對生理學(xué)設(shè)計性實驗教學(xué)的一些思考與建議

劉 霞，梁澤華

（廣東醫(yī)學(xué)院，廣東 東莞 523808）

我校于2000年組建以承擔基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)機能學(xué)實驗教學(xué)為主的生理學(xué)實驗室，在教學(xué)內(nèi)容的安排上分為基本知識與技能、經(jīng)典驗證性實驗和綜合性實驗、設(shè)計性實驗三大部分。開設(shè)機能學(xué)設(shè)計性實驗課，旨在啟發(fā)學(xué)生應(yīng)用已學(xué)的機能學(xué)實驗知識和技能，進一步調(diào)動學(xué)生的積極性、主動性，培養(yǎng)學(xué)生綜合運用知識能力及創(chuàng)新意識，同時也為其今后的科研工作打下良好的基礎(chǔ)[1]?？偟膩碚f，這種模式在一定程度上取得了較好的教學(xué)效果，但隨著設(shè)計性實驗的開展，也存在很多不足。本文就設(shè)計性實驗教學(xué)中存在的一些問題及應(yīng)對策略進行探討。

1 設(shè)計性實驗教學(xué)的組織實施

設(shè)計性實驗又稱探索性實驗，系指采用科學(xué)的邏輯思維配合實驗方法和技術(shù)，對擬定研究的目的（或問題）進行的一種有明確目的的探索性研究，是機能學(xué)實驗中主要實施內(nèi)容之一[2]。目前，國內(nèi)醫(yī)學(xué)院校對設(shè)計性實驗教學(xué)的實施還沒有統(tǒng)一的模式。我院設(shè)計性實驗教學(xué)實施步驟一般為：（1）設(shè)計性實驗前期準備。即教師課堂講授設(shè)計性實驗的理論知識，包括設(shè)計性實驗的目的、基本程序與內(nèi)容，實驗設(shè)計的基本原則、要素及報告要求等，布置選擇設(shè)計性實驗項目的任務(wù)；學(xué)生5～6人為一組充分討論、選題，利用課余時間查閱文獻并書寫實驗設(shè)計方案。（2）設(shè)計性實驗方案的論證與確定。由指導(dǎo)教師主持召開小型開題報告會，各實驗小組選派一名代表以PPT形式進行課題答辯，師生共同討論，提出修整意見并篩選出優(yōu)秀可行的實驗項目。（3）設(shè)計性實驗的實施。教學(xué)進度最后一周以小班為單位，完成所選實驗，記錄并分析實驗現(xiàn)象和實驗結(jié)果，以論文形式完成實驗報告。

2 設(shè)計性實驗教學(xué)存在的問題

2.1 教學(xué)安排不合理

由于實驗學(xué)時的限制，設(shè)計性實驗方案的前期準備時間相對較短，在講解完實驗設(shè)計理論知識后給學(xué)生5周時間用來查閱文獻、確定題目、完成實驗設(shè)計，因醫(yī)學(xué)生平時課程較多，短期內(nèi)設(shè)計出科學(xué)、可行、新穎的實驗方案有一定困難；利用5個學(xué)時來實施設(shè)計性實驗方案，學(xué)時數(shù)嚴重不足，學(xué)生為了使自己設(shè)計的實驗?zāi)茉谟邢薜膶W(xué)時內(nèi)完成，會刻意設(shè)計一些研究時間短、操作相對簡單的實驗，思維局限和僵化，以致設(shè)計出的實驗方案質(zhì)量不高；未安排預(yù)實驗的時間，導(dǎo)致一些創(chuàng)意較好的實驗方案不能達到預(yù)期效果；由于對全年級一千多名本科生開展設(shè)計性實驗，較多選題出現(xiàn)重復(fù)、雷同，可能會造成人力、物力和學(xué)時上的浪費。

2.2 學(xué)生科研能力欠缺

在醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課教育階段，學(xué)生從未接觸過科研工作，且五年制醫(yī)學(xué)教育重點強調(diào)對學(xué)生臨床操作技能的培養(yǎng)，而整個醫(yī)學(xué)教育過程中由于無系統(tǒng)的科研能力訓(xùn)練，學(xué)生掌握的知識有限，自行設(shè)計實驗有一定難度。此外，受教育模式的影響，大部分學(xué)生忙于其他學(xué)科的學(xué)習(xí)及應(yīng)付各種考試，感覺做設(shè)計性實驗壓力大，因此主動參與意識不強。有些學(xué)生不愿意動腦筋，找一些參考書，東拼西湊或從網(wǎng)絡(luò)上抄一份資料交差，造成選題重復(fù)和雷同，甚至發(fā)生相互抄襲現(xiàn)象，沒創(chuàng)意，很多只是驗證性實驗。在選定實驗項目后，需要查閱大量的資料，但部分學(xué)生查閱和篩選文獻能力欠缺，不能獲取更多更新更有效的相關(guān)資料，造成實驗方案設(shè)計不合理，科學(xué)性、可行性欠佳。

