陳聚濤　孫紅榮　才源　汪銘　胡兵

(中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，安徽 合肥　230027)

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中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)生理學(xué)實驗教學(xué)的調(diào)查與分析

陳聚濤△孫紅榮才源汪銘胡兵

(中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，安徽 合肥230027)

摘要為了解學(xué)生對《生理學(xué)實驗》課程的興趣態(tài)度以及教學(xué)取得的成果和存在的問題，我們設(shè)計了調(diào)查問卷，從課程設(shè)置、學(xué)時學(xué)分、實驗內(nèi)容、教師教學(xué)方法、助教、考核等方面對中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院2013級學(xué)生進(jìn)行問卷調(diào)查并分析。本次調(diào)查所得出的結(jié)果可能在綜合性大學(xué)生理學(xué)實驗教學(xué)中具有一定的共性。

關(guān)鍵詞：生理學(xué)；實驗教學(xué)；學(xué)分；綜合性大學(xué)

生理學(xué)是一門實驗科學(xué)，關(guān)于人體的機能、功能的基本機制都是通過實驗驗證得出的，生理學(xué)實驗課的教學(xué)不僅使學(xué)生可以驗證理論課的知識要點，而且使學(xué)生掌握開展生理學(xué)相關(guān)實驗的技術(shù)手段和思維方法。中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的生理學(xué)及生理學(xué)實驗課程早在2004年就成為國家級精品課程，2014年又申請成為國家級精品資源共享課。近些年來，隨著教學(xué)改革的進(jìn)行，我們也對實驗內(nèi)容和實驗設(shè)備進(jìn)行了改進(jìn)和更新。但中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)作為一所綜合性大學(xué)，其培養(yǎng)的本科生大部分會進(jìn)入國內(nèi)外高校繼續(xù)深造，部分學(xué)生認(rèn)為所學(xué)習(xí)的生理學(xué)相關(guān)技術(shù)以后用不到，學(xué)生做實驗的熱情不是很高。同時與醫(yī)學(xué)院等學(xué)生相比，學(xué)生進(jìn)行生理學(xué)實驗時大部分沒有解剖、組織學(xué)等基礎(chǔ)知識。為了能更好的進(jìn)行《生理學(xué)實驗》的教學(xué)，了解學(xué)生的對生理學(xué)實驗的興趣以及教學(xué)中的問題，我們設(shè)計了該調(diào)查問卷，收集和了解了學(xué)生對生理學(xué)實驗教學(xué)的意見、建議和反饋信息。

1對象與方法

1.1對象

調(diào)查對象是本學(xué)期已經(jīng)修完《生理學(xué)實驗》的2013級生命學(xué)院的學(xué)生。

1.2方法

調(diào)查采用紙質(zhì)問卷方式，當(dāng)場發(fā)放，當(dāng)場回收。問卷從課程的學(xué)時和學(xué)分設(shè)置、實驗內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方式以及助教的作用等方面收集意見和反饋信息。共回收有效調(diào)查表56份。

