摘要:在当今飞速发展的社会,对医学生的要求已不仅仅是扎实的理论知识,更要有过硬的动手动脑能力。开放性实验从设计实验,到独立操作,再到分析问题、解决问题,基本上由学生独立完成,不仅可以使学生在实验中加深理论知识的理解,又可培养动手能力和创新能力,提高自身综合素质。
关键词:开放性;创新;动手能力;综合素质
实验课的学习一方面为了让学生对理论知识有更深的掌握,另一方面可以让学生充分发挥主观能动性,锻炼动手操作能力。而实际上由于一般课程的安排,课堂上短短的时间,一般都由实验老师提前把试剂配置好,课堂上学生按照课本完成实验步骤,很难让每个学生的学习达到我们期望的效果。而开放实验室,鼓励学生在课余时间走到实验室中来,从实验设计开始,配置试剂到完成实验基本上由学生自己完成。在这个过程中,老师充当的角色只是在初期的设计方面给予启发,而在实验中的疑问,老师一般先不予解释,培养学生自解能力与创新能力,增加其学习兴趣,使其能把理论知识很好的应用到实验中去,应用到实践中去。
一、开放性实验的过程及效果
1.开放实验室的组织和实施
开放实验室项目涉及医学院各专业大二至大四的学生。在这里,学生是主体,一切依靠学生。学生们集思广益,自行制定方案,开展组织活动,有利于培养学生的组织能力和自学能力,在这里学生可以自由组合,让不同年级的学生一起讨论,实现了实验的延续性。
2.确立实验方案,做好实验前各项准备工作
(1)查阅文献。对于参加开放实验室的学生来说,我们要求对所做的实验相关背景知识和研究进展需要有一定程度的了解,这就需要学生在确立实验方案之前在网上或者图书馆查阅文献,找出有用的资料,对所需要开展的实验有详尽的补充。目的是使学生在查阅资料的过程中,对实验内容有较深刻的理解,更重要的是锻炼了学生查阅文献的能力[1]。
(2)确立实验方案,找出可能引起误差的因素。通过文献的查阅及教师以往的实验记录,开放实验室学生确立初步的实验方案。包括实验流程,实验中所需仪器的选择,试剂的配制方法及保存,实验操作最适条件,所需耗材数量,本次实验需配制试剂的量及是否可回收利用,试剂是否有毒,用后怎样处理等一系列问题。
3.正确使用实验室仪器,配制试剂
在学生掌握了实验原理、实验目的等实验有关知识后,便可着手配制试剂,试剂的好坏直接影响到实验结果。因为在实验课堂上,学生的试剂是由教师先前配制好的,所以学生在课堂上没有机会亲自配制试剂,而在一个实验过程中,配制试剂是至关重要的一个环节,不同试剂配在一起的时候,哪个先加,哪个后加,有些是有一定顺序的,比如纳氏试剂的配制。纳氏试剂是一种用氢氧化钠、碘化钾、碘化汞等药品配制的络合物,主要使碘化钾、碘化汞在碱性溶液中,形成[HgI4]2-,是一种用于测定空气中、水体中氨氮含量的试剂,在其配制过程中如果不注意技巧性,而把氢氧化钠、碘化钾、碘化汞称量完后直接于一个容器中搅拌,那么汞离子和氢氧根离子很容易结合形成氧化汞沉淀,而氧化汞是极难溶于水的物质,所以让其再与碘离子结合,形成[HgI4]2-的量大大减少,这不仅浪费药品,更大大减弱了试剂的效果。所以在配制纳氏试剂的过程中,应先让碘化钾和碘化汞溶解于少量蒸馏水中,然后把此溶液在搅拌中徐徐注入氢氧化钠溶液中。在这个过程中,也锻炼了学生分析问题、解决问题的能力。在配置试剂时,反复使用刻度吸管、加样枪、天平等仪器,这更使学生对仪器操作渐渐娴熟。
另外,学生在开放实验室中,对于上课没用到的仪器,需要自己看说明书,注意仪器使用的细则,如预热、调节、校准等都需要学生自己来完成,在使用的过程中,学生不仅了解了仪器的正确使用规程,还了解了仪器的设计原理,较以前仪器的先进之处,测量的时候出现问题是什么原因,适用范围及维修等。同时,也培养了学生严谨的工作作风和科学的学习态度。
4.结果分析及应用价值
开放性实验为学生提供一个学习的平台,在问题中总结经验,在一次次的失败中,分析原因。在很多生物化学和分子生物学等实验中,很多时候,在做实验的过程是不知道结果怎么样,只有结果出来之后,看到现象才能知道这次实验是否成功。不成功是什么原因,是试剂的问题,还是仪器的问题,或者是手法的问题,到底是试剂的原因,是配制的问题,还是试剂产地的原因。实验成功了,那么为什么做实验,这些实验可以应用到哪些方面,创造出哪些价值。这都需要学生在实验中积极思考。开放实验让学生充分发挥自己的主观能动性,主动去驾驭整个实验过程,学生在实验过程中处于主体地位,在主动、愉快的实验环境中充分发挥个性,在知识、能力、品格方面都得到提高[2]。
5.开放实验室成效
开放实验教学是教学改革的具体体现,既能充分利用实验室的空间和资源,又能充分调动和激发学生学习的主动性和积极性,进一步提高学生实际动手的操作技能,从根本上改变学生被动学习为主动求知,为社会培养出更多的全方位、高技能、高素质的有用人才[3]。
在这里师生以平等朋友式的关系,给同学自身的创新性和能动性提供广阔的空间,使他们有一个充分发挥想象力和自我表现的机会。
开放实验室能切实培养大学生创新能力和实践能力。为学生服务,以学生为本。具体体现以下几个方面:
(1)学生的主体性。在这里学生是主体,指导老师给予学生实验目的和要求。学生们组成一个团体,由实验设计开始,到实验准备、操作,再到分析结果,基本由学生独立完成,指导老师处于辅导地位。培养了学生团结协作能力与自主学习、科研能力。
(2)实践性。大学生通过参加创新活动,科研工作,亲历实践,其实践能力和创新能力得到提高。实践是创新的源泉。
(3)灵活性。在这里没有严格意义上的考试,对学生没有太大的心理压力,内容可多可少,实践可长可短,富有一定的弹性。
(4)开放性。开放性实验室不受教学计划、大纲的限制,在时间的开放上(周六、日,寒暑假,课余时间)和在内容上开放(预实验,科技创新,科研,创业大赛等)有利于学生综合素质和实践能力、创新能力的提高。
(5)趣味性。学生可自愿选择方式参加各组活动,有利于个性培养。
二、结语
通过开放实验室项目的开展,不仅提高了实验室设备的利用率,更从根本上调动了学生的积极性,让学生养成主动参与、主动学习、主动思考的习惯。开放实验室项目更加有利于突出研究探索,培养学生创新意识和能力;更加有利于突出综合设计和多元分析结合,提高学生综合科学素质;更加有利于突出知、情、意、能的高度综合,帮助学生取得创新成果并得到全面综合发展。
参考文献:
[1] 李少玲,张向红,刘凯,等.实施开放实验,提高学生素质[J].实验室研究与探索,2006,25(12):1569.
[2] 杨晓红,李聪敏,何炜,等.开放实验及其对本科实践教学的影响[J].西南农业大学学报(社会科学版),2007,5(6):149.
[3] 赵文敏,胡华,周怡.开放实验教学模式的研究与探讨[J].实验室研究与探索,2006,25(9):1117.
(作者单位:高 乐李旭霞大连大学医学院;曹平安大连大学附属新华医院)