構建以培養科學素養為核心的醫學化學實驗課程新體系

王倩

（徐州醫科大學，江蘇 徐州 221004）

構建以培養科學素養為核心的醫學化學實驗課程新體系

王倩

（徐州醫科大學，江蘇 徐州 221004）

針對傳統醫學化學實驗教學存在的問題，以培養學生的科學素養為核心，構建合理的實驗課程新體系。通過重組實驗框架，增設綜合性與設計性實驗；以德育貫穿教學始終，采用以學生為主體的多元化的實驗教學方法；完善實驗考核制度，重視對學生實驗操作技能、創新能力等的培養，可以達到較好的教學效果。

科學素養；醫學化學實驗；實驗教學改革

培養學生的科學素養是21世紀世界各國基礎科學教育改 革的核心理念，而科學素養教育則成為當今國際科學教育理論與實踐探索的重要課題。對于醫學生來說，日常教學活動尤其是實驗、見習、實習等醫學實踐環節在學生科學素養的培養和形成過程中具有重要作用。化學作為醫學專業的基礎課，對于學生了解生命物質的組成、性質、結構、相互反應以及藥物化學對人體健康的影響等方面都非常重要。而化學是以實驗為基礎的實踐性學科，怎樣通過化學實驗課程的學習，讓學生掌握現代化學的基本概念、基本原理、實驗方法與技能，建立定量概念，培養動手能力，為后續課程的學習打下堅實基礎；同時培養創新與探究精神以及提高學生的科學實踐能力等科學素養，是當今醫學化學工作者需要研究的課題。

1 科學素養的內涵

科學素養一詞源自英文“Scientific Literacy”，指的是對科學和技術的基本知識、基本觀點和科學價值觀所具有的基本了解。綜合國內外專家的觀點，可以把科學素養看作是由科學知識與技能、科學方法、科學觀和科學品質4個要素構成的一個相互聯系、相互影響的有機整體[1]。

科學知識和技能是指人們對自然和社會認識的結晶，是培養和形成其他科學要素的載體，在科學素養中起著基礎和核心的作用，離開了科學知識，科學素養就無從談起。

科學方法是指科學探究的一般方法（提出問題→實驗探究或假設驗證→收集并處理事實或資料→得出結論→嚴格證明→應用）以及在此過程中涉及的具體方法（觀察法、實驗法、模型法等），是理解科學知識脈絡的綱領。

科學觀是指人對科學的基本看法，包括科學的自然觀、社會觀、價值觀。科學觀對人的科學認識與實踐活動有著決定性的導向作用。因此，它是科學素養的核心要素。

科學品質是指人在科學認知與實踐活動中所表現的品行和特征，它是科學素養中的非智力因素，包括科學興趣、科學態度、科學精神和科學合作意識[2]。

2 傳統醫學化學實驗教學體系存在的問題

2.1 實驗課程體系不合理

醫學院校針對臨床、檢驗等大部分專業的化學實驗課程基本分為無機化學實驗、分析化學實驗和有機化學實驗，其中無機化學實驗與分析化學實驗在一年級第一學期開設，有機化學實驗在第二學期開設，有機化學實驗所占比例較大。3門化學實驗課程的教學內容都是孤立的，學科之間缺少聯系，內容上有一定程度的重復。

2.2 教學模式陳舊

實驗教材中的實驗很多屬于驗證性實驗，實驗內容的選擇、方案的設計、操作步驟、注意事項等方面的組織工作均由教師包辦完成，缺乏科學思維的訓練，從而造成學生在實驗中缺乏主動性，學生的組織能力、分析問題和解決問題的能力得不到鍛煉。

2.3 考核方式單一

長期以來，我們主要依據實驗報告的評分來評定實驗課的成績，沒有形成性評價體系，這就導致有些學生不管實驗成功與否，都盡可能造出“高水平”的實驗報告，以謀取高分。此方法無法對學生的操作技能、實際的數據分析能力做出評判。此外，實驗課沒有單獨的成績，這就造成了學生對實驗課程學習的積極性不高，達不到良好的教學效果。

