微開放性實驗在教學改革中的探索和實踐

鄧敬桓　陳智平　黃東萍++阮沖　黃明立

[摘 要]微開放性實驗在衛生化學實驗教學改革需要不斷探索和實踐。為適應預防醫學專業應用型人才培養的要求，項目組結合衛生化學學科特點，分析當前實驗教學模式的現狀以及存在的主要問題，提出微開放性實驗，一種全新的開放性實驗模式。通過實踐證明取得了良好的教學效果，有一定的借鑒和指導意義。

[關鍵詞]衛生化學；微開放性實驗；實驗教學；應用型

[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2017）02-0074-02

近年來，公共衛生問題日益突出，公共衛生事件頻發，這使得預防醫學工作范疇出現了明顯改變。高效而快速的應急反應能力，需要有扎實的專業知識、較強的動手能力和一定的綜合分析能力為后盾。[1][2][3]衛生化學作為預防醫學專業的基礎課程，主要是探討和研究預防醫學中所需要的檢驗方法、理論和新分析技術，涉及預防醫學專業各個學科的研究領域。因此，促進和發展衛生化學實驗教學改革對培養應用型預防醫學專業人才具有重要的意義。

目前衛生化學實驗教學多采取“單一性、驗證性”的傳統實驗教學模式。這種教學模式是由教師準備實驗、講解原理、步驟和方法，然后學生在規定的時間內按照教師講的按部就班地完成實驗內容。在整個實驗過程中，教師處于主體地位，學生始終處于被動地位，由教師帶著學生完成實驗。這種教學模式雖然能清晰地展現實驗教學的整體框架，使學生明白需要掌握的知識點，但無益于激發學生的實驗積極性和培養學生動手、創新的能力。[4]開放性實驗是實驗教學的新理念，旨在訓練學生學習的主體意識和問題意識。一般而言，開放性實驗具有開放性的特征，主要表現在時間和內容兩個方面。其中時間上的開放性指學生可以根據自己的實際情況自由支配時間去實驗室，這就要求開放性實驗室應對學生全天候開放，如課后、雙休日和假期；內容上的開放性指學生根據所學的課內知識，查詢了解學科發展的最新前沿動態，自由設計自己感興趣的實驗內容。開放性實驗傳統教學模式的運作需要三個前提條件：一是學生的主觀意愿。學生對開放性實驗的興趣，只有對其產生一定的興趣才能更好地發揮實驗的自覺性。二是一定數量的實驗指導教師隊伍。三是完善的實驗室硬件設施和管理制度。但當前各高校很難同時具備以上條件，使開放性實驗教學模式都處于一個探索階段，沒有一個統一的標準和模式。尤其是醫學院校，學生繁重的學習任務嚴重影響其對課外實驗興趣的產生。再加上實驗條件的制約，不能在時間和內容上足夠開放，開放性實驗的效果未能有效發揮，開展的范圍有限，實施率不高。這一直是高等醫藥教育中的薄弱環節，同時也是束縛學生實踐能力提高的重要因素之一。[5]由此，我們結合衛生化學學科的特點，開創微開放性實驗。

微開放性實驗是開放性實驗的一種新模式，不是形式上簡單的微縮。由于預防醫學專業的學生學習科目較多，而專業基礎課程中衛生化學的計劃學時數相對較少，預防醫學專業的學生開始衛生化學學習前尚未進入系統的實驗學習，基本實驗技能不夠扎實，而衛生化學的實驗可能會涉及一些有毒、腐蝕性很強的化學試劑及貴重的大型儀器。為了不影響開放性實驗的教學效果，在開展實驗過程中，我們恰到好處地把握了各個環節實施的度。為更好展示微開放性實驗在衛生化學實驗教學中的具體實踐，本文從以下幾方面進行詳細介紹。

一、微開放性實驗的內容

傳統的衛生化學實驗教學主要是驗證性實驗，內容包含分析化學和儀器分析兩部分。基本知識點是圍繞實驗過程展開，從樣品的采集與處理，到儀器方法學，最后是數據的整理分析。學生通過相關學習基本具備完成實驗的理論基礎。為了讓學生能在一個學期內完成開放性實驗計劃，我們在形式上采取課內實驗和課外實驗相結合的原則，突出微開放性實驗內容“精”的特點。將一些內容涉及面較廣的傳統單元實驗，如部分先導問題和后續延伸問題，加工成驗證性或綜合性開放實驗。為激發學生對實驗的興趣，在選題上盡量選擇一些與社會生活和經濟生活密切相關的項目。如一些計劃內的實驗教學內容：氣相色譜儀測定苯系物，我們可延伸成用氣相色譜儀檢測室內空氣質量，學生可以采集新裝修的宿舍或地下車庫等場所的空氣樣本進行分析；紫外可見分光光度法測定微量鐵可設計為紫外可見分光光度法對食品添加劑的測定。通過對日常生活用品的檢測引起大家對食品安全的關注，使實驗內容來源于教學，更貼近生活，且易于開展。雖然微開放性實驗的內容在形式和研究空間上有所壓縮，但對于學生分析問題、解決問題能力培養的效果卻未減弱，甚至還有利于鞏固課內教學內容，加深學生對衛生化學理論知識的理解。

