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有机化学与生物化学课程整合研究

【提要】为培养临床医学创新人才,大胆探索课程整合改革和评价方式改革,该校将有机化学与生物化学2门课程整合和优化,以形成性评价检验课程整合后的教学效果。课程体系分模块化教学和检验,并引入课堂讨论、考勤、分段测验等方式多方面评价学习态度、知识体系、综合素质。连续2年的实践结果表明课程整合和形成性评价有利于提高学生学习自主性,提高教学质量。

【关键词】生物化学;有机化学;课程整合

有机化学和生物化学课程都是临床医学专业的基础必修课程。有机化学课程的目的和任务是使学生系统地掌握有机物的命名、结构、性质等方面知识。生物化学课程是研究生物体物质的组成、结构及其在体内的化学变化,以及这些变化与生理功能关系的一门学科。无论从化合物的结构,还是从化学反应上来讲,有机化学是生物化学的基础,生物化学是有机化学的延伸,二者相互补充[1]。而目前的教学现状是在形式上各自为政,在内容上比较割裂,这样的课程体系表现出一些显而易见的问题:(1)学生学习生物化学时,很难将有机化学的基本原理和知识应用于生命体物质代谢的理解和分析中;(2)随着基础医学知识的爆炸性增长,如果不能激发学生的自主学习,没有知识的融会贯通和迁移能力,创新性人才的培养无从谈起;(3)知识体系分散,学时数长,效率低,不利于学生早临床多临床反复临床。将有机化学与生物化学2门课程进行整合和优化是新时期临床医学教育的现实要求。从2014年1月开始,本校开始讨论和设计2门课程的整合方案和考核手段。迄今已在2个年级实施了改革后的课程体系。现将整合方式、评价体系与心得体会总结如下。

1确立课程整合的目标

从2门课程的性质、目的和任务,可以看出有机化学是生物化学的基础,二者具有整合重组的条件。2门课程整合后预期达到以下目标:(1)满足临床医师的培养目标和特点;(2)缩短理论教学时数,增加实践时数比重;(3)2门学科知识融会贯通,学生的知识迁移能力更强;(4)学生的自学能力更强,自主性更高;(5)评价方式更科学合理,对教师和学生更具有指导意义。

2建立新的模块教学体系

2门课程的整合不能是机械简单地相加,必须将内容综合化和模块化。整合后的理论课程总学时数为88学时,分为5个模块,见表1。除了章节上的整合,教师在教学过程中也更有意识地注重学以致用、融会贯通,尤其是在讲授生物化学反应体系时,将化学知识和规律引入进来。以往教师讲代谢途径,只强调底物、产物、产耗能、关键酶和反应部位,对反应过程仅仅是简单陈述,现在教师更注重分析其化学机制,引导学生推导和分析。例如,三羧酸循环的第一步,乙酰CoA与草酰乙酸缩合成柠檬酸,教师会分析乙酰基上的甲基碳原子带负电荷,对草酰乙酸上的羰基碳进行亲电取代。这样不仅让学生知其然,更知其所以然,还让学生感觉基础课与专业基础课是浑然一体的,不同于往届学生反映的割裂感和基础课无用感。

3授课形式多样化

2门课程整合后,学时数大大压缩,教学质量却不能压缩。为了保证课堂教学的效果,就必须引入更丰富的教学方式和技术手段,调动学生的主观能动性,充分利用好课余时间,把一些课堂“灌”、“填”的内容交给学生自主学习,从而给课堂留出交流和讨论的时间。3.1以问题为基础的学习(PBL)教学有机化学及生物化学本身是一些枯燥、抽象的反应,学习起来乏味吃力,课堂教学常常让教师学生都感觉很疲劳。如何既能增加课程乐趣,又启迪思维促进学生学习和应用课程的基本原理和方法,科学史上的小故事是非常优秀的素材。例如Krebs发现柠檬酸循环和鸟氨酸循环的研究历程,如何选题、如何设计实验、如何根据结果推理分析,都是极具教育意义的。但在课堂上由教师来讲,就剥夺了学生主动探究的兴趣和机会。建构主义学习理论认为,学习是处于丰富的学习情景中的,在真实的情境中发现问题和解决问题,是促进意义建构的重要手段[2]。所以提前一次课布置好阅读内容和问题,让学生在课余带着问题重演Krebs的探索历程,然后在课堂上讨论,则能事半功倍,完成一次极好的科学探索。3.2网络教学利用现代互联网技术建设的精品课程资源为课后学生的自主学习提供了一种便利的方式。教师也可利用此平台上传教学录像、自测题库、教学大纲、电子图书等,作为主体教学的进一步补充。尤其是电子图书,不同版本的教材、参考书和工具书为广大学生提供了免费学习的好资源,受到广泛的欢迎。

