是由學生自己獨立完成，教師仍是其中一個角色扮演者的身份，起到引導性質疑的作用。

3 實驗實施的總結評價

這部分工作由指導教師采取過程評價的方式完成，其主要包括學生實驗團隊的協同組織能力評價，學生基礎知識及技能掌握能力評價、知識的綜合運用能力評價、創造性思維能力評價及其在實驗過程中能力的發展狀況評價等。總之，通過本教學團隊近3年的實踐及努力，成功開發出了完善的、可行的綜合設計性實驗項目，進一步豐富了實驗教學內容，建立了依托于該實驗項目的探究式教學模式，為進一步提高我室醫學微生物學教學質量，完成培養具有創新精神的高素質人才的教育目標奠定了良好的基礎。

[1]李青云，劉幽燕，覃益民等.“探究式”綜合設計性實驗的開發設計及實踐[J].安徽農業科學，2012,40（3）:1718-1719,1723.

[2]范丹紅，文雪.略論探究教學[J].湖北教育學院學報，2003,20（5）:54-56.

[3]于光遠，師小伶.試論教學中的接受式學習與發現式學習[J].航海教育研究，2000(01).