二、微開放性實驗教學過程

在整個實驗過程中，微開放性實驗同傳統開放性實驗一樣，均強調學生的主體作用。

學生可根據興趣自行組隊，每組5～6個學生為宜，盡量保障每一位學生有實驗操作機會，培養學生相互協作的團隊精神。學生通過自主查閱文獻，擬就實驗方案，擬定實驗步驟，選擇、整理出實驗所需的試劑、儀器，并完成檢測和實驗數據的分析。但由于衛生化學實驗的特殊性，在一些實驗的操作過程中，如在樣品預處理過程中，會涉及一些強酸強堿、微毒性的藥品。檢測過程中使用到氣相色譜儀、液相色譜儀和原子吸收分光光度計等昂貴的大型儀器，教師與學生要靈活地進行主客角色的轉換。當學生未掌握操作要領時，教師須適當發揮主導作用，待學生逐步領會其中要點，教師可在旁予以配合指導，以確保實驗安全、順利地進行，且不影響學生在整個實驗過程中的自主發揮。

三、教學方法和實驗考核評價

微開放性實驗的教學方法注重“先進”，主要采用問題式、討論式和啟發式等教學方式，輔以網絡助手等教學手段。教師通過啟發式教學引導學生科學地確定實驗方向，采用問題式的教學方法對學生擬定的實驗步驟、實驗方案進行審閱，運用小組討論的形式對學生提交的結題報告予以評定分析。我們借助學院網絡搭建網上學習論壇，開辟了與國內外衛生化學學習平臺的超鏈接，讓學生依靠手機或電腦就能輕松地進行網上自主學習，把握相關領域的研究前沿，同時賦予論壇聊天功能，便于師生間及組員間的心得交流與互助。

微開放性實驗的考核評價體現“全面”。由于微開放性實驗旨在培養學生的能力，在實驗考核評價上不拘泥于實驗的結果。教師除了對學生提交的實驗結果進行評定，還需要對學生在實驗過程中所表現出的綜合能力進行考核。前者通過評閱實驗報告和開展小型匯報答辯的形式進行評判；后者則依據每次實驗操作結束時，教師對學生的實驗思路、操作能力等方面做出定性或定量的評定。

四、實驗設備與管理

實驗設備是開放性實驗實施的保障條件。由于微開放性實驗內容是對課內實驗延伸和拓展，所以計劃內實驗教學使用的儀器基本能滿足微開放性實驗的需要。但對于一些大型儀器或者少量貴重儀器如農殘的測定，我們通過購買配套的高仿真軟件建立虛擬實驗室來解決。

學生在計算機上對這些儀器設備模擬操作后可基本上掌握其結構、工作原理及使用方法，且不必考慮誤操作對儀器設備的損害，大大節約了儀器設備的維護和使用費用。

微開放性實驗“開放”，但是管理上 “不松懈”。實驗室配備有基本的管理系統，包含智能門禁、儀器耗材登記管理、大型儀器設備電源控制管理、視頻監控管理等子系統，可對實驗室運行情況實行規范化、信息化管理。在實驗時間分配管理上，考慮到教師資源不充裕，我們采取實驗分段開放的形式，即指導教師依據實驗內容、實驗室使用情況確定實驗批次，并把每批次的時間安排發布在學習論壇上，學生通過和指導教師及組員間的溝通，自由選擇時間段，預約參加實驗。

五、實驗效果評價

微開放性實驗自實施以來，受到學生的普遍歡迎，從校教評中心反饋的衛生化學實驗教學調查考核數據分析，微開放性實驗的滿意度一直穩居90%以上。學生的動手能力、獨立思考能力和創新能力得到明顯提高，有效激發了他們對實驗和科研的興趣，據統計，學生發表衛生化學類文章與申報開放性科研項目均已實現零的突破，并逐年增加。實驗資源得到了充分的利用，教師和實驗人員的科研、實驗室管理水平也有所提高。

六、結語

開放性實驗能有效提高學生的創新和實踐能力已是教育界共識。但受辦學條件、師資、學時數、經費和學科本身特點等因素的影響，開放性實驗在預防醫學中開展得不多，且常常不盡人意。微開放性實驗是根據自身條件而實施的較為成功的一次實驗教學改革，是對開放性實驗教學模式的一次有意義的探索。對于高等院校基礎類課程，其中的經驗值得推廣和借鑒。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 歐陽江，唐明德.構建應用型的預防醫學專業人才培養模式分析[J].長沙醫學院報，2014（13）：50-52.

[2] 王朝旭，聞穎，解微.預防醫學實驗教學體系改革與實踐 [J].中國公共衛生管理，2015（3）：308-309.

[3] 楊雙波，劉清國，劉慧，李東陽.新醫改背景下預防醫學專業人才培養模式改革的初探[J].西北醫學教育，2014（6）：1063-1064.

[4] 劉利娥，韓秀麗，閆素清.衛生化學教學改革與實踐[J].中國衛生檢驗雜志，2010（10）：2605-2606.

[5] 白群華，賈燕，肖虹.衛生檢驗專業實驗教學中引入條件開放性實驗的探索[J].醫學教育探索，2010（5）：681-683.

[責任編輯：劉鳳華]