王倩
(徐州醫(yī)科大學(xué),江蘇 徐州 221004)
構(gòu)建以培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)為核心的醫(yī)學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程新體系
王倩
(徐州醫(yī)科大學(xué),江蘇 徐州 221004)
針對(duì)傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問題,以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)為核心,構(gòu)建合理的實(shí)驗(yàn)課程新體系。通過重組實(shí)驗(yàn)框架,增設(shè)綜合性與設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn);以德育貫穿教學(xué)始終,采用以學(xué)生為主體的多元化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法;完善實(shí)驗(yàn)考核制度,重視對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能、創(chuàng)新能力等的培養(yǎng),可以達(dá)到較好的教學(xué)效果。
科學(xué)素養(yǎng);醫(yī)學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn);實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革
培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)是21世紀(jì)世界各國基礎(chǔ)科學(xué)教育改 革的核心理念,而科學(xué)素養(yǎng)教育則成為當(dāng)今國際科學(xué)教育理論與實(shí)踐探索的重要課題。對(duì)于醫(yī)學(xué)生來說,日常教學(xué)活動(dòng)尤其是實(shí)驗(yàn)、見習(xí)、實(shí)習(xí)等醫(yī)學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)在學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)和形成過程中具有重要作用?;瘜W(xué)作為醫(yī)學(xué)專業(yè)的基礎(chǔ)課,對(duì)于學(xué)生了解生命物質(zhì)的組成、性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、相互反應(yīng)以及藥物化學(xué)對(duì)人體健康的影響等方面都非常重要。而化學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的實(shí)踐性學(xué)科,怎樣通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí),讓學(xué)生掌握現(xiàn)代化學(xué)的基本概念、基本原理、實(shí)驗(yàn)方法與技能,建立定量概念,培養(yǎng)動(dòng)手能力,為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ);同時(shí)培養(yǎng)創(chuàng)新與探究精神以及提高學(xué)生的科學(xué)實(shí)踐能力等科學(xué)素養(yǎng),是當(dāng)今醫(yī)學(xué)化學(xué)工作者需要研究的課題。
科學(xué)素養(yǎng)一詞源自英文“Scientific Literacy”,指的是對(duì)科學(xué)和技術(shù)的基本知識(shí)、基本觀點(diǎn)和科學(xué)價(jià)值觀所具有的基本了解。綜合國內(nèi)外專家的觀點(diǎn),可以把科學(xué)素養(yǎng)看作是由科學(xué)知識(shí)與技能、科學(xué)方法、科學(xué)觀和科學(xué)品質(zhì)4個(gè)要素構(gòu)成的一個(gè)相互聯(lián)系、相互影響的有機(jī)整體[1]。
科學(xué)知識(shí)和技能是指人們對(duì)自然和社會(huì)認(rèn)識(shí)的結(jié)晶,是培養(yǎng)和形成其他科學(xué)要素的載體,在科學(xué)素養(yǎng)中起著基礎(chǔ)和核心的作用,離開了科學(xué)知識(shí),科學(xué)素養(yǎng)就無從談起。
科學(xué)方法是指科學(xué)探究的一般方法(提出問題→實(shí)驗(yàn)探究或假設(shè)驗(yàn)證→收集并處理事實(shí)或資料→得出結(jié)論→嚴(yán)格證明→應(yīng)用)以及在此過程中涉及的具體方法(觀察法、實(shí)驗(yàn)法、模型法等),是理解科學(xué)知識(shí)脈絡(luò)的綱領(lǐng)。
科學(xué)觀是指人對(duì)科學(xué)的基本看法,包括科學(xué)的自然觀、社會(huì)觀、價(jià)值觀??茖W(xué)觀對(duì)人的科學(xué)認(rèn)識(shí)與實(shí)踐活動(dòng)有著決定性的導(dǎo)向作用。因此,它是科學(xué)素養(yǎng)的核心要素。
科學(xué)品質(zhì)是指人在科學(xué)認(rèn)知與實(shí)踐活動(dòng)中所表現(xiàn)的品行和特征,它是科學(xué)素養(yǎng)中的非智力因素,包括科學(xué)興趣、科學(xué)態(tài)度、科學(xué)精神和科學(xué)合作意識(shí)[2]。
2.1 實(shí)驗(yàn)課程體系不合理
醫(yī)學(xué)院校針對(duì)臨床、檢驗(yàn)等大部分專業(yè)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程基本分為無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)和有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn),其中無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)與分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)在一年級(jí)第一學(xué)期開設(shè),有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)在第二學(xué)期開設(shè),有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)所占比例較大。3門化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)內(nèi)容都是孤立的,學(xué)科之間缺少聯(lián)系,內(nèi)容上有一定程度的重復(fù)。
2.2 教學(xué)模式陳舊
