時間：2023-06-13 16:14:47
序論：在您撰寫生物醫學科研課題時，參考他人的優秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發您的創作熱情，引導您走向新的創作高度。
關鍵詞：新課程；高中生物課堂；學生問題意識；培養研究
中圖分類號：G632 文獻標識碼：B 文章編號：1002-7661（2014）13-339-01
一、課題研究的背景
選題背景：新課程改革以來，課堂教學一直要求以學生為主體，通過如何讓學生發現問題、分析問題，通過問題去探索去解決問題，從而獲得知識，并學會學習，而在實際教學中，尤其在農村學校，缺乏真正意義上的師生問、學生問的互動與交流，缺乏通過學生自己的活動與實踐來主動獲取知識的機會，也很少有學生能真正根據自己的理解發表看法與意見，更談不上對現實情景提出自己的問題了。更有教師把學生視為知識的容器，只一味地灌輸教材、教案，偶有學生提問，他甚至視其為搗亂課堂秩序；最重要的一點，就是為了應試，學生在“書山題?！敝锌鄳?，無暇也無力深入思考問題。另外現在初中學生已經習慣于教師設計問題、提問題，學生被動回答教師的問題，缺少了主動參與、主動探索，合理交流，師生互動等情景。新的基礎教育課程改革十分重視學生分析問題和解決問題的能力的培養，它是本次課程改革的重點之一，也是各學科都在探究的話題，它是培養學生創新精神和實踐能力的重要途徑。因此培養學生的問題意識很值得我們去實踐中去研究。
二、課題的界定
1、新課程：新世紀之初，我國建國以來的第八次基礎教育課程改革，正以令世人矚目的迅猛之勢在全國順利推進，它將實現我國中小學課程
從學科本位、知識本位向關注每一個學生發展的歷史性轉變。新課程改革的核心是以學生的發展為中心。在學習方式上，要根據學生的心理發展規律，激發學生的學習興趣，鼓勵學生積極探究、與人合作，形成主動學習、合作學習的態度?！稑藴省分匾睦砟钪?，是倡導探究性學習。教學中，教師應該讓學生親歷思考和探究的過程，領悟科學探究的方法。教師對教學內容進行精心的分類設計，要在課堂教學的每個環節有意識地培養學生探究性學習的意識和習慣，營造“探究”的“問題情境”。
2、高中生物：國家規定的高中學科，大多省份使用的是人教版教材，有些省份也出版了不同的教材版本。但大致內容是一樣的。人教版教材共6冊，供高中學生使用。必修1、2、3為必學內容，選修1、2、3供學生自行選擇學習，高考生物一般是除選修1、3外的5冊作為考試內容。
3、問題意識：是指學生在對學習文本實施自主學習之后自發或自覺地提出在學習中遇到的自己不能解決和希望集體研討解決的問題的一種習慣。
4、培養學生問題意識：就是通過學習個案的集體解析逐步掌握發現問題提出問題的方式方法，逐步養成思考思辨探究的習慣。學會科學地提出問題，進而探究問題，以期解決問題。心理學研究表明，當人的大腦處于“問題”狀態時，其思維處于靈動、緊張、流動的狀態之中，具有敏銳的洞察力，能見人所不見，想人所不想。有時受某一現象啟發而頓悟，產生靈感。因此，問題意識的培養，是開發大腦潛能的重要途徑，它直接影響著人的發展進程和發展質量，是人實現自我發展和自我超越不可缺的重要因素。
5、高中生問題意識培養的研究：高中生為對象，以營造有利于學生個性化發展的氛圍和環境為前提，以學生的學習活動為載體，以引導學生發現問題、提出問題和解決問題為主要內容，以養成學生“敢想、善問、樂思”為歸宿。
三、課題的理論依據
1、《高中生物課程標準》的基本理念：“提高生物科學素養”是課程理念之首；“面向全體學生”是指既保證全體學生共同發展，又促進學生個性發展；“倡導探究性學習”是學生在科學探究中獲取知識，更是學會科學的方法和技能、科學的思維方式；“注重與現實生活的聯系”倡導學生在解決實際問題的過程中深入理解生物學的核心概念。
2、建構主義理論。建構主義認為，人的知識不是被動地接受的，而是通過自己的經驗主動地建構的。強調以學生為中心，強調學生是學習活動不可替代的主體，在學習活動中，學生具有主動選擇、發現、思考、探究、應答、質疑的需要與可能。這就要求我們在教學中必須要創設靈活多樣的問題，引導學生自主地思考問題，巧妙地啟發學生解決問題。從而讓學生自己去建構對知識的認識，建構知識的框架和知識體系，培養學生解決問題的能力。
四、課題實驗目標和內容
1、課題實驗目標
（1）培養學生的問題意識及學習興趣提高課堂教學效率。（2）培養學生如何尋找問題、發現問題，增強學生質疑能力，把思維的空間留給學生，培養學生的創新精神。（3）通過問題意識培養，開啟學生的思維之窗，使學生在學習中，能不斷形成問題，不斷提出有價值的問題。逐步在學習中不斷發現，不斷探索，成為學會學習的新型勞動者。
2、課題研究內容
（1）學生問題意識的現狀調查。（2）如何樹立與培養學生發現問題、提出問題的意識與能力研究。（3）學生課內外自學中問題意識萌發、發展的研究。
五、課題研究方法
1、運用觀察法、調查法。對學生進行學生問題意識的現狀問卷調查。通過在課堂中觀察教師的教學行為、師生互動情況、學生學習的表現，以獲得有關課題研究的資料。
2、個別訪談法。對學生進行訪談，以了解學生問題意識現狀及缺失的原因。
【關鍵詞】生物技術專業；醫學院校；課程體系
