病理生理學(xué)開放設(shè)計性實驗教學(xué)對提升學(xué)生創(chuàng)新能力的探索

沈薇，鄒丹，隋璐，張麗艷

病理生理學(xué)開放設(shè)計性實驗教學(xué)對提升學(xué)生創(chuàng)新能力的探索

沈薇*，鄒丹，隋璐，張麗艷

（沈陽醫(yī)學(xué)院，遼寧沈陽110034）

實驗教學(xué)是培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)，在病理生理學(xué)實驗教學(xué)中采用開放設(shè)計性實驗教學(xué)模式，從實驗動員與專題講座、自主性與科學(xué)性相結(jié)合的選題指導(dǎo)、開放實驗室資源與時間、質(zhì)量控制等方面介紹該項教學(xué)改革的實踐與特點，結(jié)果表明此種教學(xué)模式有利于提高學(xué)生的主觀能動性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力和團(tuán)隊合作精神，對提高大學(xué)生的綜合素質(zhì)具有積極作用。

病理生理學(xué)；設(shè)計性實驗；創(chuàng)新能力

21世紀(jì)高等醫(yī)學(xué)教育的目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力。實驗教學(xué)是醫(yī)學(xué)院校教學(xué)體系中重要的組成部分，是訓(xùn)練學(xué)生基本實驗技能，培養(yǎng)實踐和創(chuàng)新能力，提升綜合素質(zhì)的重要途徑[1]。病理生理學(xué)是醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課程中一門重要的實驗性課程，具有很強(qiáng)的實踐性。病理生理學(xué)實驗教學(xué)對于學(xué)生鞏固基礎(chǔ)理論、強(qiáng)化基本操作技能、培養(yǎng)邏輯思維能力等方面有著重要作用，本教研室在病理生理學(xué)實驗教學(xué)中采用開放設(shè)計性實驗教學(xué)模式，在學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面進(jìn)行了一些探索，現(xiàn)介紹如下。

1　病理生理學(xué)實驗教學(xué)現(xiàn)狀

和其他醫(yī)學(xué)院校的教學(xué)模式相似，我們教研室的病理生理學(xué)實驗教學(xué)模式主要包括經(jīng)典實驗、綜合實驗及設(shè)計性實驗。經(jīng)典實驗和綜合實驗均屬于驗證性實驗，以教師講授示范為主，學(xué)生只需要按實驗教材或多媒體課件完成實驗操作即可，重在對基礎(chǔ)知識的驗證及訓(xùn)練學(xué)生的基本操作技能，雖然學(xué)生快速感性地驗證了理論課所學(xué)的知識，但學(xué)生的主體作用、主觀能動性和創(chuàng)新能力得不到發(fā)揮。設(shè)計性實驗是一種由學(xué)生圍繞實驗?zāi)康呐c要求，自主設(shè)計實驗方案，其核心和目的是學(xué)生依靠自己的知識和思維方式，有目的地實施自己制訂的實驗方案。在臨床專業(yè)的設(shè)計性實驗教學(xué)中，我們發(fā)現(xiàn)存在一些問題，如選題超出學(xué)生能力范疇，導(dǎo)致實驗失敗率過高，在一定程度上挫敗了學(xué)生的科研自信心；學(xué)生對科研的基本程序和小論文撰寫等知識了解不足，導(dǎo)致實驗的匯報總結(jié)缺乏規(guī)范性和完整性；受課時限制，實驗方法較多或所需時間較長的實驗無法實施。

2　開放設(shè)計性實驗教學(xué)的實施特點

為了更有效地激發(fā)學(xué)生對病理生理學(xué)實驗的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)創(chuàng)新精神和實踐能力，我們教研室以2012級臨床醫(yī)學(xué)英文專業(yè)1～2班為試點班級，在病理生理學(xué)開放設(shè)計性實驗的教學(xué)實踐中做了如下新的嘗試和探索。

2.1實驗動員與專題講座

設(shè)計性實驗實質(zhì)上是一個模擬科研全過程的實驗教學(xué)模式。在實驗前，學(xué)生有必要對科研有初步認(rèn)識。我們安排帶教教師分別舉辦了4次專題講座，包括以下內(nèi)容：（1）介紹科學(xué)研究的基本程序、實驗設(shè)計的基本要素及基本原則；（2）介紹文獻(xiàn)檢索的方法，演示如何從校園網(wǎng)數(shù)字圖書館獲取中文文獻(xiàn)，如何從PubMed中檢索英文文獻(xiàn)；（3）介紹實驗室現(xiàn)有的設(shè)備、儀器、試劑等，熟悉實驗規(guī)范；（4）介紹實驗設(shè)計方案的書寫格式、答辯小論文的書寫方法。通過上述知識及文獻(xiàn)的準(zhǔn)備，學(xué)生基本具備了開展科研的能力。

