PBL聯(lián)合設(shè)計性實驗在中醫(yī)院校生理學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用

韋曉潔，馬遠(yuǎn)征，韋燕飛，馬 靜

（廣西中醫(yī)藥大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院，廣西 南寧 530200）

生理學(xué)是一門研究機(jī)體生命活動各種現(xiàn)象及其功能活動規(guī)律的科學(xué)，理論性和實踐性強(qiáng)，是連接基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)的橋梁學(xué)科。生理學(xué)是一門實驗性較強(qiáng)的科學(xué)，生理學(xué)的每一個知識點(diǎn)或結(jié)論均從實驗中獲得，因此，實驗教學(xué)在生理學(xué)教學(xué)中占有舉足輕重的地位，其中動物實驗是其主要的研究方法，與西醫(yī)學(xué)校相比，中醫(yī)院校的生理學(xué)學(xué)時少，學(xué)生的西醫(yī)理論相對薄弱，學(xué)生重視度低，極大地限制了中醫(yī)院校生理學(xué)的實驗教學(xué)發(fā)展。因此，如何提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及動手能力，提高實驗教學(xué)效果，讓學(xué)生真正從實驗中總結(jié)疾病的發(fā)病機(jī)制，是中醫(yī)院校生理學(xué)教學(xué)實驗改革中亟待解決的問題[1]。本文結(jié)合中醫(yī)專業(yè)學(xué)生的特點(diǎn)，分析PBL和設(shè)計性實驗相結(jié)合教學(xué)在提高生理學(xué)實驗教學(xué)效果的作用，對教學(xué)過程的具體問題進(jìn)行探討，探索實驗教學(xué)的新模式。

1 生理學(xué)實驗教學(xué)的現(xiàn)狀

在本校的生理學(xué)實驗教學(xué)普遍存在一些亟須改革的“痛點(diǎn)”。比如說（1）教學(xué)模式相對單一，傳統(tǒng)的生理學(xué)實驗教學(xué)的方法采用的是教師示教，學(xué)生依從的模式，即教師將實驗?zāi)康?、方法步驟、注意事項等問題講解并演示后，學(xué)生根據(jù)教師的教導(dǎo)逐一進(jìn)行操作。在該教學(xué)過程中，大部分同學(xué)積極參與，出現(xiàn)的主要問題是大部分同學(xué)僅僅是依葫蘆畫瓢地操作和完成實驗，難以感興趣地觀察實驗現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)問題，提出問題；同時也難以將各學(xué)科實驗內(nèi)容進(jìn)行有效的總結(jié)歸納，融會貫通，提高醫(yī)學(xué)思維和科研意識。這種實驗教學(xué)方法難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和發(fā)揮主觀能動性，不利于中醫(yī)院校學(xué)生對生理學(xué)理論和實驗操作的學(xué)習(xí)，這種傳統(tǒng)的教學(xué)手段忽視學(xué)生的主體地位,不利于積極性的調(diào)動及自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)；（2）實驗課程內(nèi)容設(shè)置主要限于經(jīng)典實驗，由于學(xué)校課程的改革，但理論課和實驗課課時縮減，尤其是實驗課相對來說時間更少，使實驗內(nèi)容局限于傳統(tǒng)的經(jīng)典實驗，學(xué)生對前沿進(jìn)展和新技術(shù)不夠了解，創(chuàng)新性實驗或者拓展性實驗沒有思路。（3）實驗評價體系不夠全面：相對于傳統(tǒng)的教學(xué)方法，在實驗課中對學(xué)生的考察相對來說比較簡單，在實驗的過程中有一部分同學(xué)動手能力差，缺乏積極主動性，沒有達(dá)到我們的教學(xué)要求，實現(xiàn)我們的教學(xué)目標(biāo)。實驗成績的評定，主要由實驗報告來體現(xiàn)，我們在批改實驗報告的過程中，發(fā)現(xiàn)同一組別的同學(xué)實驗結(jié)果經(jīng)常雷同，缺乏獨(dú)立思考的能力，同學(xué)們忽視學(xué)習(xí)過程和知識運(yùn)用能力，導(dǎo)致動手能力和解決問題能力欠缺。（4）實驗課程的設(shè)置缺乏整體性與系統(tǒng)性。一個實驗開展一個機(jī)能活動的教學(xué)內(nèi)容，對動物的機(jī)能活動缺乏整體和系統(tǒng)的認(rèn)識，其結(jié)果不利于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力，不利于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的能力，不利于培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題和綜合創(chuàng)新能力。

