基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的人體解剖生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與體會(huì)

谷艷婷，王佳虹，臧凌鶴，張 弘，閻曉丹

（沈陽(yáng)藥科大學(xué) 生命科學(xué)與生物制藥學(xué)院，遼寧 沈陽(yáng) 110016）

教育部公布的《關(guān)于做好深化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革示范高校2019年度建設(shè)工作的通知》中強(qiáng)調(diào)指出：創(chuàng)新能力培養(yǎng)要貫穿在整個(gè)人才培養(yǎng)的全過(guò)程[1]。目前傳統(tǒng)的教學(xué)方法和考核標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)不能滿足新時(shí)代藥學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)的需求。因此，高校教師需更新思想觀念、培養(yǎng)出具有創(chuàng)新能力的新一代藥學(xué)人才[2]。人體解剖生理學(xué)是生物工程、生物制藥和藥學(xué)專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課程，與生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)和藥理學(xué)關(guān)系密切，其實(shí)驗(yàn)課是理論課的重要補(bǔ)充，是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的重要手段。由于藥學(xué)大學(xué)生醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)相對(duì)薄弱，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)技術(shù)難度較大而課堂時(shí)間較短，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和原理的理解不夠深入、自主分析和解決問(wèn)題能力較差。如何通過(guò)線上、線下混合式教學(xué)模式，形成以傳授知識(shí)和培養(yǎng)創(chuàng)新能力相結(jié)合的教學(xué)和考評(píng)體系，把培養(yǎng)創(chuàng)新能力的教學(xué)思想始終貫穿在整個(gè)教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中，提高學(xué)生的主觀能動(dòng)性，增強(qiáng)學(xué)生分析、解決科學(xué)問(wèn)題的能力，是本次教學(xué)改革中重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題。

1 課前準(zhǔn)備

1.1 轉(zhuǎn)變學(xué)生思維方式

以往教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)：由于本科階段的學(xué)生經(jīng)歷高中階段學(xué)習(xí)后，多數(shù)學(xué)生習(xí)慣填鴨式教育，不善于主動(dòng)學(xué)習(xí)和思考。對(duì)于藥學(xué)相關(guān)專業(yè)的學(xué)生而言，醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)相對(duì)薄弱且從未做過(guò)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，很難在課堂上完全掌握人體解剖生理學(xué)實(shí)驗(yàn)的知識(shí)點(diǎn)及動(dòng)物實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵技術(shù)。因此，教師需引導(dǎo)學(xué)生轉(zhuǎn)變觀念，從被動(dòng)學(xué)習(xí)到主動(dòng)學(xué)習(xí)，讓學(xué)生意識(shí)到對(duì)于人體結(jié)構(gòu)和功能的全面理解是后續(xù)其它生物學(xué)科學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，扎實(shí)的理論、實(shí)驗(yàn)技能及創(chuàng)新思維也是未來(lái)藥物研發(fā)的所具備的基本要求。

1.2 利用線上和線下資源自主預(yù)習(xí)

對(duì)于醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)薄弱的藥學(xué)相關(guān)專業(yè)學(xué)生，有效預(yù)習(xí)是提高課堂學(xué)習(xí)效果的重要手段，課前教師將課件及實(shí)驗(yàn)操作視頻發(fā)給學(xué)生，讓學(xué)生通過(guò)電腦或者手機(jī)APP端自主做好生理學(xué)實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)，對(duì)于解剖學(xué)實(shí)驗(yàn)部分，教師推薦學(xué)生觀看中國(guó)大學(xué)MOOC和超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)中人體解剖學(xué)的視頻課程，彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)課時(shí)間短，學(xué)生不能充分掌握教學(xué)內(nèi)容的弊端。各班教師可以通過(guò)手機(jī)端掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)，并可以隨時(shí)通過(guò)QQ群及時(shí)解答學(xué)生問(wèn)題。

