设计性实验在高职生物学实验教学中的应用

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本文为陕西省教育科学“十二五”规划2014年立项课题《高职医学生学竞争力培养研究》（编号：SGH140935）;商洛职业技术学院2015年教学改革研究课题《设计性实验在医学基础课实验教学中应用研究》（编号：2015JXKT12）

【摘 要】 本文以商洛职业技术学院 2014级高职护理专业学生为对象的实验结果显示：将设计性实验模式教学法应用于高职病原生物与免疫学实验教学中，实验组学生实验考核成绩明显高于对照组，在提高创新意识和创新能力、自主学习能力和科研能力，增强学生的团结协作精神等方面也明显优于对照组。但应用中也存在明显的不足，今后应注意加以改进。

【关键词】 设计性实验;高职护理专业;病原生物与免疫学;实验教学;应用

我国2010-2020年《国家中长期教育改革和发展规划纲要》关于职业教育的规划中有明确的阐述：职业教育要“着力培养学生的职业道德、职业技能和就业创业能力”，“满足经济社会对高素质劳动者和技能型人才的需要”。对于医学及护理相关类专业的学生来说，职业技能极其重要。为了增强学生的动手操作能力，职业院校为各类课程开设了配套的实验教学，但实验教学多为传统验证性实验，该实验教学模式已无法满足当今社会对高职医学生的要求。

设计性实验是指根据给定的实验目的，学生自行设计实验方案，组间讨论或与教师商讨优化方案，实施实验，分析实验结果，得出实验结论的探索性实验。[1]设计性实验给了学生创造的空间，设计的权利，把主动权交给了学生，从而可以有效地调动学生的学习兴趣，提高实验课的教学质量。同时可以很好地培养学生的创新意识，科研思维方式，为今后的工作打下坚实的基础。[2]笔者于2014年尝试对高职病原生物与免疫学部分实验引入设计性实验模式，达到较为满意的效果。现介绍如下。

一、对象和方法

1、对象

选取商洛职业技术学院2014级三年高护专业1-8班学生为研究对象，共计400人。均为女生，平均年龄20岁。

2、方法

（1）分组方法。采用整群抽样法随机选择2014级三年高护专业学生，用单纯抽样法随机抽取200人，并随机分为实验组100人，采用设计性实验模式教学。对照组100人，采用传统实验教学法教学。对两组同学的年龄、入校成绩、入校后各科成绩进行比较，两组无显著差异，具有可比性（P>0.05）。

（2）设计性实验模式教学法实施办法。首先优化实验内容，基本实验方法和技能的训练仍是微生物学实验课的重点，它可为学生今后面临的综合性设计性实验以及走入工作岗位打下坚实的基础。[3]因此我们安排在前4次实验将基本实验技能传授给学生，在此基础上实验教师在安排设计性课题，[4]对学生进行更为复杂的训练。在设计性实验实施环节，由学生自愿结合，分成若干个实验小组（4人一组），进行实施。具体方法是：在教师的指导下， 让学生查阅相关的文献资料， 设计实验方案，并分组讨论各自方案的可行性及优缺点，最终确定实验方案。由实验室老师准备相关的实验材料， 学生实施操作，记录每次实验的结果， 对实验结果进行综合性分析。实验过程中要求其小组中的每个成员都要服从组长的安排，井然有序，组间与组内要相互协调得当，做到井然有序，培养学生的团队合作精神。

（3）传统实验教学法实施办法 直接进行传统实验教学，即按讲授―示教―分组练习―总结四个环节进行实验教学。

3、考核[5]

课程结束后，对学生进行考核测评，测评方式主要包括两种：理论考核和操作考核，理论考核和操作考核各占50%，共计100分。

4、问卷调查

要求实验组同学填写关于设计性实验模式教学法的调查问卷。调查内容包括：学生对于设计性实验模式教学法的满意率、提高创新意识和创新能力、提高自主学习能力、提高学生的科研能力、增强学生的团结协作精神等方面的作用。调查问卷发放100份，回收有效问卷100份，有效回收率为100%。

二、结果

1、两组考核成绩比较（见表1）

表1 两组考核成绩比例〔n（%）〕

分组 人数 考核成绩

优秀 良好 及格 不及格

实验组 100

对照组 100 20（20） 64（64） 16（16） 0（0）

5（5） 52（52） 38（38） 5（5）

注：P

由表2可知实验组考核成绩优于对照组，有显著性差异（P

2、学生对设计性实验模式教学法的评价（见表2）

表2 学生对设计性实验模式教学法的评价

项目 赞同人数 比例（%）

提高学生的科研能力 92 92

提高自主学习能力 95 95

提高创新意识和创新能力 90 90

增强学生的团结协作精神 98 98

增加了学习压力 97 97

提高实验教学效果 98 98

对于设计性实验模式教学法是否满意 95 95

对学生满意度调查显示，学生对改革后的方法较为喜欢，认为设计性实验教给了自己充分展示能力的平台，很好地增强了学习的趣味性，能积极调动学生的参与情绪，从而让学生处于主动地位吸收基础专业知识。另外新实验教学的综合性、探索性、 启发性等特点可以很好地培养和提高他们分析、解决实际工作中遇到问题的能力，从而增强自身综合素质。