2結(jié)果

2.1課程設(shè)置

本校的生理學(xué)實驗學(xué)時數(shù)為60學(xué)時，學(xué)分為1.5分。對于60學(xué)時的實驗課程，絕大多數(shù)同學(xué)認(rèn)為該課時比較合適，但也有27%的學(xué)生認(rèn)為學(xué)時偏多，應(yīng)適當(dāng)減少課時。對于學(xué)分，大部分(63%)同學(xué)認(rèn)為相對于該課程所付出的時間來說，所獲得的1.5學(xué)分實在是偏少。相比較學(xué)院的其它實驗課程，如生化、細(xì)胞等，83%的同學(xué)認(rèn)為2學(xué)分及以上比較合適，其中15%的同學(xué)認(rèn)為3學(xué)分更適合于生理學(xué)實驗。究其原因是學(xué)生進(jìn)行生理學(xué)實驗耗費時間長，感覺到做生理實驗比較辛苦，75%的同學(xué)認(rèn)為做生理學(xué)實驗較累和非常累。實驗過程中因為要涉及到蛙、兔子等動物，很多同學(xué)開始非常不適應(yīng)，43%的同學(xué)對蛙類動物有一點或較強烈的厭惡/不喜歡的感覺。因為其它客觀原因，這屆學(xué)生沒有進(jìn)行動物學(xué)的相關(guān)實驗，對于動物麻醉和解剖等比較生疏，所以80%的學(xué)生認(rèn)為應(yīng)該把動物學(xué)實驗作為生理實驗的預(yù)修課程。其實在生理學(xué)實驗過程中所接觸到的動物，在動物學(xué)實驗中都會涉及，包括動物的麻醉、解剖、器官辨認(rèn)及處死等過程。雖然生理學(xué)實驗做起來較累，但仍有35%的同學(xué)喜歡生理學(xué)實驗的形式，其它同學(xué)則認(rèn)為一般，或沒有什么主觀情緒。除了日常的實驗報告外，課程結(jié)束后還要進(jìn)行實驗操作的考試，一半(52%)的同學(xué)認(rèn)為有必要考試，其它同學(xué)則認(rèn)為沒必要或者無所謂。如果考試，則考試與平時實驗報告占最終分?jǐn)?shù)的比率2：8的為36%，3：7的為25%。

2.2實驗內(nèi)容

實驗內(nèi)容總共有十個，大部分是經(jīng)典實驗內(nèi)容，另外有心音聽診和血壓測量以及斑馬魚的視動和眼動反射。在所有的實驗中，學(xué)生最感興趣的實驗是斑馬魚的視動實驗，約占60%，其次是心音聽診41%，蛙心灌流39%，其它的實驗都少于30%。而最不感興趣的實驗中，尿生成占34%，心音聽診占16%，蛙心灌流14%，其它都少于10%。就目前的實驗內(nèi)容，學(xué)生認(rèn)為應(yīng)該刪減或調(diào)整的實驗中“尿生成的實驗”比例最大約占30%，心音聽診占10%。從這些數(shù)據(jù)中可以看出，偏科研方向且容易觀察到結(jié)果的實驗比較受歡迎，而需要進(jìn)行長時間手術(shù)，一旦出現(xiàn)問題其結(jié)果就不容易觀察的實驗學(xué)生認(rèn)為應(yīng)該調(diào)整。

2.3教學(xué)方法

本課程共有四位教師進(jìn)行授課，學(xué)生可以感受到不同教師的上課風(fēng)格。授課方式都是進(jìn)行實驗原理、實驗過程的講解，學(xué)生提問，進(jìn)行實驗等步驟。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，學(xué)生比較看重老師在前期的講授。其中比較喜歡的授課方式是實驗原理和背景部分講解比較多，擴(kuò)充課本上沒有的知識，在講解過程中穿插視頻等方式比較受歡迎。其中對于某一個實驗老師講授的最清楚最明白的原因，學(xué)生認(rèn)為原理和背景講的條理清楚，透徹，實驗重點部分進(jìn)行了詳細(xì)講解，而且把實驗中可能遇到的問題都指出來，講解過程中有互動；也有的同學(xué)認(rèn)為前期預(yù)習(xí)很重要，在老師講授過程中會抓住重點。

2.4助教

在實驗過程中，我們配備了三個助教，這些助教都是本校本科畢業(yè)的在讀研究生，熟悉實驗設(shè)備及實驗內(nèi)容。我們對助教的要求是協(xié)助老師做好實驗前的準(zhǔn)備，實驗過程中的操作指導(dǎo)，實驗后的實驗報告批改。三個助教也各有特點，受學(xué)生的喜歡程度分別是40%，36%，24%，喜歡的原因分別是能及時解決碰到的問題，指導(dǎo)過程中認(rèn)真耐心及負(fù)責(zé)任，講解指導(dǎo)到位；實驗過程中操作能力強經(jīng)驗豐富，在實驗過程中能夠提供建議；報告批改比較認(rèn)真等特點。在調(diào)查問卷中，學(xué)生心目中的理想實驗助教是“具有實驗?zāi)芰姡碚摶A(chǔ)扎實，認(rèn)真負(fù)責(zé)有經(jīng)驗，實驗過程中能及時找到問題的癥結(jié)所在，熱心態(tài)度好有問必答，實驗報告批改公正”等特點。對于實驗報告，70%的學(xué)生認(rèn)為批改比較認(rèn)真，20%認(rèn)為助教認(rèn)真批改了實驗報告。在給出的實驗報告分?jǐn)?shù)中，63%的學(xué)生認(rèn)為分?jǐn)?shù)適中，37%的學(xué)生認(rèn)為給的分?jǐn)?shù)偏低。

