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关键词：新课程；高中生物课堂；学生问题意识；培养研究
中图分类号：G632 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2014）13-339-01
一、课题研究的背景
选题背景：新课程改革以来，课堂教学一直要求以学生为主体，通过如何让学生发现问题、分析问题，通过问题去探索去解决问题，从而获得知识，并学会学习，而在实际教学中，尤其在农村学校，缺乏真正意义上的师生问、学生问的互动与交流，缺乏通过学生自己的活动与实践来主动获取知识的机会，也很少有学生能真正根据自己的理解发表看法与意见，更谈不上对现实情景提出自己的问题了。更有教师把学生视为知识的容器，只一味地灌输教材、教案，偶有学生提问，他甚至视其为捣乱课堂秩序；最重要的一点，就是为了应试，学生在“书山题海”中苦战，无暇也无力深入思考问题。另外现在初中学生已经习惯于教师设计问题、提问题，学生被动回答教师的问题，缺少了主动参与、主动探索，合理交流，师生互动等情景。新的基础教育课程改革十分重视学生分析问题和解决问题的能力的培养，它是本次课程改革的重点之一，也是各学科都在探究的话题，它是培养学生创新精神和实践能力的重要途径。因此培养学生的问题意识很值得我们去实践中去研究。
二、课题的界定
1、新课程：新世纪之初，我国建国以来的第八次基础教育课程改革，正以令世人瞩目的迅猛之势在全国顺利推进，它将实现我国中小学课程
从学科本位、知识本位向关注每一个学生发展的历史性转变。新课程改革的核心是以学生的发展为中心。在学习方式上，要根据学生的心理发展规律，激发学生的学习兴趣，鼓励学生积极探究、与人合作，形成主动学习、合作学习的态度。《标准》重要的理念之一，是倡导探究性学习。教学中，教师应该让学生亲历思考和探究的过程，领悟科学探究的方法。教师对教学内容进行精心的分类设计，要在课堂教学的每个环节有意识地培养学生探究性学习的意识和习惯，营造“探究”的“问题情境”。
2、高中生物：国家规定的高中学科，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。但大致内容是一样的。人教版教材共6册，供高中学生使用。必修1、2、3为必学内容，选修1、2、3供学生自行选择学习，高考生物一般是除选修1、3外的5册作为考试内容。
3、问题意识：是指学生在对学习文本实施自主学习之后自发或自觉地提出在学习中遇到的自己不能解决和希望集体研讨解决的问题的一种习惯。
4、培养学生问题意识：就是通过学习个案的集体解析逐步掌握发现问题提出问题的方式方法，逐步养成思考思辨探究的习惯。学会科学地提出问题，进而探究问题，以期解决问题。心理学研究表明，当人的大脑处于“问题”状态时，其思维处于灵动、紧张、流动的状态之中，具有敏锐的洞察力，能见人所不见，想人所不想。有时受某一现象启发而顿悟，产生灵感。因此，问题意识的培养，是开发大脑潜能的重要途径，它直接影响着人的发展进程和发展质量，是人实现自我发展和自我超越不可缺的重要因素。
5、高中生问题意识培养的研究：高中生为对象，以营造有利于学生个性化发展的氛围和环境为前提，以学生的学习活动为载体，以引导学生发现问题、提出问题和解决问题为主要内容，以养成学生“敢想、善问、乐思”为归宿。
三、课题的理论依据
1、《高中生物课程标准》的基本理念：“提高生物科学素养”是课程理念之首；“面向全体学生”是指既保证全体学生共同发展，又促进学生个性发展；“倡导探究性学习”是学生在科学探究中获取知识，更是学会科学的方法和技能、科学的思维方式；“注重与现实生活的联系”倡导学生在解决实际问题的过程中深入理解生物学的核心概念。
2、建构主义理论。建构主义认为，人的知识不是被动地接受的，而是通过自己的经验主动地建构的。强调以学生为中心，强调学生是学习活动不可替代的主体，在学习活动中，学生具有主动选择、发现、思考、探究、应答、质疑的需要与可能。这就要求我们在教学中必须要创设灵活多样的问题，引导学生自主地思考问题，巧妙地启发学生解决问题。从而让学生自己去建构对知识的认识，建构知识的框架和知识体系，培养学生解决问题的能力。
四、课题实验目标和内容
1、课题实验目标
（1）培养学生的问题意识及学习兴趣提高课堂教学效率。（2）培养学生如何寻找问题、发现问题，增强学生质疑能力，把思维的空间留给学生，培养学生的创新精神。（3）通过问题意识培养，开启学生的思维之窗，使学生在学习中，能不断形成问题，不断提出有价值的问题。逐步在学习中不断发现，不断探索，成为学会学习的新型劳动者。
2、课题研究内容
（1）学生问题意识的现状调查。（2）如何树立与培养学生发现问题、提出问题的意识与能力研究。（3）学生课内外自学中问题意识萌发、发展的研究。
五、课题研究方法
1、运用观察法、调查法。对学生进行学生问题意识的现状问卷调查。通过在课堂中观察教师的教学行为、师生互动情况、学生学习的表现，以获得有关课题研究的资料。
2、个别访谈法。对学生进行访谈，以了解学生问题意识现状及缺失的原因。
【关键词】生物技术专业；医学院校；课程体系
近些年，随着科技的进步，生命科学飞速发展，生物技术在各领域展现出了无限潜力，社会关注度越来越高，被世界各国确定为21世纪科技发展的关键技术和新型产业。现代生物技术与其他学科相互交叉融合，逐步形成了农业生物技术、医药生物技术和工业生物技术三个应用领域，其中医药生物技术领域由于和人类的生命安全关系密切，成为现代生物技术中最实用、最具发展势头的领域之一。
一、生物技术专业人才需求及各院校招生情况
