張建 王勇 續(xù)潔琨 韓琦 張潔 楊曉敏 郭冬青 王其艷 劉連起 王遙 石天嬌 屠蘅菁 劉佳 唐炳華 孫麗萍

摘要：目前，中醫(yī)藥院校生物化學(xué)實驗的傳統(tǒng)教學(xué)模式是以授課為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)（LBL）教學(xué)模式與以團隊為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)（TBL）教學(xué)模式為主，常常導(dǎo)致實驗教學(xué)停留在機械性操作-記錄結(jié)果-撰寫報告的簡單循環(huán)中，學(xué)生缺乏對于實驗內(nèi)容的深度探究和認識，無法達到培養(yǎng)創(chuàng)新科研型人才的教學(xué)目標。在中醫(yī)藥院校生物化學(xué)實驗教學(xué)中引入以案例為導(dǎo)向的學(xué)習(xí)（CBL）教學(xué)模式、以問題為中心的學(xué)習(xí)（PBL）教學(xué)模式、以資源為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)（RBL-1）教學(xué)模式和以研究為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)（RBL-2）教學(xué)模式，引導(dǎo)學(xué)生搜集資料、預(yù)習(xí)、參與實驗思路設(shè)計、構(gòu)想實驗實際應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生對于實驗原理、實驗操作、實驗結(jié)果的探究興趣，可以有效提升課堂質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維，實現(xiàn)生物化學(xué)實驗教學(xué)的最優(yōu)效果，促進創(chuàng)新型、復(fù)合型中醫(yī)藥人才培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：生物化學(xué);實驗教學(xué);以案例為導(dǎo)向的學(xué)習(xí);以問題為中心的學(xué)習(xí);以研究為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí);以資源為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)

中圖分類號：Q5-4;G642.4??? 文獻標識碼：A??? 文章編號：2095-5707（2021）05-0058-05

DOI： 10.3969/j.issn.2095-5707.2021.05.014??????? 開放科學(xué)（資源服務(wù)）標識碼（OSID）：

Thinking of Application of Multiple Teaching Modes in Biochemistry Experiment Teaching in TCM Colleges and Universities

ZHANG Jian， WANG Yong， XU Jie-kun， HAN Qi， ZHANG Jie， YANG Xiao-min， GUO Dong-qing， ???WANG Qi-yan， LIU Lian-qi， WANG Yao， SHI Tian-jiao， TU Heng-jing， LIU Jia， Tang Bing-hua， SUN Li-ping^*

（School of Life Sciences， Beijing University of Chinese Medicine， Beijing 100027， China）

Abstract： At present， the traditional teaching mode of biochemistry experiments is mainly based on LBL （Lecture-based Learning） and TBL （Team-based Learning） teaching modes in TCM colleges and universities， which often leads to the simple cycle of mechanical operations - recording results - writing reports. Students lack in-depth exploration and understanding of the experimental content， failing in achieving the teaching goal of cultivating innovative scientific research talents. The introduction of CBL （Case-based Learning）， PBL （Problem-based Learning）， RBL-1 （Resources-based Learning） and RBL-2 （Research-based Learning） teaching modes into biochemistry experiment teaching in TCM colleges and universities can instruct students to collect data， preview， participate in the design of experimental ideas and conceive the practical application of experiments， and stimulate students interest in the exploration of experimental principles， experimental operation and experimental results. In this way， the quality of classroom teaching can be effectively improved， students innovative thinking can be cultivated， the optimal results of biochemical experiment teaching can be?realized， and the cultivation of innovative and compound talents of TCM can be promoted.

Key words： biochemistry; experimental teaching; Case-based Learning; Problem-based Learning; Resources-based Learning; Research-based Learning

