实验教学案例范文第1篇

关键词:分子生物学;海洋创伤弧菌;案例教学;教学改革

分子生物学技术是当前生命科学发展最重要的前沿领域技术之一，也是生命科学和医学重要的研究工具。目前，包括海军军医大学在内的三所军医大学均设置了分子生物学技术相关的理论和实验课程。其中，针对生物技术、药学等专业，海军军医大学专门开设了现代生物工程综合实验这一门综合性的理论实验课程。该课程以重组DNA技术作为主线，包含了基因克隆、基因表达、蛋白纯化和蛋白检测等当前主流且实用的分子生物学实验技术。

1背景介绍

案例教学法是一种将真实案例引入课堂，引导学生围绕案例进行分析、研究、探讨的一种启发式、互动式的教学方法。美国哈佛大学最早将该教学法运用于教学实践［1］。该方法在教学过程中能够起到翻转课堂的效果，使得学生获得更多自主学习的机会，并让课程思政贯穿教学全过程。现代生物工程综合实验作为一门综合性的理论实践课程，其教学目标包含了培养学生独立思考、将理论技术与操作技能相结合的能力。因此，我们选择将案例教学法引入现代生物工程综合实验。两者结合后能够让学生从实际案例出发，结合对案例的具体分析完成对相关分子生物学理论的深入思考。例如，教师通过生物战剂在战争中的应用等一些现实或假想的案例，让学生思考“这些生物战剂在检测过程中有何必要性?通过何种技术方法可以检测出这些生物战剂?”而这些问题能够让学生更好地认识相关技术理论的必要性和重要性，从而自主完成理论联系实际的过程。

2案例教学法适用于现代生物工程综合实验的教学过程和教学模式

首先，案例教学能够使分子生物学技术相互分离的知识点成为一个有机整体。现代生物工程综合实验包含了从“创伤弧菌VvhA编码基因获取”到“综合实验生物信息学相关操作”总共7个大实验。而每个大实验由2－3个小实验所组成，涵盖大量分子生物学的基础知识和专业应用，内容丰富、难度较高，需要学生对生物化学、分子生物学和生物信息学有足够的基础知识，搭建出盛放新知识的“木桶”。传统灌输式教学的课堂授课模式使不同的知识点相互分离，无法成为一个有机的整体。而案例教学通过具体的情境能够使不同知识点相互联系、有机结合。现代生物工程综合实验以海洋创伤弧菌溶细胞素(VvhA)的检测作为主线，本身就是将不同的分子生物学技术进行融合的一个综合性案例。该综合性案例的实施，能够将基因克隆技术、基因表达技术、基因检测技术、蛋白纯化技术以及蛋白检测分析技术融合成为一个有机整体。其次，在分子生物学技术理论与实践教学过程中，案例教学更好地融入“为战育人”的教学理念。作为军事医学人才培养基地，军医大学在传授相关医学知识的同时，也承担了“为战育人”的使命。对于现代生物工程综合实验而言，除了要传授传统的分子生物学技术理论与操作等知识，更要突出海洋军事医学的特色。本课程所采用的海洋创伤弧菌溶细胞素(VvhA)本身就是能够拓展学生视野，突出“向海图强”特色的出色案例。这一综合性案例的应用，能够使学员更好地了解分子生物学相关技术在未来战场中的可能应用场景，加强了战场中的生物安全意识，符合适应未来战争的复合型医学人才的培养目标。

3案例教学法有助于加强和提高现代生物工程综合实验的教学效果

以教师为中心的传统教学法具有向学生快速、高效、无差别传授知识的特点，虽然存在一定不足，但是在面对“大教室”“大班化”教学时，仍具有无法取代的重要地位。而案例教学法虽然有种种优势，但是在授课效率上依旧存在天然短板。所以我们将两者融合，在加入了多媒体课件的传统讲授模式中穿插进行案例教学将最大化利用两者的优势，以提高教学的整体质量和效果。

3．1案例教学法可以提高学生的学习动力和积极性

我们以现代生物工程综合实验中“VvhA编码序列的pPEI－SUMO重组载体的构建”为例，这部分的主要内容是为了让学生掌握酶切连接和重组连接两种构建重组载体的方式。教师通过传统讲授法快速将DNA连接酶与DNA重组酶所代表的连接策略和连接方法等相关的知识点灌输给学生;然后，顺势引出“快速构建pPEI－SUMO重组载体”的案例，要求学生根据实验方法分成两个小组，就选择哪一种方法更有优势进行一次小辩论，提出自己小组实验方法更快速的理由，通过辩论提高学生的表达、沟通和合作能力，充分激发学生的学习兴趣;最后，再通过计时赛的方式让两个小组通过实验证明己方的观点，通过寓教于乐减少知识灌输带来的乏味感，让学生学习的积极性得到最大化的调动。

