李 偉 王國光 陸曉華 皖南醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院病理生理學(xué)教研室,安徽省蕪湖市 241002

隨著我國教育水平的不斷提高,為適應(yīng)創(chuàng)新型人才與綜合型人才培養(yǎng)的需要,高等院校對教學(xué)模式的探索與研究在不斷深入。機能實驗學(xué)作為一門基礎(chǔ)實驗課程,在鞏固理論知識、提高動手操作技能、學(xué)習(xí)實驗設(shè)計、觀察處理分析實驗結(jié)果等方面發(fā)揮著重要作用,為學(xué)生進一步學(xué)習(xí)臨床學(xué)科、從事醫(yī)藥行業(yè)和科研工作奠定基礎(chǔ)[1]。但機能實驗學(xué)一直采用傳統(tǒng)的以教師為中心的“講—做—總”模式,學(xué)生被動接受內(nèi)容,實施實驗操作[2-3]。部分學(xué)生未養(yǎng)成課前預(yù)習(xí)的習(xí)慣,課后對于實驗背景、原理及意義不求甚解,數(shù)據(jù)分析討論和報告工于應(yīng)付,學(xué)生被動接受實驗內(nèi)容,導(dǎo)致缺乏主觀思考意識和創(chuàng)新能力。為解決傳統(tǒng)教學(xué)模式存在的弊端,本文以機能實驗課程為教學(xué)平臺,對學(xué)生自主設(shè)計機能實驗的教學(xué)模式進行初步探索與實踐,并對教學(xué)效果進行分析。

1 自主設(shè)計實驗與機能實驗教學(xué)

自主設(shè)計實驗教學(xué)是指以學(xué)生為主體,由學(xué)生自主設(shè)計實驗步驟和內(nèi)容,教師輔助學(xué)生完成實驗的一種新型教學(xué)模式[4]。自主設(shè)計實驗教學(xué)可有效調(diào)動學(xué)生的積極性,促進學(xué)生養(yǎng)成學(xué)以致用的思維習(xí)慣,培養(yǎng)學(xué)生的科研與創(chuàng)新意識,提高設(shè)計和完成實驗的能力。但同時自主設(shè)計實驗也存在周期長、課時緊迫、實驗方案不確定性高、實驗條件要求高、難以規(guī)模化開展等弊端[4]。機能實驗中的驗證性實驗是在一個預(yù)先設(shè)定好的實驗框架下,驗證已知的實驗結(jié)果,目的是驗證并鞏固所學(xué)內(nèi)容,同時培養(yǎng)學(xué)生的實驗技能,是機能實驗課程的重要組成部分[5]。由于驗證性實驗過度側(cè)重實驗結(jié)果和結(jié)論,忽視了實驗過程對學(xué)生主動性、積極性和創(chuàng)造性的提高作用[6],導(dǎo)致學(xué)生不善于觀察實驗現(xiàn)象,機械地重復(fù)實驗步驟,模仿教師操作示范,缺乏對實驗原理、步驟及結(jié)果的思考和分析,并未充分達到鞏固理論知識的目的。經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn),多數(shù)學(xué)生課上僅對實驗動物操作部分感興趣,課后對實驗原理和內(nèi)容掌握不牢固,甚至還出現(xiàn)學(xué)生對曾經(jīng)做過的實驗毫無印象的情況,教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量難以保證。為了促進實驗教學(xué)改革,探索創(chuàng)新的教學(xué)模式,在機能實驗教學(xué)過程中,筆者以教學(xué)大綱中驗證性實驗為教學(xué)內(nèi)容,引導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計和開展實驗過程,教師只介紹實驗主題、原理、條件與設(shè)計原則等,由學(xué)生分組設(shè)計實驗方案,教師適當(dāng)引導(dǎo)并選出其中最符合教學(xué)大綱和最優(yōu)的設(shè)計方案開展實驗。該教學(xué)方式采用了自主設(shè)計實驗教學(xué)與啟發(fā)式教學(xué)的方法,能夠融合自主設(shè)計實驗和機能實驗兩者的優(yōu)勢,提高教學(xué)效果和質(zhì)量。