近些年，隨著科技的進步，生命科學飛速發展，生物技術在各領域展現出了無限潛力，社會關注度越來越高，被世界各國確定為21世紀科技發展的關鍵技術和新型產業?，F代生物技術與其他學科相互交叉融合，逐步形成了農業生物技術、醫藥生物技術和工業生物技術三個應用領域，其中醫藥生物技術領域由于和人類的生命安全關系密切，成為現代生物技術中最實用、最具發展勢頭的領域之一。
一、生物技術專業人才需求及各院校招生情況
隨著生物醫藥產業健康快速發展，以及新的理論技術不斷涌現，具有扎實理論基礎、較強探索精神和實踐能力的醫藥生物技術人才的需求也與日俱增。生物技術相關專業人才的社會需求有增無減，尤其是醫藥行業生物技術人才需求快速增長。為了更好的適應社會對生物技術人才的需求，教育部于1998年正式將生物技術專業列入理學本科專業目錄，主要培養應用型的專業技術人才。之后，很多院校都相繼開設生物技術專業，中國前300名大學中，具有生物技術專業的大學占到了33.7%。通過對生物技術專業在這300所大學不同類別的分布分析可以發現，生物技術專業在綜合類、理工類、農林類和師范類高校中設置的頻率較高，分別占相應各類高校總數的70.6%、70.8%、82.6%、97.3%。而我們通過前期統計，全國90所醫學本科院校，開設生物技術及相關專業的僅有28所，占31.1%，不及全國的平均水平。醫藥行業生物技術人才的供給遠遠小于社會需求。醫學院校生物技術專業與普通院校該專業人才培養目標有所不同，其特點體現在醫學知識和藥學知識與生物技術的深度交叉融合，因此醫學院校生物技術專業開設的課程也要反映相應的醫藥特色。但是，由于生物技術專業在國內相關院校的開設主要集中在綜合類、理工類、農林類和師范類高校，在醫學院校開設的相對較少，必然會導致教學模式和內容偏向于工業生物技術和農業生物技術的教學。體現在人力資源市場上就是醫藥生物技術人才的相對缺乏。面對大好形勢，高等醫學院校作為醫藥生物技術人才培養的主體，如何有針對性地進行專業人才培養方案和課程體系的建設，以培養與行業發展相適應的高素質專業人才，是關系到專業興衰成敗的關鍵課題。目前，醫藥生物技術的教學模式還存在一些缺陷，針對性的醫藥生物技術人才培養機制尚屬于探索階段。如果照搬其他院校的人才培養方案，就會導致學生能力的同質化嚴重，不能很好的與醫藥行業的職業崗位需求相吻合，學生的核心競爭力不足，從而造成就業困難。所以，迫切需要建設適合醫藥生物技術專業人才培養的針對性課程體系及人才培養方案。另外，生物技術是一門實踐性很強的學科，實踐教學是夯實理論知識和培養科研思維必備的手段。因此，在教學體系設計及教學過程中必須重視實踐教學，這對學生創新思維能力和實踐能力的形成具有重要的意義。
二、全國各高校生物技術專業開設課程分析
統計了全國21所高校生物技術專業所開設課程，其中包括4所醫學院校生物技術專業，統計分析結果如下：
（一）各校生物技術專業課程開設情況
從總體來看，各學校課程開設率較高的課程有細胞生物學、生物化學、醫學遺傳學，所統計所有學校均開設有以上三門課程；其次，開出率較高的課程有微生物學、分子生物學、基因工程、醫學統計學、生物信息學、免疫學等，下圖為所統計各學校開出率前21位的課程。
（二）醫學與非醫學院校生物技術專業課程開設情況對比
與非醫學院校相比，醫科學校生物技術專業中，各學校課程開設率較高的課程同樣有細胞生物學、生物化學、醫學遺傳學，統計的所有學校均開設有以上三門課程；除此之外，醫學類學?；蚬こ?、醫學統計學、生物信息學、免疫學、生物技術綜合性實驗、生理學、人體解剖學、藥理學、蛋白質工程等幾門課程開出率高。下圖為綜合所統計各醫科與非醫科學校課程開出率前20位的對比圖。從圖上可以看出細胞生物學、生物化學、醫學遺傳學、基因工程、醫學統計學等開出率兩類學校均較高，但是臨床醫學概論、病理學、藥理學、人體解剖學、生理學等醫學相關課程，非醫學院校均開設較少或未開設。
三、醫學院校生物技術專業課程體系建設思路
醫學院校生物技術專業在人才培養的過程中應注意醫學基礎知識與生物技術學科各課程間的交叉和滲透。所以在課程體系的建設上就應該與其他院校有所區別，具有自己的特色。除了生物技術專業必開的基礎課程及專業技術課程之外，具有醫學特色的相關課程也應該在課程體系的設計中，可以使學生將醫藥基礎知識更好地應用于醫學生物技術的實際工作中，更好地適應社會的需求，適應醫藥生物技術行業。因此，通過對其他醫學院校生物技術專業課程體系的學習以及近幾年的教學實踐探索，總結了一些本校生物技術專業課程體系建設的思路。
（一）合理選擇授課科目，突出醫學院校優勢
目標是培養出適合我國現階段實際需求，具備扎實醫藥生物技術理論基礎，熟練掌握各項實驗技能，能在醫藥、檢驗、食品等行業的企事業單位和行政管理部門從事與生物技術有關的科學研究、技術開發與服務等工作，以及在科研、營銷、第三方檢驗等領域從事研究助理、產品銷售、檢測試劑盒的設計開發與使用等工作的高級應用型專業人才。因此，我們的學生除了學習一般生物技術專業必須學習的理論知識，還要補充如臨床醫學概論、病理學、藥理學、人體解剖學、生理學、醫學遺傳學、醫學統計學等與醫藥生物技術相關的醫學類專業課，從而進一步提升醫學院校生物技術專業畢業生的就業競爭力。
（二）調整實踐教學模式，開設專業綜合實訓