3．2案例教学法可以培养学生发现科学问题的能力

与传统讲授法中将答案直接告诉学生不同，案例教学法可以将问题转化成学生学习的动力，引导学生思考，培养学生发现问题和解决问题的能力。当讲授“pPEI－SUMO－VvhA重组子的鉴定”相关实验内容时，教师无需直接告诉学生重组子鉴定的目的，而可以虚构一个“未鉴定重组子可能出现的实验结果”的案例，让学生结合前期所学知识去讨论、去设想，通过“思维实验”引导学生预估实验可能的结果和问题，让教学过程融入学生自身的讨论和发现。教师通过这种形式培养学生严谨的科学思路和科学思维，实现发现问题－解决问题－再发现问题－再解决问题的完整科研过程。

4案例教学法在现代生物工程综合实验中的实施应用

本文以本教研室自编教材《分子生物学技术实验教程》中“实验五、VvhA基因及蛋白产物的快速检测”为例，选取海洋创伤弧菌为该节教学案例，呈现案例教学在现代生物工程综合实验教学中的实施过程。4．1教学准备案例教学法对学生的课堂参与度要求较高，需要学生完成课程的预习和前期知识点的复习。同时为提高教学效率，教师应提前说明案例讨论所需知识，并给予教材或文献目录，减少课堂查阅资料的时间。此外教师应该提前做好分组准备，以便案例分析过程中分组讨论的环节可以顺利进行。实验准备方面则应该考虑到学生自主设计实验所有可能使用的仪器和试剂，以确保实验设计的可操作性。

4．2案例简介

海洋创伤弧菌是一种海洋来源的的革兰氏阴性弧菌，嗜盐，毒力较强，被称为“海洋中的无声杀手”。海鱼、牡蛎、螃蟹、贝类和鲸体等海洋生物都有可能携带该细菌。主要有两种感染途径，一种是进食生的或未经加工熟的贝甲类海产品(尤其是牡蛎)，其危害不在于其引起胃肠炎，而在于其引起的蜂窝组织炎和败血症，死亡率高达50%以上。另一种感染途径是破损的肢体接触海水，或海产品刺伤皮肤而感染。细菌通过破损的皮肤快速传播，并导致严重的肌炎和肌膜炎引发严重的坏疽，继而发生败血［2］。2017年1月10日傍晚，广州一男子在处理鱼的时候，右手不慎被鱼刺扎伤，当时未重视，未及时处理伤口，结果第二天突发高烧、右手发肿发黑。12日晚，该男子在医院确诊感染了海洋创伤弧菌，并于次日凌晨进行了紧急截肢手术。2017年6月，宁波一男子在食用了烤生蚝、烤鱼等大量烧烤后开始感觉腹胀难受、胸闷气喘，体温上升至38．6℃，随后还出现了气促、呼吸衰竭等症状，被家人急忙送医，到达医院时已出现意识不清、低血压性休克、急性肾功能衰竭等症状。医生立即对其实施抢救，并化验其血液。三天后该男子确诊为海洋创伤弧菌感染。

4．3案例互动设计

授课教师在完成案例介绍后，应结合案例适时提出下列课堂提问和课堂实验要求:①要求学生结合前期所学知识，简要回答海洋创伤弧菌的致病原理和主要致病因素?②因为大量海产品都有携带创伤弧菌的可能，生活中我们应如何预防创伤弧菌感染?③有哪些方法可以快速对海产品中的海洋创伤弧菌进行侦检?④要求学生利用课程前期重组表达的海洋创伤弧菌溶细胞素(VvhA)蛋白及对应编码基因自主设计实验。实验目的:检测样品中是否存在海洋创伤弧菌;实验方法:基因检测(qPCR技术)或蛋白质检测(BLI技术)，学生分组完成。学生在课堂上应积极配合教师完成案例的分析和讨论，同时需要完成下列课堂任务:①复习重组DNA技术实验方法，同时在课前完成基因检测技术和蛋白质检测技术的预习;②根据前期下发资料和文献，通过小组讨论回答课堂提问，并根据观点完成实验分组;③以小组形式拟定实验计划并以不超过3min的课堂展示进行汇报;④根据实验计划在教师指导下完成自主实验，并完成组间评比。

4．4完整教学流程

首先，教师通过多媒体和讲授法完成背景知识的介绍，同时给出案例:海洋创伤弧菌，确认学生充分熟悉案例后按照循序渐进的原则进行启发式提问。例如当学生对预防创伤弧菌感染的方式存在困惑时，教师可以通过“传染病传播的三个基本条件”将讨论引导向“传染源”从而启发学生关注创伤弧菌的侦检，随后通过学生回答的情况按照课前安排将学生分成两个实验组。分组后由教师完成实验目的和实验方法的布置，再由学生展开实验设计的讨论，期间主讲教师和辅助教师及时给予学生指导，纠正学生的错误思路，尤其重点关注可能出现的生物安全隐患，确保每一份实验设计的安全性。同时讨论结束后，教师应要求学生以组为单位进行课堂展示，充分展现两组的实验方法差异性和实验目的的同一性，将课堂思政融入授课的全过程。随后让学生按照实验设计进行自主实验，教师在过程中仅给予操作指导，对实验内容和实验方向不予干涉。实验结束后，教师根据实验结果和实验用时给予评价并要求学生完成自我评价和组间互评。

