啟發(fā)式教學(xué)在機能學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用

龔其海，徐尚福，金 鳳，李利生，楊丹莉

（遵義醫(yī)學(xué)院藥理學(xué)教研室，貴州 遵義 563000）

啟發(fā)式教學(xué)在機能學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用

龔其海，徐尚福，金 鳳，李利生，楊丹莉

（遵義醫(yī)學(xué)院藥理學(xué)教研室，貴州 遵義 563000）

機能學(xué)；實驗教學(xué)；啟發(fā)式教學(xué)；驗證性試驗；設(shè)計性試驗

《中華人民共和國高等教育法》規(guī)定了對本科教育的學(xué)業(yè)標準，“本科教育應(yīng)當使學(xué)生比較系統(tǒng)地掌握本學(xué)科、專業(yè)必需的基礎(chǔ)理論、基本知識，掌握本專業(yè)必要的基本技能、方法和相關(guān)知識，具有從事本專業(yè)實際工作和研究工作的初步能力”。誠然，要具有從事本專業(yè)研究工作的初步能力與培養(yǎng)學(xué)生的基本技能和創(chuàng)新意識是密不可分的。如何在本科階段培養(yǎng)學(xué)生的基本技能和創(chuàng)新能力，是高等教育面臨的一個重大課題，關(guān)系到未來我國的核心創(chuàng)新能力是否得到提高和加強。因此，近年來國內(nèi)許多大學(xué)都采取了多項措施，旨在提高大學(xué)生的整體素質(zhì)和創(chuàng)新能力。在醫(yī)學(xué)院校，大多開設(shè)了機能學(xué)實驗這一課程，該課程將生理學(xué)、藥理學(xué)和病理生理學(xué)的實驗教學(xué)內(nèi)容融為一體，綜合三門學(xué)科的核心實驗課程，并增加了綜合性、設(shè)計性實驗內(nèi)容，強調(diào)各學(xué)科之間的交叉融合，更加注重學(xué)生多種能力的培養(yǎng)[1]。

我校早在2000年就實施了該項改革，這在國內(nèi)是較早開展的，迄今已經(jīng)連續(xù)有10個年級完成了機能學(xué)實驗課程的學(xué)習(xí)?？傮w上講，在該門課程開展過程中，教學(xué)方式逐漸改變，實驗內(nèi)容逐步完善，教學(xué)質(zhì)量逐步提升。盡管如此，以往的教學(xué)方法尚存在一些問題，主要表現(xiàn)在設(shè)計性實驗的實施過程中，學(xué)生不能將既往學(xué)過的基礎(chǔ)理論用于機能學(xué)實驗結(jié)果的解釋，不能將驗證性實驗的基本技能和原理用于設(shè)計性實驗中。為解決這一問題，本教學(xué)研究組將啟發(fā)式教學(xué)應(yīng)用于機能學(xué)實驗中，取得了良好的效果。因此，本文以“離體小腸平滑肌的生理特性及藥物作用觀察”[2]為例，剖析啟發(fā)式教學(xué)在機能學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用，實現(xiàn)學(xué)生將基礎(chǔ)理論用于機能學(xué)實驗結(jié)果的解釋，將驗證性實驗的基本技能和原理用于設(shè)計性實驗中，進而實現(xiàn)“從經(jīng)典到創(chuàng)新”的跨越，旨在為國內(nèi)同行，特別是為青年教師提供參考。

1 教學(xué)對象

教學(xué)對象為2008級我校各專業(yè)所有大學(xué)三年級本科生，共1080人，分為27個班，每班10個小組，每組4人。

2 教學(xué)方案

2.1 實驗準備該實驗教學(xué)分為3周進行，每周9個班。結(jié)合“離體小腸平滑肌的生理特性及藥物作用觀察”[2]的實驗內(nèi)容及上課前1周的預(yù)示，正式上課前安排學(xué)生做好實驗準備，在恒溫平滑肌的大槽中加入自來水至刻度線，灌流槽及標本槽內(nèi)加入臺氏液，并將溫度設(shè)定為38℃?zhèn)溆煤笳缴险n。

2.2 實驗前的講解及實驗結(jié)合教材，首先向?qū)W生交代本次實驗的目的、實驗原理、實驗動物、實驗材料、實驗方法、觀察項目及注意事項等，并強調(diào)該次實驗的注意事項。然后學(xué)生按照《機能學(xué)實驗教程》開始實驗。

2.3 實驗總結(jié)按照常規(guī)，待學(xué)生實驗結(jié)束，打印完實驗結(jié)果后進行該次實驗總結(jié)。結(jié)合該次實驗每班10個小組的結(jié)果，對學(xué)生進行啟發(fā)式教學(xué)。

