模塊化新課程體系中機(jī)能實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革探索

韓 莉， 武軍駐， 李 柯

(武漢大學(xué) 基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院，湖北 武漢430071)

0 引 言

基礎(chǔ)“三理”(生理學(xué)、藥理學(xué)、病理生理學(xué))所講述的人體功能代謝的發(fā)生發(fā)展機(jī)制、藥物的作用機(jī)制和病理過程的發(fā)生發(fā)展機(jī)制是臨床醫(yī)生診斷疾病和用藥救治的基礎(chǔ)。有經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)生能將這些知識內(nèi)化于心，在接診患者的時(shí)候能迅速思考并做出判斷，掌握患者病情。合格的醫(yī)學(xué)科研工作者也必須熟悉這些理論知識，在研究中緊密結(jié)合臨床，促進(jìn)科研向臨床轉(zhuǎn)化。因此必須運(yùn)用各種方法幫助學(xué)生掌握這些基礎(chǔ)知識、培養(yǎng)醫(yī)學(xué)生思維能力和創(chuàng)新能力。

2005 年起，我校機(jī)能實(shí)驗(yàn)室整合“三理”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，形成了一門“機(jī)能學(xué)”實(shí)驗(yàn)課程。但受理論教學(xué)安排的限制，生理學(xué)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容在前，而藥理學(xué)和病理生理學(xué)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容在后，還沒有達(dá)到理想的有機(jī)整合。醫(yī)學(xué)部在2008 年與美國芝加哥大學(xué)醫(yī)學(xué)院簽訂了“以臨床崗位勝任力為導(dǎo)向的綜合醫(yī)學(xué)教育改革”合作協(xié)議，對原有的醫(yī)學(xué)課程進(jìn)行了深度的整合，構(gòu)建了“模塊化新課程”(New Curriculum)體系并順利實(shí)施了6 年。其中基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)知識的整合主要是立足于機(jī)體的結(jié)構(gòu)、功能、代謝與疾病的有機(jī)整合，注重學(xué)生臨床思維的培養(yǎng)和訓(xùn)練。

在“模塊化新課程”體系中，原有的實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)勢必也要做出相應(yīng)的優(yōu)化和改革，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，梳理教學(xué)順序，更新教學(xué)設(shè)備，呼應(yīng)理論教學(xué)的變化，搭好基礎(chǔ)與臨床的橋梁。為此，我校機(jī)能實(shí)驗(yàn)教學(xué)從三個(gè)方面進(jìn)行了調(diào)整:①以器官系統(tǒng)為主線安排實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容;②以臨床診斷指標(biāo)為參照設(shè)置實(shí)驗(yàn)觀察指標(biāo);③以先進(jìn)設(shè)備和技術(shù)為手段提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。

1 以器官系統(tǒng)和疾病為主線

借鑒芝加哥教學(xué)模式，以機(jī)體的結(jié)構(gòu)、功能、代謝與疾病的有機(jī)整合為主線整合課程，按器官系統(tǒng)順序安排教學(xué)順序，這是目前教學(xué)改革的主要方向［1-2］。實(shí)現(xiàn)“以學(xué)科為中心”的三段式教學(xué)模式，向“以器官系統(tǒng)為中心”綜合型課程模式轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)由“教師為中心”的填鴨式教學(xué)模式向以學(xué)生為“中心的自主學(xué)習(xí)”模式轉(zhuǎn)變［3］。與之相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)也需要進(jìn)行模式的轉(zhuǎn)變，以期有效整合教學(xué)資源，節(jié)約教學(xué)時(shí)間。

