李利生,徐敬東,付小鎖,王 偉,童學紅,劉 萍,崔 茜,朱進霞 (首都醫(yī)科大學基礎醫(yī)學院生理學與病理生理學系, 北京 00069;首都醫(yī)科大學基礎醫(yī)學院醫(yī)學機能學中心; 通訊作者)
醫(yī)學是具有高度實踐性的科學,實驗教學在醫(yī)學教育中具有重要的地位,是訓練學生基本技能、培養(yǎng)創(chuàng)新意識和綜合能力的關鍵環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的生理實驗課教學模式以教科書知識為核心,以經典的生理實驗為代表,內容相對固定、形式相對單一,以注重基本知識傳授和共性教育為特征,是高等教育的主體。其教學的計劃、運行、考評和反饋等主要環(huán)節(jié)的實施和管理已經成熟,教學質量表現(xiàn)穩(wěn)定。鑒于培養(yǎng)高質量優(yōu)秀人才的需要,針對醫(yī)學生的個性化教育,近年來,醫(yī)學生理實驗教學改革與實踐蔚然成風,部分高等醫(yī)學院校對傳統(tǒng)的生理實驗課教學模式進行了拓展和變革,實施路徑與具體措施呈多維度拓展之勢。例如虛擬實驗、第二課堂、文獻匯報、參與實驗室科研項目等教學方式的開展實踐,在諸多方面展示出良好前景。但是在這種多元化的教學變革中,怎樣前瞻性地把控、引導教學流程,如何建立完善有效的醫(yī)學實驗教學質量保障體系,避免流于粗放,從而向著更高的教學質量邁進,不僅是醫(yī)學教育工作者關注的熱點,也成為當前我國高等醫(yī)學教育的中心任務之一[1]。
生理實驗教學的模擬實驗是利用計算機及仿真軟件來模擬實驗的環(huán)境與過程[2]。在教學實踐中顯示出它的實用性,已然成為生理學實驗教學的一個新亮點。虛擬實驗一般為圖形界面,操作方便,交互性強,直觀形象[3],可以提高學生學習興趣,動態(tài)再現(xiàn)生理學多種實驗過程,加深對課程內容的理解。把模擬實驗和傳統(tǒng)的生理學實驗有機結合起來,有助于提高生理學實驗教學質量。
但是,計算機模擬實驗不能完全替代學生的動手實驗。最好的策略是與真實的動手實驗“虛實結合,優(yōu)勢互補”。在實踐中可考慮:①先進行計算機模擬實驗,再動手進行真實的動物實驗操作。實踐證明,在進行計算機模擬實驗預習之后,再進行真實的生理實驗,學生更能明確實驗目的、內容,思路更清晰,更能把握知識要領,實驗成功率明顯提高。②把握虛擬實驗與真實動手實驗的比例與取舍。有些情形要首選模擬實驗,例如在常規(guī)實驗中難以觀察到其特征和過程的實驗;具有危險的實驗;當實驗條件限制,不能夠對實驗動物進行真實實驗的情況等。③要考慮是自己進行虛擬軟件的編程還是購買商業(yè)性的軟件。要編程維護一個質量較高的生理實驗虛擬軟件,往往超過一些生理教研室非計算機專業(yè)教師的能力。在進行虛擬實驗設計時,要考慮必要性原則、可行性原則、可控性原則、直觀性原則、經濟性原則等;注重人機交互,要有簡單而形象的操作界面;注意設計實驗原理、實驗步驟、虛擬實驗、復習小結、實驗報告等必要的部分,以免影響模擬實驗的進程和效果。
相對于傳統(tǒng)生理實驗教學的第一課堂,第二課堂可以更具體、更有針對性地培養(yǎng)學生某些能力與素質[4],并可以針對人才的個性因材施教,培養(yǎng)學生的邏輯思維、創(chuàng)造力以及團隊精神。它是對第一課堂的鞏固、提高及實踐,能夠對學生的思維、視野等多方面進行開拓,是對學生潛能的挖掘與發(fā)現(xiàn)[5,6]。
一堂高質量的第二課堂活動,需要特別把控幾個方面:①在學生扎實的理論知識基礎上開展第二課堂,避免過早開設、急于求成或者題目難度過大。牢固的基礎知識是創(chuàng)新的基礎,只有掌握好基礎理論知識,才有可能在此基礎上進行創(chuàng)造性的延伸、發(fā)展,從而提出、分析并解決問題。②第二課堂活動是在課余時間進行的,時間有限。因此,所選活動既要適應相應年級、專業(yè)學生的能力,還要充分考慮學生綜合素質的培養(yǎng)目標。要為學生提供充足的實驗設施和實驗指導,以及實驗前的準備工作。學生也需要處理好查閱資料、嘗試方法、選好實驗動物和儀器器械等前期工作。③需要有更高素質、更高水平的指導教師。與傳統(tǒng)的第一課堂生理實驗比較,第二課堂其實對指導教師提出了更高的要求,不僅要有較高的專業(yè)水平,知識架構要求專、博相宜,還需負起授業(yè)、解惑的責任。④注重團隊的價值。有意識地安排學生以“團隊”的形式參加文獻討論、實驗操作、數(shù)據(jù)分析、報告書寫等具體工作,形成目標明確、同舟共濟、共克難關的氛圍。