2 自主設(shè)計機能實驗教學(xué)的開展

教師在課上先介紹實驗設(shè)計相關(guān)知識:(1)實驗主題:比如觀察鹽酸消旋山莨菪堿對肺水腫的預(yù)防作用;(2)肺水腫的臨床病理特點與機制;(3)實驗對象與麻醉劑的特點及選擇原則;(4)已具備的實驗條件;(5)實驗設(shè)計的基本原則;(6)實驗設(shè)計過程的注意事項等。學(xué)生每3～5人分為一組,根據(jù)老師介紹的相關(guān)內(nèi)容,先組內(nèi)討論設(shè)計思路并確定方案,包括題目、實驗對象、藥品、動物分組、手術(shù)、觀察指標(biāo)、實驗方法及步驟等。然后各組派1名代表分別介紹自己組的方案及其理論依據(jù),并進行全班討論,教師匯總各組方案并有針對性地提出存在的問題和優(yōu)缺點,由班級挑選出最符合教學(xué)大綱和最優(yōu)的設(shè)計開展實驗。實驗操作過程由教師全程指導(dǎo),對學(xué)生提出的實驗設(shè)計問題和操作問題進行解答和示范。引導(dǎo)學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象,記錄實驗結(jié)果。實驗結(jié)束后讓學(xué)生利用所學(xué)的理論知識針對實驗結(jié)果作出分析討論,教師進行指導(dǎo)和歸納總結(jié)。同時,教師可引導(dǎo)學(xué)生課后查閱相關(guān)的文獻資料,對所學(xué)的實驗內(nèi)容進行拓展,比如復(fù)制肺水腫動物模型的方法都有哪些?還有哪些藥物對肺水腫具有預(yù)防作用?以該模型為基礎(chǔ)還可以進行哪些研究?讓學(xué)有余力的學(xué)生在教師的指導(dǎo)下,查閱文獻撰寫標(biāo)書,自愿提交具有創(chuàng)新性和可行性的項目,利用業(yè)余時間以興趣小組或大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目的形式開展研究,嘗試撰寫研究論文并發(fā)表。將自主設(shè)計實驗應(yīng)用于機能實驗教學(xué)過程中,在驗證理論知識與結(jié)論的同時,學(xué)習(xí)與實驗設(shè)計相關(guān)的內(nèi)容,為獨立設(shè)計創(chuàng)新性和可行性較高的研究項目奠定基礎(chǔ),既能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與積極性,鞏固基礎(chǔ)理論知識,又可培養(yǎng)學(xué)生的實驗設(shè)計能力和創(chuàng)新能力,同時兼顧不同學(xué)生之間科研興趣與科研能力的差異。