随着生物医药产业健康快速发展，以及新的理论技术不断涌现，具有扎实理论基础、较强探索精神和实践能力的医药生物技术人才的需求也与日俱增。生物技术相关专业人才的社会需求有增无减，尤其是医药行业生物技术人才需求快速增长。为了更好的适应社会对生物技术人才的需求，教育部于1998年正式将生物技术专业列入理学本科专业目录，主要培养应用型的专业技术人才。之后，很多院校都相继开设生物技术专业，中国前300名大学中，具有生物技术专业的大学占到了33.7%。通过对生物技术专业在这300所大学不同类别的分布分析可以发现，生物技术专业在综合类、理工类、农林类和师范类高校中设置的频率较高，分别占相应各类高校总数的70.6%、70.8%、82.6%、97.3%。而我们通过前期统计，全国90所医学本科院校，开设生物技术及相关专业的仅有28所，占31.1%，不及全国的平均水平。医药行业生物技术人才的供给远远小于社会需求。医学院校生物技术专业与普通院校该专业人才培养目标有所不同，其特点体现在医学知识和药学知识与生物技术的深度交叉融合，因此医学院校生物技术专业开设的课程也要反映相应的医药特色。但是，由于生物技术专业在国内相关院校的开设主要集中在综合类、理工类、农林类和师范类高校，在医学院校开设的相对较少，必然会导致教学模式和内容偏向于工业生物技术和农业生物技术的教学。体现在人力资源市场上就是医药生物技术人才的相对缺乏。面对大好形势，高等医学院校作为医药生物技术人才培养的主体，如何有针对性地进行专业人才培养方案和课程体系的建设，以培养与行业发展相适应的高素质专业人才，是关系到专业兴衰成败的关键课题。目前，医药生物技术的教学模式还存在一些缺陷，针对性的医药生物技术人才培养机制尚属于探索阶段。如果照搬其他院校的人才培养方案，就会导致学生能力的同质化严重，不能很好的与医药行业的职业岗位需求相吻合，学生的核心竞争力不足，从而造成就业困难。所以，迫切需要建设适合医药生物技术专业人才培养的针对性课程体系及人才培养方案。另外，生物技术是一门实践性很强的学科，实践教学是夯实理论知识和培养科研思维必备的手段。因此，在教学体系设计及教学过程中必须重视实践教学，这对学生创新思维能力和实践能力的形成具有重要的意义。
二、全国各高校生物技术专业开设课程分析
统计了全国21所高校生物技术专业所开设课程，其中包括4所医学院校生物技术专业，统计分析结果如下：
（一）各校生物技术专业课程开设情况
从总体来看，各学校课程开设率较高的课程有细胞生物学、生物化学、医学遗传学，所统计所有学校均开设有以上三门课程；其次，开出率较高的课程有微生物学、分子生物学、基因工程、医学统计学、生物信息学、免疫学等，下图为所统计各学校开出率前21位的课程。
（二）医学与非医学院校生物技术专业课程开设情况对比
与非医学院校相比，医科学校生物技术专业中，各学校课程开设率较高的课程同样有细胞生物学、生物化学、医学遗传学，统计的所有学校均开设有以上三门课程；除此之外，医学类学校基因工程、医学统计学、生物信息学、免疫学、生物技术综合性实验、生理学、人体解剖学、药理学、蛋白质工程等几门课程开出率高。下图为综合所统计各医科与非医科学校课程开出率前20位的对比图。从图上可以看出细胞生物学、生物化学、医学遗传学、基因工程、医学统计学等开出率两类学校均较高，但是临床医学概论、病理学、药理学、人体解剖学、生理学等医学相关课程，非医学院校均开设较少或未开设。
三、医学院校生物技术专业课程体系建设思路
医学院校生物技术专业在人才培养的过程中应注意医学基础知识与生物技术学科各课程间的交叉和渗透。所以在课程体系的建设上就应该与其他院校有所区别，具有自己的特色。除了生物技术专业必开的基础课程及专业技术课程之外，具有医学特色的相关课程也应该在课程体系的设计中，可以使学生将医药基础知识更好地应用于医学生物技术的实际工作中，更好地适应社会的需求，适应医药生物技术行业。因此，通过对其他医学院校生物技术专业课程体系的学习以及近几年的教学实践探索，总结了一些本校生物技术专业课程体系建设的思路。
（一）合理选择授课科目，突出医学院校优势
目标是培养出适合我国现阶段实际需求，具备扎实医药生物技术理论基础，熟练掌握各项实验技能，能在医药、检验、食品等行业的企事业单位和行政管理部门从事与生物技术有关的科学研究、技术开发与服务等工作，以及在科研、营销、第三方检验等领域从事研究助理、产品销售、检测试剂盒的设计开发与使用等工作的高级应用型专业人才。因此，我们的学生除了学习一般生物技术专业必须学习的理论知识，还要补充如临床医学概论、病理学、药理学、人体解剖学、生理学、医学遗传学、医学统计学等与医药生物技术相关的医学类专业课，从而进一步提升医学院校生物技术专业毕业生的就业竞争力。
（二）调整实践教学模式，开设专业综合实训
生物技术专业涉及到的五大工程技术之间彼此交叉渗透，互为基础。因此，生物技术实验课程的设置必须打破传统上每门课程单独设立实验的传统，将本专业主干课程实验根据内在联系进行整合，单独成课，设立一些综合性实验、实训，而非简单的课程实验。综合性实验要求学生具备一定基础知识和基本技能，因此一般在第三到第四学年开展。另外，综合性实验内容的设置还要能反映多门课程的综合知识，最终达到对学生实验技能和方案进行综合训练的目的。例如，我校开设了生物技术综合实训，该实训共安排8周时间，分两学期上完，每学期安排4周时间，中间不再穿插理论课学习，给予学生充分的实践机会。该综合实训涉及基因工程各个方面，以蛋白药物开发作为主线，包括蛋白药物的克隆、表达、检验、纯化、药物活性的检测等一系列医药生物技术操作环节。该实践环节与真正蛋白药物的研发生产相一致，使学生能将理论知识与实践充分结合，与社会、行业接轨。另外，根据专业生物技术专业医药特色，开设病理检验、实验动物学、抗体制备、临床分子诊断、动物细胞培养等实验，这些实验除了培养学生基础生物技术技能之外，加入医学相关内容，使学生掌握交叉学科知识及技能，更适应社会对医药生物技术专业人才培养的需要，培养出的学生更适于快速发展的医药生物技术行业。
（三）根据市场需求，合理整合教学内容