3 以培養醫學生科學素養為核心的新型化學實驗教學體系的構建

3.1 構建合理的實驗課程體系，增設綜合性與設計性實驗

本實驗中心以提高學生科學素養為核心，以模塊設計為切入點，打破學科界限，重組原來的無機化學實驗、分析化學實驗、有機化學實驗課程，統一整合成一門獨立的基礎醫學化學實驗課程[3-4]，分為一般的基礎實驗模塊、綜合實驗模塊和設計實驗模塊。結合各專業的具體情況，制訂實驗教學大綱，提供較為完整的、系統的、可操作的實驗教學方案，改變了過去各學科實驗教學孤立的教學模式，培養了學生的基本操作技能、分析問題的能力，激發了學生的主觀能動性，提高了學生的科學素養。

比如在完成了酸堿滴定和雙氧水中H2O2含量測定這兩項基礎實驗后，在學生對酸堿滴定管的操作以及數據處理比較熟悉的基礎上，將水的硬度實驗開設為設計性實驗，由學生分組查閱資料并設計方案，包括實驗原理、所用試劑和儀器、實驗步驟、分析結果的計算等，經教師審閱修改后，學生進行實驗，使學生養成了良好的科學態度，提高了學生的創新思維能力。此外，我們開設了醫學化學綜合實驗課[5]，比如維生素C含量的測定、血液中葡萄糖的測定等實驗，在內容上著重體現醫學特色，突出反映化學與醫學的聯系，不僅提高了學生對實驗課程的興趣，而且對將來的臨床工作及學科研究也是非常有益的。

本實驗中心是省級實驗教學示范中心，我們結合本實驗中心特色，開設了一系列生化與化學綜合創新研究性實驗。我們采用微波或熱反應合成一類具有抗病毒性、抗腫瘤性、抗菌性等的雜環化合物，再進一步與生化實驗研究銜接，進行體外細胞毒性實驗。近期我們正在合成一類可作為熒光探針的有機物，有望與生化實驗室進一步合作。

3.2 以德育貫穿教學始終，采用以學生為主體的多元化實驗教學方法

作為面向醫學院校一年級新生開設的重要基礎課程，醫用化學實驗的教學不僅要從智育的角度向學生傳授知識、發展智能，同時還必須貫穿和滲透德育，逐步培養學生的道德素養。比如在講授物質結構的相關內容時，講述我國著名的化學家、國家優秀教材特等獎《物質結構》一書的編著者——徐光憲院士，為了科學救國，遠涉重洋，求學求知，當祖國需要的時候，又拋棄了個人的一切毅然回國的故事；在需要學生團隊協作的時候為他們講述德國崛起的“雙子星”維勒和李比希真誠合作和親如手足的故事[6]；在講到胺和生物堿的實驗時，結合其中對麻醉藥品的介紹，我們要告訴學生此類藥品用之得當可解除病人痛苦，用之不當則成為毒品，給個人、家庭、社會帶來危害等[7]。

為了培養優秀的醫學生，在教學過程中注重加強基本操作技能的規范化訓練，將“觀看、討論、練習、比賽”貫穿于整個教學過程。多“觀看”基本操作規范化的錄像和多媒體動畫課件，以增強學生的感性認識；師生共同“討論”各種基本操作的規范性；學生多嚴格“練習”基本操作，教師加強巡回指導；為了加深印象，可以通過不定期的“比賽”來調動學生的學習積極性和主動性。

此外，對于一些綜合設計性的實驗，我們讓學生來講解實驗原理、操作步驟、注意事項等內容[8－9]。由學生分組講解并相互提問，加深學生對知識點的理解。同時，我們經常舉辦課外專題講座，讓學生到實訓基地參觀見習[3]。通過這些多元化的教學方法，極大地調動了學生學習的主動性，也鍛煉了學生分析問題、解決問題的能力。

3.3 完善實驗考核制度，提高實驗教學質量

實驗課的考核是實驗教學中的重要環節，也是檢查教學效果、鞏固學生所學知識、加強對學生科學素養培養的重要手段。原先的實驗考核基本上只依據實驗報告進行評分，沒有期末考核和單獨的實驗課成績，這種考核制度不重視學生平時的實驗操作和實驗探索過程，結果導致學生只重視實驗報告，不注重自己綜合實驗素質的提高。為改變單一的考核方法，我們建立了系統化的實驗成績評估體系。