1.3 課前動(dòng)物倫理學(xué)教育

生理學(xué)實(shí)驗(yàn)是一門(mén)以動(dòng)物為主要研究對(duì)象的實(shí)驗(yàn)課程，近年來(lái)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物倫理問(wèn)題引起了人們的廣泛關(guān)注。雖然我國(guó)已經(jīng)實(shí)行了《實(shí)驗(yàn)動(dòng)物許可證管理辦法（試行）》《實(shí)驗(yàn)動(dòng)物管理?xiàng)l例》《實(shí)驗(yàn)動(dòng)物質(zhì)量管理辦法》等相關(guān)的法律法規(guī)[3]，但我國(guó)動(dòng)物倫理學(xué)教育仍不足。加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物倫理學(xué)教育是培養(yǎng)學(xué)生良好倫理素養(yǎng)的重要手段，有利于培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、求實(shí)的科學(xué)態(tài)度[4]。生理實(shí)驗(yàn)課前對(duì)學(xué)生進(jìn)行動(dòng)物倫理學(xué)的相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)能有效提高學(xué)生尊重生命、善待和保護(hù)動(dòng)物的意識(shí)，避免一切虐待動(dòng)物的行為。

2 課堂教學(xué)實(shí)施

2.1 解剖學(xué)實(shí)驗(yàn)

2.1.1 標(biāo)本學(xué)習(xí)

人體解剖學(xué)是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的形態(tài)學(xué)課程，實(shí)驗(yàn)室中存放的人體器官標(biāo)本和各器官模型對(duì)于學(xué)生正確認(rèn)識(shí)人體器官的位置和形態(tài)結(jié)構(gòu)非常重要。因此，課堂上我們指導(dǎo)學(xué)生觀察人體器官標(biāo)本的解剖位置、毗鄰關(guān)系及形態(tài)結(jié)構(gòu)特征，著重培養(yǎng)學(xué)生對(duì)正常結(jié)構(gòu)的觀察和認(rèn)知能力。同時(shí)，老師對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行提問(wèn)，老師需要結(jié)合學(xué)生的掌握程度進(jìn)一步補(bǔ)充和講解標(biāo)本的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，并將結(jié)構(gòu)和生理功能相聯(lián)系，便于同學(xué)的理解和記憶。

2.1.2 視頻學(xué)習(xí)

由于我校機(jī)能中心沒(méi)有尸體標(biāo)本，學(xué)生不能通過(guò)尸體解剖觀察人體器官在人體中的位置及毗鄰關(guān)系，所以教研室便通過(guò)網(wǎng)上下載適合本科教學(xué)的視頻資源。該視頻中展示了各個(gè)器官系統(tǒng)的尸體解剖過(guò)程，使學(xué)生能非常直觀的觀察人體各器官系統(tǒng)的位置及形態(tài)結(jié)構(gòu)，進(jìn)而加深對(duì)器官生理功能的理解。教師一邊播放視頻一邊講解，可顯著提高學(xué)生的對(duì)解剖學(xué)的學(xué)習(xí)興趣。

2.2 生理學(xué)實(shí)驗(yàn)

2.2.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物倫理學(xué)教育

生理學(xué)實(shí)驗(yàn)中蟾蜍或家兔為主要實(shí)驗(yàn)對(duì)象，前期動(dòng)物倫理學(xué)教育可使學(xué)生了解《實(shí)驗(yàn)動(dòng)物管理?xiàng)l例》等相關(guān)的法律法規(guī)[2]。教師的示范操作，可讓學(xué)生掌握動(dòng)物實(shí)驗(yàn)操作技術(shù)的規(guī)范要求，主要包括器械的選擇、動(dòng)物的捉拿、給藥、手術(shù)、解剖、處死等方面。實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中指導(dǎo)學(xué)生不斷優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件、提高實(shí)驗(yàn)技術(shù)，避免操作不當(dāng)導(dǎo)致的動(dòng)物痛苦和死亡[5]。例如在蟾蜍的實(shí)驗(yàn)中需要完全破壞蟾蜍的大腦和脊髓，家兔的實(shí)驗(yàn)中一定要保證麻醉到位，在動(dòng)物無(wú)痛覺(jué)的基礎(chǔ)上進(jìn)行后續(xù)操作；呼吸運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)中在氣管插管前一定要保證氣道通暢、沒(méi)有血塊，避免家兔實(shí)驗(yàn)過(guò)程中痛苦、窒息死亡；在保證學(xué)生實(shí)驗(yàn)效果的同時(shí)，要盡量減少實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的使用數(shù)量。