在生物技术专业课程的教学中发现许多知识点在不同课程中重复出现，造成教学资源的浪费。另外通过对学生实习企业的调查，我们发现企业最需要那些实践能力强、具有自主学习能力的毕业生，而我们的某些授课内容缺乏纵深性，对知识点的讲解并不系统，存在理论与实践脱节的现象。针对以上问题进行了教学内容的整合，减少理论教学时间，增加学生自主学习的比重，同时注重了某些理论知识与实践的结合，有利于学生快速系统地建立知识体系。例如在“分子诊断学”授课中，增加遗传病的介绍，如常见遗传病的临床特征、分子诊断手段以及基因治疗等。除此之外，还可以在授课内容中加入临床诊断试剂盒的研发、临床生物技术检测及基因诊断和基因治疗方法等内容，以培养具有良好医学基础的生物技术专业人才，适应社会并服务于社会。生物技术尤其是医药生物技术方向在医学领域的应用可以说改变了现代医学的发展，但是对于医学院校生物技术专业人才培养方案及课程体系的建设仍处于探索阶段，因此目前对该专业人才培养模式及课程体系通过思考后进行有目的、有计划的探索，能够培养出与社会及行业、企业需求相适应的高素质的专业人才。
【参考文献】
［1］郭弘艺，张旭光，邵露等.生物技术专业现状浅析［J］.中国校外教育，2014（12）
［2］刘瑞珍，张兰凤，邱启祥.医学院校生物技术专业解剖学教学探究［J］.四川解剖学杂志，2014，22（2）
一、培养学生问题意识的意义
（1）有利于提高高职生物教学的效率
生物课堂中，学生对所学知识产生问题或困惑，进而向教师寻求问题的答案或者自己主动解决问题是非常好的现象，教师自然也是很喜欢提问的学生。生物课堂的效率和效果有多方面因素的影响，其中学生的问题意识培养是效率提升的极大原因。[1]学生的学习方法、学习习惯等能够通过问题意识的培养逐渐得到调整，进而学生的学习成绩则有所提升，则能够证明课堂的效率是较高的。在课堂上，教师有意识地培养学生的问题意识，使得学生学习时有意识地去想生物中某一知识点的相关问题，学生在教师的帮助下可以对这一问题有深刻的认知，从而使得生物课堂教学的效率得以提升。
（2）有利于培养学生的创造力
我国高职教育的人才培养注重的是专业性和技术性，要满足这两个特点在很大程度上需要学生不断进行创新创造，而培养学生的问题意识则是一个很好的切入点。如果学生具有问题意识，学生对所学知识进行的质疑则是创新创造的第一步，在这种质疑的情况下学生带着强烈的好奇心去探究问题，假设学生获得成功对学生的鼓励则是非常大的，而学生的创造力不断在解决问题当中得到锻炼和培养。[2]因此，培养学生的问题意识能够很好地锻炼学生的思维，也能促进学生去创新创造。
二、培养学生问题意识的方法
（1）改变教学形式，激发学生的问题意识
现在的生物教学课堂仍然是以理论课为主，实验操作课还是相对较少，这对于高职院校来说并不是很好的教学形式。[3]因为高职院校的特色就在于让学生学到技术性的东西，让学生具有较好的实践动手能力，所以在教学形式可以做出一些改变，让学生有更多的机会进行实验。当然，增加实验教学并不是说减少理论课程，而是将理论课的知识内容融入到实验教学当中。学生进行实验时，很容易发现理论知识与实际操作存在不同之处，进而产生困惑，形成问题意识。
例如，针对“对虾的形态构造”这一内容，教师让学生进入实验室，并将实验所需的材料下发给学生，学生先观察对虾的外在形态并做记录。首先，在观察对虾的形态时，学生可以看到对虾的附肢一共有19对。其次，这19对附肢的形态和功能分别是什么，学生通过仔细观察，再结合教师适时的讲解记录下来。在实验当中，存在与教师讲解不相符的地方学生能够及时地问身边的同学、问教师。在开放式的环境下，学生的问题意识自然而然得到激发，发现许多问题，也有勇气提出问题。依据直观的实验操作和教师及时的讲解，学生对“对虾的形态构造”这一内容更为了解，这与以往的课堂平面教学显得更为立体，非常有利于激发学生的问题意识。
（2）营造民主的课堂氛围，让学生敢于质疑
生物课堂教学首先要让学生对生物学习的重要性有一个了解，进而在课堂上鼓励学生去质疑，有任何疑问可以随时提出来。问题的关键是如何营造民主的学习氛围，对此教师可以采取一些较为简单的方法。例如，在课堂上教师与学生进行互动，偶尔用一些幽默的语言来调节课堂的气氛，降低学生的上课压力。或者面对不喜欢提问不喜欢回答问题的班级，教师可以尝试用一种聊天的方式引导学生。其次，对于学生提出的问题尽量站在鼓励的立场去评判和解答。例如，讲到“基因、染色体”相关内容时，学生提出的一些类似“为什么我爸妈是单眼皮，我却是单眼皮”这样的问题，教师不要去嘲笑甚至嘲讽，而是回答学生的问题，并及时引入现下的相关知识。学生能够提出许多问题教师应当感到高兴，相反，学生若没有问题才是最大的问题。营造民主的课堂氛围，是有利于学生提问的，这也是培养学生问题意识的一种方式。
关键词：高中物理；分组实验；实验能力
物理学科是三大基础自然学科之一，也是一门以实验为核心建立起来的学科，在物理教学活动中，物理学科概念的形成、规律的发现和论证都得益于实验在背后的支撑，可以说，实验教学是物理教学活动的灵魂[1
].与演示实验不同，分组实验是以学生为主导的实验教学活动，学生是实验的直接操作者，甚至是实验的设计者.相较于教师，学生无论是在知识、经验还是自我调控能力方面都存在很多的不足之处，再加上学生数量众多，本身还存在较大的个体差异性，这样就导致分组实验的过程中容易出现各种各样的意外状况，从而导致分组实验教学过程很难把握.为了保证分组实验的有效开展，笔者认为应该注意以下几个问题：
一、做好实验课前的备课工作
相较于理论课教学，实验教学的内容更加灵活，为了保证实验课的顺利开展，教师必须要在课前做更多的准备工作.在备课环节中，除了要备大纲、备教材、备学生，在实验开始前，教师一定要亲自动手做一做实验.通过提前做实验，教师不仅可以对实验仪器进行检测，同时，教师还可以对实验过程中的一些重点、难点，以及容易出现问题的地方有所了解，然后再根据自己的备课情况进行针对性的实验教学设计.例如，遇到一些实验原理较为复杂的实验时，为了让学生能够清楚的理解实验原理，教师可以借助于版画、视频资料等手段帮助学生突破难点，如果遇到一些实验仪器较为复杂的实验时，教师可以提前详细地给学生介绍一遍实验仪器的基本作用以及使用方法.