在首都醫(yī)科大學以及部分醫(yī)學院校的長學制專業(yè)學生選修的相關研究生生理學實驗課程中,采取了文獻匯報的考核方式。所匯報的文獻由指導教師指定或者自行選定。通過幾年的實踐,學生通過匯報文獻,普遍感覺受益頗深。這種方式可以引導學生更加自主挖掘出其內在的潛力,加強學生在公眾面前的邏輯表達能力,有助于科研思維的培養(yǎng)。
但要統(tǒng)籌一次高質量的文獻匯報課,仍需強調:①文獻匯報的選擇應恰當。不同層次的學生、英文閱讀水平不同的學生,應選擇不同難度的論文進行閱讀講解。曾經出現(xiàn)過個別同學因英文文獻閱讀困難而申請能否變更考核方式的情況。有些文獻實驗設計復雜,專業(yè)術語和原理生澀,不適合初次或較低年級的學生匯報。②應有文獻匯報的評價標準。例如,PPT制作(20分):結構是否合理,文字是否通順,圖表是否清晰,格式是否規(guī)范,幻燈片文字是否適中,顏色對比是否清楚等;語言表達(40分):是否在理解文獻基礎上用自己的語言進行了清晰的歸納和敘述,是否歸納出文獻的主要內容,是否提出自己的見解,是否清晰闡釋新穎的、具體的科學問題、原理、研究方法或創(chuàng)新技術;回答問題(20分):要根據(jù)自己的理解用簡明扼要的語言進行回答,答復時應注意思考的邏輯性與專業(yè)知識運用的熟練程度;文獻追蹤(20分):閱讀文獻是否充分,引用的相關文獻有無代表性等。
國內一些醫(yī)學院校陸續(xù)開展了本科生進入實驗室,參與教師、學者的科研項目活動。例如首都醫(yī)科大學生理教研室數(shù)位學者領銜的相關實驗室,每年都會接納幾位本科學生直接加入研究組進行科學研究,研究的項目有“973”、國家自然科學等基金資助的課題。從實踐來看,教學的效果差異較大,這與學生的主觀能動性、投入的時間有關,也與不同實驗室指導教師的指導思路、培養(yǎng)方案差異有關。
這種教學培養(yǎng)模式的質量控制尤其需要得到重視。主要有:①應該嘗試設置一定的培養(yǎng)計劃和流程,適當參考碩士研究生的培養(yǎng)模式。從實踐來看,開展較好的一些實驗室,對進入實驗組的本科生進行了開題、中期實驗匯報、答辯等環(huán)節(jié),并且細化了時間表,指導學生閱讀文獻、設計課題、分析實驗結果以及撰寫論文等,從多方面培養(yǎng)學生從事科研的能力,引導和激發(fā)學生的邏輯思維和創(chuàng)造力,對本科生相當于進行了準研究生式的培養(yǎng)。②事先讓學生盡可能充分了解本實驗室的研究項目。研究內容應該和學生的興趣相適應,或者應該引導學生對相關課題產生探索興趣。否則效果很難保證,甚或部分學生因對某些學者的課題興趣度不高而中途退出。③學生參與的研究工作應該難易適度。學生經過努力能夠勝任,完成研究工作后最好能夠得到相應的獎賞激勵。例如有些學生可以得到具體的實驗數(shù)據(jù)、圖片、結論,甚或發(fā)表研究論文,激發(fā)了他們的求知探索欲望。反之,有些學生覺得單調、枯燥,不能得到具體的成就激勵,則選擇了放棄。
總之,醫(yī)學生理實驗教學作為機能學科的有機組成,重要性自不待言。其變革歷久彌新,富有生機,在大力拓展穩(wěn)步推進的過程中,本著對科學敬畏、對人類健康負責的精神,以全面提高實驗教學質量為宗旨,努力建立科學、可行、有效的實驗教學質量保障體系,為提高醫(yī)學實驗教學質量提供強有力的保證。
[1]吉麗敏,陳世民,何佟,等.醫(yī)學實驗教學質量控制的探討[J].海南醫(yī)學院學報,2009,15(5):524 -527.
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[3]徐靜,孫藝平,王冬梅.虛擬實驗與真實實驗在機能學實驗中之比較[J].醫(yī)學與哲學:人文社會醫(yī)學版,2009,30(6):75-76.
[4]尚宏偉,路欣,張立新,等.醫(yī)學形態(tài)學實驗第二課堂活動實踐的探索[J].中國醫(yī)學裝備,2013,10(10):76 -77.
[5]林麗,任安經,袁文俊.充分利用第二課堂提高醫(yī)學生素質與能力[J].醫(yī)學教育探索,2007,6(5):420 -421.
[6]章喜明,胡景鑫,羅健東,等.基礎醫(yī)學第二課堂教學中培養(yǎng)學生創(chuàng)新素質的嘗試[J].山西醫(yī)科大學學報:基礎醫(yī)學教育版,2007,9(3):265 -267.