2.2.2 實(shí)驗(yàn)安全教育

對(duì)于從未做過(guò)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的學(xué)生來(lái)講，在實(shí)驗(yàn)中加強(qiáng)學(xué)生安全教育是非常必要的。教師重點(diǎn)講解實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的生理習(xí)性和持拿手法，實(shí)驗(yàn)中手術(shù)器械和實(shí)驗(yàn)設(shè)備的使用方法、原理及注意事項(xiàng)，強(qiáng)調(diào)指出可能存在安全隱患的錯(cuò)誤操作，避免實(shí)驗(yàn)過(guò)程中傷害自己和他人的行為。為了增加教學(xué)內(nèi)容的直觀性，教研室錄制了每個(gè)生理學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)視頻，在學(xué)生提前預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，課堂上教師再對(duì)照視頻重點(diǎn)講解。視頻講解實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，收到了良好的教學(xué)效果，學(xué)生實(shí)驗(yàn)的完成速度和質(zhì)量均顯著提升。

2.2.3 強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和培養(yǎng)科研思維

為滿足新時(shí)代藥學(xué)人才的培養(yǎng)目標(biāo)，人體解剖生理學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中，教師采用問(wèn)題導(dǎo)入式講解模式，能有效培養(yǎng)學(xué)生的科研思維能力，引導(dǎo)學(xué)生如何探究科學(xué)問(wèn)題本質(zhì)，如何合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)解決科學(xué)問(wèn)題。例如:在肌肉的收縮特性實(shí)驗(yàn)中，教師介紹了實(shí)驗(yàn)的基本原理和設(shè)備的使用方法后，提出問(wèn)題“如何找到腓腸肌閾刺激和最適刺激？如何觀察腓腸肌的連續(xù)單收縮曲線、不完全強(qiáng)直收縮和完全強(qiáng)直收縮？”讓學(xué)生通過(guò)思考理解刺激強(qiáng)度和刺激頻率的變化對(duì)肌肉收縮活動(dòng)的影響；在呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)中，提出問(wèn)題“如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)觀察缺氧、二氧化碳增加、增大無(wú)效腔對(duì)呼吸運(yùn)動(dòng)的影響？”讓學(xué)生理解氣管插管及壓力換能器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的關(guān)系；在心血管活動(dòng)的神經(jīng)體液調(diào)節(jié)中，提出問(wèn)題“如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)觀察激素和神經(jīng)在動(dòng)脈血壓調(diào)節(jié)中的作用？”學(xué)生通過(guò)自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，分析思考科學(xué)問(wèn)題的解決途徑,撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，通過(guò)問(wèn)題導(dǎo)入實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)課和理論課的有效銜接，同時(shí)激發(fā)了學(xué)生探索科學(xué)問(wèn)題的積極性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。

3 考評(píng)方式改革

3.1 線上考核

針對(duì)線上和線下學(xué)習(xí)的人體運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)和生殖系統(tǒng)中的重點(diǎn)解剖學(xué)知識(shí)，利用中國(guó)大學(xué)MOOC布置2次線上作業(yè)題，通過(guò)作業(yè)完成情況確定學(xué)生對(duì)解剖學(xué)的掌握情況。

3.2 線下考核

為了有效評(píng)價(jià)學(xué)生的綜合能力，線下考核包括兩個(gè)部分：實(shí)驗(yàn)操作能力的考核和實(shí)驗(yàn)報(bào)告書(shū)寫(xiě)考核；本次教學(xué)改革教師制定小組考核制的實(shí)驗(yàn)操作能力評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)（見(jiàn)表1），增加了學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)生能力等考核指標(biāo)。