2.2自主性與科學(xué)性相結(jié)合的選題指導(dǎo)

設(shè)計性實驗的選題首先要具有科學(xué)性、邏輯性和新穎性等特點，其次選題不宜過易或過難，過易不利于學(xué)生主觀能動性的培養(yǎng)，過難則超出了本科生的能力范疇，也起不到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維和科研思維的作用。我們以教材為基礎(chǔ)，通過查閱相關(guān)資料，結(jié)合實驗室現(xiàn)有設(shè)備，收集可進(jìn)行自主設(shè)計性實驗的命題，使其具有科學(xué)性和可行性。鑒于病理生理學(xué)“休克”、“心功能不全”及“腎功能不全”相關(guān)內(nèi)容已在綜合性整合實驗中完成，因此選擇了“水腫”、“高鉀血癥”、“缺血-再灌注損傷”和“缺氧”4個與臨床聯(lián)系緊密的命題方向。這些實驗項目以學(xué)生的基本操作能力和知識水平為基礎(chǔ)，又不能照搬以前的實驗方法，有利于發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，使學(xué)生自己動腦、動手。

2.3開放實驗室資源及時間

不再限制實驗步驟較多或所需總時間較長的實驗設(shè)計方案，打破課時限制，在設(shè)計性實驗教學(xué)實施的一個月內(nèi)，每周在固定時間開放實驗室，根據(jù)學(xué)生上交的實驗方案及預(yù)約時間，輪流安排教師準(zhǔn)備實驗用品，進(jìn)行管理指導(dǎo)。在學(xué)生實驗過程中，教師發(fā)揮指導(dǎo)和監(jiān)控的作用，及時糾正學(xué)生的錯誤，對關(guān)系到實驗成敗的操作技術(shù)嚴(yán)格把關(guān)，采取“放手不放眼、獻(xiàn)策不決策”的方針，讓學(xué)生大膽創(chuàng)新、大膽設(shè)想。這種“預(yù)約開放，雙向選擇”的方法，尊重了學(xué)生的主觀愿望，有利于鼓勵學(xué)生的實踐熱情。

2.4質(zhì)量控制

在設(shè)計性實驗教學(xué)過程中，對學(xué)生進(jìn)行實驗考核以確保教學(xué)質(zhì)量，但我們的原則是在教學(xué)的動態(tài)過程中評價，而不是簡單以實驗結(jié)果和實驗報告區(qū)分學(xué)生成績。設(shè)計性實驗總分20分，評定標(biāo)準(zhǔn)如下：（1）設(shè)計性實驗方案占7分，考核評價實驗設(shè)計的科學(xué)性、是否有創(chuàng)新觀點、可行性等；（2）實驗過程表現(xiàn)占7分，考核評價操作技能的規(guī)范性、實驗過程的完成情況、合作及交流能力等；（3）實驗論文總結(jié)占6分，考核評價數(shù)據(jù)的處理結(jié)果、論文格式的規(guī)范性與完整性、結(jié)果分析的合理性等。最后，我們還采取問卷調(diào)查的方式聽取學(xué)生對開放設(shè)計性實驗教學(xué)的評價意見及建議，讓學(xué)生積極參與評價，可促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行有效學(xué)習(xí)，使學(xué)習(xí)由被動學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)。

3　探索學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的體會

3.1開放設(shè)計性實驗激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新意識

創(chuàng)新能力的培養(yǎng)需要經(jīng)過一個循序漸進(jìn)的訓(xùn)練過程，而實踐是創(chuàng)新的基礎(chǔ)。美國學(xué)者布魯馬巴克曾說：“最精湛的教學(xué)藝術(shù)，遵循的最高原則就是讓學(xué)生提出問題?！碧岢鰡栴}是學(xué)生思維活動的開始[2]。引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，給予學(xué)生充分的思考和設(shè)計空間，激發(fā)學(xué)生的求知欲與想像力，使學(xué)生變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)。在整個實驗教學(xué)過程中，學(xué)生自主設(shè)計實驗方案，自主摸索實驗條件，自主思考并總結(jié)實驗結(jié)果，有利于提高學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。比如在“高鉀血癥”的實驗設(shè)計中，學(xué)生結(jié)合前期的文獻(xiàn)查閱檢索，提出了自己獨(dú)特的見解，創(chuàng)新性地自主設(shè)計了多種搶救治療方案，如應(yīng)用葡萄糖酸鈣、高滲葡萄糖并胰島素、碳酸氫鈉分別進(jìn)行高鉀血癥的治療，觀察比較其療效，收到了較好的實驗效果，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識。對學(xué)生的調(diào)查問卷結(jié)果反饋發(fā)現(xiàn)，96%的學(xué)生對開放設(shè)計性實驗感興趣，91%的學(xué)生認(rèn)為舉辦設(shè)計課的專題講座非常必要，83.3%的學(xué)生認(rèn)為有助于獨(dú)立思考。