目前以學(xué)科為中心的教學(xué)模式中，理論課與實(shí)驗(yàn)課的內(nèi)容均存在重復(fù)和交叉的現(xiàn)象［4］。例如以心臟為例，生理學(xué)開設(shè)有心臟正常功能的實(shí)驗(yàn)，藥理學(xué)開設(shè)有藥物對心臟影響的實(shí)驗(yàn)，病理生理學(xué)開設(shè)有心功能衰竭的實(shí)驗(yàn)。這樣增加了學(xué)生在同一器官系統(tǒng)上的實(shí)驗(yàn)課時(shí)，浪費(fèi)了寶貴的教學(xué)時(shí)間。因此，在內(nèi)容上和形式上進(jìn)行調(diào)整。改變目前不同學(xué)科反復(fù)進(jìn)行同一組織器官實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)狀，將同一器官或系統(tǒng)的多個(gè)實(shí)驗(yàn)安排在一起完成。在一個(gè)學(xué)習(xí)時(shí)段內(nèi)，讓學(xué)生對同一器官系統(tǒng)的不同方面進(jìn)行實(shí)驗(yàn)觀察。這樣實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容將十分充實(shí)，使學(xué)生在短時(shí)間對一個(gè)器官系統(tǒng)內(nèi)有深入、全面和直觀地認(rèn)識。這種實(shí)驗(yàn)也能讓學(xué)生認(rèn)識復(fù)雜的機(jī)體功能代謝變化，理清因果關(guān)系，判別輕重緩急，為臨床學(xué)習(xí)做準(zhǔn)備。同時(shí)不同器官和系統(tǒng)之間也存在密切的關(guān)聯(lián)，跨器官系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目能加深學(xué)生對知識的理解［5］。在形式上，也需要調(diào)整目前的實(shí)驗(yàn)教學(xué)安排。機(jī)能學(xué)的實(shí)驗(yàn)與形態(tài)學(xué)、解剖學(xué)和生物化學(xué)的實(shí)驗(yàn)有所不同，在實(shí)驗(yàn)時(shí)間的連續(xù)性上要求較高，在實(shí)驗(yàn)過程中存在較多不可控因素。因此在教學(xué)安排上要靈活、合理，用相對集中的時(shí)間進(jìn)行同一器官或系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)。同時(shí)，機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)還可與形態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，將同一器官系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)放在同一個(gè)教學(xué)時(shí)間段中進(jìn)行，提高基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的系統(tǒng)性［6-7］。

2 以臨床診斷指標(biāo)為參照

機(jī)能實(shí)驗(yàn)是通過動(dòng)物實(shí)驗(yàn)復(fù)制人體病理過程，并分析功能、代謝變化的發(fā)生發(fā)展機(jī)制。機(jī)能實(shí)驗(yàn)的大致流程是疾病模型的復(fù)制、實(shí)驗(yàn)干預(yù)、指標(biāo)觀察、結(jié)果分析。在這個(gè)過程中學(xué)生的觀察能力和分析問題的能力得到培養(yǎng)?？梢哉f機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)對臨床綜合素質(zhì)培養(yǎng)的先導(dǎo)作用［8］。

我校開展以“臨床勝任力為導(dǎo)向”的綜合醫(yī)學(xué)教育改革中，基礎(chǔ)和臨床的老師密切配合共同安排學(xué)生早期接觸臨床，熟悉臨床常見診斷指標(biāo)和臨床現(xiàn)象。小組討論式教學(xué)、以臨床病例為基礎(chǔ)的CBL 教學(xué)也早已是機(jī)能學(xué)常用教學(xué)方法之一［9］，因此實(shí)驗(yàn)課需要更多的結(jié)合臨床［10-11］，構(gòu)建基礎(chǔ)與臨床相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境［12］，幫助醫(yī)學(xué)生掌握臨床常見指標(biāo)和現(xiàn)象。整合基礎(chǔ)與臨床，運(yùn)用實(shí)際的臨床改善基礎(chǔ)的教與學(xué)，提高學(xué)生積極性與學(xué)習(xí)興趣。

以泌尿功能調(diào)節(jié)和腎臟功能衰竭為例，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)觀察指標(biāo)包括尿量、尿液鏡檢、尿蛋白測定、腎臟解剖觀察等。這些指標(biāo)十分簡單，不能全面的反應(yīng)機(jī)體功能代謝變化;缺乏當(dāng)前臨床用到的許多反映腎單位功能狀況的指標(biāo)。同時(shí)在實(shí)驗(yàn)過程中遇到難以解釋的問題，也只能猜測。實(shí)驗(yàn)中可以加入常見臨床癥狀的指標(biāo)，如血清鉀、血液pH、血清鈣磷例子濃度;加入反映腎小球?yàn)V過功能的指標(biāo)，例如、血清尿素氮、血尿酸、血清肌酐(并計(jì)算內(nèi)生肌酐清除率)等;加入反映腎小管重吸收和酸化功能的指標(biāo)，例如尿滲透壓、尿β2微球蛋白、尿氨基酸、尿HCO－3、NH+4、H+、Na+等指標(biāo)。還可通過血肌酐、尿肌酐、血鈉、尿鈉等指標(biāo)計(jì)算腎衰指數(shù)和鈉排泄分?jǐn)?shù)，以幫助判斷腎前性或腎性腎衰。這樣能幫助學(xué)生更全面和直觀的認(rèn)識腎臟功能，加深理論課所學(xué)，理解臨床指標(biāo)的診斷意義，為培養(yǎng)臨床思維打基礎(chǔ)。

