開設(shè)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)醫(yī)學(xué)生的創(chuàng)新能力

◆王光昶 張建煒 劉玉紅 張 婷 陳 濤

(成都醫(yī)學(xué)院物理教研室)

開設(shè)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)醫(yī)學(xué)生的創(chuàng)新能力

◆王光昶 張建煒 劉玉紅 張 婷 陳 濤

(成都醫(yī)學(xué)院物理教研室)

以物理實(shí)驗(yàn)為中心，開設(shè)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，是我們《醫(yī)學(xué)物理學(xué)》課程教學(xué)改革的一項(xiàng)重要內(nèi)容。實(shí)踐證明，創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)促進(jìn)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，使學(xué)生掌握了文獻(xiàn)查閱方法，培養(yǎng)了學(xué)生的基本操作技能﹑嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)作風(fēng)和扎實(shí)的研究基礎(chǔ)。增強(qiáng)了學(xué)生的獨(dú)立思考意識(shí)，培養(yǎng)了大學(xué)生的創(chuàng)新能力。

物理實(shí)驗(yàn) 創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn) 教學(xué)改革 創(chuàng)新能力

我國(guó)《高等教育法》中提出要把培養(yǎng)大學(xué)生“創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力”作為主要任務(wù)?，F(xiàn)代教育理念提出，無(wú)論是理論教學(xué)，還是實(shí)踐教學(xué)，都要努力促進(jìn)大學(xué)生的主動(dòng)發(fā)展，提倡培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力。科技創(chuàng)新是一個(gè)國(guó)家發(fā)展進(jìn)步的根本動(dòng)力。隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，醫(yī)學(xué)工作者尤其需要?jiǎng)?chuàng)新的能力。2007年國(guó)家教育部、財(cái)政部推出了“本科教學(xué)質(zhì)量工程”，強(qiáng)調(diào)大力加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué)改革，實(shí)施了大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，這對(duì)高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革提出了新的要求和挑戰(zhàn)。為應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)，我們積極開展了以提高創(chuàng)新能力素質(zhì)為目的的教學(xué)改革措施，本教研室在《醫(yī)學(xué)物理學(xué)》的實(shí)驗(yàn)與理論課教學(xué)中，進(jìn)行了創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)改革，以加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新能力素質(zhì)的培養(yǎng)。

一、實(shí)施方法

首先結(jié)合醫(yī)學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)，以實(shí)際應(yīng)用為導(dǎo)向，在調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，由我們物理教研室教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富、科研能力突出的老師任副主編，編寫出具有時(shí)代特色的《醫(yī)學(xué)物理學(xué)實(shí)驗(yàn)教程》教材2部，該教材與以往的教材最大的不同就是增加了以實(shí)際應(yīng)用為目的綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，適當(dāng)減少傳統(tǒng)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。以加強(qiáng)引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，創(chuàng)新進(jìn)行研究性實(shí)驗(yàn)，達(dá)到各種能力素質(zhì)得到全面培養(yǎng)的目的。

學(xué)生在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)的步驟流程為:分小組進(jìn)行討論——文獻(xiàn)查閱，提出設(shè)想——收集資料——方案設(shè)計(jì)——方案討論——實(shí)驗(yàn)——結(jié)果處理——撰寫論文——交流和展示。要求學(xué)生聯(lián)系所學(xué)的有關(guān)知識(shí)，提出想探索的問(wèn)題，然后在問(wèn)題－探究－深思－發(fā)現(xiàn)解決的過(guò)程中，培養(yǎng)創(chuàng)新能力和解決問(wèn)題的能力。

二、研究方案設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)課程開始前，教師先將學(xué)生分組，要求學(xué)生聯(lián)系所學(xué)的有關(guān)知識(shí)，提出想探索或感興趣的問(wèn)題，獨(dú)立在圖書館或上網(wǎng)查閱近3年內(nèi)中文和英文文獻(xiàn)，了解課題的研究動(dòng)態(tài)，根據(jù)資料，提出實(shí)驗(yàn)方案，送交指導(dǎo)教師審閱，然后在教師的指導(dǎo)下，進(jìn)行方案討論和修改，確定實(shí)驗(yàn)方案，再進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

