徐 煌，任湘鵬，劉托平，韓 冬

(嘉興學(xué)院 醫(yī)學(xué)院，浙江嘉興314001)

創(chuàng)新能力是指?jìng)€(gè)體在學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)、解決科學(xué)問題和科學(xué)創(chuàng)造活動(dòng)中，產(chǎn)生的某種新穎、獨(dú)特、有社會(huì)或個(gè)人價(jià)值的思維成果的能力。生物化學(xué)是人類認(rèn)識(shí)生命現(xiàn)象本質(zhì)的學(xué)科，生物化學(xué)對(duì)生命本質(zhì)的探索過程本身就是科學(xué)家解決科學(xué)問題、進(jìn)行科學(xué)創(chuàng)新的過程，生物化學(xué)的學(xué)科知識(shí)更新就是人類創(chuàng)新能力的集中體現(xiàn)。[1-6]因此，將生物化學(xué)教學(xué)與學(xué)生科研活動(dòng)結(jié)合有助于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，更好地發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題。[7]本文從生物化學(xué)課程特點(diǎn)和教學(xué)設(shè)計(jì)視角出發(fā)，采用“基于學(xué)科前沿案例的三步階梯”教學(xué)模式開展創(chuàng)新能力培養(yǎng)的教學(xué)實(shí)踐，將創(chuàng)新理念及創(chuàng)新思維引入課堂教學(xué)，使學(xué)生通過依次攀登知識(shí)重構(gòu)-邏輯重建-思維重塑三步階梯，完成夯實(shí)知識(shí)-突破觀念-遷移創(chuàng)新并最終實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新能力的提升，希望為專業(yè)基礎(chǔ)課程開展創(chuàng)新能力培養(yǎng)提供借鑒。

一、研究對(duì)象與案例選擇

(一)研究對(duì)象

隨機(jī)抽取2018級(jí)嘉興學(xué)院臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)本科生254人，隨機(jī)分為兩組，分別作為觀察組和對(duì)照組，其中觀察組129人，對(duì)照組125人。觀察組在96學(xué)時(shí)的生物化學(xué)課堂教學(xué)中，分階段開展 “基于學(xué)科前沿案例的三步階梯”教學(xué)，對(duì)照組則采用常規(guī)教學(xué)模式開展教學(xué)。

(二)學(xué)科前沿案例選擇

生物化學(xué)學(xué)科前沿案例是本學(xué)科發(fā)展的最新進(jìn)展，學(xué)科前沿案例與基礎(chǔ)知識(shí)連接緊密，有廣闊的臨床應(yīng)用前景。在課堂教學(xué)中講授相關(guān)科研前沿成果，有助于學(xué)生在掌握基本知識(shí)的同時(shí)豐富學(xué)生對(duì)該知識(shí)的認(rèn)識(shí)、理解與深化，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方式。為更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，在選擇學(xué)科前沿案例時(shí)應(yīng)遵循5點(diǎn)原則：1)引入具有突破性的學(xué)科最新研究激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)；2)學(xué)科前沿案例要與教學(xué)密切聯(lián)系，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行知識(shí)重構(gòu)邏輯重建，為創(chuàng)新能力培養(yǎng)夯實(shí)基礎(chǔ)；3)學(xué)科前沿案例要與臨床醫(yī)學(xué)關(guān)聯(lián)密切，便于激發(fā)學(xué)生思考與討論；4)學(xué)科前沿案例要有廣闊的應(yīng)用價(jià)值，便于學(xué)生進(jìn)行遷移創(chuàng)新；5)介紹中國(guó)科學(xué)家的研究成就，以培養(yǎng)學(xué)生的民族自信。具體見表1所示。

表1 生物化學(xué)學(xué)科前沿案例表

二、 “三步階梯”教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施

(一)教學(xué)設(shè)計(jì)

本教學(xué)實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)是以學(xué)科前沿案例為核心，教師搭建創(chuàng)新能力培養(yǎng)階梯，學(xué)生通過依次攀登知識(shí)體系重構(gòu)-探究邏輯重建-創(chuàng)新思維重塑三個(gè)階梯，完成夯實(shí)知識(shí)-突破觀念-遷移創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新能力提升的教學(xué)培養(yǎng)模式。知識(shí)體系重構(gòu)為第一階梯：學(xué)生通過學(xué)科前沿核心案例的學(xué)習(xí)與梳理，完成生物化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)重塑，重構(gòu)知識(shí)體系、加深理解前沿學(xué)科發(fā)展，打破章節(jié)界限，重塑知識(shí)體系?？茖W(xué)探究邏輯重建為第二階梯：教師通過情境重現(xiàn)科學(xué)設(shè)疑，引導(dǎo)學(xué)生從科學(xué)研究工作者的第一視角分析解決問題，按照發(fā)現(xiàn)事物客觀規(guī)律設(shè)立情境，使學(xué)生在模擬科研工作者的過程中提高分析問題、解決問題的能力，使原本固化的知識(shí)體系轉(zhuǎn)換為科學(xué)探究，實(shí)現(xiàn)科學(xué)探究邏輯重建。創(chuàng)新思維重塑為第三階梯：教師通過反饋、展望引導(dǎo)，以現(xiàn)階段的前沿科學(xué)理論為出發(fā)點(diǎn)，啟發(fā)學(xué)生開拓創(chuàng)新領(lǐng)域，提出未知的創(chuàng)新科學(xué)問題的解決方案，重塑科學(xué)創(chuàng)新思維。具體的教學(xué)設(shè)計(jì)見圖1。