生物化學(xué)是由生理化學(xué)演變而來的一門科學(xué)，主要包括對生命化學(xué)物質(zhì)和生命化學(xué)過程的分子水平研究^[1]，將生物化學(xué)理論和技術(shù)應(yīng)用于中醫(yī)藥領(lǐng)域?qū)Υ龠M中醫(yī)藥發(fā)展具有至關(guān)重要的作用。例如，在中醫(yī)證候中必然存在著生物化學(xué)的變化規(guī)律，同時也需要生化指標加以量化;在中藥研究方面，中藥成分對生物大分子結(jié)構(gòu)及代謝存在影響。中醫(yī)藥要面向世界、面向現(xiàn)代化，需要與現(xiàn)代科學(xué)相結(jié)合，而生物化學(xué)與分子生物學(xué)正是實現(xiàn)這一有機結(jié)合的核心。生物化學(xué)是多數(shù)中醫(yī)藥院校的專業(yè)主干課程，實驗教學(xué)是該課程的重要組成部分。在基本操作實踐過程中，通過規(guī)范學(xué)生的實驗操作，培養(yǎng)學(xué)生嚴謹?shù)目茖W(xué)研究態(tài)度;通過驗證實驗引導(dǎo)學(xué)生進一步理解和思考課堂上學(xué)習(xí)的理論知識;通過綜合性實驗培養(yǎng)學(xué)生科研思維，并提高其分析問題和解決問題的能力。通過生物化學(xué)實驗課程的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生進行生命科學(xué)研究的基本能力^[2]。

目前，我國中醫(yī)藥院校生物化學(xué)實驗教學(xué)多采用以授課為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)（Lecture-based Learning，LBL）教學(xué)模式及以團隊為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)（Team-based Learning，TBL）教學(xué)模式，雖然能按部就班地完成基本教學(xué)任務(wù)，但是學(xué)生缺乏對于實驗內(nèi)容的深度探究和認識。根據(jù)《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》，高校應(yīng)當(dāng)探索、推行創(chuàng)新型的教育方式方法，將學(xué)生的科學(xué)精神、創(chuàng)新能力和創(chuàng)造性思維等放在突出培養(yǎng)的地位^[3]。生物化學(xué)實驗教學(xué)作為中醫(yī)藥院校培養(yǎng)創(chuàng)新型中醫(yī)藥科研人才的重要環(huán)節(jié)，亟需引入新的教學(xué)方法加以完善。伴隨著社會對具有自主學(xué)習(xí)能力的創(chuàng)新型、實用型醫(yī)學(xué)人才的需求增加^[4]，以案例為導(dǎo)向的學(xué)習(xí)（Case-based Learning，CBL）教學(xué)模式、以問題為中心的學(xué)習(xí)（Problem-based Learning，PBL）教學(xué)模式、以資源為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)（Resources-based Learning，RBL-1）教學(xué)模式和以研究為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)（Research-based Learning，RBL-2）教學(xué)模式已在歐美高等教育中廣泛運用^[5]，并開始逐漸進入我國醫(yī)學(xué)相關(guān)課程的課堂教學(xué)中，但尚未被廣泛應(yīng)用于中醫(yī)藥院校生物化學(xué)實驗教學(xué)。將以上4種教學(xué)模式引入中醫(yī)藥院校生物化學(xué)實驗教學(xué)可提升生物化學(xué)實驗課堂質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維，促進中醫(yī)藥科研人才培養(yǎng)。

1? 中醫(yī)藥院校生物化學(xué)實驗教學(xué)存在的問題

1.1? 教學(xué)模式格式化

中醫(yī)藥院校生物化學(xué)實驗教學(xué)模式基本沿襲傳統(tǒng)的教學(xué)方法，即LBL，隨著教學(xué)條件的不斷改善，逐漸引入了TBL，最終形成了上述2種教學(xué)模式的聯(lián)合教學(xué)法。該聯(lián)合教學(xué)法的教學(xué)活動主要包括以下幾個環(huán)節(jié)：⑴教師依據(jù)實驗指導(dǎo)手冊的內(nèi)容講解實驗步驟和方法，說明實驗原理;⑵學(xué)生以小組為單位，依據(jù)實驗指導(dǎo)手冊的實驗步驟進行實際操作，獲取實驗數(shù)據(jù)或現(xiàn)象;⑶按照模板撰寫實驗報告。這種模式的優(yōu)點在于講解全面、知識系統(tǒng)明晰、實操性強、信息傳授量大^[6]，有利于學(xué)生快速掌握實驗技能，培養(yǎng)學(xué)生的團隊合作能力。但其弊端也顯而易見，即在實驗過程中欠缺學(xué)生的主動思考與探究環(huán)節(jié)，過于格式化，教學(xué)深度不夠，難以有效引導(dǎo)學(xué)生形成基本的科研思維，更與培養(yǎng)創(chuàng)新型人才教學(xué)目標相違。因此，亟須探索并實踐新的教學(xué)模式以彌補傳統(tǒng)教學(xué)模式的缺點。