3 以先進(jìn)設(shè)備和技術(shù)為手段

為配合我校以器官系統(tǒng)為中心的理論課教學(xué)改革，就需要引進(jìn)先進(jìn)設(shè)備和技術(shù)手段。雖然先進(jìn)設(shè)備和技術(shù)本身并不能提高教學(xué)質(zhì)量，但合理使用先進(jìn)設(shè)備和技術(shù)可以保證教學(xué)效果、節(jié)省實(shí)驗(yàn)資源，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量［13］。在進(jìn)行以器官系統(tǒng)為中心的實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中，需要密切結(jié)合臨床，選取學(xué)生已經(jīng)熟悉的臨床指標(biāo)。通過觀察這些指標(biāo)和分析這些指標(biāo)的變化趨勢來幫助學(xué)生理解理論課知識，建立臨床表現(xiàn)與發(fā)生機(jī)制之間的聯(lián)系，使其在臨床工作能快速推演出病情。受教學(xué)經(jīng)費(fèi)的限制和成本核算等因素的影響，機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)室可購買一些維護(hù)成本較低、性能穩(wěn)定和結(jié)果可靠的臨床設(shè)備，如半自動(dòng)生化分析儀、血細(xì)胞計(jì)數(shù)儀、血?dú)夥治鰞x等一些臨床常用指標(biāo)的檢測設(shè)備。

先進(jìn)設(shè)備還能增加設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和開放性實(shí)驗(yàn)。這兩類實(shí)驗(yàn)在開展過程中，一般先向?qū)W生介紹機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)室的現(xiàn)有儀器設(shè)備，告訴學(xué)生機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)室能做哪些實(shí)驗(yàn)。這在一定程度上限制了學(xué)生的思維和課題設(shè)計(jì)，特別是一些創(chuàng)新性思維受到設(shè)備的限制。機(jī)能實(shí)驗(yàn)觀察的是機(jī)體的功能代謝變化，因此需要添置研究功能代謝變化的設(shè)備。如組織器官灌流系統(tǒng)、生理信號采集系統(tǒng)(無線遙測)、循環(huán)觀察系統(tǒng)、血液動(dòng)力學(xué)測定系統(tǒng)等。另外，上述臨床設(shè)備也能滿足設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和開放性實(shí)驗(yàn)的需求，增加實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)性和完整性，全方位培養(yǎng)醫(yī)學(xué)生［14］。除了購買機(jī)能實(shí)驗(yàn)相關(guān)的設(shè)備外，還可使用科研平臺的相關(guān)先進(jìn)設(shè)備［15］，以避免重復(fù)投資，擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的可行性。

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展也能優(yōu)化機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。目前基礎(chǔ)性、驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)所占學(xué)時(shí)比例已逐漸減少，但其中還是有許多實(shí)驗(yàn)?zāi)芎唵沃庇^的說明生理機(jī)能的發(fā)生發(fā)展過程。這些實(shí)驗(yàn)可以通過虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)供學(xué)生課余學(xué)習(xí)［16］。部分綜合性實(shí)驗(yàn)操作復(fù)雜，也可讓學(xué)生先預(yù)習(xí);熟悉后再實(shí)際動(dòng)手操作，以提高手術(shù)成功率，使學(xué)生將更多的時(shí)間放在觀察和分析指標(biāo)變化情況［17］。

4 結(jié) 語

通過模塊化新課程體系優(yōu)化，機(jī)能實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革已經(jīng)起步并取得了初步成效。“機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程共開設(shè)了25 個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，其中綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)18個(gè)，占72%;指導(dǎo)學(xué)生開展了探索性實(shí)驗(yàn)，引起了同學(xué)們極大的興趣。如:“動(dòng)脈血壓與減壓神經(jīng)放電失血性休克模型的制作及失血性休克的治療”案例，整合了生理學(xué)、生物化學(xué)、遺傳學(xué)、病理學(xué)、藥理學(xué)、病理生理學(xué)的內(nèi)容;學(xué)生們在老師的指導(dǎo)下，查閱資料、分組討論、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)設(shè)實(shí)驗(yàn)指標(biāo)、利用開放性實(shí)驗(yàn)平臺開展動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，整個(gè)程序進(jìn)行的井井有條，極大調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

通過調(diào)整實(shí)驗(yàn)教學(xué)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的探索和實(shí)踐給學(xué)生帶來了更多的自主發(fā)展空間，提高了學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)，有利于加強(qiáng)學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí)能力、團(tuán)結(jié)合作能力和科研、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，為學(xué)生順利進(jìn)入臨床階段學(xué)習(xí)，培養(yǎng)臨床思維搭建了有效的橋梁。

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