周業(yè)波，袁藝標，戚曉紅，朱國慶，周 紅*

（1．南京醫(yī)科大學生理學系；2．南京醫(yī)科大學基礎醫(yī)學實驗教學中心，江蘇南京210029）

利用開放實驗提高自設計實驗效果的探索與實踐

周業(yè)波1，袁藝標2，戚曉紅2，朱國慶1，周 紅2*

（1．南京醫(yī)科大學生理學系；2．南京醫(yī)科大學基礎醫(yī)學實驗教學中心，江蘇南京210029）

自設計實驗是一種培養(yǎng)學生進行科研設計、研究探索的一種實驗教學模式，是機能實驗學中重要的教學方法。將自設計實驗和開放實驗相結(jié)合的方法實現(xiàn)了自設計實驗的實施，提高了自設計實驗開設效果，對提高實驗教學質(zhì)量具有現(xiàn)實意義，也有助于推動機能實驗學教學改革。

自設計實驗；開放實驗；機能實驗學

機能實驗學自設計實驗是一種培養(yǎng)學生進行科研設計、研究探索的一種實驗教學模式，是機能實驗學中重要的教學方法和手段，也是未來機能實驗學教學改革的重點［1］。近年來，我們在開設自設計實驗和開放實驗的基礎上，將實驗室開放與自設計實驗相結(jié)合，使開放實驗成為自設計實驗的補充與延伸，提高教學質(zhì)量，培養(yǎng)創(chuàng)新人才，建立起學生自主學習的新型實驗教學模式。

一、機能實驗學自設計實驗開設現(xiàn)狀

目前，國內(nèi)多數(shù)醫(yī)學院校的機能實驗學均開設自設計實驗。但普遍存在的問題是，自設計實驗開設比例較低［2］、課時少，主要采用課堂討論模式，較少付諸實施。這種“紙上談兵”的教學方式一方面影響了學生參與自設計實驗的積極性，另一方面也無助于真正提高學生的實踐能力和綜合素質(zhì)。為了改變這種狀況，2008年始，我們嘗試將自設計實驗與開放實驗相結(jié)合，將一部分設計較好、具有一定研究意義的設計項目在開放實驗中實施。開放實驗中學生可以利用課余時間來實驗室完成實驗，不但解決了課時限制的問題，提高了自設計實驗的開設效果，更有助于培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新熱情。

二、自設計實驗與開放實驗相結(jié)合的實施過程

（一）自設計實驗方案制定。

自設計實驗課堂教學共計10學時，分2次進行。第一次課堂教學5學時，由機能實驗室教授或副教授授課，主要講授科學研究方法、實驗設計方法和如何寫實驗設計報告，布置自設計實驗任務。教學內(nèi)容包括：（1）科學研究的基本方法和程序，如選題、實驗設計、預備實驗和正式實驗、數(shù)據(jù)資料處理和統(tǒng)計分析、書寫論文和研究報告等；（2）實驗設計的基本內(nèi)容，包括實驗對象、處理因素和觀察指標等；（3）實驗設計的基本原則，包括對照原則、隨機原則和重復原則，并介紹實驗樣本數(shù)的選擇；（4）實驗設計大綱和基本格式；（5）主要文獻檢索方法；（6）布置自主設計實驗任務。

第一次課堂教學后學生即開始進行自設計實驗，全部利用課余時間完成。一般每4個學生作為1個小組合作完成1份實驗設計報告。第一周和第二周為查閱文獻資料和確定選題時間，第三周至第五周根據(jù)選題進一步查閱文獻資料，完成自主設計實驗報告的書寫，并交給老師批改。

第二次課堂教學5學時，在第六周進行。老師將批改的自主設計實驗報告發(fā)給學生，學生分組報告，對預期結(jié)果、存在的主要問題和修改意見進行分析討論，老師現(xiàn)場指導和進行點評。第七周學生根據(jù)老師對自主設計實驗報告的批改意見，再次對報告進行修改，進一步提高實驗設計水平。最后采用教師提議、學生探討的程序，篩選部分設計合理、具有新意且可行的方案在開放實驗中組織實施。

（二）在開放實驗中的實施過程。

我校機能實驗室以國家級基礎醫(yī)學實驗教學示范中心為后盾，建立了開放實驗平臺，為學生提供了自主學習的空間［3］。學生可以在自己的課余時間以預約形式到開放實驗室進行實驗。開放實驗室包括多個功能實驗區(qū)，如：試劑配制、組織切片、免疫染色、細胞培養(yǎng)、蛋白提取鑒定、核酸分離鑒定、動物行為實驗、動物疾病模型等，基本滿足了一般科研活動的需要，為學生自設計實驗的實施提供了良好的實踐環(huán)境。

進入開放實驗平臺后，指導老師與學生再一次進行小組討論，確定實驗進度和組內(nèi)分工。接著，對學生進行一些必要的實驗操作培訓，最后由學生獨立地完成實驗。在整個實驗過程中，指導教師僅進行必要的技術(shù)指導，絕不代替學生操作，同時也注重對學生基本科研素養(yǎng)的培養(yǎng)，如實驗完成后及時清理實驗儀器和實驗環(huán)境、進行規(guī)范的實驗記錄、培養(yǎng)實事求是的科研作風等。