2.3.1 自動節(jié)律收縮 本次實驗首先觀察家兔離體小腸平滑肌的自動節(jié)律性，在每班的10個小組中，每次有5～8個小組的結(jié)果顯示家兔離體小腸平滑肌的自動節(jié)律性收縮曲線不規(guī)則（圖1）。啟發(fā)式提問1：這是否正常？啟發(fā)式提問2：如果屬于正常，什么動物的小腸平滑肌自動節(jié)律性收縮曲線規(guī)則？

圖1 家兔離體小腸平滑肌的收縮曲線

2.3.2 膽堿能受體激動劑對腸段收縮的影響及阻斷劑的作用 該項目首先觀察在標本槽中加入膽堿能受體激動劑乙酰膽堿溶液后，腸管張力和收縮的變化；然后觀察M受體阻斷劑阿托品溶液的腸管張力和收縮的變化。該項目的實驗結(jié)果比較一致，而且學(xué)生也能夠解釋。

2.3.3 腎上腺素受體激動劑對腸段收縮的影響及阻斷劑的作用 該項目首先觀察去甲腎上腺素溶液對腸段收縮及張力的影響。然后觀察酚妥拉明溶液對腸段收縮及張力的影響，并在不更換臺氏液的情況下，再觀察加入去甲腎上腺素溶液后腸段收縮及張力的變化。該項目的實驗結(jié)果基本一致（圖2A， B）。啟發(fā)式提問1：為什么在標本槽中加入去甲腎上腺素溶液后腸段收縮幅度及頻率降低？啟發(fā)式提問2：為什么在標本槽中加入酚妥拉明溶液后腸段的收縮幅度及頻率增加，而再加入去甲腎上腺素溶液則降低？

圖2 腎上腺素受體激動劑對腸段收縮的影響及阻斷劑的作用。

2.3.4 鈣離子對腸段收縮的影響 該項目是將標本槽中的臺氏液換成無鈣臺氏液，觀察腸管平滑肌的反應(yīng)。各組結(jié)果一致，學(xué)生也能解釋。

2.3.5 溫度對腸段收縮的影響 該項目是記錄一段對照的腸管平滑肌收縮曲線后，將標本槽中的臺氏液換成25℃的臺氏液，觀察腸段的張力和收縮有何變化，并逐漸加熱至38℃，再觀察其反應(yīng)。實驗結(jié)果比較一致，學(xué)生也能解釋。

2.3.6 酸堿度對腸段收縮的影響 該項目是在標本槽中加入鹽酸溶液3～4滴后，觀察腸管平滑肌的反應(yīng)。待作用明顯后，在此基礎(chǔ)上加入氫氧化鈉溶液3～4滴，再觀察腸管平滑肌的反應(yīng)。實驗結(jié)果多樣，主要有五種情況，一是加入鹽酸溶液后收縮幅度增加，而加入氫氧化鈉溶液后進一步增加（圖3A）；二是加入鹽酸溶液后收縮幅度變小，加入氫氧化鈉溶液后稍有回升（圖3B）；三是加入鹽酸溶液后收縮幅度變化不明顯，加入氫氧化鈉溶液后幅度變?。▓D3C）；四是加入鹽酸溶液后收縮幅度增加，加入氫氧化鈉溶液后幅度變?。▓D3D）；五是加入鹽酸溶液和氫氧化鈉溶液后幅度均未見明顯變化（圖3E）。啟發(fā)式提問：哪一種結(jié)果正確？怎樣解釋？

圖3 酸堿度對腸段收縮的影響

3 討論

該次實驗是驗證性實驗，也是生理學(xué)與藥理學(xué)兩門學(xué)科交叉融合的綜合性實驗。以該次實驗為例可以詮釋學(xué)生將基本技能和原理用于設(shè)計性實驗中，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，進而實現(xiàn)“從經(jīng)典到創(chuàng)新”的跨越。

該實驗首先觀察家兔離體小腸平滑肌的自動節(jié)律性，并設(shè)置了兩道問題進行啟發(fā)式提問。這有助于告訴學(xué)生不規(guī)則的自動節(jié)律性收縮曲線也是屬于生理現(xiàn)象，與豚鼠的自動節(jié)律性收縮曲線不一樣，豚鼠的自動節(jié)律性收縮曲線規(guī)則，而家兔則不同。進而讓學(xué)生知道動物的品種及品系不同，其生理特性往往差別較大，家兔不等同于豚鼠，豚鼠不等同于人。因此，在進行科學(xué)研究過程中，正確選擇實驗動物甚為重要。