3討論

3.1課程總體

通過本次調(diào)查，生理實驗課程目前主要面臨有以下幾個問題。

(1)學(xué)分較少。與同期開展的其它實驗課程相比較，生理學(xué)實驗因為要進(jìn)行實驗動物的標(biāo)本制作，單個實驗相對來說花費時間較長。如尿生成的實驗需要完成麻醉，氣管插管，分離神經(jīng)，輸尿管插管等手術(shù)，動手能力不強的學(xué)生往往要花費6-7小時才能完成實驗。這和同期本院的生化、細(xì)胞等實驗工作量相比較，生理實驗會感覺比較累和辛苦，而學(xué)分卻只有1.5學(xué)分，75%的同學(xué)認(rèn)為該學(xué)分相對較少，不能客觀反映出本實驗課程所花費的時間。一個相對合理的學(xué)分不僅可讓學(xué)生重視本課程，而且覺得付出的時間和精力與所取得的學(xué)分相符?？紤]實驗的連續(xù)性和學(xué)生進(jìn)行實驗的快慢程度以及部分實驗的內(nèi)容，實際上實驗一般要80個學(xué)時，故2學(xué)分比較符合該課程。

(2)缺乏動物學(xué)背景。因為課程設(shè)置的原因，本屆學(xué)生沒有進(jìn)行動物學(xué)的相關(guān)實驗，所以進(jìn)入實驗室對蛙類等動物實驗有不舒服感，還有個別學(xué)生暈血。實驗過程中雖然講解了解剖過程，但部分同學(xué)還是不能正確的找到神經(jīng)或者肌肉。長時間的手術(shù)過程也導(dǎo)致部分標(biāo)本的活性不佳，最終使實驗結(jié)果不理想。所以動物學(xué)解剖實驗應(yīng)該是生理學(xué)實驗的預(yù)修課程。

(3)生理實驗技術(shù)對今后的研究用處不大。因為本學(xué)院的學(xué)生畢業(yè)后大部分將在國內(nèi)外進(jìn)行深造，認(rèn)為生化、分子、細(xì)胞等實驗技術(shù)技能在將來的科研過程中發(fā)揮作用，只有很少一部分人會進(jìn)入到生理或者神經(jīng)領(lǐng)域。在本次問卷中對課程最大的困惑是學(xué)習(xí)到的技術(shù)在今后的研究過程中可能根本用不上或者沒有機會用到。生理實驗是他們第一次接觸到動物功能相關(guān)的實驗，該課程應(yīng)該起到一個入門的作用，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)生理實驗相關(guān)的基本原則和實驗技能。在這個過程中，應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生重視研究工作中的有用的思維方法和實驗手段，如大動物的處理，在體和離體動物的實驗方法，生理相關(guān)實驗設(shè)備的使用，特別是功能相關(guān)實驗的實驗方法和原理等。另外，不論在理論課還是實驗課中，應(yīng)著重強調(diào)生理學(xué)的研究是整體的系統(tǒng)科學(xué)，任何的分子、生化或細(xì)胞實驗所得出的結(jié)論最終都要在整體動物中得到驗證。即使現(xiàn)在的很多分子機制性的科研成果能發(fā)表在較高影響因子的雜志中，仔細(xì)觀察可以發(fā)現(xiàn)這些結(jié)果不僅在離體標(biāo)本中得到驗證，而且在整體動物中也得到證實。

