綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)在眼視光學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用探索

王英　嚴(yán)麗英　鄒云春　蘭長駿　周丹　曾官鵬

摘要：目的：提高眼視光學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，提升學(xué)生的參與、協(xié)作及動手能力，更好地培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新、科研及分析解決問題的能力。方法：以眼視光學(xué)系2011級—2013級3個(gè)年級共計(jì)126名學(xué)生為實(shí)施對象，在眼視光學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中進(jìn)行了綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的應(yīng)用，讓學(xué)生自行組建研究小組，并自主選題、主動查閱文獻(xiàn)資料、獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)實(shí)施方案，在教師的指導(dǎo)下完成實(shí)驗(yàn)操作并書寫研究報(bào)告，針對實(shí)驗(yàn)結(jié)果提出意見或建議。結(jié)果：綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)開展3年來，學(xué)生對本實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和方式的平均滿意度為95%；參與學(xué)生均認(rèn)為綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)有利于培養(yǎng)他們的綜合能力，提高學(xué)習(xí)的主動性和獨(dú)立性。結(jié)論：在眼視光學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中增加綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的比例是眼視光實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的一個(gè)有效改革內(nèi)容。關(guān)鍵詞：綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)；眼視光學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)中圖分類號：G642.423

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：1674-9324（2018）20-0272-03 視光學(xué)發(fā)源于西方，在歐美發(fā)達(dá)國家，視光學(xué)的發(fā)展已有一百多年的歷史，并已創(chuàng)辦了為數(shù)較多、規(guī)模相當(dāng)?shù)囊暪鈱W(xué)院和視光系，以改善和促進(jìn)清晰舒適視覺為目標(biāo)，保護(hù)人眼的視覺健康為主要任務(wù)。我國眼視光學(xué)教育始于20世紀(jì)70年代后期，以眼科學(xué)和視光學(xué)為主要科目，結(jié)合現(xiàn)代醫(yī)學(xué)、生物醫(yī)學(xué)工程、應(yīng)用光學(xué)、生理光學(xué)等知識，構(gòu)成的一門專業(yè)性強(qiáng)、涉及面廣的理工醫(yī)結(jié)合的交叉學(xué)科，目標(biāo)在于培養(yǎng)適應(yīng)生產(chǎn)、建設(shè)、管理、服務(wù)第一線需要的高等技術(shù)應(yīng)用型人才。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)應(yīng)用型人才的重要途徑之一，是聯(lián)系理論與實(shí)踐的重要方式，也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和優(yōu)良素質(zhì)的有力手段。綜合性實(shí)驗(yàn)是指實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涉及本課程或相關(guān)課程的綜合知識，運(yùn)用綜合的實(shí)驗(yàn)方法、手段培養(yǎng)學(xué)生能力的實(shí)驗(yàn)。其培養(yǎng)模式是學(xué)生經(jīng)過一個(gè)階段的學(xué)習(xí)后，具有一定的知識和技能的基礎(chǔ)上，運(yùn)用一門或多門課程的知識進(jìn)行綜合訓(xùn)練的一種復(fù)合型實(shí)驗(yàn)，它著重培養(yǎng)學(xué)生的分析能力、動手能力、數(shù)據(jù)處理及資料查閱等綜合能力。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)則是結(jié)合課程教學(xué)或獨(dú)立于課程教學(xué)而進(jìn)行的一種探索性實(shí)驗(yàn)，它不但要求學(xué)生掌握多種實(shí)驗(yàn)原理來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，而且要求學(xué)生運(yùn)用多科知識去發(fā)現(xiàn)問題、分析問題與解決問題，從而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立解決眼視光學(xué)實(shí)際問題的能力和探索創(chuàng)新能力之目的，其訓(xùn)練內(nèi)容和層次更高，綜合性和探索性更強(qiáng)，既是對原有實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)的復(fù)習(xí)和鞏固，又是對科學(xué)研究過程的初步認(rèn)識，與科研聯(lián)系更加密切。眼視光學(xué)實(shí)驗(yàn)是一門實(shí)踐性和應(yīng)用性都很強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)對眼視光學(xué)專業(yè)的學(xué)生尤為重要。