4．5案例教学教学评价与结果分析

完成案例教学后，教师应对教学效果进行及时的反思和总结。教学评价的内容应该包括课堂实施效果、学生参与度、学生案例报告以及课程末学习成绩。除此之外，教师应设立平行教班，分别予以传统教学法授课与案例教学法授课。通过主观的学生评教制度和客观的期末成绩对比相结合的方式，实现对案例教学法教学效果的结果分析。授课教师应通过结果分析及时修改和更新教学案例和授课流程，以完善案例教学的教学质量。我们以本课程案例教学的两组教班课程成绩为例(表1)。根据平时成绩可知，在课堂参与方面，案例教学班优于传统教学班;根据综合作业完成情况可知，虽然案例教学班与传统教学班的成绩差距无统计学意义，但案例教学班的标准差更小，成绩更加稳定;就总评成绩来说，案例教学班的整体水平要高于传统教学班。而上述的这些结果都说明实施案例教学切实有效地提高了现代生物工程综合实验的教学效果。在现代生物工程综合实验授课过程中，案例教学的加入是提高教师教学质量和学生学习质量的一剂良药。但案例教学法加入课程的时机和案例内容的选择还缺少系统化、标准化的实施方法，这就要求教师有较丰富的教学经验和完善的教学评价机制。此外在案例教学的实施过程中还应该注意以下几点:①教师要在实施案例教学前需针对案例查阅大量内容，确保教学内容的完整性和可靠性;②教师选择案例时要难易适中，提问时循序渐进，利用启发式问题引导学生思考;③教师应该注重传统教学和案例教学相融合，将两种教学方法取长补短，实现教学质量的提升;④案例教学实施过程中可能出现种种问题，需要通过学校、教师和学生的共同努力来克服。

参考文献:

［1］翁君奕．关于案例教学规范化的探讨［J］．学位与研究生教育，1995(3):60－62，59．

实验教学案例范文第2篇

关键词二氧化碳实验探究初中化学整合教学模式家庭实验分组实验

1实验探究教学模式的理论依据

建构主义认为,学生的学习是在教师指导下,自觉、主动的应用各种学习资源进行意义建构的过程。强调学生是学习过程的主体,教师是学习的引导者和促进者。建构学习环境的4大要素是“情境”、“协作”、“会话”和“意义建构”。

在实验探究过程中,学生面对的学习任务相对较为复杂,既需要动脑思考,又需要动手实验。因此,学生要充分运用已有知识,搜集相关的学习资源,自主设计合理可行的实验方案,选择所需的实验材料;在完成学习任务的过程中,学生通常需要与其他同学相互交流,共享学习资源,合作完成实验;在实验结束后,学生在分析实验结果的基础上得出结论,对实验过程和结论进行自我反思和相互评价。

在学生的学习过程中,教师切实起到学习引导者和促进者的作用,实现对特定的学生在特定的时间给予特定的指导。如:教师预先为学生创设一个情境,引发学生思考,激起学生的学习兴趣和探究欲望;帮助学生查找、筛选学习资源,提供实验材料;在实验过程中及时帮助学生解决遇到的问题;对学生的实验结果做出评价等。

综合上述内容可以看出,在教学中开展实验探究活动,便于学生在真实的情境下进行学习,有利于揭示化学现象的本质,启迪学生的思维,发挥学生的主体性,提高学生的科学素养,符合建构主义的思想。

2整合教学模式的案例研究

2.1案例的选择

“二氧化碳的性质和用途”是“课程标准”中明确要求掌握的重点内容。二氧化碳是与学生生活实际联系极为密切的一种重要气体,它是联系各物质之间的重要纽带,与很多物质之间存在相互反应关系和转化关系,因此是初中化学的核心物质之一,与学生科学素养的培养息息相关。学生对二氧化碳的认识主要来自于生活体验,因此必须在原有知识的基础上更加全面、系统的认识二氧化碳的性质和用途,为后续学习酸、碱、盐等其他物质的性质做准备。另外,二氧化碳本身来源广泛,研究其性质时所需的实验材料简单易得,实验原理、装置和操作步骤相对简单,适合初中学生进行实验探究。

基于以上原因,本研究选取“二氧化碳的性质和用途”为研究案例,探讨如何应用基于实验探究的整合模式进行教学。

2.2案例教学的设计与实施

在义务教育阶段,化学教学的主要任务是激发学生的学习兴趣,帮助学生了解科学探究的基本过程和方法,培养学生的科学探究能力,帮助学生获得进一步学习和发展所需的必备化学知识和技能[1]。这就要求教师在教学设计的过程中,应该以学生的原有认知为出发点,注重从日常生活中选取学生熟悉的素材,创设能够引发学生的认知冲突的教学情境;引导学生通过观察思考、小组合作、自主学习和动手实验等多种学习方式完成学习任务,认识物质的性质及其变化规律。