二、指导学生做好预习工作
分组实验的开展可以有效锻炼学生的思维能力、动手实践能力、观察能力等多方面的能力，但反过来说，分组实验本身的顺利开展对于学生这些能力的要求也是相当高的，可以说，分组实验是对学生一个综合能力的考验.学生要想在分组实验中有好的表现，不做提前的预习工作是根本不可能的[2
].因此，教师要在开展实验活动之前指导学生做好预习工作，详细地给学生布置预习作业，这些作业内容要包括这样几个部分：熟悉实验原理，设计好实验布置，设计好实验数据表格，准备和熟悉实验器材等.为了引导学生对实验进行更进一步的思考，教师还可以根据实验给学生设计一些问题.例如，笔者在开展“探究匀变速运动的规律”的实验之前，就给学生设计了这样几个问题：根据纸带上的点能够判断出小车的运动形式吗？说明一下分别在什么情况下小车做匀速运动、匀加速运动、匀减速运动、加速运动、减速运动？为什么可以把纸带上任意一个点作为起点？如果是两个连续的记数点，应该怎样选择？为什么要用打点计数器打五个点的总时间作为时间的间隔？如何通过纸带上打下的点来计算加速度、即时速度？通过这些问题的提出，可以让学生提前对实验做到心中有数，这样到了课堂上动手的时候，学生才能更加有信心.为了督促每个学生都能认真完成，教师还要对学生的实验预习活动进行抽查，以便让学生养成分组实验前一定要进行预习活动的习惯.
三、实验过程中注意共同指导和个别指导相结合
在分组实验中，学生是实验活动的主导者，教师要主动把主角的位置让给学生，然而，这并不意味着学生在进行实验的时候教师无事可做.在学生进行实验操作的时候，教师要注意来回巡视，随时了解学生的实验状况，如果发现很多学生在某一个或者某几个问题上出现问题的时候，就说明这些问题属于共性问题，需要集中进行指导.例如，学生在做“互成角度的两个力的合成”的实验时，笔者巡视一圈下来发现很多学生都没有正确选择弹簧测力计，并且在操作中不会确定力的方向，于是，笔者让所有学生停下来，把以上两个问题给学生统一讲了一下，然后再让学生继续实验，这就是共性指导.如果学生在实验过程中出现一些个别的问题，教师还可以对学生进行具有针对性的个别指导.把共同指导和个别指导结合起来，使得教师的指导行为更加层次性，从而提升教师的指导效果.
四、重视实验后的作业布置
在分组实验结束以后，为了巩固实验成果，解决实验过程中遇到的一些问题，教师一定要在实验操作结束以后给学生布置一些课后的作业.例如，在做完了“互成角度的两个力的合成”的实验以后，笔者给学生布置了这样一些作业：利用力的平行四边行定则求出合力的图解值，并通过比较实测值的大小和方向来验证平行四边形定则.总结一下实验过程中的误差来自于哪里，采取怎样的措施可以尽可能的降低误差？这些课后作业的布置，可以让学生在实验完成以后对实验过程再进行深入而全面的思考，并对实验过程中遇到的问题进行深入探究，这样不仅可以让学生进一步掌握该实验，同时，在完成作业的过程中，还能够促进学生进行二次学习和提高，使得实验的效果得以巩固和提升.