1.2? 教學(xué)內(nèi)容單薄化

生物化學(xué)實驗課程的基本原理中涉及較多的專業(yè)名詞，部分知識抽象晦澀，實驗操作步驟繁雜并具有一定的危險性。為了減緩學(xué)生的畏難情緒和保證實驗安全，教師講解內(nèi)容通常較多^[7]。因這些講解偏重基礎(chǔ)知識和基本操作方法，使教學(xué)內(nèi)容具有層次淺、容量大、理解性強的特點。但是，生物化學(xué)實驗教學(xué)不僅要培養(yǎng)學(xué)生的基本實驗技能，更要培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題、將理論付諸實踐的能力，進而提高學(xué)生的科研素養(yǎng)和創(chuàng)新意識^[8]，所以，其教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該是多維性的，應(yīng)較多關(guān)注實驗設(shè)計等環(huán)節(jié)，為培養(yǎng)學(xué)生的科研思維奠定基礎(chǔ)。

2? 4種教學(xué)模式的內(nèi)涵及實施特點

CBL教學(xué)模式最早被廣泛應(yīng)用于法律、商業(yè)教學(xué)領(lǐng)域，后續(xù)逐漸應(yīng)用于醫(yī)學(xué)教育中^[9]。CBL教學(xué)模式是以案例為核心，以問題為基礎(chǔ)，以學(xué)生為主體，以教師為主導(dǎo)的討論式教學(xué)方法^[10]，CBL教學(xué)模式常常作為LBL教學(xué)模式的補充，穿插在LBL教學(xué)中^[4，11]。在CBL教學(xué)階段，學(xué)生常采用逐步探索案例的方式進行學(xué)習(xí)，在課前需要預(yù)習(xí)相關(guān)章節(jié)知識，補充閱讀拓展材料，深度分析教學(xué)案例，課堂上的小組討論常從案例所涉及的某一個臨床問題開始，當(dāng)學(xué)生在討論中遇到無法解答的問題或者沒有進一步探究思路時，教師會提供幫助并針對性地布置一些思考問題供學(xué)生加深理解^[12]。

PBL教學(xué)模式以學(xué)生的認知心理學(xué)、信息加工心理學(xué)作為立足點，根據(jù)建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的“情境”“協(xié)作”“會話”和“意義建構(gòu)”學(xué)習(xí)環(huán)境中的四大要素，建立的以小組討論與自我指導(dǎo)學(xué)習(xí)進行醫(yī)學(xué)教育的教學(xué)方法^[10]。它通過架構(gòu)臨床、科研中的重點問題，要求學(xué)生在教師的引導(dǎo)下，借助自我學(xué)習(xí)和小組討論提出問題的解決方案，以達到深度學(xué)習(xí)的目的^[13]。教師可在授課前將問題發(fā)給學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生預(yù)習(xí)、解決問題。課堂上，先組織學(xué)生進行相關(guān)討論，再對問題進行全面分析，然后再進行相關(guān)理論的系統(tǒng)化學(xué)習(xí)^[14]。

RBL-1是在信息時代背景下，以e-Learning為主體，以信息科技為基礎(chǔ)的一種教學(xué)模式。學(xué)生通過收集各種信息資源開展實踐活動，在教師指導(dǎo)下通過對不同資源的有效檢索、側(cè)重學(xué)習(xí)、綜合評價和信息重組從而解決問題，進而建構(gòu)知識體系^[4]。

RBL-2以可塑性綜合實驗為載體，以問題探究為基礎(chǔ)，是一種致力于引導(dǎo)學(xué)生主動參與、具備高度開放性的科研創(chuàng)新型教學(xué)模式^[4，15]。首先由學(xué)生學(xué)習(xí)基本的理論知識，再根據(jù)所要探究的內(nèi)容進行選題和立項，建立科研小組，在充分討論和思考后自主擬定實驗方案、實驗內(nèi)容等并撰寫開題報告，最終按照計劃解決既定問題、完成既定目標^[16]。

3? 4種教學(xué)模式在生物化學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用思考

鑒于傳統(tǒng)LBL-TBL聯(lián)合教學(xué)模式單一且教學(xué)內(nèi)容單薄化，應(yīng)于生物化學(xué)實驗教學(xué)設(shè)計中創(chuàng)新性引入CBL、PBL、RBL-1、RBL-2教學(xué)模式，對引導(dǎo)學(xué)生進行深度思考，提高學(xué)生實驗操作規(guī)范，培養(yǎng)學(xué)生科研思維、創(chuàng)新思維具有重要意義。由教師在課前講解實驗原理、步驟和方法，學(xué)生以小組為單位進行實驗操作，在LBL-TBL聯(lián)合教學(xué)模式中滲入CBL、PBL、RBL-1、RBL-2教學(xué)模式，以關(guān)鍵問題引導(dǎo)、實驗自主設(shè)計、臨床結(jié)合探究、資源網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及信息檢索為核心進行教學(xué)設(shè)計。