將化學實驗考核方式分為平時考核和期末考核。平時考核主要考核學生對基本知識與技能的了解、具體操作、實驗結果的分析等能力，主要采用口頭、書面與操作結合的考核形式，包括課前實驗預習情況、課堂提問與討論情況、實驗操作規范情況、測得原始數據情況以及實驗報告書寫情況等。針對不同實驗分別制訂相應的評分標準和細則參照執行。比如本實驗中心開設的有機官能團性質鑒定實驗，我們通過實驗預習、實驗過程和實驗報告3個一級指標來評定學生本次實驗的成績，每個一級指標又細化為多個二級指標，構建了多元化的實驗考核體系[10－12]，見表1。

表1 有機官能團性質鑒定實驗成績評估體系

每次實驗總分為100分，實驗講解者額外加分10分，設計更多的鑒定方案額外加分10分。本次實驗與其他非設計類的實驗相比，加大了實驗討論部分的分值。學生通過獨立思考，自己設計實驗方案，然后通過實踐驗證自己的方案，根據實際情況進行改進，最終得到鑒定結果。有些學生還會設計2～3種實驗方案反復驗證，遇到問題主動查閱資料，收到了非常好的教學效果。

對于化學實驗期末考核則主要考核學生對實驗整體的掌握情況，考核方式有閉卷、開卷、實驗操作、答辯等多種形式，并且獨立給出實驗課成績。實驗總成績分為平時實驗成績（60%）和期末考試成績（40%），這種新的考核模式可以準確、公正和客觀地評定每名學生的實驗成績，可以充分調動學生的積極性，提高學生對實驗過程的重視程度，激發學生的學習熱情，也可以培養學生良好的實驗態度，對提高實驗教學質量具有重要的意義。

4 結語

遵循本實驗中心“強化基礎、注重實踐、培養能力、發展個性、鼓勵創新”的實驗教學理念，我們對醫學化學實驗的課程體系、教學方法及考核方式進行了綜合改革，整合了原有實驗框架，增加了設計性、探索性、研究性實驗，培養了學生的實驗操作技能、分析問題及解決問題的能力。

[1]張英鋒，張永安．新《高中化學課程標準》提高學生科學素養的理念[J]．學科教育，2004（11）：40－45．

[2]杜金會，張娜，王妍妍．淺談大學生的科學素養與大學化學教學[J]．長春理工大學學報，2010（2）：107－108．

[3]方苗利．構建以技能為核心的醫學高職高專化學實驗課教學新體系[J]．職業教育研究，2012（11）：131－132．

[4]潘喬丹，黃元河，李容，等．多元化教學在醫用化學實驗教學中的應用[J]．實驗技術與管理，2012（7）：155－157．

[5]趙先英，劉毅敏，覃軍，等．有醫學特色的綜合化學實驗課程體系的構建與實施[J]．山西醫科大學學報，2003（3）：289－290．

[6]張靜．在醫用化學教學中提升醫學生化學素養的重要性[J]．科技創新導報，2012（30）：183－184．

[7]孫立力，胡雪原．在醫用化學教學中貫穿道德教育[J]．山西醫科大學學報：基礎醫學教育版，2007（4）：391－393．

[8]魏山城，任玉珍，韓書儉．改革實驗教學方法促進學生對實驗的興趣[J]．實驗室研究與探索，2005（3）：60－61．

[9]劉國良，林玲．激勵學生講課的教學模式探索[J]．衛生職業教育，2006，24（13）：79－80．

[10]曹敏惠，陳長水，徐勝臻．有機化學實驗考核方法的改革和探索[J]．實驗技術與管理，2007（2）：117－119．

[11]譚昌會．有機化學實驗教學實踐與探索[J]．教育與職業，2010（9）：166－167．

[12]鐘新仙．有機化學實驗考核方法的改革初探[J]．廣東化工，2009（5）：224－225．

G423.07

A

1671-1246（2017）04-0139-03

徐州醫學院高等教育教改研究課題（Xjy201306）；江蘇省高校自然科學基金（10KJB150018）；江蘇省有機合成重點實驗室開放課題（KJS1010）