参考文献：
[1] 李勤松.分组实验教学在高中物理教学中的运用[J].数理化学习：高三版，2013
【摘要】
综合设计性实验可充分调动学生的积极性和主动性，对保证教学质量、提高教学效果起很重要的作用。加强综合设计性实验教学有利于培养学生的创新意识和创新能力。该文通过实例，介绍在医学微生物学实验教学过程中如何结合教师的科研课题来提高综合设计性实验教学质量，为构建创新性实验教学模式探索一条切实可行的途径。
【关键词】 教学改革 综合设计性实验 科研课题
长期以来，我国高校对实验教学重视不够，强调理论知识的理解和映射，忽视学生综合创新能力的培养，验证性实验多，联系实际的综合性设计性实验少，实验内容陈旧，同时各门课按自己课程的要求安排实验，实验之间特别是综合性设计性实验之间缺乏相互联系与协调，学生在本科阶段的学习与训练难以形成方向与专长。这势必削弱了学生对实验课的兴趣，抑制了学生主体意识和创新欲望，综合与创造能力得不到培养。为此，教育部在《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见》中指出：“高等学校要重视本科教学的实验环节”，“开设一批新的综合性、设计性实验”。设计性实验是培养学生综合能力的重要途径。本文从我院医学微生物学实验教学的建设中，围绕如何通过结合科研课题来提高综合设计性实验教学质量这一课题，进行综合设计性实验教改探索。
1 综合设计性实验选题原则
综合设计性实验作为地方院校本科人才培养的一个重要环节，应着重于学生综合运用知识与技能的培养，培养学生独立分析与解决问题的能力。综合设计性实验的选题过小或过于简单会失去设计性实验的意义，难以达到培养学生综合能力的目的；反之，题目选择的过大或实验指标过高，会使学生无从下手、望而生畏，从而丧失信心和勇气，也不能达到设计性实验的目的。选题的一般原则是根据教学大纲要求，结合理论教学内容，兼顾学科发展现状与趋势，选择适当的题目，具体讲要考虑以下几个方面的原则。
1.1 难易适中性原则设计性实验题目的难易程度要适中，大多数学生运用所学知识和实验技能，通过查阅资料和教师的启发性指导能在规定的时间内完成，同时要考虑实验题目的层次性，使不同水平的学生在实验题目的选择上有一定的余地。
1.2 可行性原则确定实验题目不仅要考虑理论上的可行性，还要考虑实验条件的可行性，尽量选用实验室已有的仪器设备和通用性的仪器设备。
1.3 探索性原则选题应具有一定的探索性，进一步为学生提供思考和创造的空间，调动学生学习的主观能动性，通过查阅资料和动手、动脑而有所创新。
1.4 综合性原则题目的选择要注重学生已有的基础知识和基本技能的综合应用，达到进一步巩固和掌握的目的，同时要理论联系实际，提高学生分析和解决问题的综合能力。
1.5 安全性原则不仅要考虑学生人身的安全，还要考虑仪器设备的安全，同时要尽量减少对周围环境的污染和破坏。
2 结合科研课题开设综合设计性实验思路
根据教师申报的科研项目，选择合适的科研课题，由课题主持人对课题按技术和功能进行细分，分解为若干个系列综合设计性实验题目，学生以5～6人为1个小组选择其中的某个实验题目进行查阅资料，并在此基础上明确实验原理，写出实验内容、方法、步骤，列出所使用的实验仪器设备。教师根据学生提交的实验方案，审查其合理性、可行性，对存在的问题进行纠正。学生再根据修改的实验方案进行实验。学生完成综合设计性实验后，对实验得到的数据和结果进行分析总结，得出实验结论，写出研究报告，展示成果。最后由教师组织进行答辩，给出成绩与评语。
3 结合科研课题开设综合设计性实验的优势
3.1 有利于调动教师的责任心和积极性很多实验研究需要花费大量的时间和精力，而教师又担负着沉重的教学任务。如果把这些内容与学生实验结合起来，就可以减轻教师的一些负担，使他们能全心全意地指导和监督实验全过程，避免出现任何差错。另外，一般开设的开放性实验的困难在于教师不能随时到位进行指导，但若与教师自己的科研课题结合起来的话，教师就不会计较工作量的大小而尽量把工作做好，从而保证随时到位对每个学生进行指导。
3.2 有利于提高学生的综合素质，培养其科研兴趣由于学生做出来的数据有实用价值，从而激发了学生的积极性和责任心，他们将所学专业知识应用于实际，经过认真操作实践后，其基本技能得到很大提高。同时，由于是开放式，学生根据需要安排实验时间，对影响实验结果的关键环节可反复进行，从而会有更深的理解，使其综合素质得以进一步提高。
3.3 有利于培养团结协作精神项目设计往往多人协作完成，结合科研课题进行综合设计性实验，这将极大地激发学生的创新热情。从资料的查询、项目的分工到实验的操作都要求学生在整个设计过程中都具有良好的团结协作精神。每个学生都应熟悉整个科研项目的设计构想，知彼知己，明确自己的设计定位，在较完整理解实验目标的基础上有效开展综合设计性实验。
3.4 有利于开展科学道德教育
由于实验进行得认真与否和教师的试验结果有直接关系，所以容易发现学生在实验过程中是否弄虚作假，编造数据，并针对这种现象进行科学道德教育，提高学生的科学道德水准，实现“教书育人”。
4 实验改革设计实例
近年来，由于抗生素的广泛使用导致耐药菌种类越来越多，耐药性不断增强且播散迅速，甚至出现多重耐药，一些表面看起来轻微的感染因缺乏有效药物将可能致人于死地。因此，监测院内感染耐药菌的发展趋势，探讨耐药机制，对预防和控制耐药菌的扩散有重要意义。为此，我们申报了“医院感染细菌的分布及耐药性分析”课题。结合该科研项目，我们将其按技术和功能进行分解为：①临床标本病原菌的分离培养；②细菌L型的检测；③抗生素敏感试验；④β-内酰胺酶的检测等几部分，供学生进行综合设计性试验。
