“三性”实验在病原生物学实验中的应用

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[摘要] “三性”实验是学生在学习了一定理论知识基础上为他们创造一定的科学研究环境和条件，让学生在研究某一问题的过程中融合所学知识，有目的地自主学习，培养科学的思维方式，是改变传统教学模式、提高实验教学质量、培养学生独立操作能力和创新性思维的方法之一，本课题研究了该方法在病原生物学实验教学中的具体应用，并对实验教学效果进行了统计，总体来看，“三性”实验的教学效果较好，尤其是对于学生能力的培养方面，作用更加显著。几年的教学实践表明，实验教学的改革，提高了学生学习的积极性和主动性，培养了他们发现、分析和解决问题的能力。

[关键词] “三性”实验；病原生物学；实验教学

[中图分类号] G424[文献标识码]C [文章编号]1673-7210（2011）03（b）-113-02

病原生物学是医学专业的一门重要基础课程，是临床医学与预防医学的基础课之一。近年来，病原生物学和临床医学、预防医学的联系日趋密切，新理论、新概念、新技术层出不穷，使得病原生物学理论发展非常迅速，然而目前病原生物学实验教学普遍滞后于理论课，存在着种种缺陷：实验教学模式单调，学生处于被动地位，难以激发其积极性和主动性；实验内容单一、缺乏综合性，不利于学生综合素质的培养[1-3]。随着教学形势和任务的改变，这种教学模式的弊端毕显无疑，严重影响了该学科教学质量的提高。

根据多年在一线教学的摸索，我们对病原生物学实验教学模式进行了改革探索，开设了“三性”实验。所谓“三性”实验，即综合性、设计性和探索研究性实验。“三性”实验的开设着眼于学生在学习了一定理论知识基础上为他们创造一定的科学研究环境和条件，让学生在研究某一问题的过程中融合所学知识，有目的地自主学习，培养科学的思维方式，使其由“知”转化为“用”，同时在用的时候，获得创新能力，提高自身的综合素质。以此推进实验教学改革，使实验室和实验教学真正成为实践能力和创新能力的培养基地[4]。

1 科研的初步训练

一般实验不要求学生查阅文献、分析资料，也不要求学生设计实验步骤，他们进实验室后只是按教师的板书或者实验教材上的步骤按部就班地完成操作，最后写出一篇模式化的实验报告。这种教学模式显然不能培养学生的科研能力。而“三性”实验则要求学生查阅文献，分析、汇总资料，在此基础上设计实验方案。从实验室准备到实验操作的每一个环节都要求学生自己完成，学生的科研能力得到了全程的训练。

2 综合能力的培养

一般学生在做实验时都是处于被动地位，因为实验原理由教师介绍，实验准备工作由实验带教老师完成，实验操作步骤也是现成的，甚至实验报告也是有固定模式可以套用的。在这种情况之下，学生根本不会主动去思考，不会主动去提出有关实验的问题，更不可能去主动分析和解决实验当中出现的问题。

而“三性”实验的开设，则实验的全过程都是由学生自己实施的，从头到尾出现的所有问题，都得由学生自己去想办法解决（带教老师只是提出指导性意见，具体由学生自己去解决）。在这样的过程当中，学生学会了发现、分析、解决问题的能力，乃至和其他同学的交流和协调能力也得到了大幅度的提高，这样学生的综合能力就得到了很好的培养。

3 科学思维的培养

一般上实验课，学生都是按章来进行操作，他们不会去深入探讨这个实验的设计思路。当出现实验不成功时，则把实验失败的原因归纳为自己的操作不当，不会去思考是否有其他因素的出现可以影响到实验结果，以致实验出现失败，不懂得去进行总结归纳，不会对失败的实验重新的来调整实验设计。

而用“三性”实验来操作，则不但要求学生自己设计实验思路，自己完成实验，当出现实验失败时，还得要求他们自己找出失败的原因，然后对整个实验过程进行重新的调整，有时甚至是重新的设计实验。在这样的调整过程中，学生的科学思维就得到了很好的训练。

4 “三性”实验课题的选择及操作

“三性”实验课题的选择，要根据学生已掌握的基础知识和已具备的实验能力，最好结合教师自己的研究课题来确定。课题的深度和广度都要有适当的考虑，还应该具有一定的实用性。如果选题太简单，则不能达到训练学生能力和思维的目的；如果选题太复杂，学生占用时间太多，就会觉得无从下手，同时也挫伤了他们的积极性。所以选题非常的关键，必须要符合学生及实验室的实际，能够使整个实验可以顺利的完成，使学生既感兴趣又长技能，并且还可以激发他们的创新思维和动手的能力。

我们根据学生、教师及实验室三方面的实际情况综合考虑，将“病原性细菌的培养与观察”作为综合实验的选题（学生自定培养细菌的种类）；将教师自身研究课题的内容作为设计性实验的选题范围（学生在此范围内自定题目与研究内容）；探索研究性实验课题则由学生自定（学生自身感兴趣而确实有能力完成的研究内容）。

为了不打乱正常的教学秩序，我们把“三性”实验的开设定在一学期病原生物学实验的中间，学生必须在两个月以内完成，而具体的操作时间则根据每组学生的具体情况由他们自由安排。“三性”实验需分以下三个阶段来实施：