2 PBL教學(xué)模式的應(yīng)用

1969年，美國的神經(jīng)病學(xué)教授Barrows提出一種新的教學(xué)模式，即以問題為導(dǎo)向的教學(xué)模式（Problem Based Learning，PBL）。它是一種以學(xué)生為中心的現(xiàn)代教學(xué)模式，具有以學(xué)為主、以教為鋪、充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)自主性的特點(diǎn)，在世界范圍內(nèi)被越來越多的專業(yè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用并得到肯定[2]。PBL教學(xué)的特點(diǎn)是以學(xué)生為中心，設(shè)置場景，提出問題，建立假設(shè)，將抽象化的病理生理過程以具體的臨床病例呈現(xiàn)，讓學(xué)生通過學(xué)習(xí)分析臨床病例，深刻理解疾病系統(tǒng)整體性變化過程，為將來的臨床工作打下堅實基礎(chǔ)。

在完成幾次常規(guī)實驗，學(xué)生對基本的實驗操作有了一定認(rèn)識后，我們將PBL教學(xué)引入生理學(xué)實驗教學(xué)中。我們選擇幾個章節(jié)進(jìn)行PBL教學(xué)，包括缺氧，休克，缺血再灌注，發(fā)熱，基本過程包括：

（1）合理設(shè)置場景，提出問題。問題的合理性和普遍性與PBL模式的教學(xué)效果密切相關(guān)，我們主要選取臨床病例，特別是常見疾病，比如與第八章尿的生成和排出相關(guān)的泌尿?qū)嶒炛?，上課中我們通過“尿糖試紙”的定性實驗，引導(dǎo)學(xué)生思考為什么家兔尿糖檢查呈陽性反應(yīng)？提出思考，與學(xué)生互動，進(jìn)行參與式學(xué)習(xí)，然后我們以“尿糖”為出發(fā)點(diǎn)，讓學(xué)生思考引起尿糖的原因以及生理學(xué)機(jī)制。通過給家兔一次性注射大量葡萄糖，計算家兔血糖濃度，復(fù)習(xí)理論課中學(xué)習(xí)的“腎糖閾”的概念，引導(dǎo)學(xué)生思考尿糖包括：生理性原因和病理性原因，聯(lián)系日常生活中攝食性糖尿（一次食糖過多或注射葡萄糖后，尿中可出現(xiàn)尿糖），而思考尿糖發(fā)生是由于生理性因素引起的，通過小組展開討論，讓學(xué)生思考還有哪些原因可以引起尿糖？通過討論，提示引出病理性糖尿──糖尿病，讓同學(xué)們討論糖尿病發(fā)生與家兔注射大量葡糖糖出現(xiàn)尿糖發(fā)生原理的不同，并且讓學(xué)生真正明白“尿糖并不一定是糖尿病”，通過在生理學(xué)實驗課程中“早臨床”的嘗試，有助于醫(yī)學(xué)生更全面、真實地認(rèn)識疾病，有助于增強(qiáng)后續(xù)醫(yī)學(xué)課程學(xué)習(xí)的動力抓住疾病的核心機(jī)制，盡量減少疾病的復(fù)雜性，使得問題難易程度適中，針對性強(qiáng)，并具有較強(qiáng)的可操作性，同時，我們根據(jù)中西醫(yī)不同看法及觀點(diǎn)提出相應(yīng)問題。

（2）PBL模式的學(xué)習(xí)是指“以學(xué)生為中心”讓學(xué)生自身主導(dǎo)，提前讓學(xué)生自愿組隊，明確各自分工，使其在討論、學(xué)習(xí)過程中，根據(jù)各自的分工，收集分析資料，驗證假設(shè)。而指導(dǎo)教師在PBL模式中雖然起著必不可少的作用，但與傳統(tǒng)的教學(xué)模式不同的是教師在整個學(xué)習(xí)過程中不是給予直接的專業(yè)知識的指導(dǎo)，也不傳授解決問題的技巧，只是在學(xué)生學(xué)習(xí)過程中做出適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)和總結(jié)，教師可以指導(dǎo)學(xué)生通過查找文獻(xiàn)、書籍等方法根據(jù)問題收集整理資料，促使他們思考與分析問題。最后再由授課教師帶領(lǐng)做出總結(jié)、反饋，使學(xué)生在PBL課程的學(xué)習(xí)過程中不斷夯實知識基礎(chǔ)、鍛煉解決問題的能力。