該次實驗中，加入乙酰膽堿溶液后，腸管張力增加，收縮幅度增大，與之相反，阿托品溶液的腸管張力降低，收縮幅度明顯降低。盡管學(xué)生能夠解釋，但有助于學(xué)生結(jié)合《藥理學(xué)》理論課教學(xué)內(nèi)容，加深學(xué)生對激動M受體和阻斷M受體剛好產(chǎn)生相反作用這一概念。為驗證腎上腺素受體激動劑對腸段收縮的影響及阻斷劑的作用，該項目首先觀察去甲腎上腺素溶液對腸段收縮及張力的影響，然后觀察酚妥拉明溶液對腸段收縮及張力的影響，并在不更換臺氏液的情況下，再觀察加入去甲腎上腺素溶液后腸段收縮及張力的變化?？紤]到在《藥理學(xué)》教材中，介紹去甲腎上腺素和酚妥拉明時，未強調(diào)受體激動劑及阻斷劑對胃腸平滑肌有何影響，僅僅只是在一個表格中出現(xiàn)[3]，故設(shè)置了兩道問題進行啟發(fā)式提問。這既讓學(xué)生知道在小腸平滑肌有受體的分布，其效應(yīng)為超極化和松弛；也有助于讓學(xué)生知道，有時在閱讀文獻要盡可能仔細。

在觀察鈣離子對腸段收縮的影響時，該次實驗不是直接加入含鈣離子的溶液，而是將標本槽中的臺氏液換成無鈣臺氏液后觀察腸管平滑肌的反應(yīng)。盡管學(xué)生能解釋這一結(jié)果，但重要的是將數(shù)學(xué)原理的“反證法”這一概念應(yīng)用于該實驗中。在生命科學(xué)及醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，這一概念應(yīng)用較為普遍。例如，為確證某基因的效應(yīng)，一方面激活該基因表達后，分析其效應(yīng)是否增強，另一方面是將該基因敲除或者抑制其表達，分析其效應(yīng)是否消失或減弱。這對培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維很有幫助。

在觀察溫度對腸段收縮的影響時，實驗結(jié)果顯示，溫度在25℃時，腸段收縮幅度及頻率均明顯降低，隨著溫度逐漸上升，腸段收縮幅度及頻率也逐漸增加。這加深了學(xué)生對溫度直接影響實驗結(jié)果的認識。在觀察酸堿度對腸段收縮的影響時，各組實驗結(jié)果進行對照，出現(xiàn)了五種不同的結(jié)果。為培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力，設(shè)置了一道啟發(fā)式提問的問題。這樣，加深了學(xué)生對“pH對消化道平滑肌有何影響，目前尚無定論”這一理論知識的理解。因此，告訴學(xué)生在科學(xué)研究過程中，控制實驗條件至關(guān)重要，務(wù)必考慮到溫度、pH等外界條件的干擾，同時也要善于培養(yǎng)自己的獨立思考能力和求是精神。

最后，結(jié)合該次實驗的基本思想，推薦兩篇最近發(fā)表于核心期刊的文獻給學(xué)生閱讀[4,5]，因為這兩篇文獻與該次實驗的基本技能和原理是一致的，不同之處在于這兩篇文獻是在未知那兩種化合物對家兔離體小腸平滑肌有何影響的情況下報道的。這既有助于拓展學(xué)生知識面，又有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，特別是對增強學(xué)生將基礎(chǔ)理論用于醫(yī)學(xué)機能學(xué)實驗結(jié)果的解釋，將驗證性實驗的基本技能和原理用于設(shè)計性實驗中的能力進行很好的詮釋，實現(xiàn)學(xué)生從“經(jīng)典到創(chuàng)新”的跨越。

[1] 丁伯平,黃幀檜,程慧珍.機能實驗學(xué)教學(xué)改革的實踐和新趨勢 [J].醫(yī)學(xué)教育探索，2008，7（7）：739-741.

[2]劉愛東.機能學(xué)實驗教程 [M].西安：第四軍醫(yī)大學(xué)出版社，2009.81-84.

[3]楊寶峰.藥理學(xué) [M].第7版.北京：人民衛(wèi)生出版社，2008.52.

[4]汪慧慧,付守廷,朱 嵐,等.色滿類化合物HEF-05對家兔離體小腸平滑肌的作用及機制 [J].中國新藥雜志, 2010,19（16）:1459-1462.

[5]李 茜,馬會杰,關(guān) 玥,等.人參皂苷Rg1對家兔離體小腸平滑肌自發(fā)收縮活動的影響 [J].中國藥理學(xué)通報，2009,25（10）:1350-1354.

G642.0

C

1000-2715（2010）06-0617-03

2010-09-15

項目遵義醫(yī)學(xué)院教改項目資助，項目號：20091206

楊丹莉（1971—），女，博士，教授，從事藥理學(xué)教學(xué)工作17年。

王福軍]