傳統(tǒng)的眼視光學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式基本上是“實(shí)驗(yàn)教材+教師講解+學(xué)生操作+實(shí)驗(yàn)報(bào)告”的單一驗(yàn)證型模式，學(xué)生只是依附實(shí)驗(yàn)教材照方抓藥式地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，缺乏獨(dú)立思考空間，嚴(yán)重制約了學(xué)生創(chuàng)新性思維和開拓創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，學(xué)生實(shí)驗(yàn)積極性也不高。這種保姆式、注入式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式容易導(dǎo)致學(xué)生缺乏創(chuàng)新能力，綜合分析問題、解決問題的能力差，科研素質(zhì)低下及知識面狹窄等結(jié)果。因此在眼視光學(xué)實(shí)驗(yàn)中，為深化教學(xué)改革，增強(qiáng)學(xué)生綜合分析問題的能力、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，開展綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是尤為必要的。我校于2013年在眼視光學(xué)本科專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，嘗試綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)，取得了較好的效果?，F(xiàn)將探索和實(shí)踐過程的體會總結(jié)如下。一、對象與方法1.教學(xué)對象。選取川北醫(yī)學(xué)院眼視光學(xué)本科專業(yè)2011級—2013級3個(gè)年級的大三學(xué)生（共計(jì)126人）作為教學(xué)對象，在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課程安排中增加了綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，開設(shè)于大三學(xué)年的第一學(xué)期、第二學(xué)期作為調(diào)研時(shí)間。2.實(shí)驗(yàn)方法。①課題或?qū)嶒?yàn)任務(wù)的選擇。課題或?qū)嶒?yàn)任務(wù)的選擇是綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵，關(guān)系到是否能達(dá)到預(yù)期的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。選題過于簡單，難以達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生的目的；過難，超出學(xué)生能力范圍，易使學(xué)生喪失信心，也達(dá)不到相應(yīng)效果。一般根據(jù)眼視光學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)大綱，兼顧學(xué)科發(fā)展的現(xiàn)狀與趨勢，在學(xué)生已掌握的基本知識基礎(chǔ)上選題，也可結(jié)合教師科研任務(wù)，學(xué)生根據(jù)自己的興趣、特點(diǎn)來選題，如依據(jù)教師的科研課題讓學(xué)生建立光學(xué)離焦性豚鼠近視模型和建立形覺剝奪性弱視動物模型。②查閱文獻(xiàn)資料。學(xué)生自行分組建研究團(tuán)隊(duì)，確定實(shí)驗(yàn)課題后，先由教師與學(xué)生溝通、深入探討研究課題內(nèi)容，并提出相關(guān)問題及要求，使學(xué)生帶著問題及目的進(jìn)行相關(guān)資料查找。如：在光學(xué)離焦近視動物模型建立中，首先是探討如何給動物配戴離焦鏡片，在模型建立過程中，需要檢測眼球參數(shù)，如何對動物進(jìn)行眼球參數(shù)測量等諸多問題，學(xué)生可以帶著這些問題進(jìn)行查閱文獻(xiàn)資料。③設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。將所查文獻(xiàn)資料進(jìn)行歸納總結(jié)，比較各種實(shí)驗(yàn)方案后確定最佳方案后與老師進(jìn)行討論、修改，完善實(shí)驗(yàn)方案并準(zhǔn)備相關(guān)實(shí)驗(yàn)器材。如在離焦性近視動物模型建立過程中，學(xué)生通過查閱文獻(xiàn)資料和討論，設(shè)計(jì)鏡片如何磨制、如何固定在動物眼睛前面，何時(shí)進(jìn)行動物屈光參數(shù)測量，如何進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析等。④實(shí)驗(yàn)操作。學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案及準(zhǔn)備好的實(shí)驗(yàn)器材，獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，在實(shí)驗(yàn)中遇到的問題，先由學(xué)生自行思考并解決，教師起指導(dǎo)作用，一般不直接回答或解決問題。如在實(shí)驗(yàn)過程中，給動物進(jìn)行檢影驗(yàn)光，這同在人體上進(jìn)行檢影驗(yàn)光原理及操作步驟及其注意事項(xiàng)幾乎是一致的，所以通過對動物進(jìn)行檢影驗(yàn)光，實(shí)際上也鍛煉了學(xué)生親自動手操作的能力。同時(shí)在驗(yàn)光過程中，同學(xué)們還會發(fā)現(xiàn)一些問題，如在動物檢影驗(yàn)光過程中，檢影角度的輕微差異就會導(dǎo)致結(jié)果的不同，這就提示同學(xué)們?nèi)ゲ檎屹Y料分析原因。⑤實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié)，撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告或論文。