（3）討論、總結(jié)問題。讓學(xué)生將收集分析好的資料組合起來進(jìn)行討論，在討論過程中，教師把控討論的時間與內(nèi)容的深度，討論結(jié)束后，教師有針對性地對學(xué)生們解決問題的內(nèi)容、方法、邏輯等做出點(diǎn)評與修正，最后總結(jié)和歸納知識要點(diǎn)。通過此次PBL教學(xué)實踐，學(xué)生課堂中的參與性和積極性得到極大提高，改變以往聽課后的沉默局面，課堂氣氛活躍，同時也培養(yǎng)了學(xué)生一定的科研思維能力，為后續(xù)設(shè)計性實驗的開展打下基礎(chǔ)。

3 設(shè)計性實驗教學(xué)模式的應(yīng)用

傳統(tǒng)的生理學(xué)實驗多為單方面、單系統(tǒng)的演示實驗和驗證實驗，使得學(xué)生對實驗結(jié)果的獲取過程及相關(guān)知識的總結(jié)認(rèn)識過于簡單，不利于學(xué)生實驗操作能力的培養(yǎng)。

設(shè)計性實驗要求學(xué)生綜合多門學(xué)科的知識和各種實驗原理來設(shè)計實驗方案，充分運(yùn)用學(xué)到的知識去發(fā)現(xiàn)、解決問題。在此過程中，學(xué)生轉(zhuǎn)化為自主學(xué)習(xí)的主體，態(tài)度積極，創(chuàng)造性思維活躍，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)生理學(xué)實驗?zāi)Ｊ降牟蛔鉡3]。

我們在完成PBL教學(xué)后開展了設(shè)計性實驗教學(xué)。我們將學(xué)生分組，每組4～6人，根據(jù)現(xiàn)有的實驗條件，學(xué)生自行設(shè)計相關(guān)實驗來論證假說。每組學(xué)生成員各抒己見，集思廣益，首先討論各種實驗方案，分析和論證它們的優(yōu)缺點(diǎn)、可行性及必要性，預(yù)測實驗結(jié)果及實驗中可能出現(xiàn)的各種問題及解決方案，最終統(tǒng)一決定該組的實驗方案；然后嚴(yán)格按照實驗方案進(jìn)行實驗操作，注意觀察實驗過程中的各種現(xiàn)象，處理實驗的突發(fā)狀況；接著根據(jù)具體的實驗結(jié)果，無論是陽性結(jié)果，還是陰性結(jié)果，均進(jìn)行分析、總結(jié)及討論；最后撰寫實驗報告，實驗報告的內(nèi)容包括實驗?zāi)康?、方法、結(jié)果、討論和結(jié)論，其中討論部分主要對實驗結(jié)果的分析及實驗設(shè)計的客觀性和嚴(yán)謹(jǐn)性的分析。在此過程中，教師主要起輔導(dǎo)作用，掌控實驗方案的科學(xué)性、合理性及可行性，適時給予學(xué)生必要的提示，盡量讓學(xué)生自主思考，以便培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。

4 PBL和設(shè)計性實驗相結(jié)合教學(xué)模式的思考

（1）PBL和設(shè)計性實驗相結(jié)合教學(xué)模式提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，興趣是最好的老師，傳統(tǒng)的實驗課程學(xué)生被動地去驗證某些既定的實驗內(nèi)容，隨著課程的改革，對實驗的重視度加強(qiáng)，學(xué)生的興趣也提高了。實驗內(nèi)容的改革，也提高了學(xué)生的動手能力，實驗過程變得靈活，多樣化，豐富了學(xué)生的科研思維，設(shè)計性實驗涉多門學(xué)科的交叉運(yùn)用，不但加深了學(xué)生們對相關(guān)醫(yī)學(xué)知識的掌握和運(yùn)用，而且培養(yǎng)了學(xué)生臨床的綜合能力。學(xué)生轉(zhuǎn)化為學(xué)習(xí)的真正主體，其學(xué)習(xí)主動性、文獻(xiàn)查閱能力、創(chuàng)新能力和團(tuán)隊協(xié)作能力都有所提高，而教師轉(zhuǎn)化為輔助角色，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考、討論及操作，師生之間互動加強(qiáng)，溝通通暢，使得實驗設(shè)計的邏輯性、綜合性和嚴(yán)謹(jǐn)性得到了提高。