4建立形成性评价体系

形成性评价也称为过程性评价,1967年由美国芝加哥大学的斯克利芬提出,后来教育家Bloom将这一方式尝试引入教学评价,其理论基础是认知和建构主义学习理论。建构主义学习理论认为,学习是学习者主动建构知识的过程,而不是被动接受外来信息的过程,学习是个体的自我建构[3]。这种评价方式不同于以往单纯以一次考试成绩做评价的唯一标准,而是在教学过程中进行的过程性和发展性评估,注重对学习过程的指导和改进,旨在采用多种评估手段和形式,通过经常性的测评,跟踪教学过程,反馈教学信息,提高学生的学习效果,并改进教师的教学水平[4-5]。形成性评价有利于对学生自主学习的过程进行有效监控,有助于教师及时发现教学中的问题,提出改进措施,修正教学计划,提高教学质量。在过去的教学过程中,教师虽然也尝试了课堂提问等方式,但形式简单,没有规范的评价体系,加之教学时间有限,不能保证每名学生都有机会被考核,因此结果往往流于形式,教学效果无法提升。改革后,本校将课程评价体系分割成3个部分,并给予适当的权重,每个部分也制订出可量化易操作的考核标准。其评价体系包括学习态度评价、知识体系评价、综合素质评价,由平时考核与期末考核组成,各占课程总成绩的50%。平时考核由出勤情况(5%)、模块测验(30%)、课堂讨论(15%)组成,期末考核采用闭卷笔试(50%)。4.1出勤考核学生的出勤率是检验学生学习态度的方式之一,也是教学质量的基本保障。我们制作考勤签到表,考察学生的出勤率。4.2模块测验结合新的课程体系,在每个模块教学结束后进行模块测验。每次模块测验包括基本知识点考察和综合性题目考察,以此评估学生掌握知识点的宽度和深度。分阶段、分模块地进行考察,也有利于教师和学生及时评价学习效果,调整策略。4.3课堂讨论为了培养学生的自主学习能力,评价学生对知识点的掌握程度和表达能力,锻炼学生的团队合作和综合素质,教师特意在每个模块安排1学时的课堂讨论,内容涉及该模块的相关内容,形式多样,既可以是知识点的讨论分析,也可以是某个重要发现的研究历程。通常提前1周给出2个以上命题,学生建立互助小组,分组选题,准备资料和幻灯片,讨论时各组派出1名代表演讲,教师评分并给予针对性的当场点评。为了客观、公平、合理地评价学生表现,制作了评分表对每个指标量化考核,见表2。

5评价结果

学期结束后,对改革班的学生进行问卷调查,收集学生对课程整合和形成性评价的反馈意见,发放问卷30份,收回有效问卷30份,数据使用EXCEL统计分析。调查内容和结果见图1。由问卷调查统计结果可以看到,高达91%的学生认为两门课程整合更有利于知识的融会贯通,并且赞同改革后的评价模式,认为课堂讨论、多模块测试等方式,更能促进学生课外主动学习,查找资料,提升兴趣,培养综合素质。但受限于教学时数,仅有67%的学生认为他们能将有机化学的方法用于解决生物化学问题,33%的学生认为在生物化学课程中对化学原理的讨论不充分。6体会与思考随着现代科学技术的发展和相关学科领域的交叉与渗透,原有的分支学科之间的界限渐趋模糊,原来各自为政的教学体系明显不适应现代临床医学教育的要求,课程整合势在必行。整合后课程的教学效果需要新的评价体系来验证,本校引入了形成性评价的方式以期更加科学、全面、及时地指导教学。Scrive在1967年提出了“形成性评价”和“总结性评价”的概念,其目的是用来指导课程和教材的开发过程。形成性评价是对学生学习过程的表现、所取得的成绩及所反映出的情感、态度、策略等方面发展做出的评价。通过实践,作者对有机化学及生物化学课程整合与形成性评价有了以下几点体会和思考:(1)整合不是简单的删减与组合,而是在课程体系、教学内容及教学环节的衔接等诸方面进行优化组合,以保证教学的系统性、完整性和可操作性。(2)提前规划与告知:在课程开始,应提前告知学生详细的评价方式,提高学生的重视程度,尽快规划自己的学习策略。如果有条件,能与学生共同讨论产生评价标准是最理想的。(3)分组课堂讨论是一种提高学生学习兴趣、培养自主学习能力的较好方式。在实施过程中,作者发现虽然课后准备幻灯片和演讲资料花费了较多时间,但是学生的积极性很高,分享思想的愿望很强。学生们也认为通过类似于教师备课的方式进行学习,自己对知识的理解更加深刻。并且通过学习互助小组的形式,将集体目标分散为个人任务,个人努力促进集体目标的实现,优势互补,共同提高[6]。(4)模块测验的方式有利于了解学生对该部分知识的掌握情况,以便制订改进措施[7]。(5)课程整合结合教学方式和评价体系的改革,将教学时空突破规范的课堂区域的闭锁,从课堂延伸到图书馆、学生生活、社会实践和网络虚拟系统,实现学习与研究结合、与生活结合[8]。当然,也认识到一些不足,例如如何找到科学的学生互评、自评等方式,缺少一些现代化的互动方式,如微信、论坛等,这需要大家在今后不断地总结和改进。总之,有机化学和生物化学课程都是临床医学专业的基础必修课程,而目前的教学存在形式分散、内容割裂、学时数长、效率低等问题,学生学习时难以将有机化学的基本原理和知识应用于生命体物质代谢的理解和分析中,缺乏知识的融会贯通和迁移能力,加上原来的考核形式,学生自主学习的愿望和能力低,创新能力的培养更无从培养谈起。因此有必要探索新的课程和考核形式。从2014年开始,本校整合了有机化学及生物化学,并引入形成性评价的考核形式,证明通过合理的课程设计和多维度的评价方式,能够实现教学内容的优化组合,减轻课堂教学的负担,提高学生学习兴趣,培养学生的自主学习、团队协同等综合素质。

作者:王含彦 郭冬梅 易芳 单位:川北医学院


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