三、實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程

實(shí)驗(yàn)操作嚴(yán)謹(jǐn)正確是取得成功的關(guān)鍵。我們要求學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)方案，自主完成實(shí)驗(yàn)過(guò)程。包括氧化鎂、硫酸鋅的制備，人工骨材料成分的鑒別與鑒定、熒光光譜分析等。因?yàn)橛械膶?shí)驗(yàn)學(xué)生首次操作，教師要在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中及時(shí)給予必要的監(jiān)督和指導(dǎo)，避免不必要的材料和時(shí)間的浪費(fèi)。在實(shí)驗(yàn)中，如果出現(xiàn)問(wèn)題，要組織同學(xué)進(jìn)行分析和討論，找出問(wèn)題的原因，提高分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力?？傊趯?shí)驗(yàn)操作這一環(huán)節(jié)，通過(guò)學(xué)生全面參與實(shí)驗(yàn)研究的全過(guò)程，既能使學(xué)生對(duì)科學(xué)研究有全面的認(rèn)識(shí)和體會(huì)，又能鞏固學(xué)生的基本操作技能，鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力。

四、撰寫論文

實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，我們要求學(xué)生撰寫科學(xué)論文，按照摘要、引言、材料與方法、結(jié)果、討論和參考文獻(xiàn)的格式書寫。結(jié)果需要統(tǒng)計(jì)學(xué)處理的，均需用規(guī)范的統(tǒng)計(jì)學(xué)方法處理。

五、實(shí)驗(yàn)成績(jī)的評(píng)定和評(píng)價(jià)

為了全面反映學(xué)生的鍛煉效果，真實(shí)地反映學(xué)生的能力，我們采取分段打分的辦法。方案設(shè)計(jì)30%，實(shí)驗(yàn)過(guò)程50%，研究報(bào)告10%，答辯10%。優(yōu)秀論文在全年級(jí)進(jìn)行展示，并推薦核心、統(tǒng)計(jì)源期刊發(fā)表。

六、需注意的問(wèn)題

創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)中需要注意兩種關(guān)系的處理:基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)與研究性知識(shí)學(xué)習(xí)的關(guān)系;學(xué)生主體性與老師主導(dǎo)作用的關(guān)系。

盡管創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)開展對(duì)象是4年制或5年制本科學(xué)生，但《醫(yī)學(xué)物理學(xué)》課程的主要目的仍然是基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能的掌握，不能因創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)影響基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)。為了解決好這個(gè)問(wèn)題，我們精心安排創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)與理論課的銜接，將創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)安排在相關(guān)理論課完成之后。而實(shí)驗(yàn)課則在完成波動(dòng)光學(xué)及生化反應(yīng)之后。這樣，通過(guò)基礎(chǔ)知識(shí)，基本技能的教學(xué)，讓學(xué)生掌握基本的背景知識(shí)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行發(fā)揮。否則學(xué)生所學(xué)的知識(shí)就不能得到很好的應(yīng)用。

然后是需要處理好學(xué)生主體性與老師主導(dǎo)作用的關(guān)系。理論課教學(xué)模式采用啟發(fā)式、案例式教學(xué)法，選用典型的與醫(yī)學(xué)相關(guān)的案例供課堂討論使用。首先通過(guò)案例討論使學(xué)生從最基礎(chǔ)的知識(shí)、概念入手，逐步深入，具體分析醫(yī)療過(guò)程中易導(dǎo)致事故發(fā)生的各個(gè)環(huán)節(jié)。具備基礎(chǔ)知識(shí)以后，引導(dǎo)學(xué)生開始設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，例如，如何提高假肢的彈性與韌性，與人工骨材料成分有什么關(guān)系等，在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生始終是主體，教師從填鴨式教學(xué)向引導(dǎo)(啟發(fā))式教學(xué)轉(zhuǎn)變，把探索主動(dòng)權(quán)交給學(xué)生，讓學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新性思維訓(xùn)練。

七、實(shí)施效果

從2008年9月起，本教研室積極準(zhǔn)備臨床案例，組織教師進(jìn)行備課討論，師資培訓(xùn)，并在2009年春季學(xué)期的基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生中實(shí)施此項(xiàng)教改。學(xué)生反應(yīng)非常積極，主動(dòng)查閱文獻(xiàn)，熱烈開展討論，積極參加綜合性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)研究和設(shè)計(jì)。每項(xiàng)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)均做到了實(shí)驗(yàn)記錄詳細(xì)，科學(xué)論文撰寫規(guī)范，對(duì)所獲結(jié)果進(jìn)行了科學(xué)的統(tǒng)計(jì)學(xué)分析等。