（2）PBL和設(shè)計性實驗相結(jié)合教學(xué)模式對教師提出更高的要求。教師不僅要對實驗的原理、內(nèi)容、方法和操作熟悉，教學(xué)目的要非常明確，而且要求老師們不僅要掌握實驗中所需要的具體操作，并且還能處理實驗中可能出現(xiàn)的問題。要求老師不但參加日常的教學(xué)工作，還要參加科研研究項目，所以教師的知識儲備比較重要。同時，教師要正確引導(dǎo)學(xué)生，促使學(xué)生自己查閱相關(guān)文獻(xiàn)及資料，自行解決問題，切不可全部包辦。要開展集體討論，讓學(xué)生發(fā)揮自己的創(chuàng)造性，讓學(xué)生一起參與分析實驗設(shè)計的合理性及可行性；最后，教師還應(yīng)該主動學(xué)習(xí)，掌握相關(guān)的臨床知識，了解學(xué)科發(fā)展前沿，使實驗教學(xué)與實踐相結(jié)合，跟緊科學(xué)發(fā)展步伐。

（3）PBL和設(shè)計性實驗相結(jié)合教學(xué)模式促進(jìn)中醫(yī)院校生理學(xué)實驗教學(xué)的改革。中醫(yī)院校的教學(xué)模式是中醫(yī)課程和西醫(yī)課程獨(dú)立教學(xué)，學(xué)生既要培養(yǎng)中醫(yī)思維，又要培養(yǎng)西醫(yī)思維，但是兩者之間無實質(zhì)性的交叉，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中很難掌握兩者的關(guān)系[4]。很多中醫(yī)的學(xué)生對西醫(yī)的學(xué)科不感興趣，“無用論”的想法大量存在，對實驗課更覺得是在浪費(fèi)自己的時間，PBL和設(shè)計性實驗相結(jié)合教學(xué)模式不僅可以讓教師在課堂教學(xué)中融入中醫(yī)藥內(nèi)容，比如我們之前的設(shè)計性實驗中我們的扶芳藤合劑對血壓的影響，咖啡，紅牛等飲料對胃腸道體液調(diào)節(jié)的影響，芹菜汁降壓的效果等實驗的設(shè)計，并且進(jìn)行中西醫(yī)實驗的對比，比如抗利尿激素的應(yīng)用與傳統(tǒng)中藥茯苓、豬苓、黃芪等利尿效果的比較，在實驗中不但提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，而且可以讓學(xué)生在實驗中驗證中醫(yī)藥效果和中西醫(yī)關(guān)系的，提高了學(xué)生對于中西醫(yī)研究的聯(lián)系和區(qū)別的認(rèn)識，為今后的臨床和科研工作奠定基礎(chǔ)。

5 PBL和設(shè)計性實驗相結(jié)合教學(xué)模式遇到的一些問題

自2019年10月，教育部頒布的《關(guān)于一流本科課程建設(shè)的實施意見》中提出“強(qiáng)化現(xiàn)代信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合，解決好教與學(xué)模式創(chuàng)新的問題”[5]，尋找好的教與學(xué)的模式也是生理學(xué)實驗教學(xué)需要思考的一個重要的問題，生理學(xué)實驗教學(xué)模式的改革與探索，將對提高學(xué)生的專業(yè)實驗技能和創(chuàng)新能力起到積極作用，從學(xué)生的反饋來看，新的教學(xué)手段的改革，可以促使學(xué)生上課由被動變主動，提高了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，但是以小組為單位的學(xué)習(xí)過程中，部分學(xué)生自主學(xué)習(xí)的動力或能力不足，不能保證每一位同學(xué)的積極參與，有些同學(xué)參加討論比較困難。對教學(xué)資源相比傳統(tǒng)的實驗課程，不但更加要求教師的教學(xué)能力，而且對學(xué)生的學(xué)習(xí)能力提出了更高的要求，要求同學(xué)們利用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)查閱文獻(xiàn)資料，提出自己的實驗假設(shè)，要有可行性，但是在實際的設(shè)計過程中，由于學(xué)生提出的實驗設(shè)計，所用到的一些必要的設(shè)備或者需要的藥品的缺少，不能完全達(dá)到實驗設(shè)計的要求，所以只能根據(jù)需要自己動手制作或者簡化實驗步驟或者放棄一些實驗設(shè)計。

總之，PBL和設(shè)計性實驗相結(jié)合教學(xué)模式在生理學(xué)實驗中的應(yīng)用，提高了學(xué)生對該學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣、實驗操作能力和科研思維能力，促進(jìn)了教師主動學(xué)習(xí)以便及時更新知識庫，提高了教師教學(xué)和科研能力。生理學(xué)實驗教學(xué)改革是一項長期而艱巨的任務(wù)，我們需要不斷努力，不斷總結(jié)，不斷創(chuàng)新，才能探索出更好的方案，以便培養(yǎng)出更優(yōu)秀的復(fù)合型中醫(yī)人才。