生物技術專業涉及到的五大工程技術之間彼此交叉滲透，互為基礎。因此，生物技術實驗課程的設置必須打破傳統上每門課程單獨設立實驗的傳統，將本專業主干課程實驗根據內在聯系進行整合，單獨成課，設立一些綜合性實驗、實訓，而非簡單的課程實驗。綜合性實驗要求學生具備一定基礎知識和基本技能，因此一般在第三到第四學年開展。另外，綜合性實驗內容的設置還要能反映多門課程的綜合知識，最終達到對學生實驗技能和方案進行綜合訓練的目的。例如，我校開設了生物技術綜合實訓，該實訓共安排8周時間，分兩學期上完，每學期安排4周時間，中間不再穿插理論課學習，給予學生充分的實踐機會。該綜合實訓涉及基因工程各個方面，以蛋白藥物開發作為主線，包括蛋白藥物的克隆、表達、檢驗、純化、藥物活性的檢測等一系列醫藥生物技術操作環節。該實踐環節與真正蛋白藥物的研發生產相一致，使學生能將理論知識與實踐充分結合，與社會、行業接軌。另外，根據專業生物技術專業醫藥特色，開設病理檢驗、實驗動物學、抗體制備、臨床分子診斷、動物細胞培養等實驗，這些實驗除了培養學生基礎生物技術技能之外，加入醫學相關內容，使學生掌握交叉學科知識及技能，更適應社會對醫藥生物技術專業人才培養的需要，培養出的學生更適于快速發展的醫藥生物技術行業。
（三）根據市場需求，合理整合教學內容
在生物技術專業課程的教學中發現許多知識點在不同課程中重復出現，造成教學資源的浪費。另外通過對學生實習企業的調查，我們發現企業最需要那些實踐能力強、具有自主學習能力的畢業生，而我們的某些授課內容缺乏縱深性，對知識點的講解并不系統，存在理論與實踐脫節的現象。針對以上問題進行了教學內容的整合，減少理論教學時間，增加學生自主學習的比重，同時注重了某些理論知識與實踐的結合，有利于學生快速系統地建立知識體系。例如在“分子診斷學”授課中，增加遺傳病的介紹，如常見遺傳病的臨床特征、分子診斷手段以及基因治療等。除此之外，還可以在授課內容中加入臨床診斷試劑盒的研發、臨床生物技術檢測及基因診斷和基因治療方法等內容，以培養具有良好醫學基礎的生物技術專業人才，適應社會并服務于社會。生物技術尤其是醫藥生物技術方向在醫學領域的應用可以說改變了現代醫學的發展，但是對于醫學院校生物技術專業人才培養方案及課程體系的建設仍處于探索階段，因此目前對該專業人才培養模式及課程體系通過思考后進行有目的、有計劃的探索，能夠培養出與社會及行業、企業需求相適應的高素質的專業人才。
【參考文獻】
［1］郭弘藝，張旭光，邵露等.生物技術專業現狀淺析［J］.中國校外教育，2014（12）
［2］劉瑞珍，張蘭鳳，邱啟祥.醫學院校生物技術專業解剖學教學探究［J］.四川解剖學雜志，2014，22（2）
一、培養學生問題意識的意義
（1）有利于提高高職生物教學的效率
生物課堂中，學生對所學知識產生問題或困惑，進而向教師尋求問題的答案或者自己主動解決問題是非常好的現象，教師自然也是很喜歡提問的學生。生物課堂的效率和效果有多方面因素的影響，其中學生的問題意識培養是效率提升的極大原因。[1]學生的學習方法、學習習慣等能夠通過問題意識的培養逐漸得到調整，進而學生的學習成績則有所提升，則能夠證明課堂的效率是較高的。在課堂上，教師有意識地培養學生的問題意識，使得學生學習時有意識地去想生物中某一知識點的相關問題，學生在教師的幫助下可以對這一問題有深刻的認知，從而使得生物課堂教學的效率得以提升。
（2）有利于培養學生的創造力
我國高職教育的人才培養注重的是專業性和技術性，要滿足這兩個特點在很大程度上需要學生不斷進行創新創造，而培養學生的問題意識則是一個很好的切入點。如果學生具有問題意識，學生對所學知識進行的質疑則是創新創造的第一步，在這種質疑的情況下學生帶著強烈的好奇心去探究問題，假設學生獲得成功對學生的鼓勵則是非常大的，而學生的創造力不斷在解決問題當中得到鍛煉和培養。[2]因此，培養學生的問題意識能夠很好地鍛煉學生的思維，也能促進學生去創新創造。
二、培養學生問題意識的方法
（1）改變教學形式，激發學生的問題意識
現在的生物教學課堂仍然是以理論課為主，實驗操作課還是相對較少，這對于高職院校來說并不是很好的教學形式。[3]因為高職院校的特色就在于讓學生學到技術性的東西，讓學生具有較好的實踐動手能力，所以在教學形式可以做出一些改變，讓學生有更多的機會進行實驗。當然，增加實驗教學并不是說減少理論課程，而是將理論課的知識內容融入到實驗教學當中。學生進行實驗時，很容易發現理論知識與實際操作存在不同之處，進而產生困惑，形成問題意識。
例如，針對“對蝦的形態構造”這一內容，教師讓學生進入實驗室，并將實驗所需的材料下發給學生，學生先觀察對蝦的外在形態并做記錄。首先，在觀察對蝦的形態時，學生可以看到對蝦的附肢一共有19對。其次，這19對附肢的形態和功能分別是什么，學生通過仔細觀察，再結合教師適時的講解記錄下來。在實驗當中，存在與教師講解不相符的地方學生能夠及時地問身邊的同學、問教師。在開放式的環境下，學生的問題意識自然而然得到激發，發現許多問題，也有勇氣提出問題。依據直觀的實驗操作和教師及時的講解，學生對“對蝦的形態構造”這一內容更為了解，這與以往的課堂平面教學顯得更為立體，非常有利于激發學生的問題意識。
（2）營造民主的課堂氛圍，讓學生敢于質疑