(二)教學(xué)實(shí)施

利用生物化學(xué)浙江省級(jí)精品課程網(wǎng)站，采用“線上-線下”混合式教學(xué)方式實(shí)施?，F(xiàn)以人類基因組計(jì)劃項(xiàng)目案例為例，分析討論“基于學(xué)科前沿案例的三步階梯”教學(xué)模式的實(shí)施效果及總體評(píng)價(jià)。

學(xué)生需在課前通過生物化學(xué)省級(jí)精品課程線上微課了解有關(guān)人類基因組計(jì)劃，并對(duì)課程中涉及的人類基因組計(jì)劃的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行梳理與結(jié)構(gòu)優(yōu)化，為完成知識(shí)體系重構(gòu)奠定基礎(chǔ)。教師在課堂上創(chuàng)設(shè)基因組教學(xué)計(jì)劃情境，以科研工作者的視角科學(xué)設(shè)疑、開展討論。如：假設(shè)你利用現(xiàn)有的生物技術(shù)手段如何給總長(zhǎng)為30億個(gè)堿基對(duì)的人類基因組進(jìn)行測(cè)序？你采取的這種測(cè)序方法在具體實(shí)施過程中會(huì)遇到哪些難以解決的問題？你有哪些解決方法？推算一下你采取的這種測(cè)序方法的時(shí)間成本和經(jīng)濟(jì)成本？通過這幾個(gè)問題的設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力，并養(yǎng)成探究科學(xué)的習(xí)慣。課后要求學(xué)生進(jìn)一步思考測(cè)序有待改進(jìn)的方面及相關(guān)應(yīng)用。此階段主要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，完成理論到實(shí)際、現(xiàn)實(shí)到想象的思維重塑過程。

三、 教學(xué)效果評(píng)價(jià)

(一)創(chuàng)新能力呈現(xiàn)

學(xué)生創(chuàng)新能力采用以學(xué)科前沿案例為核心的“中心式九宮格任務(wù)單”來呈現(xiàn)。學(xué)生圍繞學(xué)科前沿案例，在九宮格第一行完成知識(shí)體系重構(gòu)，在第二行完成探究邏輯重建，第三行完成創(chuàng)新思維重塑，每個(gè)邊緣格都緊緊圍繞學(xué)科前沿案例這一中心格展開。學(xué)生完成九宮格任務(wù)單的過程實(shí)際上就是在教師搭建的階梯下逐層攀登創(chuàng)新能力培養(yǎng)階梯的過程(如見圖2)。

(二)創(chuàng)新能力水平測(cè)試

采用“威廉斯創(chuàng)新力傾向測(cè)量表”分別對(duì)兩組學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新能力測(cè)試。該量表共設(shè)50題，創(chuàng)新能力傾向總分為150分，其中冒險(xiǎn)性為33分，好奇心為42分，想象力為39分，挑戰(zhàn)性為36分，用于評(píng)價(jià)被測(cè)試者在冒險(xiǎn)性、好奇心、想象力和挑戰(zhàn)性四項(xiàng)的行為特質(zhì)，得分越高，表明被測(cè)試者的創(chuàng)新能力越強(qiáng)。[8]計(jì)數(shù)資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(x±s)表示，用SPSS22.0進(jìn)行獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

四、結(jié)果

學(xué)生在完成學(xué)科前沿案例討論的同時(shí)，自主完成中心式九宮格思維培養(yǎng)任務(wù)單，圖3是學(xué)生提交的以人類基因組計(jì)劃為例的中心式九宮格思維培養(yǎng)任務(wù)單。

圖3 學(xué)生中心式九宮格任務(wù)單展示

表2是觀察組和對(duì)照組創(chuàng)新能力水平測(cè)試對(duì)比表。統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，兩組學(xué)生觀察前的創(chuàng)新力傾向、冒險(xiǎn)性、好奇心、想象力及挑戰(zhàn)性得分差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；觀察組學(xué)生教學(xué)實(shí)踐后的創(chuàng)新力傾向總分、冒險(xiǎn)性、好奇心、想象力及挑戰(zhàn)性得分均比教學(xué)實(shí)踐前提高，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，且觀察組與對(duì)照組教學(xué)實(shí)踐后差異也均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。

表2 觀察組和對(duì)照組創(chuàng)新能力水平測(cè)試對(duì)比分析

五、結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)嘉興學(xué)院醫(yī)學(xué)院2018級(jí)254名臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)本科生生物化學(xué)課程教學(xué)實(shí)踐進(jìn)行研究，通過分析發(fā)現(xiàn)，采用“基于學(xué)科前沿案例的三步階梯”教學(xué)模式的學(xué)生，其創(chuàng)新力傾向、冒險(xiǎn)性、好奇心、想象力及挑戰(zhàn)性均得到了明顯提升，這為醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課程開展創(chuàng)新能力培養(yǎng)提供了有益的探索，也為其他學(xué)科開展學(xué)科前沿案例教學(xué)實(shí)踐提供了思路。