3.2開放設(shè)計性實驗培養(yǎng)了學(xué)生的科研能力

國內(nèi)外的實踐證明大學(xué)生的科研訓(xùn)練（Student Research Training，SRT）是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的有效途徑，是提高大學(xué)生綜合素質(zhì)的重要手段[3]。開放設(shè)計性實驗通過模擬科研全過程，使學(xué)生初步接受科學(xué)研究的思維訓(xùn)練，了解科學(xué)研究的一般方法，有利于培養(yǎng)學(xué)生的科研能力和科學(xué)素養(yǎng)。我教研室鼓勵學(xué)生進(jìn)入實驗室參與科研工作，該專業(yè)5名學(xué)生結(jié)合設(shè)計性實驗方向及相關(guān)內(nèi)容，完善實驗方案，成功申報了遼寧省大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項目。

3.3開放設(shè)計性實驗提高了學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作意識

團(tuán)隊精神影響著社會的各個層面，已成為科研人員取得創(chuàng)造性成果的重要因素之一。美國哈佛大學(xué)榮譽(yù)校長陸登庭曾說：“在當(dāng)今每一點新鮮見識的增長，均得益于全球知識淵博的學(xué)者之間的合作?！盵4]設(shè)計性實驗包括多個環(huán)節(jié)，大量的工作需要組內(nèi)成員分工合作，如何合理有效地安排實驗，是學(xué)生在實驗過程中要面臨的問題。在實踐中，學(xué)生深刻體會到合理分工、團(tuán)結(jié)協(xié)作的重要性，從確定選題、文獻(xiàn)查閱到開題匯報，從實驗操作到論文提交、匯報及答辯，任務(wù)明確，集中團(tuán)隊的力量在短時間內(nèi)完成了個人難以完成的任務(wù)。所以，這個過程較好地培養(yǎng)了學(xué)生的合作精神和團(tuán)隊意識，為今后從事工作奠定了基礎(chǔ)。

4　結(jié)語

我們對病理生理學(xué)設(shè)計性實驗教學(xué)模式的嘗試，取得了較好的效果，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和求知欲望，幫助學(xué)生形成了嚴(yán)謹(jǐn)求實的科研態(tài)度和互助合作的團(tuán)隊精神，為學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供了一個良好的平臺。本次教學(xué)模式的改革僅以人數(shù)較少的臨床英語醫(yī)學(xué)專業(yè)為試點，如何在人數(shù)較多的臨床及其他專業(yè)順利運(yùn)用病理生理學(xué)設(shè)計性實驗教學(xué)模式，有待進(jìn)一步探索。我們相信，經(jīng)過不斷探索和完善，這種教學(xué)模式一定能夠?qū)崿F(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、提高綜合素質(zhì)的預(yù)期目標(biāo)。

[1]陸曉華，王麗，楊建勤，等.機(jī)能實驗教學(xué)改革的探索與實踐[J].醫(yī)學(xué)教育探索，2010（9）：951-953.

[2]季誠鈞，黃昌財.高校本科生科研的意義、現(xiàn)狀與措施[J].研究與發(fā)展管理，2003（2）：95-98.

[3]潘娌妮，吳蕾蕾.淺談大學(xué)生科研創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[J].西北醫(yī)學(xué)教育，2009，17（1）：20-21.

[4]陸利，楊桂姣，張衛(wèi)國，等.雙主體互動教學(xué)模式在解剖實驗教學(xué)中的實踐[J].中國高等醫(yī)學(xué)教育，2012（3）：79-80.

（*通訊作者：沈薇）

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1671-1246（2016）20-0053-02

遼寧省教育廳普通高等教育本科教學(xué)改革研究立項課題（UPRP20140517）；沈陽醫(yī)學(xué)院教研課題（201307）