生物課堂教學首先要讓學生對生物學習的重要性有一個了解，進而在課堂上鼓勵學生去質疑，有任何疑問可以隨時提出來。問題的關鍵是如何營造民主的學習氛圍，對此教師可以采取一些較為簡單的方法。例如，在課堂上教師與學生進行互動，偶爾用一些幽默的語言來調節課堂的氣氛，降低學生的上課壓力?；蛘呙鎸Σ幌矚g提問不喜歡回答問題的班級，教師可以嘗試用一種聊天的方式引導學生。其次，對于學生提出的問題盡量站在鼓勵的立場去評判和解答。例如，講到“基因、染色體”相關內容時，學生提出的一些類似“為什么我爸媽是單眼皮，我卻是單眼皮”這樣的問題，教師不要去嘲笑甚至嘲諷，而是回答學生的問題，并及時引入現下的相關知識。學生能夠提出許多問題教師應當感到高興，相反，學生若沒有問題才是最大的問題。營造民主的課堂氛圍，是有利于學生提問的，這也是培養學生問題意識的一種方式。
關鍵詞：高中物理；分組實驗；實驗能力
物理學科是三大基礎自然學科之一，也是一門以實驗為核心建立起來的學科，在物理教學活動中，物理學科概念的形成、規律的發現和論證都得益于實驗在背后的支撐，可以說，實驗教學是物理教學活動的靈魂[1
].與演示實驗不同，分組實驗是以學生為主導的實驗教學活動，學生是實驗的直接操作者，甚至是實驗的設計者.相較于教師，學生無論是在知識、經驗還是自我調控能力方面都存在很多的不足之處，再加上學生數量眾多，本身還存在較大的個體差異性，這樣就導致分組實驗的過程中容易出現各種各樣的意外狀況，從而導致分組實驗教學過程很難把握.為了保證分組實驗的有效開展，筆者認為應該注意以下幾個問題：
一、做好實驗課前的備課工作
相較于理論課教學，實驗教學的內容更加靈活，為了保證實驗課的順利開展，教師必須要在課前做更多的準備工作.在備課環節中，除了要備大綱、備教材、備學生，在實驗開始前，教師一定要親自動手做一做實驗.通過提前做實驗，教師不僅可以對實驗儀器進行檢測，同時，教師還可以對實驗過程中的一些重點、難點，以及容易出現問題的地方有所了解，然后再根據自己的備課情況進行針對性的實驗教學設計.例如，遇到一些實驗原理較為復雜的實驗時，為了讓學生能夠清楚的理解實驗原理，教師可以借助于版畫、視頻資料等手段幫助學生突破難點，如果遇到一些實驗儀器較為復雜的實驗時，教師可以提前詳細地給學生介紹一遍實驗儀器的基本作用以及使用方法.
二、指導學生做好預習工作
分組實驗的開展可以有效鍛煉學生的思維能力、動手實踐能力、觀察能力等多方面的能力，但反過來說，分組實驗本身的順利開展對于學生這些能力的要求也是相當高的，可以說，分組實驗是對學生一個綜合能力的考驗.學生要想在分組實驗中有好的表現，不做提前的預習工作是根本不可能的[2
].因此，教師要在開展實驗活動之前指導學生做好預習工作，詳細地給學生布置預習作業，這些作業內容要包括這樣幾個部分：熟悉實驗原理，設計好實驗布置，設計好實驗數據表格，準備和熟悉實驗器材等.為了引導學生對實驗進行更進一步的思考，教師還可以根據實驗給學生設計一些問題.例如，筆者在開展“探究勻變速運動的規律”的實驗之前，就給學生設計了這樣幾個問題：根據紙帶上的點能夠判斷出小車的運動形式嗎？說明一下分別在什么情況下小車做勻速運動、勻加速運動、勻減速運動、加速運動、減速運動？為什么可以把紙帶上任意一個點作為起點？如果是兩個連續的記數點，應該怎樣選擇？為什么要用打點計數器打五個點的總時間作為時間的間隔？如何通過紙帶上打下的點來計算加速度、即時速度？通過這些問題的提出，可以讓學生提前對實驗做到心中有數，這樣到了課堂上動手的時候，學生才能更加有信心.為了督促每個學生都能認真完成，教師還要對學生的實驗預習活動進行抽查，以便讓學生養成分組實驗前一定要進行預習活動的習慣.
三、實驗過程中注意共同指導和個別指導相結合
在分組實驗中，學生是實驗活動的主導者，教師要主動把主角的位置讓給學生，然而，這并不意味著學生在進行實驗的時候教師無事可做.在學生進行實驗操作的時候，教師要注意來回巡視，隨時了解學生的實驗狀況，如果發現很多學生在某一個或者某幾個問題上出現問題的時候，就說明這些問題屬于共性問題，需要集中進行指導.例如，學生在做“互成角度的兩個力的合成”的實驗時，筆者巡視一圈下來發現很多學生都沒有正確選擇彈簧測力計，并且在操作中不會確定力的方向，于是，筆者讓所有學生停下來，把以上兩個問題給學生統一講了一下，然后再讓學生繼續實驗，這就是共性指導.如果學生在實驗過程中出現一些個別的問題，教師還可以對學生進行具有針對性的個別指導.把共同指導和個別指導結合起來，使得教師的指導行為更加層次性，從而提升教師的指導效果.
四、重視實驗后的作業布置
在分組實驗結束以后，為了鞏固實驗成果，解決實驗過程中遇到的一些問題，教師一定要在實驗操作結束以后給學生布置一些課后的作業.例如，在做完了“互成角度的兩個力的合成”的實驗以后，筆者給學生布置了這樣一些作業：利用力的平行四邊行定則求出合力的圖解值，并通過比較實測值的大小和方向來驗證平行四邊形定則.總結一下實驗過程中的誤差來自于哪里，采取怎樣的措施可以盡可能的降低誤差？這些課后作業的布置，可以讓學生在實驗完成以后對實驗過程再進行深入而全面的思考，并對實驗過程中遇到的問題進行深入探究，這樣不僅可以讓學生進一步掌握該實驗，同時，在完成作業的過程中，還能夠促進學生進行二次學習和提高，使得實驗的效果得以鞏固和提升.