3.1? 關(guān)鍵問題引導(dǎo)

關(guān)鍵問題引導(dǎo)的優(yōu)勢體現(xiàn)在以學(xué)生為中心，通過逐步探索、解析，獨立解決問題，充分培養(yǎng)其邏輯思維和綜合思維^[17-19]。在生物化學(xué)實驗教學(xué)中，結(jié)合實際教學(xué)情況，教師在課前向?qū)W生提出該實驗的關(guān)鍵問題，要求學(xué)生解決，引導(dǎo)學(xué)生思考，督促學(xué)生主動學(xué)習(xí)或復(fù)習(xí)重點內(nèi)容;在此過程中，學(xué)生需要回顧所學(xué)知識，閱讀文獻、資料，可以擴展知識面，深化生物化學(xué)基本理論知識學(xué)習(xí)，對所操作的實驗和原理有較為全面的掌握和較為深入的理解，而不是在課堂上只知操作，不知原理，更不知道如何聯(lián)系生物化學(xué)理論課所學(xué)知識。以“溫度、pH值對酶促反應(yīng)速度的影響”和“底物濃度、酶濃度對酶促反應(yīng)速度的影響”實驗為例，課堂教學(xué)中教師向?qū)W生提出“都有哪些因素可以影響酶促反應(yīng)速度”“如何通過實驗求得酶的特征常數(shù)K_m值、最適溫度以及最適pH值”等問題，學(xué)生回答后教師進行詳細擴展解答，由此在實驗課堂上，學(xué)生便可通過實驗操作進一步驗證或加深之前的理解，從而更好地掌握相關(guān)知識。

3.2? 實驗自主設(shè)計

實驗自主設(shè)計主要依托于RBL-2，充滿探究意義，重在創(chuàng)造民主寬松的學(xué)習(xí)氛圍，使學(xué)生的思維始終處于活躍、開放的敏捷狀態(tài)，擁有更多參與實驗探究的熱情，利于培養(yǎng)高端創(chuàng)新型人才，彌補當(dāng)前大學(xué)教育中狹窄化、技術(shù)化的傾向^[20-21]。在實驗開始前，教師告知學(xué)生實驗?zāi)繕?，要求學(xué)生依據(jù)實驗案例及所學(xué)知識自行設(shè)計實驗思路和實驗步驟。以“飽食和饑餓大鼠肝糖原含量的比較”為例，擬定命題“如何比較飽食和饑餓大鼠肝糖原的含量”，要求學(xué)生對實驗關(guān)鍵環(huán)節(jié)糖原溶液的制備及鑒定方法進行自主設(shè)計，并闡明實驗步驟背后的原理和理論。教師提供范例，組織同學(xué)進行比照反思、小組討論，完善已設(shè)計的實驗步驟，并與實驗講義中的實驗方法進行比較。通過多次這樣的實驗設(shè)計，可以使學(xué)生掌握基本的實驗設(shè)計方法、實驗實施原則、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，學(xué)生將逐漸擁有自主設(shè)計實驗的能力，對以后創(chuàng)新型科學(xué)研究至關(guān)重要。