2.3 教學(xué)資源相對不足

2.3.1 師資力量薄弱 由于近幾年學(xué)生人數(shù)增加，實驗教學(xué)采取大班教學(xué)方式，每個實驗室有12個實驗小組，增加了指導(dǎo)教師的工作量。另外，學(xué)生設(shè)計的實驗方案涉及面廣、內(nèi)容繁雜，要求實驗指導(dǎo)教師不僅具備一定的理論基礎(chǔ)和實驗操作技能，還具有廣博的知識，給學(xué)生創(chuàng)新提供較高的起點和指導(dǎo)。目前實驗指導(dǎo)教師多為青年教師，專業(yè)綜合知識及自身科研能力和水平有限，在指導(dǎo)設(shè)計性實驗時多力不從心。每個課題組的內(nèi)容、設(shè)備、器材及試劑均不相同，實驗準備工作極其復(fù)雜，涉及實驗方法、手段和儀器、設(shè)備的使用，對準備室技術(shù)人員提出更高的要求，需要他們花費大量的時間和精力。

2.3.2 實驗室資源匱乏 設(shè)計性實驗涉及的實驗項目多，所用到的消耗品、動物、藥品和儀器種類繁雜，而實驗室缺少可自由支配的經(jīng)費，不能及時滿足實驗對一些藥品、試劑的需要，儀器設(shè)備特別是先進的儀器明顯不足，有的學(xué)生雖然設(shè)計出新穎的實驗方案，但由于實驗室條件有限而不能實施，使學(xué)生的積極性受到打擊。

2.4 考核評價體系不完善

生理學(xué)實驗課程總成績由平時成績、設(shè)計成績、理論成績和操作考核成績4 部分組成，由于設(shè)計性實驗占總成績的10%，比例較小，且考核方式單一，在一定程度上影響了學(xué)生的積極性。

3 對設(shè)計性實驗教學(xué)的建議

3.1 合理調(diào)整教學(xué)計劃

在不增加實驗總學(xué)時的情況下，對實驗教學(xué)內(nèi)容進行調(diào)整，在原有基礎(chǔ)上減少驗證性實驗，增加綜合性實驗和設(shè)計性實驗。在教學(xué)進度安排上，適當提前講解實驗設(shè)計理論知識，給學(xué)生留出更多的時間查閱文獻、選定題目并完成設(shè)計性實驗方案的書寫。在課題答辯階段，邀請有科研經(jīng)驗的高年資教師與實驗指導(dǎo)教師、技術(shù)人員共同組成答辯小組，并結(jié)合小組互評對每組設(shè)計性實驗方案進行綜合評定。在教學(xué)內(nèi)容安排上，增加一次預(yù)實驗，對選定的實驗項目進行預(yù)試，根據(jù)實驗現(xiàn)象和結(jié)果進一步修改、完善實驗方案。針對學(xué)生5學(xué)時內(nèi)開展大范圍的設(shè)計性實驗所面臨的巨大壓力，可優(yōu)選、綜合實驗項目，使學(xué)生利用課余時間以課外興趣小組形式在開放性實驗室內(nèi)完成。

3.2 加強學(xué)生科研素質(zhì)與能力的培養(yǎng)

鼓勵學(xué)生積極參加各種科研、學(xué)術(shù)活動，了解相關(guān)科研、學(xué)術(shù)的最新進展與研究成果，在濃郁的科研、學(xué)術(shù)氛圍中，使學(xué)生的創(chuàng)新能力與實踐能力得到提升。在教學(xué)中注意加強對學(xué)生基本探索學(xué)習(xí)技能的訓(xùn)練，使學(xué)生初步掌握科研方法，培養(yǎng)基本科學(xué)素養(yǎng)。教師可結(jié)合自己的科研項目就醫(yī)學(xué)科學(xué)研究的基本程序、選題與設(shè)計、設(shè)計性實驗方案的書寫、論文的撰寫等方面進行詳細指導(dǎo)；針對學(xué)生選題困難的情況，布置設(shè)計性實驗任務(wù)時可給學(xué)生列出幾個研究方向；舉辦一場報告會，邀請在大學(xué)生課外科研活動中表現(xiàn)優(yōu)秀的學(xué)生介紹經(jīng)驗和心得體會以調(diào)動學(xué)生的積極性；以專題講座形式講解如何進行文獻檢索，結(jié)合自己現(xiàn)有的知識，利用有效的醫(yī)學(xué)信息資源進行選題與設(shè)計；要求學(xué)生課后自學(xué)醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)相關(guān)知識，以便對實驗結(jié)果進行統(tǒng)計分析。