因此,本研究对教学内容进行了整合,选取2个平行班分别设置为实验班和对比班。在实验班设计了多样化的活动形式,充分发挥实验探究的优势,将教学活动延伸到课堂之外,使学生有多种学习体验;在对比班则按照常规方法进行教学。实验班具体的教学过程及板书设计见表1[2,3]。

表1“二氧化碳的性质与用途”教学案例研究的教学过程及板书设计

教学阶段教学内容设计意图

课堂

教学前发放阅读材料——“死狗洞”的故事,引发学生思考事件的原因,回忆已知的二氧化碳性质和用途,并自主设计实验进行验证,将实验过程与结果以实验报告、照片、视频短片等形式记录下来,以便在课堂上向全班同学进行汇报。用故事引入课题,吸引学生的兴趣,引发学生的猜想;引导学生用家庭小实验验证自己的猜想,不仅使学生初步体会到科学探究的过程,还使教学活动延伸到了课堂之外,打破了时间与空间的束缚,非常有助于学生科学素养的提高。

课堂教学中学生展示家庭小实验的成果,将学生已经通过实验验证过的二氧化碳性质和用途体现在板书上。以板书形式将学生原本杂乱的已有知识外显,使其条理更加清楚;凸显实验在科学研究中的重要作用——验证猜想;学生展示自己的成果,促进学生间的相互交流,在交流中提出新问题,提高学生的学习兴趣和自信心。

确定课堂实验探究的问题——什么物质使紫甘蓝汁变红?给出必要的相关信息,启发学生合理猜想并根据实验用品用最简单的方法进行实验验证。

重点内容在课堂上全班范围内进行小组实验探究,保证全体学生能够参与。发挥小组合作的优势,培养学生的思维能力、实验能力与合作意识,使其在提高科学素养的同时获得成就感和满足感。

各小组之间相互评价,对本组实验方案进行反思。引导学生在评价与反思的过程中加深对所学内容的思考,提高表述能力和思维能力。

改进了证明碳酸易分解的演示实验,运用改进后的演示实验引发学生思考,完成教学内容。对以往的演示实验进行简单改进,使其效果更为明显,更容易帮助学生得出结论。

课堂教学后回顾整理所学内容,总结收获与不足,撰写学习体会。回顾整理所学内容,加深印象,培养学生及时总结反思的学习习惯。

板书设计

第六单元碳和碳的化合物课题3二氧化碳的性质

物理性质化学性质用途

无色、无味、气体使澄清石灰水变浑浊(检验二氧化碳)CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O

密度比空气大不可燃,不助燃灭火

能溶于水与水反应CO2+H2O=H2CO3H2CO3=H2O+CO2↑制备碳酸饮料化工产品的原料

不供给呼吸食品包装填充剂

能参与光合作用气体肥料

固态二氧化碳俗称干冰,易升华制备致冷剂创建舞台的“云雾”效果

3对案例研究过程的思考

3.1发挥了学生的主体性,提高了学生综合素质

学生进行家庭小实验,使得教学活动突破了教室的束缚,不局限于学校和上课的时间,便于学生自主安排学习时间。学生在家里可以对自己感兴趣的问题进行自主探究,自主搜集材料进行实验,便于学生自主安排学习内容。在学习过程中,学生可以通过各种方式与同学和老师相互交流,提高了学习效率,改善了学习效果。

在小组合作实验过程中,学生如何利用仅有的实验用品按照要求设计并完成实验,本身就是对学生思维能力的考验,可以引发学生积极思考,创造性的解决问题(在“二氧化碳是否与水发生反应”的探究活动中,教师为每组只提供了一瓶二氧化碳气体、蒸馏水和一条干燥的石蕊试纸,且不许撕开);学生通过讨论设计实验方案,自由度较大,学习主动性大大增强;在组间评价过程中,学生各抒己见,相互取长补短,使得学生在评价其他组的同时,也及时得到了别人的评价;在得到反馈后,学生可以反思并改进实验方案。整个学习过程由学生自主完成。

案例实施之后,教师对实验班和对比班进行了同样内容的单元测验。结果表明,实验班的测验成绩明显高于对比班。教师还对部分学生进行了访谈,学生普遍认为,这种学习方式对自己的学习有很大的促进作用,不但学习兴趣大大增强,对知识的掌握也更加牢固,动手实验能力和表述能力也有所提高。

3.2转变了教师的传统角色

实验探究型的学习活动使教与学浑然一体,增强了生生、师生间的互动,有效促进了学生的学习,也促进了教师角色的转变,教师不再是知识的传授者,而是学生的支持者、引领者和学习活动的参与者。学生进行家庭小实验时,教师作为“支持者”,充分发挥其主导作用,为学生提供实验材料,帮助学生解决疑难问题;在课堂分组实验探究环节,教师作为“引领者”,通过明确每一项活动在科学探究过程中所处的环节,可以帮助学生更清楚地认识科学探究过程,初步树立依据科学的方法和步骤进行探究活动的意识并养成习惯;在家庭实验成果展示和组间评价过程中,教师又成了“参与者”,通过点评总结帮助学生强化薄弱环节,从知识技能和思维2方面帮助学生提高。