3 教學(xué)效果分析

傳統(tǒng)的教學(xué)模式,學(xué)生“照方抓藥”,按照預(yù)定的實驗步驟被動地開展操作過程,使學(xué)生逐漸養(yǎng)成了“實驗課只是動手做一做”的固定化、機械化思維,缺乏對自主學(xué)習(xí)、獨立思考及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[3,7]。自主設(shè)計實驗作為一種新型的實驗教學(xué)模式,以學(xué)生為主體,變“驗證”為“探究”,充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性,已被眾多高校教師接受和嘗試,在鞏固理論知識、提升實驗設(shè)計綜合能力方面發(fā)揮重要作用[8]。本文對引導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計機能實驗的教學(xué)模式進行了探索,在2018級臨床及2019級護理本科專業(yè)中,選取了5個班級進行自主設(shè)計機能實驗教學(xué)的實踐,并對109名學(xué)生(男生占42.2%,女生占57.8%)進行了匿名問卷調(diào)查,結(jié)果顯示:有57.8%的學(xué)生認為在實驗方面的綜合能力有很大提高,39.4%的學(xué)生認為有一定的提高,僅有2.8%的學(xué)生認為沒有提高。新的教學(xué)模式改變了傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)模式,使學(xué)生變被動為主動,促進學(xué)生獨立思考、積極探索實驗過程。區(qū)別于傳統(tǒng)的教學(xué)模式,學(xué)生在確定實驗題目,選擇合適的麻醉藥品和實驗對象,設(shè)計實驗分組和步驟,確定觀察指標(biāo)以及討論實驗結(jié)果等方面均得到了不同程度的鍛煉。調(diào)查結(jié)果顯示,有68.8%的學(xué)生對自主設(shè)計實驗的上課方式非常感興趣,并期待下次實驗課采用同樣的模式;30.3%的學(xué)生比較感興趣,有0.9%的學(xué)生不感興趣。65.1%的學(xué)生上課積極性很高,33.0%的學(xué)生認為比較有積極性,僅有1.8%的學(xué)生積極性不高,認為課時延長。新模式教學(xué)調(diào)動學(xué)生的主觀能動性,啟發(fā)科研思維,學(xué)生體會到主動探索實驗研究的樂趣,課上表現(xiàn)出較高的興趣和積極性。在小組內(nèi)實驗設(shè)計討論環(huán)節(jié),多數(shù)同學(xué)能夠發(fā)揮創(chuàng)造與邏輯性思維,展現(xiàn)出綜合運用基礎(chǔ)知識的能力。調(diào)查顯示,93.6%的學(xué)生均有參與討論,利用各自的知識積累與儲備提出自己的想法和見解,其中33.0%的學(xué)生參與度非常高,但有6.4%的學(xué)生很少或者基本沒有發(fā)言,主要原因是這部分同學(xué)基礎(chǔ)知識儲備過少,未完全掌握自主設(shè)計實驗的方法,同時個別學(xué)生性格內(nèi)向,不善于與同學(xué)討論交流。此外,調(diào)查問卷結(jié)果還顯示,僅有7.3%的學(xué)生在課前已經(jīng)掌握了實驗設(shè)計的相關(guān)知識,有89.9%的學(xué)生是通過新的教學(xué)方式學(xué)會了實驗設(shè)計思路和方法,僅有2.8%的學(xué)生仍不清楚如何設(shè)計實驗方案,表明在傳統(tǒng)教學(xué)模式下,少部分同學(xué)借助學(xué)校的實驗平臺,在教研室老師的指導(dǎo)下進行過科研的學(xué)習(xí)與訓(xùn)練,對實驗的設(shè)計與開展有一定的了解,但多數(shù)學(xué)生從未參與過科研工作,未獲得綜合實驗?zāi)芰涂蒲兴刭|(zhì)的培養(yǎng),缺乏實驗設(shè)計知識儲備和科研思維。通過自主設(shè)計機能實驗教學(xué),學(xué)生掌握了實驗的設(shè)計原則和方法,對實驗原理、設(shè)計過程、方法步驟及結(jié)論等內(nèi)容印象深刻,對實驗驗證的理論知識理解更加透徹。學(xué)生對新的教學(xué)模式認可度較高,能獲得更好的教學(xué)效果。調(diào)查顯示,有50.5%的學(xué)生認為自主設(shè)計實驗教學(xué)在啟發(fā)科研思維,培養(yǎng)創(chuàng)新精神,提高獨立分析問題、解決問題的能力方面作用很大,有43.1%的學(xué)生認為作用較大,有6.4%的學(xué)生認為有些作用。傳統(tǒng)教學(xué)模式下,學(xué)生思維僵化,課上按照教師講解的步驟機械地完成實驗操作,使學(xué)生逐漸產(chǎn)生了實驗課就是老師“要我做”的印象。而新教學(xué)方式能提高學(xué)生的主動性,變“要我做”為“我要做”,學(xué)生對自己設(shè)計的內(nèi)容具有更高的興趣和探索意愿,既鍛煉了科研思維,又提高了獨立分析問題、解決問題的能力。隨著對實驗內(nèi)容的不斷學(xué)習(xí)和拓展,學(xué)生能夠養(yǎng)成良好的科研思維和素養(yǎng),在今后的學(xué)習(xí)中逐步由“我要做”向“我會做”轉(zhuǎn)變。在是否希望老師參與實驗設(shè)計與開展方面,33.9%的學(xué)生希望老師全程指導(dǎo),66.1%的學(xué)生則希望獨立完成設(shè)計過程或開展實驗,盡量減少教師的干預(yù),表明學(xué)生主觀上具有很強的獨立實驗和自主創(chuàng)新的意愿,對被動接受灌輸知識的傳統(tǒng)教學(xué)模式認可度很低。滿意度調(diào)查顯示,95.4%的學(xué)生對新教學(xué)方式很滿意,4.6%的學(xué)生不滿意。表明大多數(shù)學(xué)生認可自主設(shè)計機能實驗的新教學(xué)方式。與傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式相比,學(xué)生更愿意接受新穎的授課方式。經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn),部分學(xué)生對新教學(xué)方式不滿意的原因主要有:(1)上課時間延長;(2)分組討論時間太短,實驗設(shè)計時間不足;(3)實驗儀器比較少,自己提出的觀察指標(biāo)得不到檢測等。一方面,討論時間過短不利于學(xué)生充分思考和設(shè)計內(nèi)容;另一方面,某些關(guān)鍵指標(biāo)可能因基礎(chǔ)設(shè)備不足得不到驗證,會使學(xué)生喪失積極性,產(chǎn)生一定程度的挫敗感。因此,解決這幾個方面的問題,需要適當(dāng)增加實驗學(xué)時和實驗設(shè)備投入。在采用新教學(xué)方式授課的過程中,學(xué)生普遍認為最大的收獲在于能自主學(xué)習(xí),小組討論對獨立思考和設(shè)計實驗起到鍛煉作用,上課積極性高,參與感和成就感更強,實驗內(nèi)容掌握得也更扎實。