4.1 临床标本病原菌的分离培养
病原菌的分离培养既是了解医院感染细菌分布的重要步骤，也是分析各种细菌耐药情况的先决条件。要求学生从医院检验科收集粪便、尿液、脓液、血液等标本，通过自制的培养基进行细菌的分离培养，并对所分离到的细菌通过形态染色、培养特性、生化反应以及用特异性诊断血清做玻片凝集反应来进行鉴定。另外，经费充足还采用PCR、基因探针等分子生物学的方法或免疫标记技术鉴定细菌。
4.2 细菌L型的检测细菌L型是指细菌在某些抗生素（如青霉素）等因素的作用下形成的一种细胞壁缺陷型细菌，其用常规方法培养不能生长，但在高渗环境中能够存活并在一定条件下可引起尿路感染等疾病，故检测细菌L 型对临床诊断及合理用药显得尤为重要。将收集到的尿液或血液标本接种在自制的普通培养基、血平板和L型培养基上进行培养，其中对L型培养基应逐日在低倍镜下观察，发现“油煎蛋”样或“颗粒型”菌落即涂片，革兰氏染色及细胞壁染色鉴定。
4.3 抗生素敏感试验
各种致病菌对抗生素的敏感性不同，且在治疗过程中，细菌对药物的敏感性又常发生改变而产生耐药性，所以测定细菌对药物的敏感性，在临床治疗中选择用药上具有重要意义。将分离出的致病菌接种在自制的培养基上，然后贴上含一定浓度的自制青霉素、链霉菌、红毒素等药物纸片，观察不同药物纸片在培养基上抑菌圈大小，并与标准菌株进行对照，从而判定细菌对药物的敏感性。另外也可通过试管稀释法、打孔法来观察细菌对药物的敏感性。
4.4 β-内酰胺酶的检测
β-内酰胺酶是由金黄色葡萄球菌等多种细菌所产生的一种钝化酶，其能裂解青霉素和头孢菌素等β-内酰胺类抗生素的β-内酰胺环，使其变成无抗菌活性，从而表现为产酶细菌对这些抗生素耐药。因此，检测β-内酰胺酶可判定该菌对某些抗生素的敏感性。分离出致病菌后，根据文献采用法酸度法、碘测定法或分光光度计法，检测细菌β-内酰胺酶的含量，从而判定细菌对青霉素等抗生素是否产生耐药性。上述实验涉及到教学大纲所规定的学生应掌握的基本技能以及一些新知识的学习与应用，从选题的新颖性和难易程度而言， 都比较适合学生独立工作能力的培养。该课题中涉及到的细菌形态学检查方法(取材，涂片，染色，镜检)、细菌分离培养技术(培养基制备，细菌接种，生长现象观察)、药敏试验、细菌生化反应、PCR技术等学生通过实践完全有能力掌握，并且通过完成这些实验可培养学生的无菌观念，增强职业责任意识。
5 教学体会
教学与科研是相辅相成的，教师在以教学为主的同时确定一个稳定的研究方向，开展科学研究，一方面可以提高自身的学术水平，另一方面可以获得许多与教学相关的信息，并可以把这些信息及时反馈到教学中去，充实和丰富了医学微生物学实验的教学内容，同时在教学过程中又不断有新问题出现，提出新的要求，促使我们去搞科研，这就自然形成了教学与科研相互促进的良性循环，使基础课教师既能同时上实验课，又能让学生参与一些科研工作。
医学生物化学是一门为医学院各专业开设的主干课程，是联系基础医学与临床医学的重要学科，在医学教学中具有重要作用。医学生物化学实验是一门可以自成体系，有其丰富的理论、技术内容的课程，在医学生物化学教学中占有突出的地位，它不仅可以以生动形象的实验现象帮助学生加深掌握医学生物化学的理论知识，更重要的是让学生掌握实验中的各种技术的基本原理，掌握常规实验仪器的主要性能与操作方法，培养学生在实验过程中发现问题、思考问题、分析问题和解决问题的能力。
一、传统的医学生物化学实验教学的弊端
我们以前进行的生物化学实验，其实验内容和考核方法都有弊端。
1.实验内容弊端。我们以前给学生开设的实验基本上都是验证性实验，一般是理论课讲述了相关知识，接着安排这个知识点的实验课。例如，理论课讲述了蛋白质的理化性质，这次实验课的内容就为“蛋白质的沉淀凝固”。课本上的理论都是前人的实验结果，对于这样的实验学生认为缺乏挑战性，实验操作中也不主动思考。医学生物化学实验课程的验证性实验太多，不能很好地发挥学生的主观能动性，也不利于学生思维能力和创造能力的培养。
2.考核方法的弊端。我们以前的医学生物化学实验考核成绩主要是学生的实验报告，忽略了学生在写实验报告的过程中存在抄袭现象。有的学生实验操作能力很差，抄袭别人的实验报告也可得高分。这种考核标准导致学生不重视实验过程，只注重实验报告的书写，不利于培养学生的动手能力，不利于培养学生分析问题和解决问题的能力。
二、生物化学实验教学改革
1.构建新的实验教学内容。对实验项目进行改革。我们以前医学生物化学实验内容：生物化学实验的基本知识与基本技能、蛋白质的沉淀和凝固、双缩脲法测定蛋白质的含量、还原糖含量的测定、氨基酸纸层析、尿淀粉酶活性的测定、血清尿素氮含量的测定、血清蛋白醋酸纤维素薄膜电泳、DNA的提取与鉴定、丙二酸对琥珀酸脱氢酶的抑制作用等。改革后的实验内为：蛋白质含量的测定（考马斯亮蓝法）、氨基酸纸层析、酶促反应动力学实验、丙二酸对琥珀酸脱氢酶的抑制作用、葡萄糖含量的测定（葡萄糖氧化酶法）、血清蛋白醋酸纤维素薄膜电泳、组织DNA的提取与鉴定、碱性磷酸酶提取与鉴定等。经过对实验项目的改革，去掉部分淘汰实验和部分验证性实验，增加了分子生物学实验比例，增加了综合设计性实验项目。