3.2課程內(nèi)容、教學(xué)方法

我們的生理學(xué)實驗課程除了經(jīng)典的實驗外，新加了與人體功能相關(guān)的“心音聽診和心電測量”以及科研相關(guān)的“斑馬魚視動和眼動反射”實驗兩個實驗。從調(diào)查結(jié)果中可以看出，學(xué)生最感興趣的是斑馬魚實驗。究其原因主要有：學(xué)生首次接觸斑馬魚模式動物，感覺新鮮；任課教師花了一個小時的時間，采用視頻和PPT等進(jìn)行相關(guān)背景知識的介紹，拓寬了學(xué)生的視野；該實驗裝置設(shè)計精巧(自主設(shè)計)，易于觀察到結(jié)果；最后重要的是實驗過程相對不麻煩，沒有繁瑣的手術(shù)過程，且結(jié)果非常明顯。從這方面給我們一個啟示：即學(xué)生實驗應(yīng)該盡量減少前期手術(shù)過程，學(xué)生對實驗步驟簡單但能說明問題的實驗比較感興趣，而對于實驗相對繁瑣，經(jīng)過漫長的手術(shù)過程卻因為動物的生理活性導(dǎo)致部分結(jié)果不明顯而沮喪和不感興趣，如尿生成實驗。這就要求我們在進(jìn)行經(jīng)典生理學(xué)實驗的時候，對實驗內(nèi)容的進(jìn)行改進(jìn)，盡可能縮短手術(shù)時間，易于觀察到結(jié)果；同時運用一些近些年發(fā)展起來的新技術(shù)開展生理功能相關(guān)的新實驗，如光遺傳技術(shù)。同時在“心音聽診和心電測量”部分，可以看出有41%的學(xué)生喜歡但也有16%的學(xué)生不喜歡。這可能與學(xué)生的興趣有關(guān)，因為實驗設(shè)備的限制，感興趣的同學(xué)會想法設(shè)法改變自身狀態(tài)條件來測量，而不感興趣的同學(xué)則被動的站在旁邊等待測量，沒有去深究實驗的原理，如何調(diào)動這部分同學(xué)的興趣也應(yīng)該是我們考慮的重點[1-3]。

在教學(xué)過程中,學(xué)生比較注重實驗的原理，在講授的過程中應(yīng)在原理的基礎(chǔ)上進(jìn)一步拓展知識面，增加一些實用性或科研相關(guān)的知識[4-7]。具體實驗步驟要簡潔且關(guān)鍵步驟要強調(diào)，同時要求學(xué)生在實驗課前要進(jìn)行預(yù)習(xí)，寫預(yù)習(xí)報告(作為最終實驗報告的一部分，不額外增加學(xué)生負(fù)擔(dān))。另外，耐心、熱心、認(rèn)真且有經(jīng)驗的助教可以大大增加實驗的成功率和增加學(xué)生對實驗的興趣，每年我們的實驗助教都是由學(xué)習(xí)過本課程且成績優(yōu)秀的研究生擔(dān)任，從調(diào)查的結(jié)果看，實驗過程中助教能快速及時的給與指導(dǎo)，學(xué)生相對滿意度比較高。

本次調(diào)查結(jié)果中的一些問題在綜合性大學(xué)中可能具有一定的共性[8]。綜合性大學(xué)的學(xué)生大部分在畢業(yè)后將繼續(xù)在國內(nèi)外深造，他們大部分對分子生化技術(shù)比較熟悉，而生理學(xué)的相關(guān)技術(shù)和方法對今后不從事生理相關(guān)研究的同學(xué)應(yīng)用機會就比較少。所以這要求我們不僅要在課程設(shè)置和實驗內(nèi)容方面適時進(jìn)行微調(diào)，以增加學(xué)生的興趣和符合學(xué)生期望，同時也要進(jìn)一步在授課方面拓寬學(xué)生視野，使生理科學(xué)是一門系統(tǒng)科學(xué)的概念更深入。

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Investigation and analysis on the teaching of physiological experiment in University of Science and Technology of China

Chen Ju-Tao△, Sun Hong-Rong, Cai Yuan, Wang Ming, Hu Bing

(School of Life Sciences, University of Science and Technology of China,Anhui Hefei 230027)

作者簡介：陳聚濤，男，副教授，主要從事神經(jīng)生物學(xué)相關(guān)的教學(xué)和科研工作，Email：cjt@ustc.edu.cn。

(收稿日期：2016-3-3)