三、讨论

1、设计性实验模式教学法的优势

（1）设计性实验有利于提高学生的科研能力。在科研工作中能否做出成果，主要与三个因素有关：一是科研思维能力，二是科研条件，三是机遇。其中以科研思维能力最为重要。科研思维能力强的人，即使科研条件较差，也可做出成果。相反，科研思维能力差的人，即使科研条件好，也可能做不出成果。而设计性实验要求学生自己设计实验。在实验方案的设计过程中，学生要搜集、查阅各种资料，他们除了要学会充分利用学校图书资料及实验指导外，还要学习使用网络查找相关资料文献，通过了解、学习前人的实验方法，再结合现有的实验条件，亲自设计方案。整个过程使得学生接触完整的实验流程，对科学研究有了全面的了解，激发了学生进行科学探究的兴趣，为学生以后走上工作岗位，发挥科研能力有很好指引作用。

（2）设计性实验有利于提高自主学习能力。在设计性实验的研究方法制定过程中，学生必定会遇到一些不太懂的知识或问题，而这些问题不解决会阻止实验的下一个步骤，学生只有弄懂弄清楚每一个实验环节，每一个牵涉到的理论知识，才能保证实验方法的可行性和科学性。而在整个过程中，必然会促进学生对陌生知识的学习、讨论、消化等，使学生养成自己主动学习的习惯，进而提高学生自主学习能力。

（3）设计性实验有利于提高创新意识和创新能力。传统实验教学法容易僵化学生的思维，有误导学生实验只有一种做法之嫌。自主设计实验项目，提供创新和实践的空间。[6]在设计性实验过程中，前期学生需要查阅大量的相关资料，不同的资料可能会给学生展示不同的研究思路和研究方法，开阔了学生眼界的同时，也打开了学生的思路。另外学生将根据查阅的资料自己设计实验，并与教师的实验方法进行对比、讨论，让学生明白各类实验方法的优劣，清楚取舍各种实验方法的缘由，在不断优化实验技术的过程中，慢慢提高学生的创新意识和创新能力。

（4）设计性实验提高了实验教学效果。设计性实验，全程需要学生自己操作、实践，是从认知、技能、思想与情感、意识与意志及心理体魄等各方面对人才应有素质的要求。[7]实验最后的成功必须建立在理论知识熟悉、实验技能熟练、实验技术过硬、经受得住实验失败的基础上。因此学生要想获得正确的实验结果，就必须正确运用理论知识，提高自己的实验操作能力，这就发挥了学生自我督促的作用，从未有对老师督促产生逆反心理的现象出现，最终增强实验教学效果，为临床实践打下良好的基础。

2、设计性实验教学法的不足

对于高职院校来说，主要培养学生的实际操作技能，以及相应的科学素养。

但是由于学生底子差，论文撰写对学生来说有点难度， 所以教师对学生论文的撰写不能要求太高， 要循序渐进地进行;综合性、设计性实验在教学效果上较好，但却耗时费力，不仅对于学生，对于教师也是如此，因此一方面需要学生与各科教师之间进行协调，保证实验的顺利完成，一方面需要教师做好充足的准备，不断提高自己解决临时问题的能力，最终才能使设计性实验的教学效果锦上添花。

搞好病原微生物学实验教学改革，增强学生的临床实践能力和综合素质，满足新时代对人才的要求，是高职院校一项重要的课题。近几年来，许多高校都在致力于，以综合性研究型实验或科研课题的形式安排实验内容和顺序或压缩基础性实验、增加综合性实验课时的教学方式进行微生物学实验教学改革。[8]我们在实验教学过程中不断做一些新的尝试，取得一定成果，但依然还有许多问题需要进一步研究和解决。为此，我们会进一步探索，争取为高职教育改革贡献一点绵薄之力。

【参考文献】

[1] 孙艳影.设计性实验在病原生物学教学中的应用[J].齐齐哈尔医学院学报，2013（12）1816-1817.

[2] 王宁萍，周娅，王琦等.设计性实验在医学微生物学实验教学中的实践与探索[J].白求恩军医学院学报，2006（1）45-46.

[3] 南旭莹，陈海敏，王江，等.加强微生物学基本操作技能训练，提高学生的主观能动性[J].微生物学通报，2011（8）1278-1282.

[4] 杨淑凤，邓国英，刘欣.综合设计性实验在医学微生物实验教学中的应用[J].中国微生态杂志，2013（7）1454-1457.

[5] 张庆芳，迟乃玉.微生物学实验教学考核评价体系的建立及实施[J].微生物学通报，2009（9）1432-1435.

[6] 马红梅.以学生为本的微生物学实验教学改革探析[J].生物学杂志，2010（1）102-104.

[7] 姚谦峰，张荫.大学生创新素质培养模式探讨[J].西安建筑科技大学学报：社会科学版，2006（3）21-23.

[8] 金叶飞，尹军霞，沈国娟.微生物学实验与科研课题结合教学模式探索[J].实验科学与技术，2011（3）103-104.157.

【作者简介】

韩晓云（1984-）女，山西省运城市人，讲师，硕士研究生，研究方向：应用微生物.