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药理学虚拟设计实验教学的实践

来源:用户上传      作者:陈健文 皮荣标 李卓明 蒋建敏 刘培庆 李民 陈少锐

  [摘 要] 药理学实验是培养药学专业学生实践能力和创新思维的重要途径。我们尝试在实验课开展虚拟设计实验,在教学过程中应用了合作式教学和探究式教学等方法,既突出了教师的指导性又发挥和促进了学生学习的自主性、积极性,能有效加强学生的实验思维和方案设计的能力,收到了良好的教学效果。
  [关键词] 虚拟设计实验;合作式教学;探究式教学
  [作者简介] 陈少锐(通信作者)(1973—),男,江西龙南人,博士,实验师,研究方向:实验教学与实验室管理。
  [中图分类号] G642    [文献标识码] A    [文章编号] 1674-9324(2020)25-0383-02     [收稿日期] 2019-09-25
   药学学生走上工作岗位或继续读研究生深造,需要具备独立的实验设计和实验执行能力。药理学是药学的主干课程之一,是沟通药物应用、药物研究的桥梁学科。药理学实验是培养药学专业学生实践能力和创新能力的重要途径。如何激发学生的积极性和创造性,使其具有主动学习的态度,是创新教育和素质教育的要求,也是药理学实验教学改革的目标和方向。
  现阶段的药理学实验课程在实验内容的选择上,常缺少外延性的实验。大部分实验是按照书本的实验设计和实验步骤进行,缺少实验设计思维和方案设计的能力训练,虽然有一些探索性实验的开展,但该类实验的数量占整个实验课程比重小,而且受到一些条件的限制,如实验成本较高、授课课时限制、动物管理的限制、实验操作复杂等,无法开展课堂实验教学。此外一些较前沿的实验也难以在本科生中开展[1]。我们尝试在实验课开展虚拟设计实验。虚拟设计实验顾名思义是模拟研究,并不具体实施实验,其目的是根据基本的实验设计原则,采用科学的思维方法,学生自主设计较为完整的实验方案,从实验方法到最后的可能结果和按知识的逻辑得到的结论,探索某个方面的问题。对虚拟设计实验的评价不在于设计思想和虚拟结果的正确与否,而是通过这一过程熟悉规范化实验设计和实施,扩展学生知识面,激发创新思维,提供给学生更多的自我学习的机会,以综合反映学生的实验水平和学习水平。
  一、虚拟设计实验的基本环节
  虚拟实验设计由同学在业余时间完成,学生以3~4人为一个小组单位,学习了药理学实验设计的基本原则和设计思想后,小组采用自由选题的方式,以药理学知识为基本内容,可以围绕药物评价、药物机制研究、靶点确认、药效学比较、药物不良反应等相关领域和内容,并就研究背景、实验目的、实验内容和实验结果预测等方面进行实验设计,教师在整个过程中进行专业指导。完成虚拟设计实验后,在课堂上采用PPT答辩汇报的形式,阐述本组观点,汇报完毕后,教师和全班同学针对设计的各环节提问,由小组成员进行问题回答并讨论,考查同学对知识的理解和掌握。教师做出分析和点评,从PPT的制作,汇报内容的创新、合理性、可行性、逻辑性,以及同学的表达能力、回答问题反映出来的对知识的深度和广度的掌握,进行评价和评分。教师结合教学中的知识点,针对性剖析,解释相关概念和原理,引导学生正确分析自己的观点。该教学环节形式较新颖,受到学生的欢迎,也取得了良好的教学效果。
  二、虚拟设计实验中教学方法的应用
  在虚拟探索性实验设计的教学实施过程中,教学团队采用了多种教学方法、教学手段来保证教学过程的进行,以下就这些方面进行分析总结,以积累相關教学经验。
  1.合作式教学方法的应用。合作式教学就是指在教学过程中学生与学生之间、教师与学生之间、教师与教师之间以合作小组为基本组织形式,以个人的进步和小组目标的实现为评价标准,通过彼此积极协调的教学活动,从而达成教学目标的一种教学活动[2]。
  在目前的常规学习模式中,学生在多数课程的学习中都是个体化的学习,这种独立的学习方式往往忽略了合作意识。把学生组成合作小组,有利于增强学生之间的交往,培养团队合作精神。在虚拟设计实验教学过程中,合作式教学体现在多个方面并产生积极的教学效果。首先是小组成员的交流合作,小组形成一个团队,不同的个体通过承担不同的角色,明确各自的职责,发挥自身的优势,合作完成一个目标,使学生从中感受到个人的价值,有助于增强合作小组的凝聚力。
  合作式教学不仅体现在学生小组成员之间的合作,师生之间的沟通和合作也很重要。教师对学生的知识传输和信息反馈,正是教师引导教学过程的基本手段。老师作为小组的指导人员,共同参与了讨论,通过有效引领,引导学生把注意力集中在解决实验设计等关键的层面上。通过交流,老师更加了解学生兴趣和知识的薄弱点,从而不断改进教学手段和教学方法。教师和学生的合作交流环节,也是知识传授的过程。
