中國科學技術大學生理學實驗教學的調(diào)查與分析

陳聚濤　孫紅榮　才源　汪銘　胡兵

(中國科學技術大學生命科學學院，安徽 合肥　230027)

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中國科學技術大學生理學實驗教學的調(diào)查與分析

陳聚濤△孫紅榮才源汪銘胡兵

(中國科學技術大學生命科學學院，安徽 合肥230027)

摘要為了解學生對《生理學實驗》課程的興趣態(tài)度以及教學取得的成果和存在的問題，我們設計了調(diào)查問卷，從課程設置、學時學分、實驗內(nèi)容、教師教學方法、助教、考核等方面對中國科學技術大學生命科學學院2013級學生進行問卷調(diào)查并分析。本次調(diào)查所得出的結果可能在綜合性大學生理學實驗教學中具有一定的共性。

關鍵詞：生理學；實驗教學；學分；綜合性大學

生理學是一門實驗科學，關于人體的機能、功能的基本機制都是通過實驗驗證得出的，生理學實驗課的教學不僅使學生可以驗證理論課的知識要點，而且使學生掌握開展生理學相關實驗的技術手段和思維方法。中國科學技術大學的生理學及生理學實驗課程早在2004年就成為國家級精品課程，2014年又申請成為國家級精品資源共享課。近些年來，隨著教學改革的進行，我們也對實驗內(nèi)容和實驗設備進行了改進和更新。但中國科學技術大學作為一所綜合性大學，其培養(yǎng)的本科生大部分會進入國內(nèi)外高校繼續(xù)深造，部分學生認為所學習的生理學相關技術以后用不到，學生做實驗的熱情不是很高。同時與醫(yī)學院等學生相比，學生進行生理學實驗時大部分沒有解剖、組織學等基礎知識。為了能更好的進行《生理學實驗》的教學，了解學生的對生理學實驗的興趣以及教學中的問題，我們設計了該調(diào)查問卷，收集和了解了學生對生理學實驗教學的意見、建議和反饋信息。

1對象與方法

1.1對象

調(diào)查對象是本學期已經(jīng)修完《生理學實驗》的2013級生命學院的學生。

1.2方法

調(diào)查采用紙質(zhì)問卷方式，當場發(fā)放，當場回收。問卷從課程的學時和學分設置、實驗內(nèi)容、教學方法、考核方式以及助教的作用等方面收集意見和反饋信息。共回收有效調(diào)查表56份。

2結果

2.1課程設置

本校的生理學實驗學時數(shù)為60學時，學分為1.5分。對于60學時的實驗課程，絕大多數(shù)同學認為該課時比較合適，但也有27%的學生認為學時偏多，應適當減少課時。對于學分，大部分(63%)同學認為相對于該課程所付出的時間來說，所獲得的1.5學分實在是偏少。相比較學院的其它實驗課程，如生化、細胞等，83%的同學認為2學分及以上比較合適，其中15%的同學認為3學分更適合于生理學實驗。究其原因是學生進行生理學實驗耗費時間長，感覺到做生理實驗比較辛苦，75%的同學認為做生理學實驗較累和非常累。實驗過程中因為要涉及到蛙、兔子等動物，很多同學開始非常不適應，43%的同學對蛙類動物有一點或較強烈的厭惡/不喜歡的感覺。因為其它客觀原因，這屆學生沒有進行動物學的相關實驗，對于動物麻醉和解剖等比較生疏，所以80%的學生認為應該把動物學實驗作為生理實驗的預修課程。其實在生理學實驗過程中所接觸到的動物，在動物學實驗中都會涉及，包括動物的麻醉、解剖、器官辨認及處死等過程。雖然生理學實驗做起來較累，但仍有35%的同學喜歡生理學實驗的形式，其它同學則認為一般，或沒有什么主觀情緒。除了日常的實驗報告外，課程結束后還要進行實驗操作的考試，一半(52%)的同學認為有必要考試，其它同學則認為沒必要或者無所謂。如果考試，則考試與平時實驗報告占最終分數(shù)的比率2：8的為36%，3：7的為25%。