實(shí)驗(yàn)教材中的實(shí)驗(yàn)很多屬于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選擇、方案的設(shè)計(jì)、操作步驟、注意事項(xiàng)等方面的組織工作均由教師包辦完成,缺乏科學(xué)思維的訓(xùn)練,從而造成學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中缺乏主動(dòng)性,學(xué)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(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的評(píng)分來評(píng)定實(shí)驗(yàn)課的成績,沒有形成性評(píng)價(jià)體系,這就導(dǎo)致有些學(xué)生不管實(shí)驗(yàn)成功與否,都盡可能造出“高水平”的實(shí)驗(yàn)報(bào)告,以謀取高分。此方法無法對(duì)學(xué)生的操作技能、實(shí)際的數(shù)據(jù)分析能力做出評(píng)判。此外,實(shí)驗(yàn)課沒有單獨(dú)的成績,這就造成了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課程學(xué)習(xí)的積極性不高,達(dá)不到良好的教學(xué)效果。
3.1 構(gòu)建合理的實(shí)驗(yàn)課程體系,增設(shè)綜合性與設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)
本實(shí)驗(yàn)中心以提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為核心,以模塊設(shè)計(jì)為切入點(diǎn),打破學(xué)科界限,重組原來的無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)、有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程,統(tǒng)一整合成一門獨(dú)立的基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程[3-4],分為一般的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)?zāi)K、綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)K和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)K。結(jié)合各專業(yè)的具體情況,制訂實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱,提供較為完整的、系統(tǒng)的、可操作的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案,改變了過去各學(xué)科實(shí)驗(yàn)教學(xué)孤立的教學(xué)模式,培養(yǎng)了學(xué)生的基本操作技能、分析問題的能力,激發(fā)了學(xué)生的主觀能動(dòng)性,提高了學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。
比如在完成了酸堿滴定和雙氧水中H2O2含量測(cè)定這兩項(xiàng)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)后,在學(xué)生對(duì)酸堿滴定管的操作以及數(shù)據(jù)處理比較熟悉的基礎(chǔ)上,將水的硬度實(shí)驗(yàn)開設(shè)為設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),由學(xué)生分組查閱資料并設(shè)計(jì)方案,包括實(shí)驗(yàn)原理、所用試劑和儀器、實(shí)驗(yàn)步驟、分析結(jié)果的計(jì)算等,經(jīng)教師審閱修改后,學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn),使學(xué)生養(yǎng)成了良好的科學(xué)態(tài)度,提高了學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。此外,我們開設(shè)了醫(yī)學(xué)化學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)課[5],比如維生素C含量的測(cè)定、血液中葡萄糖的測(cè)定等實(shí)驗(yàn),在內(nèi)容上著重體現(xiàn)醫(yī)學(xué)特色,突出反映化學(xué)與醫(yī)學(xué)的聯(lián)系,不僅提高了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課程的興趣,而且對(duì)將來的臨床工作及學(xué)科研究也是非常有益的。
本實(shí)驗(yàn)中心是省級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心,我們結(jié)合本實(shí)驗(yàn)中心特色,開設(shè)了一系列生化與化學(xué)綜合創(chuàng)新研究性實(shí)驗(yàn)。我們采用微波或熱反應(yīng)合成一類具有抗病毒性、抗腫瘤性、抗菌性等的雜環(huán)化合物,再進(jìn)一步與生化實(shí)驗(yàn)研究銜接,進(jìn)行體外細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)。近期我們正在合成一類可作為熒光探針的有機(jī)物,有望與生化實(shí)驗(yàn)室進(jìn)一步合作。
3.2 以德育貫穿教學(xué)始終,采用以學(xué)生為主體的多元化實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法
作為面向醫(yī)學(xué)院校一年級(jí)新生開設(shè)的重要基礎(chǔ)課程,醫(yī)用化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)不僅要從智育的角度向?qū)W生傳授知識(shí)、發(fā)展智能,同時(shí)還必須貫穿和滲透德育,逐步培養(yǎng)學(xué)生的道德素養(yǎng)。比如在講授物質(zhì)結(jié)構(gòu)的相關(guān)內(nèi)容時(shí),講述我國著名的化學(xué)家、國家優(yōu)秀教材特等獎(jiǎng)《物質(zhì)結(jié)構(gòu)》一書的編著者——徐光憲院士,為了科學(xué)救國,遠(yuǎn)涉重洋,求學(xué)求知,當(dāng)祖國需要的時(shí)候,又拋棄了個(gè)人的一切毅然回國的故事;在需要學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作的時(shí)候?yàn)樗麄冎v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(shí)驗(yàn)時(shí),結(jié)合其中對(duì)麻醉藥品的介紹,我們要告訴學(xué)生此類藥品用之得當(dāng)可解除病人痛苦,用之不當(dāng)則成為毒品,給個(gè)人、家庭、社會(huì)帶來危害等[7]。
為了培養(yǎng)優(yōu)秀的醫(yī)學(xué)生,在教學(xué)過程中注重加強(qiáng)基本操作技能的規(guī)范化訓(xùn)練,將“觀看、討論、練習(xí)、比賽”貫穿于整個(gè)教學(xué)過程。多“觀看”基本操作規(guī)范化的錄像和多媒體動(dòng)畫課件,以增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí);師生共同“討論”各種基本操作的規(guī)范性;學(xué)生多嚴(yán)格“練習(xí)”基本操作,教師加強(qiáng)巡回指導(dǎo);為了加深印象,可以通過不定期的“比賽”來調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性。