  教学团队内教师之间的合作也非常重要。承担教学任务的教师团队首先构建虚拟实验设计的教学形式,统一教学样板,规范实验设计教学内容,制定评价指标、评估方式等,整体优化教学体系。在统一的教学方案指导下,不同的老师负责不同组别的同学进行虚拟实验设计。在团队内教师之间经验的交流和教师间的合作下,提高了整体的教学水平,推动了教师专业化的发展。
  2.探究式教学方法的应用。探究式教学概括来说就是在教师的启发指导下,学生自己通过阅读、观察、听讲、思考、讨论等途径去探究,主动获取或掌握相应的原理和结论的一种方法。探究式教学可以实现教学内容的拓展和教学空间的有效延伸[3]。
  结合药理学学科性质和特点,虚拟设计实验的理念和过程正是按照确定探究主题、设计探究方案、开展探究活动、交流与分享探究成果、对学生进行评价、教师引导学生总结几个阶段来进行,整个过程贯穿了探究式教学的理念。
  学生探究式学习活动和科学家的科学探究有所区别,它实质上是一种探究意识的培养,一种探究能力、思维创新方式的训练与提升。对虚拟设计实验教学活动的评价不在于设计思想和虚拟结果的正确与否,而是在整个过程中强调以学生为主体,以研究目标为中心,以虚拟研究为方法,以创新精神为重点,以过程体验为目的,以综合评价为手段,对学生的综合知识运用能力做出评估。“授人以鱼,不如授人以渔”,我们需要建立更适宜的教学方法和教学效果评价体系,从而激发学生的探究欲望,真正体现学生的主体地位。   三、虛拟设计实验存在的问题
  虚拟设计实验的开设是一种教学改革的科学实践活动,是一个不断完善、改进的过程。在教学实施中也遇到的一些问题,需要进一步的分析、思考和解决。①一些同学缺乏真正的科学探索和钻研精神,设计缺乏新颖性。针对这种情况,我们把综合评价分数计算为平时实验成绩,最后纳入实验成绩总分,以此来提高同学对设计实验的重视度和积极性。②少数实验设计不切合实际,追求“高大上”,比如盲目崇拜新技术、新方法和概念,但缺少基本的知识体系和思维逻辑支撑。解决的办法是教师从开始指导就考虑到可操作性和实际意义,选题尽量与理论课内容相关联,不应过度超出学生现有的知识水平。③一些学生整体探究能力较弱,其原在于学生信息收集获取能力弱,对相关领域的动态了解不够,发现和独立思考问题的能力不够,缺少归纳、演绎等思维能力的训练,需要进行各方面能力的培养和训练。
  四、小结
  不同的教学模式在教学过程中相辅相成、互相促进,共同在教学工作发挥作用。虚拟实验设计是对传统实验教学模式的发展和补充,虚拟设计实验教学环节中充分发挥了教师的指导性和学生的独立性、自主性、积极性。在各方合作的基础上,教师根据教学内容灵活采取教学方式,学生转变学习方式,积极投入,经历探究过程,收获探究经验,提升探究能力,达到了较好的教学效果。
  参考文献
  [1]吴宁,胡欣,吴遵秋,刘华,孙见飞.基于虚拟仿真平台引入综合性设计性实验项目[J].实验技术与管理,2017,34(4):6-8.
  [2]刘颖新,刘利利,陈斌,罗红梅.合作式教学、探究式教学和反思式教学的本质及其内在联系[J].药学教育,2015,31(4):54-57.
  [3]高春华,代春美,李繁,马雷.探究式教学法在生药学教学中的应用[J].卫生职业教育,2018,13(36):66-67.
   Abstract:Pharmacological experiment is an important way to cultivate students with practical ability and innovative thinking.The virtual design experiment is carried out in  experiment courses and in the process of teaching,and methods such as cooperative teaching and inquiry teaching are adopted.The teaching models not only highlight the guidance of teachers,but also promote students'  initiative and enthusiasm for learning,which can effectively strengthen students' experiment thinking and project design ability,and have achieved good teaching results.
   Key words:virtual design experiment;cooperative teaching;inquiry teaching
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