第一阶段，学生根据选题，查阅文献、分析汇总资料，在此基础上设计实验方案，并将实验方案交教师审核，教师将意见反馈给学生，学生修改方案，直到方案切实可行。我们在每一学期的开始就将开设“三性”实验的选题方式和要求通知学生，要求他们利用课余时间查阅相关资料，了解所选课题的背景知识，着手考虑实验方案的设计。在“三性”实验开始操作前两周提醒学生，必须在这两周内向教师上交实验方案，经教师指导后完成实验方案的设计。

第二阶段，学生在实验室进行具体操作的安排，包括实验的准备（如实验室的消毒、各种试剂的配制等），实验步骤的操作，最后得出结果。教师根据每组学生上报的实验时间进行统筹安排，并在实验室、实验设备和实验试剂等方面给予学生保障，保证学生有做实验的充足条件。

第三阶段，同组学生汇总结果，进行总结讨论（可以邀请教师参加，但应注意“学生为主体”的原则，立足于启发引导，抓住关键时机进行指导）。最后，学生根据讨论意见，完成一篇科研论文。

5 “三性”实验的管理模式及实验论文的写作

“三性”实验实行学生自我管理的模式，将他们分为实验小组，每组4～5人，每组推选1位小组长，组长负责和教师进行沟通。每班成立一个以班长负责制的实验管理小组，成员为每小组的组长，负责安排相关同学配合教师完成以下工作：①实验前领取实验试剂和器具；②实验过程中实验室的水电、制品的安全、实验室的消毒、仪器使用和登记情况、实验操作台的清洁；③实验完成后消毒、整理用具和打扫实验室。

科学论文和实验报告都是科学实验的真实的记录和总结，但两者要求不同。实验报告只要求报告实验过程和结果，而科学论文则是总结科学实验结果的文献。大多数学生对如何写科学论文感到无从下手，因此教师应该对他们进行指导。首先，教师应指导学生查阅资料的方法、相关资料的刊物名称，并介绍几篇与选题内容相关的论文范例。同时，教师要将科学论文的写作要求详细而清晰地告诉学生。学生科学论文要在教师的指导下反复修改，力求实验结果详实、完整，表达准确，分析清晰透彻。

6 “三性”实验的评价及教学效果

对学生“三性”实验的评价应综合考虑方案设计、实验过程和课题论文3方面的因素给出成绩。实验设计方案和课题论文是按组为单位上交的，但要求对每位学生的分工予以说明，最后附上每位学生的总结、心得和自评报告。我们制定的评分标准见表1。

表1 实验评分标准

我们从2008级临床及检验专业学生开始，开展“三性”实验，截止到2010年第一学期，参加学生共计800人。我们对他们发出调查问卷800份，收回800份，分析结果见表2。从表2调查的结果来看，学生对实验教学改革的认识和态度较为积极，具有教强的自主学习意识和探索精神，并希望自己的实践能力和综合素质得到较好的培养，而“三性”实验的开设恰好地达到了这一目的。

表2 “三性”实验教学效果

7 “三性”实验实施过程中的问题及改进

“三性”实验教学模式尚处于摸索阶段，从教师和学生的思想认识到具体实施过程还存在着一系列问题。

从问卷调查结果来看，大多数学生对这一新型的教学模式感到兴趣盎然，积极性和主动性很高，也的确在实验中锻炼了他们的综合能力。然而部分学生对“三性”实验的重要性和意义认识不清，思维还停留在传统实验的模式中，碰到问题不主动去分析、解决，而是等待教师的解答或者依赖别的同学。因此，教师有必要在“三性”实验中改革对学生考核方式。教师在考核时不仅仅要看学生的实验设计和实验论文，更要加强考核他们在实验过程中的分析解决问题的能力以及和别的同学的交流和协调能力。

当然“三性”实验对教师的素质提出了更高的要求，要求教师理论知识较全面、丰富；要求教师对学科领域的研究进展有一定的了解；要求教师较全面地熟悉实验的技术操作工作，能指导学生实验。教师在实验前要花更大的工夫去备课，明确实验设计的目的和思路，预想实验中可能出现的问题和对策，同时要熟练掌握实验操作技术，能正确自如地指导学生。

8 实验过程中实验室的运行和管理

实验过程中常会出现实验室冲突、用品和仪器使用的混乱和短缺现象。教师和实验室人员必须相互协作，密切配合，开始实验前检测仪器，准备好学生所需的用品，以保证实验室的正常运行。另外，要加强学生的自我管理，仪器和用品必须有专人负责，使用前后都要登记仪器和用品的情况，做到责任到位。

“三性”实验的开设为学生提供了更多更广阔的创新空间，能有效地提高学生的综合素质。但是“三性”实验在教学的内容、形式、实施操作等方面还存在着许多值得我们探讨的问题。在以后的教学中，我们将继续不断的进行探索。

[参考文献]

[1]李艳红.细胞生物学和细胞工程实验教学的几点体会[J].实验室研究与探索,2004,23(7):65-67.

[2]张晓云,周汝滨,李永泉.细胞生物学教学改革的实践与思考[J].广东医学院学报,2004,22(1):30-31.

[3]张俭,刘胜贵.病原生物学实验课程的教改探索[J].黔东南民族师范高等专科学校学报,2005,23(3):71-72.

[4]曹中一.“三性”实验的内涵与特征[J].实验室研究与探索,2003,22(4):10-12.

[5]李韬,张树球,李曙波,等.“三性”实验在生物化学实验教学中的探索与实践[J].中国高等医学教育,2009,23(11):120-121.

[6]胡金霞,孔丽君,王桂兰,等.生物化学设计性实验教学的探索与体会[J].西北医学教育,2010,18(1):112-114.

（收稿日期：2010-12-29）

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