3.3有助于教师全面评价学生的学习效果

传统的教学方式中,评价学生学习效果的好坏大多依赖于纸笔测验,这种方法虽然能够在一定程度上反映出学生对基本知识的掌握程度,但不易考查学生动手实践能力、合作能力等方面的提高程度。应用基于实验探究的教学方法,在纸笔测验中不易考查的内容就得以外显,教师可以利用档案袋评价方式记录学生在实验过程中的表现并给予评价,丰富了评价手段,有助于教师全面评价学生的学习效果。

应用基于实验探究的教学方法,还有助于发现学困生身上的闪光点,对学困生有较强的激励作用。在分组探究紫甘蓝汁变红的原因时,大多数小组的实验方案是先将干燥的试纸伸入装有二氧化碳的集气瓶中,片刻后取出观察试纸颜色;再将试纸润湿后伸入集气瓶中,片刻后取出观察试纸颜色。而由4名学困生组成的小组设计了如下方案:将试纸一端润湿后放入装有二氧化碳的集气瓶中。进行组间评价时,其他组的同学一致认为这4名同学的方案不仅可以清楚地看到试纸湿润的一端变红,而且由于水在试纸上的扩散,还可以看到试纸由湿润的一端向干燥的一端逐渐变红;实验对比效果明显,操作更加简便,是最佳方案。在后续的单元测验中,这4名学困生的成绩和以往相比都有不同程度的提高,学习兴趣也大大增强。

3.4改进了传统的教学方法

课程标准要求教师在教学过程中要进行实验探究活动,这并不意味着传统的演示实验和板书就失去了用武之地。只要对传统方法适当加以改进,使之能够与时俱进,不仅有助于学生突破难点和整理归纳所学知识,还可以大大提高课堂效率。

在案例实施过程中,笔者改进了证明碳酸分解产生二氧化碳的演示实验。具体内容如下:取溶有二氧化碳并滴有紫甘蓝汁的溶液(红色)于试管中,试管口塞紧连有导气管的单孔塞,导气管另一端伸入装有澄清石灰水的小烧杯中,加热试管。改进后的演示实验现象明显,很快即可看到试管中红色溶液变为紫色、小烧杯中澄清石灰水变浑浊的现象;便于学生根据实验现象顺理成章地得出结论——碳酸易分解为二氧化碳和水。

在板书(见表1)环节,笔者将二氧化碳的物理性质、化学性质和用途分成3列,设置成表格形式,并用不同颜色将学生关于二氧化碳的已有知识(表1板书设计中黑体部分)与所学的新内容加以区分,条理清楚,对比分明,既有助于学生整理所学内容,又有助于学生看到自己本节课的收获,获得满足感和成就感,还有助于学生形成良好的学习习惯,提高综合素质。

实验教学案例范文第3篇

1.1教材建设

我们参加了教材编写工作并担任副主编，教材建设活动及与同行的交流、讨论，为我院医学物理学案例式教学实践奠定了基础。使用该教材4年来，发现由于参编学校较多，内容、深度难以均衡，部分案例不能紧密联系临床实际。我们通过相关课题研究和教学实践，建设完善了医学物理学案例式教学资源，为《医学物理学》（案例版）教材修订提供了参考。2012年8月，《医学物理学》（案例版）教材（2版）出版，随后《医学物理学学习指导》也进行了修订。

1.2教学案例编写

在教学案例编写中，我们认为医学物理学教学案例资源主要有两类：一是反映物理学在医学中应用的典型例子，二是反映物理学家（尤其是诺贝尔物理学奖获得者）创新思维的案例。教学案例选择应遵循4个原则：一是案例应与医学物理学课程紧密结合；二是案例应反映医学物理学学科的重点、难点和前沿；三是案例具备知识综合性；四是案例与相关学科具有关联性。案例编写应按照“宽口径、厚基础、重素质、强能力”的原则，充分考虑医学物理学课程所具有的理、工、医3种学科交叉特点，注重综合型、设计型、工程型、前沿型内容开发，结合学生实际和实验设备具体情况，拓展学生知识结构，培养和锻炼学生创新意识、创新思维和创新能力。

1.3教学网站建设要重视并发挥教学网站

在医学物理学案例式教学中的作用。经过教研室同事的共同努力，我院医学物理学课程被评为院级精品课程。我们建立了医学物理学精品课程网站，上传一些案例式教学资源；我院医学工程实验教学中心经江苏省教育厅批准成为省级实验教学示范中心，我们自行建立了实验教学中心网站，完善实验硬件设备。建设、完善、即时更新这两个网站可以为学生自主学习、教师备课提供资源，可在医学物理学案例式教学中发挥较大作用。

1.4案例式教学研究

为了加强医学物理学案例式教学资源建设，更好地开展教学实践，我们进行了案例式教学研究，申报的“医学物理学案例式教学资源建设”课题被批准为徐州医学院教育教学重点研究课题，申报的“医学物理学案例式教学探索与实践”课题被批准为江苏省现代教育技术研究重点课题。在研究过程中建设、完善了医学物理学案例式教学资源，为《医学物理学》（案例版）教材的修订提供了参考。此外，还发表了相关研究论文，丰富、完善相关网站内容，深化医学工程实验教学省级示范中心内涵建设，进一步发挥其在案例式教学资源建设中的作用。