參考文獻：
[1] 李勤松.分組實驗教學在高中物理教學中的運用[J].數理化學習：高三版，2013
【摘要】
綜合設計性實驗可充分調動學生的積極性和主動性，對保證教學質量、提高教學效果起很重要的作用。加強綜合設計性實驗教學有利于培養學生的創新意識和創新能力。該文通過實例，介紹在醫學微生物學實驗教學過程中如何結合教師的科研課題來提高綜合設計性實驗教學質量，為構建創新性實驗教學模式探索一條切實可行的途徑。
【關鍵詞】 教學改革 綜合設計性實驗 科研課題
長期以來，我國高校對實驗教學重視不夠，強調理論知識的理解和映射，忽視學生綜合創新能力的培養，驗證性實驗多，聯系實際的綜合性設計性實驗少，實驗內容陳舊，同時各門課按自己課程的要求安排實驗，實驗之間特別是綜合性設計性實驗之間缺乏相互聯系與協調，學生在本科階段的學習與訓練難以形成方向與專長。這勢必削弱了學生對實驗課的興趣，抑制了學生主體意識和創新欲望，綜合與創造能力得不到培養。為此，教育部在《關于加強高等學校本科教學工作提高教學質量的若干意見》中指出：“高等學校要重視本科教學的實驗環節”，“開設一批新的綜合性、設計性實驗”。設計性實驗是培養學生綜合能力的重要途徑。本文從我院醫學微生物學實驗教學的建設中，圍繞如何通過結合科研課題來提高綜合設計性實驗教學質量這一課題，進行綜合設計性實驗教改探索。
1 綜合設計性實驗選題原則
綜合設計性實驗作為地方院校本科人才培養的一個重要環節，應著重于學生綜合運用知識與技能的培養，培養學生獨立分析與解決問題的能力。綜合設計性實驗的選題過小或過于簡單會失去設計性實驗的意義，難以達到培養學生綜合能力的目的；反之，題目選擇的過大或實驗指標過高，會使學生無從下手、望而生畏，從而喪失信心和勇氣，也不能達到設計性實驗的目的。選題的一般原則是根據教學大綱要求，結合理論教學內容，兼顧學科發展現狀與趨勢，選擇適當的題目，具體講要考慮以下幾個方面的原則。
1.1 難易適中性原則設計性實驗題目的難易程度要適中，大多數學生運用所學知識和實驗技能，通過查閱資料和教師的啟發性指導能在規定的時間內完成，同時要考慮實驗題目的層次性，使不同水平的學生在實驗題目的選擇上有一定的余地。
1.2 可行性原則確定實驗題目不僅要考慮理論上的可行性，還要考慮實驗條件的可行性，盡量選用實驗室已有的儀器設備和通用性的儀器設備。
1.3 探索性原則選題應具有一定的探索性，進一步為學生提供思考和創造的空間，調動學生學習的主觀能動性，通過查閱資料和動手、動腦而有所創新。
1.4 綜合性原則題目的選擇要注重學生已有的基礎知識和基本技能的綜合應用，達到進一步鞏固和掌握的目的，同時要理論聯系實際，提高學生分析和解決問題的綜合能力。
1.5 安全性原則不僅要考慮學生人身的安全，還要考慮儀器設備的安全，同時要盡量減少對周圍環境的污染和破壞。
2 結合科研課題開設綜合設計性實驗思路
根據教師申報的科研項目，選擇合適的科研課題，由課題主持人對課題按技術和功能進行細分，分解為若干個系列綜合設計性實驗題目，學生以5～6人為1個小組選擇其中的某個實驗題目進行查閱資料，并在此基礎上明確實驗原理，寫出實驗內容、方法、步驟，列出所使用的實驗儀器設備。教師根據學生提交的實驗方案，審查其合理性、可行性，對存在的問題進行糾正。學生再根據修改的實驗方案進行實驗。學生完成綜合設計性實驗后，對實驗得到的數據和結果進行分析總結，得出實驗結論，寫出研究報告，展示成果。最后由教師組織進行答辯，給出成績與評語。
3 結合科研課題開設綜合設計性實驗的優勢
3.1 有利于調動教師的責任心和積極性很多實驗研究需要花費大量的時間和精力，而教師又擔負著沉重的教學任務。如果把這些內容與學生實驗結合起來，就可以減輕教師的一些負擔，使他們能全心全意地指導和監督實驗全過程，避免出現任何差錯。另外，一般開設的開放性實驗的困難在于教師不能隨時到位進行指導，但若與教師自己的科研課題結合起來的話，教師就不會計較工作量的大小而盡量把工作做好，從而保證隨時到位對每個學生進行指導。
3.2 有利于提高學生的綜合素質，培養其科研興趣由于學生做出來的數據有實用價值，從而激發了學生的積極性和責任心，他們將所學專業知識應用于實際，經過認真操作實踐后，其基本技能得到很大提高。同時，由于是開放式，學生根據需要安排實驗時間，對影響實驗結果的關鍵環節可反復進行，從而會有更深的理解，使其綜合素質得以進一步提高。
3.3 有利于培養團結協作精神項目設計往往多人協作完成，結合科研課題進行綜合設計性實驗，這將極大地激發學生的創新熱情。從資料的查詢、項目的分工到實驗的操作都要求學生在整個設計過程中都具有良好的團結協作精神。每個學生都應熟悉整個科研項目的設計構想，知彼知己，明確自己的設計定位，在較完整理解實驗目標的基礎上有效開展綜合設計性實驗。
3.4 有利于開展科學道德教育
由于實驗進行得認真與否和教師的試驗結果有直接關系，所以容易發現學生在實驗過程中是否弄虛作假，編造數據，并針對這種現象進行科學道德教育，提高學生的科學道德水準，實現“教書育人”。
4 實驗改革設計實例
近年來，由于抗生素的廣泛使用導致耐藥菌種類越來越多，耐藥性不斷增強且播散迅速，甚至出現多重耐藥，一些表面看起來輕微的感染因缺乏有效藥物將可能致人于死地。因此，監測院內感染耐藥菌的發展趨勢，探討耐藥機制，對預防和控制耐藥菌的擴散有重要意義。為此，我們申報了“醫院感染細菌的分布及耐藥性分析”課題。結合該科研項目，我們將其按技術和功能進行分解為：①臨床標本病原菌的分離培養；②細菌L型的檢測；③抗生素敏感試驗；④β-內酰胺酶的檢測等幾部分，供學生進行綜合設計性試驗。