實驗操作完成后，老師指導學生對實驗結(jié)果進行綜合分析，整理實驗數(shù)據(jù)資料，并對實驗中遇到的問題進行的討論，引導學生自己找出問題答案。最后，學生以小論文或答辯形式提交實驗報告。由所有指導老師擔任評委，根據(jù)課題設計情況、實施情況、小論文撰寫質(zhì)量或答辯情況等做出綜合評定，成績計入實驗成績。對于實驗設計較好且得到預期實驗結(jié)果的小組，在教師的指導下，熟悉科研文章寫作的基本方法和格式，進行論文撰寫并發(fā)表。

三、教學效果

我們在參與自設計實驗的七年制學生中進行了問卷調(diào)查，調(diào)查表分兩部分，第一部分針對自設計實驗理論教學，第二部分針對自設計實驗在開放實驗中的實施。共發(fā)放問卷202份，回收198份。調(diào)查結(jié)果顯示，針對第一部分，有90％的學生認為非常有必要開展自設計實驗理論教學；86％學生認為實驗設計理論教學對培養(yǎng)學生的自學能力、科學的創(chuàng)造性思維能力有幫助。針對第二部分，95％的學生希望能夠完成設計合理，具備實施條件的實驗設計；98％的學生認為該教學模式提高了自設計實驗的教學效果；近90％的學生認為通過實施實驗，動手能力得到不同程度的提高；有近70％的學生認為自己的觀察能力和分析問題與解決問題的能力有很大進步；有30％的學生認為自己的創(chuàng)新思維能力得到了訓練。同時，很多學生表示，自己從實驗設計和實施中收獲很多，比如了解了科研設計的基本流程，熟悉了查閱文獻的基本方法，掌握了一些基本科研實驗技術(shù)，學會使用了一些比較先進的儀器設備，為以后的科研之路做準備等等。調(diào)查結(jié)果表明，自設計實驗結(jié)合開放實驗的教學模式得到了學生認可，取得了較好的教學效果。使學生初步掌握醫(yī)學科學研究的基本程序和方法，鍛煉了學生的實踐操作能力，有助于培養(yǎng)學生的自學能力、分析和解決問題的能力以及創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力，增強學生的綜合素質(zhì)。

自08年以來，學生在開放實驗平臺上，共完成自設計實驗項目52項，其中獲省級大學生實踐創(chuàng)新訓練計劃立項10項，在核心期刊發(fā)表論文7篇，榮獲第一、二屆全國大學生基礎醫(yī)學創(chuàng)新論壇暨實驗設計大賽一等獎和三等獎。

同時，開放實驗給學生提供了一個更高級的科研探索活動空間。在我校國家級實驗教學示范中心的開放實驗平臺上，不僅有自設計實驗的實施，更有其他多層次、多方面的科研探究活動，如PI（Principle Investigator）實驗室、各級大學生實踐創(chuàng)新訓練計劃項目、開放實驗選修課和一些科研項目組。參與不同實踐活動的學生之間可以進行充分的交流和學習，開拓了學生的視野，提供了更多的鍛煉自我的途徑，使學生有機會提前接觸到科研團隊和項目組。這些都有助于自設計實驗對學生自主學習能力、科學性創(chuàng)新性思維的培養(yǎng)。

四、結(jié) 語

這種將自設計實驗的開設和開放實驗結(jié)合起來的教學模式，調(diào)動了學生的學習興趣，增強了學生的實踐能力，有助于學生研究探索、創(chuàng)新精神的培養(yǎng)，實現(xiàn)了自設計實驗的實施，提高了自設計實驗開設效果，對提高實驗教學質(zhì)量具有現(xiàn)實意義，也有助于推動機能實驗學教學改革。

［1］王瑾瑜，徐 海，王 程，等．自主實驗設計與學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)［J］．中國高等醫(yī)學教育，2012（4）：36-37．

［2］魏 玲，楊魯川，趙應華，等．設計性基礎醫(yī)學實驗對長學制醫(yī)學生科研素質(zhì)培養(yǎng)的探索［J］．中國高等醫(yī)學教育，2012（11）：35-36．

［3］周 紅，吳曉燕，戚曉紅，等．機能學創(chuàng)新性實驗課程的實踐與思考［J］．中華醫(yī)學教育雜志，2010，30（3）：447-449．

The exp loration and practice of improving the effect of self-designed experiment through open experiment

Zhou Yebo1，Yyan Yibiao2，Qi Xiaohong2，et al
（1．Department of physiology，Nanjing Medical University，Nanjing 210029，Jiangsu，China；2．Laboratory Center for Basic Medical Sciences，Nanjing Medical University，Nanjing 210029，Jiangsu，China）

Self-designed experiment is a experiment teachingmodel aimed for training the ability of students in scientific research design．It is an important teaching approach in functional experiment．The combination of self-designed experiment and open experiment can put the former into practice and enhance its teaching effect．This new combinative teaching approach has practical significance in improving the quality of experiment teaching and is also helpful to promote teaching reform of functional experiment．

self-designed experiment；open experiment；functional experiment

G420

A

1002-1701（2014）07-0035-02

*通訊作者

2013-07

周業(yè)波，女，博士，副教授，研究方向：心血管生理學。

中華醫(yī)學會醫(yī)學教育分會、中國高等教育學會醫(yī)學教育專業(yè)委員會2012年度醫(yī)學教育研究立項課題2012-SY-18。

10．3969／j．issn．1002-1701．2014．07．018