2.2實驗內(nèi)容

實驗內(nèi)容總共有十個，大部分是經(jīng)典實驗內(nèi)容，另外有心音聽診和血壓測量以及斑馬魚的視動和眼動反射。在所有的實驗中，學生最感興趣的實驗是斑馬魚的視動實驗，約占60%，其次是心音聽診41%，蛙心灌流39%，其它的實驗都少于30%。而最不感興趣的實驗中，尿生成占34%，心音聽診占16%，蛙心灌流14%，其它都少于10%。就目前的實驗內(nèi)容，學生認為應該刪減或調(diào)整的實驗中“尿生成的實驗”比例最大約占30%，心音聽診占10%。從這些數(shù)據(jù)中可以看出，偏科研方向且容易觀察到結果的實驗比較受歡迎，而需要進行長時間手術，一旦出現(xiàn)問題其結果就不容易觀察的實驗學生認為應該調(diào)整。

2.3教學方法

本課程共有四位教師進行授課，學生可以感受到不同教師的上課風格。授課方式都是進行實驗原理、實驗過程的講解，學生提問，進行實驗等步驟。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，學生比較看重老師在前期的講授。其中比較喜歡的授課方式是實驗原理和背景部分講解比較多，擴充課本上沒有的知識，在講解過程中穿插視頻等方式比較受歡迎。其中對于某一個實驗老師講授的最清楚最明白的原因，學生認為原理和背景講的條理清楚，透徹，實驗重點部分進行了詳細講解，而且把實驗中可能遇到的問題都指出來，講解過程中有互動；也有的同學認為前期預習很重要，在老師講授過程中會抓住重點。

2.4助教

在實驗過程中，我們配備了三個助教，這些助教都是本校本科畢業(yè)的在讀研究生，熟悉實驗設備及實驗內(nèi)容。我們對助教的要求是協(xié)助老師做好實驗前的準備，實驗過程中的操作指導，實驗后的實驗報告批改。三個助教也各有特點，受學生的喜歡程度分別是40%，36%，24%，喜歡的原因分別是能及時解決碰到的問題，指導過程中認真耐心及負責任，講解指導到位；實驗過程中操作能力強經(jīng)驗豐富，在實驗過程中能夠提供建議；報告批改比較認真等特點。在調(diào)查問卷中，學生心目中的理想實驗助教是“具有實驗能力強，理論基礎扎實，認真負責有經(jīng)驗，實驗過程中能及時找到問題的癥結所在，熱心態(tài)度好有問必答，實驗報告批改公正”等特點。對于實驗報告，70%的學生認為批改比較認真，20%認為助教認真批改了實驗報告。在給出的實驗報告分數(shù)中，63%的學生認為分數(shù)適中，37%的學生認為給的分數(shù)偏低。

3討論

3.1課程總體

通過本次調(diào)查，生理實驗課程目前主要面臨有以下幾個問題。

(1)學分較少。與同期開展的其它實驗課程相比較，生理學實驗因為要進行實驗動物的標本制作，單個實驗相對來說花費時間較長。如尿生成的實驗需要完成麻醉，氣管插管，分離神經(jīng)，輸尿管插管等手術，動手能力不強的學生往往要花費6-7小時才能完成實驗。這和同期本院的生化、細胞等實驗工作量相比較，生理實驗會感覺比較累和辛苦，而學分卻只有1.5學分，75%的同學認為該學分相對較少，不能客觀反映出本實驗課程所花費的時間。一個相對合理的學分不僅可讓學生重視本課程，而且覺得付出的時間和精力與所取得的學分相符?？紤]實驗的連續(xù)性和學生進行實驗的快慢程度以及部分實驗的內(nèi)容，實際上實驗一般要80個學時，故2學分比較符合該課程。

(2)缺乏動物學背景。因為課程設置的原因，本屆學生沒有進行動物學的相關實驗，所以進入實驗室對蛙類等動物實驗有不舒服感，還有個別學生暈血。實驗過程中雖然講解了解剖過程，但部分同學還是不能正確的找到神經(jīng)或者肌肉。長時間的手術過程也導致部分標本的活性不佳，最終使實驗結果不理想。所以動物學解剖實驗應該是生理學實驗的預修課程。