3.3 加強師資隊伍建設(shè)，合理配置實驗室資源

3.3.1 加強師資隊伍建設(shè) 建立一支具有多學(xué)科理論知識與科研實驗技能的高素質(zhì)教師與實驗技術(shù)隊伍，轉(zhuǎn)變教師的教學(xué)觀念、教學(xué)方式，提高其專業(yè)理論知識水平和實驗操作技能；邀請專家開設(shè)科研講座，鼓勵青年教師申報課題或跟隨科研能力強的高年資教師參加科研活動，提高其科研素質(zhì)與能力；充分發(fā)揮實驗技術(shù)人員在設(shè)計性實驗教學(xué)中的重要作用，通過聽課、集體備課、函授自學(xué)、參與課題研究等多種形式不斷提高業(yè)務(wù)素質(zhì)和實驗技能；在可能的情況下，盡量為教師提供培訓(xùn)、學(xué)術(shù)交流的機會，選派青年教師、技術(shù)骨干去全國機能學(xué)實驗課學(xué)習(xí)班學(xué)習(xí)，進一步提高實驗指導(dǎo)教師的業(yè)務(wù)水平和綜合素質(zhì)。

3.3.2 優(yōu)化實驗室資源，建立開放性實驗室 加大對實驗室的投資力度，在保證基本實驗器械充足的條件下，引進一些先進的儀器設(shè)備，使實驗條件更加完備；增加在實驗儀器設(shè)備維修保養(yǎng)、材料消耗等方面的投入，對一些破損的儀器及時更換；適當給實驗室提供一部分自主經(jīng)費，充分調(diào)動準備室技術(shù)人員與學(xué)生的積極性，共同解決藥品、試劑不能及時滿足實驗需要的問題；發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，要求每組選派1名學(xué)生做好所需動物和藥品的種類、數(shù)量及濃度等的統(tǒng)計工作，協(xié)助技術(shù)人員做好實驗前準備，在保證供應(yīng)的基礎(chǔ)上，對學(xué)生所需的藥品、器械等統(tǒng)籌安排，減少不必要的浪費。

針對實驗室實驗資源與學(xué)生規(guī)模不相適應(yīng)的問題，可以適度采用實驗室開放的形式，學(xué)校設(shè)立實驗室開放專項基金，支持開發(fā)、優(yōu)選設(shè)計性實驗項目。實驗室根據(jù)現(xiàn)有資源，制訂實驗室開放計劃，機能學(xué)學(xué)習(xí)網(wǎng)站增設(shè)實驗室開放管理模塊，公布實驗室開放的相關(guān)程序和規(guī)定。學(xué)生成立課外科研小組，在開放實驗室獨立完成設(shè)計性實驗和科研論文的撰寫，學(xué)?？蓪?yōu)秀論文推薦給雜志社發(fā)表，同時鼓勵學(xué)生進行大學(xué)生課外科研項目的申報，對獲得資助的項目做深入研究。學(xué)生參與開放性實驗項目，根據(jù)項目評審和完成情況給予適當?shù)膶W(xué)分，對取得重大成果的進行表彰獎勵，以吸引更多的學(xué)生參與。

3.4 完善設(shè)計性實驗考核評價體系

首先，適當增加設(shè)計性實驗在總成績中所占比例，評價內(nèi)容包括實驗設(shè)計質(zhì)量、開題答辯情況、實驗過程中的表現(xiàn)、實驗項目完成情況、論文報告的撰寫等；其次，設(shè)計性實驗的評價方式應(yīng)多樣化，以培養(yǎng)學(xué)生的基礎(chǔ)實驗操作技能，增強學(xué)生實際工作能力，培養(yǎng)學(xué)生科研思維以及綜合分析問題能力。每學(xué)期實驗結(jié)束后，針對設(shè)計性實驗對學(xué)生進行問卷調(diào)查，問卷內(nèi)容包括創(chuàng)新能力、實踐能力（操作能力）、分析問題能力、團隊協(xié)作能力、科研素質(zhì)培養(yǎng)，基本原理的理解和運用，教學(xué)效果等。

綜上所述，設(shè)計性實驗是針對某項與機能學(xué)內(nèi)容相關(guān)的研究目標，由學(xué)生自選實驗項目、查閱資料、大膽設(shè)計、探索研究的一種開放式教學(xué)實驗，實驗的基本程序與科研過程是一致的[3]。實踐表明，設(shè)計性實驗教學(xué)對提高學(xué)生綜合素質(zhì)、科研能力及創(chuàng)新精神是有益的，符合教改要求的。在今后的實驗教學(xué)中，我們將進一步加強實驗室建設(shè)、教學(xué)團隊建設(shè)和實驗課前準備，合理設(shè)計教學(xué)程序，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，引導(dǎo)學(xué)生思考、探索和發(fā)現(xiàn)，變被動學(xué)習(xí)為主動攝取知識，吸引、鼓勵更多的學(xué)生走進實驗室開展科研和實驗，不斷提高學(xué)生的科研能力和綜合素質(zhì)。

[1]何巍，秦仲君，劉燕，等.醫(yī)學(xué)機能設(shè)計性實驗的教學(xué)體會[J].衛(wèi)生職業(yè)教育，2010，28（18）：103-104.

[2]劉重斌，杜友愛，龔永生，等.機能實驗學(xué)設(shè)計性實驗的實踐與體會[J].中國高等醫(yī)學(xué)教育，2007（6）：79-80.

[3]黃惠妍，李玲，徐國強，等.在機能學(xué)實驗中開展設(shè)計性實驗的探索[J].貴陽醫(yī)學(xué)院學(xué)報，2006，31（6）：587-588.■