3.3? 臨床結(jié)合探究

以臨床病例引導(dǎo)學(xué)生思考的教學(xué)模式，不僅可以幫助學(xué)生理解授課知識，增加學(xué)生的課堂參與感，也避免了持續(xù)理論授課給學(xué)生帶來的疲憊與抵觸，更重要的是在一次次的病例討論中，學(xué)生對于所學(xué)知識的運用會越加熟練，可以更好地將臨床思維由醫(yī)學(xué)生向醫(yī)生轉(zhuǎn)變^[22-23]。通過引導(dǎo)學(xué)生主動探索解決問題的方法，使其由被動聽講轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃铀伎?，切實提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)、溝通協(xié)作及理論聯(lián)系臨床的能力^{[6，24]}。在生物化學(xué)實驗教學(xué)中，由教師提供案例，引導(dǎo)學(xué)生對案例進行自主思考，組織學(xué)生進行相關(guān)討論，最后教師分析案例中涉及的生物化學(xué)知識點，在此過程中，可以很自然地將理論知識與案例相融合，促進學(xué)生學(xué)習(xí)。另外，在每次實驗結(jié)束后，教師可以要求學(xué)生思考該實驗在醫(yī)學(xué)臨床診斷或治療中的實際應(yīng)用。教師還可以進行階段性的病例教學(xué)討論課，通過提供貼合近期實驗內(nèi)容的病例，要求學(xué)生依據(jù)近期所做實驗設(shè)計相應(yīng)的診治方法，將枯燥、抽象的理論知識融入實際案例^[25]。以“血清蛋白醋酸纖維薄膜電泳”實驗為例，在實驗結(jié)束后，教師可以引導(dǎo)學(xué)生思考蛋白質(zhì)的電場行為、電泳分離相關(guān)的知識點，并進一步探究其在肝疾病、腎疾病及多發(fā)性骨髓瘤等臨床疾病中的應(yīng)用。通過這樣與臨床結(jié)合可以更好地幫助學(xué)生理解所學(xué)知識，并在今后的臨床技能學(xué)習(xí)中融會貫通、事半功倍。

3.4? 資源網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及信息檢索教學(xué)

在網(wǎng)絡(luò)信息時代，資源共享為教學(xué)提供了巨大便利，RBL-1教學(xué)模式除了基礎(chǔ)知識的傳授以外，可以培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)及獨立學(xué)習(xí)能力，使其成為能夠利用多種信息資源進行自我學(xué)習(xí)的終生學(xué)習(xí)者，具備獨立搜集、加工、評價、應(yīng)用信息以解決實際問題的能力^[26]。教師可引導(dǎo)學(xué)生自主進行實驗原理、方法等相關(guān)知識點的信息檢索，例如中英文數(shù)據(jù)庫文獻檢索、慕課視頻觀看等。學(xué)校也可以通過架構(gòu)相應(yīng)的資源網(wǎng)絡(luò)，普及信息檢索教學(xué)，為學(xué)生提供權(quán)威、便捷的學(xué)習(xí)資料，提高學(xué)生的信息檢索能力，使學(xué)生能夠用較短的時間獲取更多的優(yōu)質(zhì)資源，便于學(xué)生的課前預(yù)習(xí)、課堂討論及課后拓展學(xué)習(xí)。以北京中醫(yī)藥大學(xué)Blackboard教學(xué)平臺“飽食和饑餓大鼠肝糖原含量的比較”相關(guān)微課視頻為例，學(xué)生通過課前觀看微課，能夠快速掌握大鼠抓取的技巧、離心機的使用方法等^[27]，既可以保障實驗安全進行，還可以節(jié)省課堂教學(xué)時間，將課堂重點放到糖原提取原理等關(guān)鍵內(nèi)容上。在課后，學(xué)生也可以通過查詢中國知網(wǎng)等資源網(wǎng)站獲取有關(guān)糖原的最新研究成果，從而可以全面立體、接近臨床應(yīng)用地掌握糖原知識點。

4? 展望

為了適應(yīng)新世紀對于創(chuàng)新型、科研型、應(yīng)用型人才的需求，中國高等教育一直在尋求教學(xué)模式的變革，不再只關(guān)注教師講授的主導(dǎo)作用，更加重視學(xué)生自身認知主體的身份。這些體現(xiàn)在實驗教學(xué)中，便是不再局限于基本實驗技能的傳授，更傾向于通過實驗教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的科研思維，強調(diào)學(xué)習(xí)成果的應(yīng)用性。在中醫(yī)藥大學(xué)的生物化學(xué)實驗教學(xué)中，基于LBL和TBL傳統(tǒng)教學(xué)模式，創(chuàng)新性引入CBL、PBL、RBL-1、RBL-2教學(xué)模式，引導(dǎo)學(xué)生搜集資料、預(yù)習(xí)自學(xué)、參與實驗思路設(shè)計、構(gòu)想實驗實際應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生對于實驗原理、實驗操作、實驗結(jié)果的探究興趣，可有效提升課堂質(zhì)量、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維，順應(yīng)教學(xué)變革的理念，對于培養(yǎng)創(chuàng)新型、復(fù)合型的中醫(yī)藥人才具有深遠的意義。

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（收稿日期：2021-04-13）

（修回日期：2021-06-18;編輯：魏民）