(3)生理實驗技術對今后的研究用處不大。因為本學院的學生畢業(yè)后大部分將在國內(nèi)外進行深造，認為生化、分子、細胞等實驗技術技能在將來的科研過程中發(fā)揮作用，只有很少一部分人會進入到生理或者神經(jīng)領域。在本次問卷中對課程最大的困惑是學習到的技術在今后的研究過程中可能根本用不上或者沒有機會用到。生理實驗是他們第一次接觸到動物功能相關的實驗，該課程應該起到一個入門的作用，引導學生學習生理實驗相關的基本原則和實驗技能。在這個過程中，應培養(yǎng)學生重視研究工作中的有用的思維方法和實驗手段，如大動物的處理，在體和離體動物的實驗方法，生理相關實驗設備的使用，特別是功能相關實驗的實驗方法和原理等。另外，不論在理論課還是實驗課中，應著重強調(diào)生理學的研究是整體的系統(tǒng)科學，任何的分子、生化或細胞實驗所得出的結論最終都要在整體動物中得到驗證。即使現(xiàn)在的很多分子機制性的科研成果能發(fā)表在較高影響因子的雜志中，仔細觀察可以發(fā)現(xiàn)這些結果不僅在離體標本中得到驗證，而且在整體動物中也得到證實。

3.2課程內(nèi)容、教學方法

我們的生理學實驗課程除了經(jīng)典的實驗外，新加了與人體功能相關的“心音聽診和心電測量”以及科研相關的“斑馬魚視動和眼動反射”實驗兩個實驗。從調(diào)查結果中可以看出，學生最感興趣的是斑馬魚實驗。究其原因主要有：學生首次接觸斑馬魚模式動物，感覺新鮮；任課教師花了一個小時的時間，采用視頻和PPT等進行相關背景知識的介紹，拓寬了學生的視野；該實驗裝置設計精巧(自主設計)，易于觀察到結果；最后重要的是實驗過程相對不麻煩，沒有繁瑣的手術過程，且結果非常明顯。從這方面給我們一個啟示：即學生實驗應該盡量減少前期手術過程，學生對實驗步驟簡單但能說明問題的實驗比較感興趣，而對于實驗相對繁瑣，經(jīng)過漫長的手術過程卻因為動物的生理活性導致部分結果不明顯而沮喪和不感興趣，如尿生成實驗。這就要求我們在進行經(jīng)典生理學實驗的時候，對實驗內(nèi)容的進行改進，盡可能縮短手術時間，易于觀察到結果；同時運用一些近些年發(fā)展起來的新技術開展生理功能相關的新實驗，如光遺傳技術。同時在“心音聽診和心電測量”部分，可以看出有41%的學生喜歡但也有16%的學生不喜歡。這可能與學生的興趣有關，因為實驗設備的限制，感興趣的同學會想法設法改變自身狀態(tài)條件來測量，而不感興趣的同學則被動的站在旁邊等待測量，沒有去深究實驗的原理，如何調(diào)動這部分同學的興趣也應該是我們考慮的重點[1-3]。

在教學過程中,學生比較注重實驗的原理，在講授的過程中應在原理的基礎上進一步拓展知識面，增加一些實用性或科研相關的知識[4-7]。具體實驗步驟要簡潔且關鍵步驟要強調(diào)，同時要求學生在實驗課前要進行預習，寫預習報告(作為最終實驗報告的一部分，不額外增加學生負擔)。另外，耐心、熱心、認真且有經(jīng)驗的助教可以大大增加實驗的成功率和增加學生對實驗的興趣，每年我們的實驗助教都是由學習過本課程且成績優(yōu)秀的研究生擔任，從調(diào)查的結果看，實驗過程中助教能快速及時的給與指導，學生相對滿意度比較高。

本次調(diào)查結果中的一些問題在綜合性大學中可能具有一定的共性[8]。綜合性大學的學生大部分在畢業(yè)后將繼續(xù)在國內(nèi)外深造，他們大部分對分子生化技術比較熟悉，而生理學的相關技術和方法對今后不從事生理相關研究的同學應用機會就比較少。所以這要求我們不僅要在課程設置和實驗內(nèi)容方面適時進行微調(diào)，以增加學生的興趣和符合學生期望，同時也要進一步在授課方面拓寬學生視野，使生理科學是一門系統(tǒng)科學的概念更深入。

參考文獻

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Investigation and analysis on the teaching of physiological experiment in University of Science and Technology of China

Chen Ju-Tao△, Sun Hong-Rong, Cai Yuan, Wang Ming, Hu Bing

(School of Life Sciences, University of Science and Technology of China,Anhui Hefei 230027)

作者簡介：陳聚濤，男，副教授，主要從事神經(jīng)生物學相關的教學和科研工作，Email：cjt@ustc.edu.cn。

(收稿日期：2016-3-3)