2医学物理学案例式教学

实践在资源建设基础上，开展医学物理学案例式教学实践。在此过程中，着重抓好案例实施、教学评价环节。在案例教学实施中，遵循“学为主体、教为主导”原则，充分发挥学生主体性、自主性、能动性和创造性。医学物理学理论课为大班授课，教学以案例启发式讲解为主；部分实验也可开展案例式教学，以提高学生学习兴趣，调动学习积极性和主动性，培养创新思维、创性意识和实践能力，在教师指导下完成并发表相关论文。这样就能将学生兴趣和爱好发展成学生素质和特长，即“教有所目，学有所用”，从而使学生知识运用能力及综合素质得到提高，使“教”与“学”变成一个和谐统一的有机整体，进而提高医学物理学教学效果，克服传统教学的弊端。在教学评价环节，必须改革传统评价方式。医学物理学传统评价方式不能适应素质教育的要求，为此可以考虑制定由平时成绩、期末成绩和实践创新成绩

3部分构成的评价机制

实验教学案例范文第4篇

食品研究的主要对象如糖类、蛋白质、淀粉等都是天然有机化合物，食品加工过程中使用的各种助剂和添加剂如保鲜剂、香精香料、甜味剂、防腐剂等大多数为合成有机化合物。食品科学与工程专业主要培养食品的营养健康、食品卫生与安全性评价、食品质量控制及食品加工方面的专门人才。有机化学是食品科学与工程专业重要的基础课，有机化学知识的掌握程度将直接影响学生对该专业后续的食品化学、生物化学、食品原料学、食品分析等课程的学习。该校食品科学与工程专业近年来以高鸿宾主编的《有机化学（第四版）》作为教材，并根据专业特点，在教学过程中融入食品类与有机化学相关的知识及教学案例。在教学过程中学生反映该课程有机化合物数量庞大难于记忆，有机化学反应机理和规律复杂不好理解，知识零散不好学习等。结合多年的教学经验，课程组对教材内容进行合理的优化，以官能团为主线进行讲解，并将各类化合物有机的融合在一起，将基本理论和反应机理合理的分散。使学生在掌握有机化学基本概念和基本理论的同时，理解所学知识与专业的结合应用。注重有机化合物分子结构和性质及结构与化合物性质之间的相互关系，各类有机化合物之间的联系及转化方式。将经典有机化学知识与食品科学特色知识合理的结合，如将动植物油脂内容在烃类中引入，将保鲜剂、香精香料、甜味剂、防腐剂的化学性质、合成及应用在相关章节中均做必要讲解。虽然涉及内容不够全面和深入，也是学生感受到有机化学课程对食品类专业的重要性。适当的增加食品有机化学相关内容，组织一些专题讨论，鼓励学生查阅相关资料后进行自由讨论，使学生理解有机化学知识在食品类专业的应用。

二、精选教学案例，培养学习兴趣

案例教学法是将理论与实际相联系，将本专业的相关实际问题精选出来，根据课程特点进行组织分析、讲解并探讨的一种教学方法。有机化学应用于食品科学与工程专业的教学案例很多。近年来，食品安全问题层出不穷，三聚氰胺、地沟油、增白剂、瘦肉精、塑化剂等给人类生命健康造成了重大威胁和伤害。三聚氰胺俗称蛋白精，是一种化工原料，添加到牛奶等食品中能提高蛋白质的检出量，但不等同于蛋白质。2008年7月至今已使1000多名婴儿患泌尿系统结石，危害极大。面粉中增白剂有效成分是过氧化苯甲酰，对上呼吸道和皮肤具有强烈的刺激性和致敏作用。塑化剂又称增塑剂，广泛用于高分子材料如塑料的加工，结构达百余种，某些结构类似于荷尔蒙，又称“环境荷尔蒙”，其中应用最广泛的是邻苯二甲酸酯类化合物。长期食用塑化剂会造成内分泌失调、生殖系统异常、甚至引起畸胎和心血管疾病，塑化剂污染目前已成为重大的食品安全问题。添加于食品中的增稠剂羧甲基纤维素钠和β-环糊精等，抗氧化剂叔丁基羟基茴香醚(BHA)、二丁基羟基甲苯(BHT)、叔丁基对苯二酚(TBHQ)、没食子酸丙酯(PG)等，防腐剂苯甲酸及其盐类、山梨酸及其盐类、对羟基苯甲酸的酯类等均为人工合成的有机化合物，不合理使用或滥用会对人类生命健康造成影响。将一些与食品密切相关的有机化学知识经过认真梳理后渗透进不同的章节，不但可以提高食品类专业学生对有机化学学习重要性的认识，还可以培养学生学习有机化学的浓厚兴趣。合理的安排与专业相关的教学案例，在教学过程中取得了良好的教学效果，使学生深刻理解到了作为食品科学类专业的基础课与后续专业课有密切的关系，还使学生平时利用有机化学知识去研究和探索食品卫生和食品安全等方面问题。