4.1 臨床標本病原菌的分離培養
病原菌的分離培養既是了解醫院感染細菌分布的重要步驟，也是分析各種細菌耐藥情況的先決條件。要求學生從醫院檢驗科收集糞便、尿液、膿液、血液等標本，通過自制的培養基進行細菌的分離培養，并對所分離到的細菌通過形態染色、培養特性、生化反應以及用特異性診斷血清做玻片凝集反應來進行鑒定。另外，經費充足還采用PCR、基因探針等分子生物學的方法或免疫標記技術鑒定細菌。
4.2 細菌L型的檢測細菌L型是指細菌在某些抗生素（如青霉素）等因素的作用下形成的一種細胞壁缺陷型細菌，其用常規方法培養不能生長，但在高滲環境中能夠存活并在一定條件下可引起尿路感染等疾病，故檢測細菌L 型對臨床診斷及合理用藥顯得尤為重要。將收集到的尿液或血液標本接種在自制的普通培養基、血平板和L型培養基上進行培養，其中對L型培養基應逐日在低倍鏡下觀察，發現“油煎蛋”樣或“顆粒型”菌落即涂片，革蘭氏染色及細胞壁染色鑒定。
4.3 抗生素敏感試驗
各種致病菌對抗生素的敏感性不同，且在治療過程中，細菌對藥物的敏感性又常發生改變而產生耐藥性，所以測定細菌對藥物的敏感性，在臨床治療中選擇用藥上具有重要意義。將分離出的致病菌接種在自制的培養基上，然后貼上含一定濃度的自制青霉素、鏈霉菌、紅毒素等藥物紙片，觀察不同藥物紙片在培養基上抑菌圈大小，并與標準菌株進行對照，從而判定細菌對藥物的敏感性。另外也可通過試管稀釋法、打孔法來觀察細菌對藥物的敏感性。
4.4 β-內酰胺酶的檢測
β-內酰胺酶是由金黃色葡萄球菌等多種細菌所產生的一種鈍化酶，其能裂解青霉素和頭孢菌素等β-內酰胺類抗生素的β-內酰胺環，使其變成無抗菌活性，從而表現為產酶細菌對這些抗生素耐藥。因此，檢測β-內酰胺酶可判定該菌對某些抗生素的敏感性。分離出致病菌后，根據文獻采用法酸度法、碘測定法或分光光度計法，檢測細菌β-內酰胺酶的含量，從而判定細菌對青霉素等抗生素是否產生耐藥性。上述實驗涉及到教學大綱所規定的學生應掌握的基本技能以及一些新知識的學習與應用，從選題的新穎性和難易程度而言， 都比較適合學生獨立工作能力的培養。該課題中涉及到的細菌形態學檢查方法(取材，涂片，染色，鏡檢)、細菌分離培養技術(培養基制備，細菌接種，生長現象觀察)、藥敏試驗、細菌生化反應、PCR技術等學生通過實踐完全有能力掌握，并且通過完成這些實驗可培養學生的無菌觀念，增強職業責任意識。
5 教學體會
教學與科研是相輔相成的，教師在以教學為主的同時確定一個穩定的研究方向，開展科學研究，一方面可以提高自身的學術水平，另一方面可以獲得許多與教學相關的信息，并可以把這些信息及時反饋到教學中去，充實和豐富了醫學微生物學實驗的教學內容，同時在教學過程中又不斷有新問題出現，提出新的要求，促使我們去搞科研，這就自然形成了教學與科研相互促進的良性循環，使基礎課教師既能同時上實驗課，又能讓學生參與一些科研工作。
醫學生物化學是一門為醫學院各專業開設的主干課程，是聯系基礎醫學與臨床醫學的重要學科，在醫學教學中具有重要作用。醫學生物化學實驗是一門可以自成體系，有其豐富的理論、技術內容的課程，在醫學生物化學教學中占有突出的地位，它不僅可以以生動形象的實驗現象幫助學生加深掌握醫學生物化學的理論知識，更重要的是讓學生掌握實驗中的各種技術的基本原理，掌握常規實驗儀器的主要性能與操作方法，培養學生在實驗過程中發現問題、思考問題、分析問題和解決問題的能力。
一、傳統的醫學生物化學實驗教學的弊端
我們以前進行的生物化學實驗，其實驗內容和考核方法都有弊端。
1.實驗內容弊端。我們以前給學生開設的實驗基本上都是驗證性實驗，一般是理論課講述了相關知識，接著安排這個知識點的實驗課。例如，理論課講述了蛋白質的理化性質，這次實驗課的內容就為“蛋白質的沉淀凝固”。課本上的理論都是前人的實驗結果，對于這樣的實驗學生認為缺乏挑戰性，實驗操作中也不主動思考。醫學生物化學實驗課程的驗證性實驗太多，不能很好地發揮學生的主觀能動性，也不利于學生思維能力和創造能力的培養。
2.考核方法的弊端。我們以前的醫學生物化學實驗考核成績主要是學生的實驗報告，忽略了學生在寫實驗報告的過程中存在抄襲現象。有的學生實驗操作能力很差，抄襲別人的實驗報告也可得高分。這種考核標準導致學生不重視實驗過程，只注重實驗報告的書寫，不利于培養學生的動手能力，不利于培養學生分析問題和解決問題的能力。
二、生物化學實驗教學改革
1.構建新的實驗教學內容。對實驗項目進行改革。我們以前醫學生物化學實驗內容：生物化學實驗的基本知識與基本技能、蛋白質的沉淀和凝固、雙縮脲法測定蛋白質的含量、還原糖含量的測定、氨基酸紙層析、尿淀粉酶活性的測定、血清尿素氮含量的測定、血清蛋白醋酸纖維素薄膜電泳、DNA的提取與鑒定、丙二酸對琥珀酸脫氫酶的抑制作用等。改革后的實驗內為：蛋白質含量的測定（考馬斯亮藍法）、氨基酸紙層析、酶促反應動力學實驗、丙二酸對琥珀酸脫氫酶的抑制作用、葡萄糖含量的測定（葡萄糖氧化酶法）、血清蛋白醋酸纖維素薄膜電泳、組織DNA的提取與鑒定、堿性磷酸酶提取與鑒定等。經過對實驗項目的改革，去掉部分淘汰實驗和部分驗證性實驗，增加了分子生物學實驗比例，增加了綜合設計性實驗項目。