學(xué)生們通過整理原始資料及數(shù)據(jù)，進(jìn)而分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，總結(jié)實(shí)驗(yàn)過程，撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告或論文，這樣學(xué)生們就會更深入的理解理論課內(nèi)容，同時(shí)也對今后的科學(xué)研究奠定基礎(chǔ)。⑥實(shí)驗(yàn)報(bào)告交流會。安排2個(gè)學(xué)時(shí)讓學(xué)生自行講解本組的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，解答教師或同學(xué)提出的問題，使同學(xué)相互交流溝通，對不同的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目均有一定了解，擴(kuò)展知識面，開拓視野。會后，與學(xué)生交談并進(jìn)行問卷調(diào)查，了解學(xué)生對綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中的意見及建議。二、結(jié)果（效果評價(jià)與反饋）為了更好地了解綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)在眼視光實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的效果及存在的問題，我們采取座談會和問卷調(diào)查的形式對參與本次研究的學(xué)生進(jìn)行調(diào)查。調(diào)查結(jié)果顯示：參與學(xué)生均認(rèn)為綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)有利于培養(yǎng)他們的綜合能力，提高學(xué)習(xí)的主動性和獨(dú)立性。有95%的學(xué)生表示綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)比以往驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)幫助和提高更大，更有興趣或愿意上此類實(shí)驗(yàn)。三、討論1.傳統(tǒng)眼視光學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)課中存在的主要問題：①學(xué)生缺乏主動性和創(chuàng)新性，不善于充分利用知識和積極創(chuàng)造條件。傳統(tǒng)眼視光學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容老化，實(shí)驗(yàn)教學(xué)基本上是附屬于理論教學(xué)，很少讓學(xué)生自己去創(chuàng)造、設(shè)計(jì)。學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前，教師講授實(shí)驗(yàn)原理、過程，學(xué)生則被動機(jī)械地按照教師所講的實(shí)驗(yàn)流程，完成實(shí)驗(yàn)，學(xué)生缺少獨(dú)立思考，導(dǎo)致培養(yǎng)出來的學(xué)生缺乏個(gè)性和自信，沒有冒險(xiǎn)精神，創(chuàng)新意識淡薄，缺乏主動性。②創(chuàng)新知識基礎(chǔ)薄弱，不能把握本學(xué)科最新發(fā)展的動態(tài)。我校眼視光學(xué)專業(yè)與國內(nèi)高校大多數(shù)專業(yè)設(shè)置雷同，采用全國統(tǒng)編教材，統(tǒng)一的教學(xué)計(jì)劃、課程，學(xué)科之間知識重復(fù)嚴(yán)重，課程設(shè)置缺乏有機(jī)的聯(lián)系，相鄰學(xué)科和交叉學(xué)科的設(shè)置不夠，學(xué)生接觸各學(xué)科發(fā)展前沿的機(jī)會較少，知識更新較為緩慢。在封閉的校園中學(xué)習(xí)死知識，在死知識中浸泡的學(xué)生看不到知識的價(jià)值，更沒有主動創(chuàng)新、主動探索的積極性，僅僅滿足于已有的知識結(jié)構(gòu)，便形成了知識陳舊落后的局面。③實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)比例過大，綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)比重偏低，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目單一、零散，使學(xué)生缺乏對不同臨床實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目之間在實(shí)驗(yàn)原理、方法、結(jié)果分析應(yīng)用等方面進(jìn)行區(qū)分和相互聯(lián)系的訓(xùn)練，嚴(yán)重制約著學(xué)生綜合解決問題能力和創(chuàng)新能力的提高。大量的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為驗(yàn)證型，通常都是老師預(yù)先講解、演示后，再讓學(xué)生重做一遍就算完成任務(wù)。這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)出來的學(xué)生實(shí)踐能力差，綜合素質(zhì)也較差。2.綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)對培養(yǎng)人才的作用。開設(shè)綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是新時(shí)期實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)展的必然趨勢。綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是一種開放式、學(xué)生主動參與的教學(xué)模式，不僅能培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維、實(shí)踐動手能力、提高學(xué)生綜合分析問題和解決問題的能力，而且使學(xué)生對科研工作有一個(gè)較全面的認(rèn)知，對培養(yǎng)學(xué)生的科研思維和科研素質(zhì)有重要意義。綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)多、內(nèi)容豐富，學(xué)生參與動手的機(jī)會多，使學(xué)生在學(xué)習(xí)中獲得知識、掌握方法、加深理解，同時(shí)提高了綜合分析解決問題的能力，對人才培養(yǎng)及增強(qiáng)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的興趣都起著積極作用。例如在近視動物模型建立過程中，學(xué)生不但需要掌握如何進(jìn)行檢影驗(yàn)光，同時(shí)還需要掌握角膜曲率的檢測以及眼軸長度的測量，而且同學(xué)們通過動物模型的建立，還掌握了鏡片的磨制等技術(shù)，在實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析中，學(xué)生們就會根據(jù)眼球在透鏡離焦產(chǎn)生后所發(fā)生的變化來進(jìn)行綜合分析。本實(shí)驗(yàn)將眼視光學(xué)專業(yè)器械學(xué)、視光學(xué)論與方法、眼鏡學(xué)、角膜接觸鏡學(xué)等教學(xué)內(nèi)容有機(jī)結(jié)合起來，注重前后課程內(nèi)容的銜接與滲透，突破了單純的傳統(tǒng)驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)，為學(xué)生提供了綜合應(yīng)用知識分析、解決問題，培養(yǎng)創(chuàng)新素質(zhì)的平臺。綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)有利于與培養(yǎng)學(xué)生的綜合實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，但對實(shí)驗(yàn)師資隊(duì)伍也提出了更高的要求。實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師的素質(zhì)直接影響學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量，其理論水平、專業(yè)技術(shù)水平、思維方式都會對學(xué)生有潛移默化的作用。這就要求實(shí)驗(yàn)教師不僅具備廣泛的知識，敏銳的洞察力，熟悉學(xué)科之間、技術(shù)之間的交叉，掌握專業(yè)技術(shù)和先進(jìn)技術(shù)工具，還要學(xué)會引導(dǎo)學(xué)生思考與探索并及時(shí)解惑。例如在近視動物模型建立實(shí)驗(yàn)之前，實(shí)驗(yàn)教師不僅要掌握相關(guān)知識和技術(shù)，還需準(zhǔn)備多個(gè)實(shí)驗(yàn)可選方案，以備與學(xué)生交流討論；在實(shí)驗(yàn)過程中，由于豚鼠眼球較小，沒有適合磨制豚鼠配戴鏡片的模板，實(shí)驗(yàn)教師必須不斷思考并引導(dǎo)學(xué)生不斷嘗試，最終取得成功；在對豚鼠進(jìn)行參數(shù)測量的過程中，數(shù)據(jù)測量結(jié)果不穩(wěn)定，也需要教師不斷思考、查閱文獻(xiàn)，找出原因并提出多種解決方案與學(xué)生探討。這對實(shí)驗(yàn)教師的相關(guān)知識儲備要求極高，促使教師不斷學(xué)習(xí)，提升自身教學(xué)水平和開拓進(jìn)取精神。綜上所述眼視光學(xué)綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的開設(shè)對學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)有重大意義，既有利于學(xué)生能力的培養(yǎng)，又促進(jìn)了專業(yè)知識和實(shí)踐技能的提高。但眼視光學(xué)專業(yè)中綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)還需進(jìn)一步改進(jìn)，綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)必須不斷推陳出新來保持其趣味性、創(chuàng)新性、先進(jìn)性及有效性。這就要求實(shí)驗(yàn)室和實(shí)驗(yàn)教師不斷發(fā)展改進(jìn)，把各種科研和教學(xué)活動的新成果不斷加入進(jìn)來，淘汰陳舊、落后的實(shí)驗(yàn)，充實(shí)新內(nèi)容，且教學(xué)方式和方法也需不斷創(chuàng)新改革，適應(yīng)學(xué)生及教學(xué)需求，同時(shí)還需要學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)從思想上重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，在人力、物力及財(cái)力上加大投入和支持。最后還需堅(jiān)持開展綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的評價(jià)，使之不斷完善。參考文獻(xiàn)：[1]劉忠民，余琳，林勇平，等.臨床生物化學(xué)檢驗(yàn)質(zhì)量控制綜合性實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案設(shè)計(jì)與實(shí)踐[J].醫(yī)學(xué)理論與實(shí)踐，2013，26（6）：834-836.[2]徐紅，劉紅，席曉嵐，等.有機(jī)化學(xué)綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)探索[J].教育教學(xué)論壇，2013，（33）：268-269.[3]田運(yùn)生，劉維華，王景春.綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目建設(shè)的探索和實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究與改革，2012，29（2）：126-129.[4]范海燕，解利群.教學(xué)研究型大學(xué)綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的深層次探討[J].教育教學(xué)論壇，2014，（19）：207[5]于海榮，劉振虹，馬泉，劉金霞，王文勇，周曉慧.基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的探索與實(shí)踐[J].教育教學(xué)論壇，2017，（2）：279-280.