4 討論

自主設(shè)計實驗一般包括前期準(zhǔn)備、查閱文獻設(shè)計方案、分組討論、實施方案、總結(jié)并撰寫報告等環(huán)節(jié)[9-10],已在高校教學(xué)改革中進行了初步探索與應(yīng)用。機能實驗學(xué)是高等醫(yī)學(xué)院校的基礎(chǔ)實驗課,在許多醫(yī)學(xué)專業(yè)中均有開設(shè),本文將自主設(shè)計實驗的方法應(yīng)用于機能實驗教學(xué)過程中,時間限定在教學(xué)課時之內(nèi),具有周期短、學(xué)時可控的特點。該教學(xué)模式實驗方案相對確定,學(xué)生自己設(shè)計實驗過程,突出學(xué)生的主體地位,變被動灌輸知識為主動探求,提高學(xué)生的積極性和主動性,鍛煉學(xué)生實驗設(shè)計的能力和科研思維。同時,教學(xué)過程中實驗條件齊備,無須額外添置儀器設(shè)備和試劑藥品,節(jié)約人力、物力和經(jīng)費。新的教學(xué)模式將機能實驗以探究的方式呈現(xiàn),可在有限的軟硬件條件和時間周期內(nèi)達到更好的教學(xué)效果,提高教學(xué)質(zhì)量。同時,該教學(xué)模式能調(diào)動學(xué)生的積極性,培養(yǎng)學(xué)生獨立思考主動探索的意識和創(chuàng)新精神,啟發(fā)科研思維,提高學(xué)生自主創(chuàng)新能力和綜合素養(yǎng),適合在機能實驗學(xué)的教學(xué)中應(yīng)用。但新教學(xué)模式也存在學(xué)生不能自主選題、教學(xué)時間延長、實驗儀器設(shè)備少、檢測指標(biāo)不全面等問題,在今后的教學(xué)過程中有待于進一步探索與解決。