綜合設計性實驗，就是在實踐教學中，教師提出實驗的總體要求，讓學生自己設計實驗。學生先進行分組，實驗小組的各成員經過查閱文獻資料、設計實驗所用試劑儀器、設計實驗步驟、進行預實驗、制作幻燈片、小組課堂匯報這樣的程序完成整個綜合設計性實驗。實驗成功了，學生會有極大的成就感；如果有些實驗不成功，帶教老師進行引導，分析失敗原因，再重復實驗。這樣，每位學生在整個實驗中一直處于主體地位，避免了個別學生不動手操作、抄襲實驗報告等不良行為，從而達到培養學生的創新意識，以及學生的動手、動腦能力的目的。
2.自編生化實驗指導教材。我們以前所使用的實驗教材有的內容目前已淘汰，有的內容不適合醫學生，因此，我們參考了周愛儒主編的《生物化學》，藥立波主編的《醫學分子生物學》，趙亞華主編的《生物化學與分子生物學實驗技術教程》，劉吉民主編的《醫學生物化學與分子生物學實驗教程》等，結合我校的實際情況，編寫了《醫學生物化學實驗技術》實驗講義。對醫學生物化學實驗的基本實驗內容進行精心的取舍，保留經典的實驗內容如葡萄糖含量的測定、氨基酸紙層析、血清蛋白醋酸纖維素薄膜電泳等外，增加了綜合設計性實驗如組織DNA的提取與鑒定、堿性磷酸酶的提取與鑒定實驗等的比例。這樣一方面學生可以掌握生物化學實驗的分光技術、層析技術、電泳技術等基本實驗技術，另一方面通過綜合設計性實驗培養學生的創新能力，提高學生的綜合素質。
3.讓學生自己準備實驗。傳統的生物化學實驗教學注重知識傳遞和操作能力的培養。上實驗時，老師先講實驗原理、操作步驟、可能出現的結果，準備好試劑，調試好實驗儀器，學生按部就班地操作即可，完全剝奪了學生的思維空間。讓學生自己準備實驗，學生可以全身心地投入到整個實驗的各個準備階段，例如試劑的配制、試劑的分裝、儀器的調試等，在準備的過程中會出現各種問題，學生們在老師的指導下就要去分析為什么會出現這些問題，如何去解決這些問題。學生自己準備實驗可以使學生獲得從書本上學不到的知識和能力，從實驗中得到更多的收獲。
4.先做后講。我們以前的實驗大多為驗證性實驗，一般是老師講完后學生再做，有時為了得到明確的實驗結果教師參與過多，學生對實驗印象不深。為此，我們決定采用先做后講的歸納式教學方法，這種方法更適用于綜合設計性實驗，讓學生一邊做實驗，一邊觀察討論，整個實驗做完后，讓學生總結規律，老師只做歸納性、提高式講解。這樣的教學方法可以引導學生感知知識的發生過程，體驗獲得真知的喜悅。
5.應用多媒體技術豐富實驗課教學。醫學生物化學這門課的知識很抽象，教師講課難度較大。多媒體技術通過文字、圖像、動畫和聲音等傳遞信息。應用多媒體技術進行醫學生物化學的教學，可以生動、形象地傳遞較多的知識，還可以幫助師生共同突破教學中的重點和難點，極大地提高教學質量。我們以前上實驗課時都采用黑板板書，操作也只做一些簡單的示范。由于班級人數較多，有一些學生看不到操作示范?，F在我們把多媒體技術也運用在醫學生物化學實驗課堂上，教師把實驗原理、實驗試劑、實驗儀器、操作步驟等做成幻燈片，比板書看起來更清晰，把實驗操作也錄成視頻，做實驗前先看一段實驗操作步驟的錄像，然后再操作，避免了學生看不到操作示范，這樣可提高學生實驗動手能力。
6.開放實驗室。為了提高學生的實驗操作能力，我們決定進行實驗室開放，便于學生進行綜合設計性實驗的預實驗及學生參與教師科研的實驗。（1）帶教老師給學生講解一些常用實驗儀器的使用方法及注意事項，例如：電子天平、臺式低速離心機、超低溫離心機、恒溫培養箱、水浴箱、電泳儀、烤箱、手提式不銹鋼消毒器、分光光度計、PCR儀等。由實驗技術人員管理、維護實驗室及其儀器。（2）實驗室開放時間：周一到周五從18∶00～22∶00，周六、周日全天開放。帶教老師和實驗技術人員輪流值班，隨時解決學生實驗過程中的問題。
一、對“假說―演繹法”的基本認識
在人類的發展史中，許多科學的結論都是運用“假說―演繹法”發現的。例如：牛頓創立光的顏色理論過程、凱庫勒提出苯分子的環狀結構、愛因斯坦相對論的提出和驗證過程，這些無不體現“假說―演繹法”在科學研究中的重要性。
假說是人們以一定的經驗材料和已知的科學事實為依據，以已有的科學推論和技術為指導，對未知的自然現象或事物產生的原因而作出的推測性解釋。
演繹是由前提必然得出結論的推理，或是從一些假設的命題出發，運用邏輯規則，導出另一命題的過程。也就是從普遍性的理論知識出發，認識個別的、特殊的現象的一種邏輯推理方法。
所謂“假說―演繹法”，是指在觀察和分析的基礎上提出針對性問題后，通過嚴謹的推理提出解釋問題的假說，根據假說進行演繹推理，最后通過實驗檢驗演繹推理得到預期的結果。如果實驗結果與預期結果一致，則假說成立；反之，假說不成立。
“假說―演繹法”的一般步驟為：發現問題提出假說演繹推理預期結果實驗結果與預期結果是否吻合得出結論。
二、高中生物課本中“假說―演繹法”典型課例
在《遺傳與進化》模塊中，關于“假說―演繹法”的相關素材較多，這些內容主要集中于模塊二的第1到第4章，如基因與染色體關系的探究歷程，DNA分子的結構、復制方式及中心法則的提出與證實，遺傳密碼的破譯?！凹僬f―演繹法”的最典型教學素材，莫過于孟德爾雜交實驗中豌豆的一對相對性狀的雜交實驗。下面以此為例，談談如何運用“假說―演繹法”提高學生的生物科學素養。
1.觀察實驗，發現問題。