此外，更有意義的是在創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)中增加了趣味性實(shí)驗(yàn)課題。興趣和主動(dòng)性是進(jìn)行創(chuàng)新活動(dòng)、培養(yǎng)創(chuàng)新思維的動(dòng)力和源泉。以醫(yī)學(xué)電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)為例，放棄傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)柜(箱)上的驗(yàn)證性電路，改為一系列趣味性較強(qiáng)的開放式、綜合型課題，如跟學(xué)生日常生活聯(lián)系緊密的簡(jiǎn)易家庭防盜報(bào)警器、智力競(jìng)賽搶答電路、電話放大器、皮阻皮溫測(cè)量用的靈敏熱電偶電路、腦電波電路、心電圖測(cè)量電路、手電筒以及簡(jiǎn)易電子琴等，受到學(xué)生的歡迎。現(xiàn)已由學(xué)生自己設(shè)計(jì)并制作完成了許多成品，并在創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)大賽中進(jìn)行了很好的展示。

八、討論

圍繞高等醫(yī)學(xué)教育改革，針對(duì)創(chuàng)新素質(zhì)教育和實(shí)踐動(dòng)手能力的培養(yǎng)，我們對(duì)醫(yī)學(xué)物理學(xué)實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行了改革探索，指出以學(xué)生為主體的創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)課程能有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、創(chuàng)新意識(shí)和開拓精神，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)和操作技能。

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革實(shí)踐過(guò)程中，我們有以下幾點(diǎn)思考與收獲:

1.對(duì)于開設(shè)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)課程，長(zhǎng)期以來(lái)存在一個(gè)錯(cuò)誤觀念，認(rèn)為需要在低年級(jí)準(zhǔn)備足夠的理論知識(shí)，然后在高年級(jí)開設(shè)此類課程，否則學(xué)生基礎(chǔ)不夠。但是我們的教學(xué)實(shí)踐證明，給低年級(jí)本科生開設(shè)此類課程，“邊做邊學(xué)”，在實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新與實(shí)踐能力，不但是完全可行的，而且可以有效地幫助和激發(fā)學(xué)生去盡早了解自己的專業(yè)，熱愛(ài)自己的專業(yè)，減少學(xué)生中普遍存在的“專業(yè)迷惘”乃至“專業(yè)悲觀”的現(xiàn)象，為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。

2.創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)課程更加強(qiáng)調(diào)指導(dǎo)教師的教學(xué)技巧。學(xué)生所有問(wèn)題的答案教師不能直接給出，更不適宜親自動(dòng)手代替學(xué)生解決實(shí)驗(yàn)中的問(wèn)題，而只能引導(dǎo)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的學(xué)生去思考，找到原因并解決。對(duì)于一些學(xué)習(xí)積極、動(dòng)手能力較強(qiáng)的學(xué)生，允許他們?cè)谧约旱脑O(shè)計(jì)中走部分彎路，犯一些錯(cuò)誤，不要急著阻止，讓學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤。這正是“實(shí)踐出真知”的過(guò)程。

3.實(shí)驗(yàn)課題的難易程度很重要，不能讓多數(shù)學(xué)生產(chǎn)生挫折感，特別是受到學(xué)時(shí)的限制，有些課題讓學(xué)生設(shè)計(jì)完成部分電路可能更合適，比如“皮阻皮溫測(cè)量用的靈敏熱電偶電路”等稍微復(fù)雜一點(diǎn)的電路。為了配合醫(yī)學(xué)電子學(xué)課堂教學(xué)的進(jìn)展和提高實(shí)驗(yàn)效率，有些驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)可以在計(jì)算機(jī)上利用仿真軟件進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)。

總之，本教研室進(jìn)行開設(shè)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，使我們的教學(xué)水平有了新的提高，學(xué)生的滿意度也在增加，可以相信，經(jīng)過(guò)不斷完善，我們的教學(xué)一定會(huì)更上一層樓，以培養(yǎng)更多具有創(chuàng)新能力素質(zhì)的醫(yī)學(xué)生，同時(shí)，也進(jìn)一步促進(jìn)了教師在教學(xué)改革中的作用。

［1］教育部財(cái)政部關(guān)于實(shí)施高等學(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程的意見［Z］.教高［2007］1號(hào)，2007.

［2］艾志錄，李強(qiáng)，張平安.探討高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革與創(chuàng)新［J］.高教論壇，2005(5):63－65.

［3］王光昶，張建煒，周繼芳等.改革醫(yī)學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，充分發(fā)揮其培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的作用［J］.中國(guó)校外教育，2010，(12):141－143.

［4］王光昶，張建煒，周繼芳等.《醫(yī)學(xué)物理學(xué)》“案例式”教學(xué)模式探索與實(shí)踐［J］.高校教育研究，2009，7(12):30－31.

本文系成都醫(yī)學(xué)院2010年度教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目資助課題(批準(zhǔn)號(hào):JG2010002)。