三、改革实验教学，加强能力培养

以前有机化学实验内容不分专业特点，均是通用实验，针对性不强。通过对该校食品科学与工程专业有机化学实验教学效果调查，发现有学生反映实验内容与食品专业关系不大，学生实验过程中不愿思考，学习兴趣不高。针对这种情况，该校有机化学课程组认真对有机化学实验内容进行了探索性的优化，在安排2～3次实验讲解有机化学实验基本知识、培养实验基本操作能力之后，其它实验均选取与食品专业相关内容。苯甲酸、苯甲酸乙酯、苯甲醇、薄荷酮、肉桂酸等均是食品中常用的防腐剂、香料和食品添加剂的合成中间体，在讲解这些化合物用途的基础上，在实验中安排学生制备这些化合物。从胡萝卜中提取β-胡萝卜素、从茶叶中提取咖啡因、从花生仁中提取花生油及从牛乳中提取分离酪蛋白和乳糖实验的开设，使学生对天然有机化合物及其提取分离方法有了更深刻的认识。在综合与应用实验中安排了香料洋茉莉醇和葵子麝香的合成，也有学生做了葡萄糖酸锌的制备。通过实验教学一系列探索和改革，逐渐形成了以实验基本理论和基本技能为基础，以物质制备和提取分离为主线，结合食品科学与工程专业相关内容为特色的，专业性较强的有机化学实验教学新体系。这一新的实验教学体系极大地提高了学生学习兴趣，提高了教学质量和学生专业技能的培养。

四、改革考核方式，注重过程监督

实验教学案例范文第5篇

【关键词】护理专业；本科生；科研能力；数据分析；医学大数据

《全国护理事业发展规划（2021-2025年）》对护理人才的信息素养与科研创新能力提出了新要求。有专家指出，信息素养在循证护理实践中起着至关重要的作用，也是应对未来社会竞争所需要的一种基本能力[1-2]。科研能力是教育部制定的护理本科生培养目标的重要内容[3]。有研究表明，我国科研人员的信息素养水平对科研创新能力有着显著影响，即信息素养水平高有助于高水平创新成果的产出[4]；国内高校教学改革研究领域对于护理本科生的信息素养能力培养已经开始重视[5]；护理专业本科生科研兴趣浓厚，参与科研活动需求较高[6]。但是，也有调查显示，我国护理本科生仍存在信息意识薄弱、信息处理技能有待提高、数据分析能力欠缺等信息素养问题；科研能力方面则存在选题困难、科研意识缺乏等问题[7-8]；护理专业学生科研意识缺乏和科研能力不足，将成为阻碍护理学科发展的主要障碍[9]。现以华北理工大学《医用大数据分析基础》课程为例，探索体验式案例教学及教师一对一指导的教学方法，对护理本科生的数据分析能力与科研能力的影响。

1对象与方法

1.1研究对象

选取华北理工大学2020级护理本科二年级学生70名为研究对象，其中男生15人，女生55人。按照班组均衡匹配的原则分为实验组35人与对照组35人。

1.2教学方法

1.2.1对照组。采用传统教学方法，具体包括：（1）课前教师利用“学习通APP”上传预习课件及视频、布置预习任务，完成预习。（2）课中教师讲解理论知识，学生按要求完成课上实验操作并撰写报告。（3）课后学生通过“学习通APP”完成章节测试题目。（4）课程结束后进行为期两周的课程设计，提交课程设计报告并进行总结汇报。1.2.2实验组。采用体验式案例教学法和教师一对一指导，具体包括：（1）体验式案例教学法：①教师：设计抽象理论与医学护理实践结合的案例，并以案例为线索开展讲解课程知识点。引导学生分析、总结操作要点，理解知识点在案例中的作用，进行主题探究活动，完成实验报告。②学生：在教师引导下开展体验操作，在操作过程中发现和分析问题并总结实践验证结果，在课程结束后，能够将学习成果应用至课程设计中。实践过程中如不顺利学生需对课前预习内容进行查缺补漏，并在教师的引导下再次进行实践操作，直至完成实验报告撰写。以上教学环节形成了“实践与体验-观察与反思-概括与总结-行动与应用”的四环节循环模式[10]。具体实施步骤如图1所示。（2）一对一教师指导：①开题阶段。学生通过文献资料学习确定研究背景，收集数据并经过小组讨论理解数据反应的问题，在教师引导下明确分析目标和研究任务，确定设计题目。②数据分析阶段。教师通过“学习通”在线解答学生对数据进行规范化和可视化处理，应用训练、评估和分类预测方法中遇到的问题。③报告撰写阶段。定期组织集中交流，以研究小组为单位派出代表汇报研究进度和成果，开展师生间和学生间交叉质疑和辩论，教师负责给出完善和改进意见。