以孟德爾一對相對性狀高莖和矮莖為研究對象，展示孟德爾的雜交實驗過程圖，由學生依圖講解實驗操作流程。在此過程中，學生時不時地會用到生物學的一些基本術語，如雜交中的正交、反交，生物學基本概念，如自交，以及豌豆雌雄同花植物如何進行異花授粉。這些實驗操作表述，無形中激發了學生的好奇心，有利于培養學生的語言表達能力和理解能力。在教師的引導思考下，學生會對該圖解提出各種各樣的疑問，如“為什么親本無論正交還是反交，后代都表現為高莖呢？矮莖性狀就消失沒有了嗎？”“為什么子二代中又出現了矮莖？”這些問題的提出，有利于培養學生的問題意識，給予學生發散思維、啟用已有知識的空間，有利于學生理解孟德爾的科學研究方法。
在學生的質疑聲中，教師提醒學生，不能停留在實驗現象的觀察和描述上，對數據進行處理是否會有新的發現？在老師的啟發下，學生嘗試分析子二代中高莖787株，矮莖277株，兩者的數據比值為2.84倍，單獨看該數據沒什么特別之處，當我們把豌豆的其他6對相對性狀的雜交實驗數據一起投影時，原本沉寂的學生一下子豁然開朗，課堂氣氛活躍起來，子二代的性狀分離比都約為3∶1，這一結果引發了學生新的疑問，為什么會出現這種現象呢？該如何解釋呢？
在以上引領學生觀察并分析孟德爾一對豌豆雜交的實驗中，學生從中發現問題到最后提出問題，離不開數學統計的科學方法和堅持不懈地追求科學真諦的執著精神。
2.根據問題，作出假說。
圍繞發現的問題，給一定時間讓學生進行討論，提出各種可能的假說，在教師的引導下，保留部分較合理的假說，其中具有代表性的黑板上加以保留，如“生物的性狀是由基因決定的，顯性性狀由顯性基因控制（用大寫的字母表示，如D），隱性性狀由隱性基因控制（用小寫的字母表示，如d）”。當學生用自己的假說解釋豌豆高莖和矮莖的雜交實驗時，會面臨新的難題，如個體的基因型該如何表示，其產生的配子中的基因又該如何表示等一系列的問題。在這些新的問題串中，要求學生不斷提出新的假說，才能解釋這對相對性狀的雜交實驗中出現的現象。在老師的引導下，學生對假設進行了必要的補充：“豌豆體細胞中的基因是成對存在的，因此純合的高莖表示為DD，純合的矮莖表示為dd?！薄霸谛纬膳渥訒r，成對的基因又是彼此分開的，故配子所含的基因要么是D，要么是d?！薄霸谑芫珪r，雌雄配了結合又是隨機的，D的雄配子可以與D的雌配子相結合，也可也d的雌配子相結合?！痹谶@些增設的假說基礎上，就能完整地解釋孟德爾的雜交實驗現象了。
提出假說這一環節，要求學生有足夠的睿智，敢于大膽猜想、質疑，敢于沖破傳統觀念，敢于創新，這與培養學生的科學素養息息相關。當學生用提出的假說圓滿地解釋豌豆雜交實驗時，學生會異常興奮，由此而倍感喜悅。
3.演繹推理，求證假說。
在學生享受成功的快樂時，老師不忘提出新的問題：“雖然假說很完美，但作為一條科學結論，還為時太早，如何才能證明你的假說是對的呢？”在當今生物科技發達的年代，學生首先想到的是能否用現代儀器設置（如顯微鏡）直接觀察染色體，甚至其上的基因，只要能看到體細胞中基因成對存在和配子中基因成單存在，就能直接證實假說的成立。這種邏輯思維未嘗不可，這就是《遺傳與進化》模塊為什么要將“基因和染色體的關系”章節放在“遺傳因子的發現”章節后面的真正意圖，目的是排除學生用現代科技手段，包括分子生物學的手段直接定位基因的位置所在。更何況，基因在顯微鏡下是無法直接區分出來的，這給直接證明帶來了困難。這時，就得借助于邏輯推斷的力量，利用“假說―演繹”等邏輯推斷的思路間接證明可觀察的現象，最終將假設肯定化。因此，“假說―演繹法”不愧為間接證明的好辦法。
演繹推理假說的成立，要抓住問題的核心和假說的要點，在老師參與學生討論、引導學生拓展思維空間的同時，不忘提醒學生：“能否用該假說來推測其他實驗結果，如果實際操作結果與你的預測完全吻合，則說明我們的假說成立，反之則不成立?！睂W生在教師的啟發下，開始進入新一輪的探究，尋求支撐假說的實驗方案，嘗試各種豌豆最佳的類型，如DD與DD自交方案、dd與dd自交方案、Dd與Dd自交方案、DD與dd雜交方案、Dd與dd測交方案。在學生激烈討論的同時，教師要隨時把問題聚集在證明假說的核心上，孟德爾演繹推理的要點，其實就是要證明子一代的基因型是否為Dd，本質就是測交，所有純合子的自交，后代都是純合子，豌豆在自然界中自身的現象，無法證明假說的合理；而雜合子（Dd）的自交，本身就是假說產生的實驗基礎，不能用自身產生的推斷證明自身的對錯。因此，對最佳的實驗方案（測交方案）進行演繹推理：子一代的基因型如果為Dd，則產生的配子D和d的比為1：1，dd產生的配子就一種d，雌雄配結合又是隨機結合的，因此產生的后代性狀分離比為1高：1矮。如果推理成立，則實際操作結果與推理相吻合。
4.操作實驗，得出結論。
限于時間，課堂教學無法直接進行豌豆的種植實驗，我們展示了孟德爾的測交實驗結果，統計得到64株后代中，有30株為高莖，34株為矮莖，兩者的性狀分離比接近于1 ∶ 1。因此，結果與預測完全符合，從而驗證了假說的成立，最終得出了結論。
通過一對相對性狀的研究學習，學生深刻領會到孟德爾超乎常人的思維方式和獨特的數據處理方法。即使我們提出的假說不是那么完整，即使提到孟德爾提到的一項，我們都會感到無比欣慰，因為孟德爾的成功是他8年鍥而不舍追求的結果，我們只用了幾節課的時間，就領會到了“假說―演繹法”的精髓。它的真正好處在于促進了學生感悟創新科學研究的方法，培養了學生探究生物科學的能力，激勵了學生勇于探索、熱愛科學、大膽創新、鍥而不舍的精神。