综合设计性实验，就是在实践教学中，教师提出实验的总体要求，让学生自己设计实验。学生先进行分组，实验小组的各成员经过查阅文献资料、设计实验所用试剂仪器、设计实验步骤、进行预实验、制作幻灯片、小组课堂汇报这样的程序完成整个综合设计性实验。实验成功了，学生会有极大的成就感；如果有些实验不成功，带教老师进行引导，分析失败原因，再重复实验。这样，每位学生在整个实验中一直处于主体地位，避免了个别学生不动手操作、抄袭实验报告等不良行为，从而达到培养学生的创新意识，以及学生的动手、动脑能力的目的。
2.自编生化实验指导教材。我们以前所使用的实验教材有的内容目前已淘汰，有的内容不适合医学生，因此，我们参考了周爱儒主编的《生物化学》，药立波主编的《医学分子生物学》，赵亚华主编的《生物化学与分子生物学实验技术教程》，刘吉民主编的《医学生物化学与分子生物学实验教程》等，结合我校的实际情况，编写了《医学生物化学实验技术》实验讲义。对医学生物化学实验的基本实验内容进行精心的取舍，保留经典的实验内容如葡萄糖含量的测定、氨基酸纸层析、血清蛋白醋酸纤维素薄膜电泳等外，增加了综合设计性实验如组织DNA的提取与鉴定、碱性磷酸酶的提取与鉴定实验等的比例。这样一方面学生可以掌握生物化学实验的分光技术、层析技术、电泳技术等基本实验技术，另一方面通过综合设计性实验培养学生的创新能力，提高学生的综合素质。
3.让学生自己准备实验。传统的生物化学实验教学注重知识传递和操作能力的培养。上实验时，老师先讲实验原理、操作步骤、可能出现的结果，准备好试剂，调试好实验仪器，学生按部就班地操作即可，完全剥夺了学生的思维空间。让学生自己准备实验，学生可以全身心地投入到整个实验的各个准备阶段，例如试剂的配制、试剂的分装、仪器的调试等，在准备的过程中会出现各种问题，学生们在老师的指导下就要去分析为什么会出现这些问题，如何去解决这些问题。学生自己准备实验可以使学生获得从书本上学不到的知识和能力，从实验中得到更多的收获。
4.先做后讲。我们以前的实验大多为验证性实验，一般是老师讲完后学生再做，有时为了得到明确的实验结果教师参与过多，学生对实验印象不深。为此，我们决定采用先做后讲的归纳式教学方法，这种方法更适用于综合设计性实验，让学生一边做实验，一边观察讨论，整个实验做完后，让学生总结规律，老师只做归纳性、提高式讲解。这样的教学方法可以引导学生感知知识的发生过程，体验获得真知的喜悦。
5.应用多媒体技术丰富实验课教学。医学生物化学这门课的知识很抽象，教师讲课难度较大。多媒体技术通过文字、图像、动画和声音等传递信息。应用多媒体技术进行医学生物化学的教学，可以生动、形象地传递较多的知识，还可以帮助师生共同突破教学中的重点和难点，极大地提高教学质量。我们以前上实验课时都采用黑板板书，操作也只做一些简单的示范。由于班级人数较多，有一些学生看不到操作示范。现在我们把多媒体技术也运用在医学生物化学实验课堂上，教师把实验原理、实验试剂、实验仪器、操作步骤等做成幻灯片，比板书看起来更清晰，把实验操作也录成视频，做实验前先看一段实验操作步骤的录像，然后再操作，避免了学生看不到操作示范，这样可提高学生实验动手能力。
6.开放实验室。为了提高学生的实验操作能力，我们决定进行实验室开放，便于学生进行综合设计性实验的预实验及学生参与教师科研的实验。（1）带教老师给学生讲解一些常用实验仪器的使用方法及注意事项，例如：电子天平、台式低速离心机、超低温离心机、恒温培养箱、水浴箱、电泳仪、烤箱、手提式不锈钢消毒器、分光光度计、PCR仪等。由实验技术人员管理、维护实验室及其仪器。（2）实验室开放时间：周一到周五从18∶00～22∶00，周六、周日全天开放。带教老师和实验技术人员轮流值班，随时解决学生实验过程中的问题。
一、对“假说―演绎法”的基本认识
在人类的发展史中，许多科学的结论都是运用“假说―演绎法”发现的。例如：牛顿创立光的颜色理论过程、凯库勒提出苯分子的环状结构、爱因斯坦相对论的提出和验证过程，这些无不体现“假说―演绎法”在科学研究中的重要性。
假说是人们以一定的经验材料和已知的科学事实为依据，以已有的科学推论和技术为指导，对未知的自然现象或事物产生的原因而作出的推测性解释。
演绎是由前提必然得出结论的推理，或是从一些假设的命题出发，运用逻辑规则，导出另一命题的过程。也就是从普遍性的理论知识出发，认识个别的、特殊的现象的一种逻辑推理方法。
所谓“假说―演绎法”，是指在观察和分析的基础上提出针对性问题后，通过严谨的推理提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，最后通过实验检验演绎推理得到预期的结果。如果实验结果与预期结果一致，则假说成立；反之，假说不成立。
“假说―演绎法”的一般步骤为：发现问题提出假说演绎推理预期结果实验结果与预期结果是否吻合得出结论。
二、高中生物课本中“假说―演绎法”典型课例
在《遗传与进化》模块中，关于“假说―演绎法”的相关素材较多，这些内容主要集中于模块二的第1到第4章，如基因与染色体关系的探究历程，DNA分子的结构、复制方式及中心法则的提出与证实，遗传密码的破译。“假说―演绎法”的最典型教学素材，莫过于孟德尔杂交实验中豌豆的一对相对性状的杂交实验。下面以此为例，谈谈如何运用“假说―演绎法”提高学生的生物科学素养。
1.观察实验，发现问题。