Table 1 The scoring criteria of Experimental operation ability表1 實(shí)驗(yàn)操作能力評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

3.2.1 學(xué)習(xí)態(tài)度

良好的學(xué)習(xí)態(tài)度是優(yōu)化學(xué)習(xí)效果的前提。以往的教學(xué)實(shí)踐中，我們發(fā)現(xiàn)部分同學(xué)不積極參與實(shí)驗(yàn)工作，有上課遲到、看手機(jī)等情況發(fā)生。因此，此次考核改革我們?cè)黾恿藢?shí)驗(yàn)態(tài)度考核，要求學(xué)生提前5分鐘進(jìn)入教室，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中杜絕學(xué)生進(jìn)行一切和實(shí)驗(yàn)無(wú)關(guān)的活動(dòng)，不能看手機(jī)、打游戲，并且強(qiáng)調(diào)一個(gè)同學(xué)的表現(xiàn)將會(huì)影響整個(gè)小組的成績(jī)，通過(guò)強(qiáng)化集體意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的集體榮譽(yù)感和責(zé)任心。通過(guò)此次教學(xué)實(shí)踐，教師發(fā)現(xiàn)班級(jí)所有同學(xué)都能積極參與實(shí)驗(yàn)過(guò)程，主觀能動(dòng)性顯著提升。

3.2.2 獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?/p>

以往的教學(xué)中，由于學(xué)生課前不預(yù)習(xí)，在實(shí)驗(yàn)中遇到問(wèn)題，不會(huì)想辦法解決，特別是遇到有一定難度的實(shí)驗(yàn)操作，如麻醉、動(dòng)脈插管、心臟插管等，不愿意選擇多次嘗試獨(dú)立操作，而是選擇尋求老師幫助完成，導(dǎo)致學(xué)生缺乏獨(dú)立思考以及克服困難的精神，嚴(yán)重的影響了實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)效果。為此，教師要求學(xué)生實(shí)驗(yàn)前進(jìn)行課前預(yù)習(xí)。在課堂上，教師根據(jù)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的完成情況給予打分，來(lái)培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考問(wèn)題的能力。實(shí)驗(yàn)操作的速度能反應(yīng)學(xué)生的聽(tīng)課效果、動(dòng)手操作能力及實(shí)驗(yàn)小組成員團(tuán)結(jié)協(xié)作的能力。我們將此項(xiàng)分?jǐn)?shù)為四個(gè)等級(jí)，根據(jù)學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)速度的快慢給予相應(yīng)成績(jī)。

3.2.3 分析和解決問(wèn)題的能力

在以往的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生遇到實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期結(jié)果不一致時(shí)，不會(huì)分析原因，如靜脈注射腎上腺素后血壓應(yīng)該是先增高后降低，很多學(xué)生不清楚藥物注射入皮下或觀察時(shí)間過(guò)短均可以影響藥物效果；如肌肉收縮特性實(shí)驗(yàn)中連續(xù)高頻刺激后，有的同學(xué)沒(méi)有做出完全強(qiáng)直的平滑收縮曲線，而很多學(xué)生不會(huì)分析為什么結(jié)果異常？這個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)能反應(yīng)學(xué)生是否能積極主動(dòng)分析實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力。

4 結(jié)語(yǔ)

本次教學(xué)改革通過(guò)優(yōu)化人體解剖生理學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)手段，引導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，更利于學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)的基本原理和實(shí)驗(yàn)操作技術(shù)，增強(qiáng)學(xué)生分析和解決科學(xué)問(wèn)題的能力，促進(jìn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)形式與實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)目標(biāo)相結(jié)合；通過(guò)優(yōu)化學(xué)生考核評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，切實(shí)有效評(píng)價(jià)學(xué)生創(chuàng)新能力的提高情況。在今后的實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作中，我們將進(jìn)一步豐富實(shí)驗(yàn)課程網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)，使該門(mén)實(shí)驗(yàn)課程在培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的藥學(xué)人才方面發(fā)揮重要作用。