此外,對(duì)于一些綜合設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn),我們讓學(xué)生來講解實(shí)驗(yàn)原理、操作步驟、注意事項(xiàng)等內(nèi)容[8-9]。由學(xué)生分組講解并相互提問,加深學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解。同時(shí),我們經(jīng)常舉辦課外專題講座,讓學(xué)生到實(shí)訓(xùn)基地參觀見習(xí)[3]。通過這些多元化的教學(xué)方法,極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,也鍛煉了學(xué)生分析問題、解決問題的能力。
3.3 完善實(shí)驗(yàn)考核制度,提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量
實(shí)驗(yàn)課的考核是實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的重要環(huán)節(jié),也是檢查教學(xué)效果、鞏固學(xué)生所學(xué)知識(shí)、加強(qiáng)對(duì)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)的重要手段。原先的實(shí)驗(yàn)考核基本上只依據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行評(píng)分,沒有期末考核和單獨(dú)的實(shí)驗(yàn)課成績,這種考核制度不重視學(xué)生平時(shí)的實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)探索過程,結(jié)果導(dǎo)致學(xué)生只重視實(shí)驗(yàn)報(bào)告,不注重自己綜合實(shí)驗(yàn)素質(zhì)的提高。為改變單一的考核方法,我們建立了系統(tǒng)化的實(shí)驗(yàn)成績?cè)u(píng)估體系。
將化學(xué)實(shí)驗(yàn)考核方式分為平時(shí)考核和期末考核。平時(shí)考核主要考核學(xué)生對(duì)基本知識(shí)與技能的了解、具體操作、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析等能力,主要采用口頭、書面與操作結(jié)合的考核形式,包括課前實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)情況、課堂提問與討論情況、實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范情況、測(cè)得原始數(shù)據(jù)情況以及實(shí)驗(yàn)報(bào)告書寫情況等。針對(duì)不同實(shí)驗(yàn)分別制訂相應(yīng)的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)和細(xì)則參照?qǐng)?zhí)行。比如本實(shí)驗(yàn)中心開設(shè)的有機(jī)官能團(tuán)性質(zhì)鑒定實(shí)驗(yàn),我們通過實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)過程和實(shí)驗(yàn)報(bào)告3個(gè)一級(jí)指標(biāo)來評(píng)定學(xué)生本次實(shí)驗(yàn)的成績,每個(gè)一級(jí)指標(biāo)又細(xì)化為多個(gè)二級(jí)指標(biāo),構(gòu)建了多元化的實(shí)驗(yàn)考核體系[10-12],見表1。
表1 有機(jī)官能團(tuán)性質(zhì)鑒定實(shí)驗(yàn)成績?cè)u(píng)估體系
每次實(shí)驗(yàn)總分為100分,實(shí)驗(yàn)講解者額外加分10分,設(shè)計(jì)更多的鑒定方案額外加分10分。本次實(shí)驗(yàn)與其他非設(shè)計(jì)類的實(shí)驗(yàn)相比,加大了實(shí)驗(yàn)討論部分的分值。學(xué)生通過獨(dú)立思考,自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,然后通過實(shí)踐驗(yàn)證自己的方案,根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行改進(jìn),最終得到鑒定結(jié)果。有些學(xué)生還會(huì)設(shè)計(jì)2~3種實(shí)驗(yàn)方案反復(fù)驗(yàn)證,遇到問題主動(dòng)查閱資料,收到了非常好的教學(xué)效果。
對(duì)于化學(xué)實(shí)驗(yàn)期末考核則主要考核學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)整體的掌握情況,考核方式有閉卷、開卷、實(shí)驗(yàn)操作、答辯等多種形式,并且獨(dú)立給出實(shí)驗(yàn)課成績。實(shí)驗(yàn)總成績分為平時(shí)實(shí)驗(yàn)成績(60%)和期末考試成績(40%),這種新的考核模式可以準(zhǔn)確、公正和客觀地評(píng)定每名學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成績,可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,提高學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過程的重視程度,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,也可以培養(yǎng)學(xué)生良好的實(shí)驗(yàn)態(tài)度,對(duì)提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量具有重要的意義。
遵循本實(shí)驗(yàn)中心“強(qiáng)化基礎(chǔ)、注重實(shí)踐、培養(yǎng)能力、發(fā)展個(gè)性、鼓勵(lì)創(chuàng)新”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念,我們對(duì)醫(yī)學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的課程體系、教學(xué)方法及考核方式進(jìn)行了綜合改革,整合了原有實(shí)驗(yàn)框架,增加了設(shè)計(jì)性、探索性、研究性實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能、分析問題及解決問題的能力。
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G423.07
A
1671-1246(2017)04-0139-03
徐州醫(yī)學(xué)院高等教育教改研究課題(Xjy201306);江蘇省高校自然科學(xué)基金(10KJB150018);江蘇省有機(jī)合成重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放課題(KJS1010)