以孟德尔一对相对性状高茎和矮茎为研究对象，展示孟德尔的杂交实验过程图，由学生依图讲解实验操作流程。在此过程中，学生时不时地会用到生物学的一些基本术语，如杂交中的正交、反交，生物学基本概念，如自交，以及豌豆雌雄同花植物如何进行异花授粉。这些实验操作表述，无形中激发了学生的好奇心，有利于培养学生的语言表达能力和理解能力。在教师的引导思考下，学生会对该图解提出各种各样的疑问，如“为什么亲本无论正交还是反交，后代都表现为高茎呢？矮茎性状就消失没有了吗？”“为什么子二代中又出现了矮茎？”这些问题的提出，有利于培养学生的问题意识，给予学生发散思维、启用已有知识的空间，有利于学生理解孟德尔的科学研究方法。
在学生的质疑声中，教师提醒学生，不能停留在实验现象的观察和描述上，对数据进行处理是否会有新的发现？在老师的启发下，学生尝试分析子二代中高茎787株，矮茎277株，两者的数据比值为2.84倍，单独看该数据没什么特别之处，当我们把豌豆的其他6对相对性状的杂交实验数据一起投影时，原本沉寂的学生一下子豁然开朗，课堂气氛活跃起来，子二代的性状分离比都约为3∶1，这一结果引发了学生新的疑问，为什么会出现这种现象呢？该如何解释呢？
在以上引领学生观察并分析孟德尔一对豌豆杂交的实验中，学生从中发现问题到最后提出问题，离不开数学统计的科学方法和坚持不懈地追求科学真谛的执著精神。
2.根据问题，作出假说。
围绕发现的问题，给一定时间让学生进行讨论，提出各种可能的假说，在教师的引导下，保留部分较合理的假说，其中具有代表性的黑板上加以保留，如“生物的性状是由基因决定的，显性性状由显性基因控制（用大写的字母表示，如D），隐性性状由隐性基因控制（用小写的字母表示，如d）”。当学生用自己的假说解释豌豆高茎和矮茎的杂交实验时，会面临新的难题，如个体的基因型该如何表示，其产生的配子中的基因又该如何表示等一系列的问题。在这些新的问题串中，要求学生不断提出新的假说，才能解释这对相对性状的杂交实验中出现的现象。在老师的引导下，学生对假设进行了必要的补充：“豌豆体细胞中的基因是成对存在的，因此纯合的高茎表示为DD，纯合的矮茎表示为dd。”“在形成配子时，成对的基因又是彼此分开的，故配子所含的基因要么是D，要么是d。”“在受精时，雌雄配了结合又是随机的，D的雄配子可以与D的雌配子相结合，也可也d的雌配子相结合。”在这些增设的假说基础上，就能完整地解释孟德尔的杂交实验现象了。
提出假说这一环节，要求学生有足够的睿智，敢于大胆猜想、质疑，敢于冲破传统观念，敢于创新，这与培养学生的科学素养息息相关。当学生用提出的假说圆满地解释豌豆杂交实验时，学生会异常兴奋，由此而倍感喜悦。
3.演绎推理，求证假说。
在学生享受成功的快乐时，老师不忘提出新的问题：“虽然假说很完美，但作为一条科学结论，还为时太早，如何才能证明你的假说是对的呢？”在当今生物科技发达的年代，学生首先想到的是能否用现代仪器设置（如显微镜）直接观察染色体，甚至其上的基因，只要能看到体细胞中基因成对存在和配子中基因成单存在，就能直接证实假说的成立。这种逻辑思维未尝不可，这就是《遗传与进化》模块为什么要将“基因和染色体的关系”章节放在“遗传因子的发现”章节后面的真正意图，目的是排除学生用现代科技手段，包括分子生物学的手段直接定位基因的位置所在。更何况，基因在显微镜下是无法直接区分出来的，这给直接证明带来了困难。这时，就得借助于逻辑推断的力量，利用“假说―演绎”等逻辑推断的思路间接证明可观察的现象，最终将假设肯定化。因此，“假说―演绎法”不愧为间接证明的好办法。
演绎推理假说的成立，要抓住问题的核心和假说的要点，在老师参与学生讨论、引导学生拓展思维空间的同时，不忘提醒学生：“能否用该假说来推测其他实验结果，如果实际操作结果与你的预测完全吻合，则说明我们的假说成立，反之则不成立。”学生在教师的启发下，开始进入新一轮的探究，寻求支撑假说的实验方案，尝试各种豌豆最佳的类型，如DD与DD自交方案、dd与dd自交方案、Dd与Dd自交方案、DD与dd杂交方案、Dd与dd测交方案。在学生激烈讨论的同时，教师要随时把问题聚集在证明假说的核心上，孟德尔演绎推理的要点，其实就是要证明子一代的基因型是否为Dd，本质就是测交，所有纯合子的自交，后代都是纯合子，豌豆在自然界中自身的现象，无法证明假说的合理；而杂合子（Dd）的自交，本身就是假说产生的实验基础，不能用自身产生的推断证明自身的对错。因此，对最佳的实验方案（测交方案）进行演绎推理：子一代的基因型如果为Dd，则产生的配子D和d的比为1：1，dd产生的配子就一种d，雌雄配结合又是随机结合的，因此产生的后代性状分离比为1高：1矮。如果推理成立，则实际操作结果与推理相吻合。
4.操作实验，得出结论。
限于时间，课堂教学无法直接进行豌豆的种植实验，我们展示了孟德尔的测交实验结果，统计得到64株后代中，有30株为高茎，34株为矮茎，两者的性状分离比接近于1 ∶ 1。因此，结果与预测完全符合，从而验证了假说的成立，最终得出了结论。
通过一对相对性状的研究学习，学生深刻领会到孟德尔超乎常人的思维方式和独特的数据处理方法。即使我们提出的假说不是那么完整，即使提到孟德尔提到的一项，我们都会感到无比欣慰，因为孟德尔的成功是他8年锲而不舍追求的结果，我们只用了几节课的时间，就领会到了“假说―演绎法”的精髓。它的真正好处在于促进了学生感悟创新科学研究的方法，培养了学生探究生物科学的能力，激励了学生勇于探索、热爱科学、大胆创新、锲而不舍的精神。