1.3效果评价及方法

1.3.1课程目标。《医用大数据分析基础》课程作为信息技术类医工融合专业拓展课，在护理专业本科阶段第三学期开设。课程培养目标包括：（1）课程目标1：理解医学数据读取、清洗、分析的原理及过程，具备新医科背景下利用数据分析工具开展科学研究的理论基础。（2）课程目标2：掌握数据处理及可视化工具使用，具备利用信息技术进行自主学习与研究的实践操作能力。（3）课程目标3：了解科学计算操作、机器学习方法和神经网络概念，为后续开展科学研究储备理论知识。（4）课程目标4：了解健康中国战略下医用大数据的分析价值和医疗卫生服务融合情况及护理新模式，拓展科研视野、提高科研敏感度。1.3.2考核项目及标准。采用过程化考核方法。总评成绩考核项目包括学生的平时成绩、实验成绩和课程设计成绩3部分，主要考核学生对各知识点的掌握程度、实际应用能力和科研能力。在总评成绩中的权重系数为α1、α2、α3分别是0.2、0.3、0.5，见表1。所有成绩目标分值均采用百分制[11]。表1中的目标分值为各考核环节的满分分值。具体构成、权重系数及考核课程目标情况如下：（1）平时成绩：由课前预习情况、章节测试和课堂表现三项成绩构成。在平时成绩中的权重系数分别为0.4、0.3、0.3。其中预习成绩和章节测试考核课程目标1的达成度，包括辨析数据类型、数据分析原理、函数功能等内容；课堂表现主要考核课程目标1和4，以课堂提问互动方式，结合教学进度考察学生对知识点的掌握与科研视野情况。（2）实验成绩：由8次实验成绩组成，主要考核课程目标2的学生实践动手能力。（3）课程设计成绩：由探究活动、报告撰写和汇报答辩3部分组成。其中报告撰写与汇报答辩对应课程目标4，考察学生的科研视野与创新意识；探究活动对应课程目标3，考察学生对于科学计算及人工智能相关理论的理解。（4）课程目标达成度=学生课程目标考核平均成绩之和/该课程目标分值之和。

1.4统计分析方法

采用SPSS25.0统计软件处理数据，计量资料用“均数±标准差”表示，组间均数比较采用t检验。P<0.05为差异具有统计学意义。

2结果

2.1实验组与对照组课程目标分项成绩与总评成绩比较

课程结束后，两组课程分项成绩和总评成绩见表2。实施体验式案例教学法及一对一课程设计指导后，除了课程目标1两组之间差异无统计学意义（P>0.05）外，实验组的总评成绩和课程目标2~课程目标4的成绩均优于对照组，差异有统计学意义（P<0.05）。

2.2实验组与对照组课程目标达成度分析

（1）课程目标1达成度：实验组与对照组差别不大，均高于0.9（见图2）。说明在理解大数据的各类数据格式、数据清洗的过程及原理方面学生整体情况较好。达成度较高的原因有三个，一是数据读取、处理等基础理论知识难度不大，学生易于掌握；二是预习情况由课件浏览页数和视频观看比例的百分制结果衡量。这部分容易出现“刷题”情况，但是可由课上实验成绩进行检验；三是章节测试属于有标准答案的考核，其答案容易通过网络搜索获得。（2）课程目标2达成度：与课程目标1达成度比较，实验组与对照组的达成度均有下降，且实验组成绩优于对照组（见图2）。说明体验式案例教学能够对提高学生的数据分析能力产生效果。在轻松愉悦的氛围下，以案例为线索将知识点进行串联讲解，注重知识与实践应用的结合、学习兴趣的培养，学生通过四环节循环的教学模式能够更好地理解所涉知识点的具体应用场景及使用方法，在面对医学数据时能够快速选择正确的读取及整理方法，完成数据的可视化操作，并撰写较高质量的实验报告。而对照组使用传统教学方式，注重理论知识与语法细节讲解，演示案例以解决经典数学问题为主，因此在完成医学数据分析时，学生虽然能够按照要求基本完成指定操作，但在完成时长与质量上与实验组存在一定差异。（3）课程目标3达成度：与前两项达成度比较实验组与对照组均下降明显，但两组差别不大，均略高于预期目标值0.65（见图2）。达成度不高的主要原因有二，一是由于课时限制，此部分所涉内容仅做简单介绍，学生没有产生深入了解学习的兴趣；二是本校护理本科一年级未开设与数理统计相关课程，学生没有相关理论知识基础，难以接受与理解，学习动力不足。（4）课程目标4达成度：与课程目标3达成度比较实验组达成度有明显上升，而对照组略有上升，实验组成绩明显优于对照组（见图2）。实验组的学生展现出了极高的科研热情，实验组学生大部分进行了自主选题，如获取招聘网站数据分析全国34省份护理人员需求、分析脑卒中病患后期护理数据集、分析指定区域5岁以下儿童及孕妇死亡率等，能力较强的小组开展探索性分析，使用机器学习算法及相关模型对数据进行训练、评估和分类、预测，科研能力得到了显著提升。

3讨论