對生理學(xué)設(shè)計性實驗教學(xué)的一些思考與建議

劉 霞，梁澤華

（廣東醫(yī)學(xué)院，廣東 東莞 523808）

我校于2000年組建以承擔(dān)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)機(jī)能學(xué)實驗教學(xué)為主的生理學(xué)實驗室，在教學(xué)內(nèi)容的安排上分為基本知識與技能、經(jīng)典驗證性實驗和綜合性實驗、設(shè)計性實驗三大部分。開設(shè)機(jī)能學(xué)設(shè)計性實驗課，旨在啟發(fā)學(xué)生應(yīng)用已學(xué)的機(jī)能學(xué)實驗知識和技能，進(jìn)一步調(diào)動學(xué)生的積極性、主動性，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識能力及創(chuàng)新意識，同時也為其今后的科研工作打下良好的基礎(chǔ)[1]?？偟膩碚f，這種模式在一定程度上取得了較好的教學(xué)效果，但隨著設(shè)計性實驗的開展，也存在很多不足。本文就設(shè)計性實驗教學(xué)中存在的一些問題及應(yīng)對策略進(jìn)行探討。

1 設(shè)計性實驗教學(xué)的組織實施

設(shè)計性實驗又稱探索性實驗，系指采用科學(xué)的邏輯思維配合實驗方法和技術(shù)，對擬定研究的目的（或問題）進(jìn)行的一種有明確目的的探索性研究，是機(jī)能學(xué)實驗中主要實施內(nèi)容之一[2]。目前，國內(nèi)醫(yī)學(xué)院校對設(shè)計性實驗教學(xué)的實施還沒有統(tǒng)一的模式。我院設(shè)計性實驗教學(xué)實施步驟一般為：（1）設(shè)計性實驗前期準(zhǔn)備。即教師課堂講授設(shè)計性實驗的理論知識，包括設(shè)計性實驗的目的、基本程序與內(nèi)容，實驗設(shè)計的基本原則、要素及報告要求等，布置選擇設(shè)計性實驗項目的任務(wù)；學(xué)生5～6人為一組充分討論、選題，利用課余時間查閱文獻(xiàn)并書寫實驗設(shè)計方案。（2）設(shè)計性實驗方案的論證與確定。由指導(dǎo)教師主持召開小型開題報告會，各實驗小組選派一名代表以PPT形式進(jìn)行課題答辯，師生共同討論，提出修整意見并篩選出優(yōu)秀可行的實驗項目。（3）設(shè)計性實驗的實施。教學(xué)進(jìn)度最后一周以小班為單位，完成所選實驗，記錄并分析實驗現(xiàn)象和實驗結(jié)果，以論文形式完成實驗報告。

2 設(shè)計性實驗教學(xué)存在的問題

2.1 教學(xué)安排不合理

由于實驗學(xué)時的限制，設(shè)計性實驗方案的前期準(zhǔn)備時間相對較短，在講解完實驗設(shè)計理論知識后給學(xué)生5周時間用來查閱文獻(xiàn)、確定題目、完成實驗設(shè)計，因醫(yī)學(xué)生平時課程較多，短期內(nèi)設(shè)計出科學(xué)、可行、新穎的實驗方案有一定困難；利用5個學(xué)時來實施設(shè)計性實驗方案，學(xué)時數(shù)嚴(yán)重不足，學(xué)生為了使自己設(shè)計的實驗?zāi)茉谟邢薜膶W(xué)時內(nèi)完成，會刻意設(shè)計一些研究時間短、操作相對簡單的實驗，思維局限和僵化，以致設(shè)計出的實驗方案質(zhì)量不高；未安排預(yù)實驗的時間，導(dǎo)致一些創(chuàng)意較好的實驗方案不能達(dá)到預(yù)期效果；由于對全年級一千多名本科生開展設(shè)計性實驗，較多選題出現(xiàn)重復(fù)、雷同，可能會造成人力、物力和學(xué)時上的浪費(fèi)。

2.2 學(xué)生科研能力欠缺

在醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課教育階段，學(xué)生從未接觸過科研工作，且五年制醫(yī)學(xué)教育重點強(qiáng)調(diào)對學(xué)生臨床操作技能的培養(yǎng)，而整個醫(yī)學(xué)教育過程中由于無系統(tǒng)的科研能力訓(xùn)練，學(xué)生掌握的知識有限，自行設(shè)計實驗有一定難度。此外，受教育模式的影響，大部分學(xué)生忙于其他學(xué)科的學(xué)習(xí)及應(yīng)付各種考試，感覺做設(shè)計性實驗壓力大，因此主動參與意識不強(qiáng)。有些學(xué)生不愿意動腦筋，找一些參考書，東拼西湊或從網(wǎng)絡(luò)上抄一份資料交差，造成選題重復(fù)和雷同，甚至發(fā)生相互抄襲現(xiàn)象，沒創(chuàng)意，很多只是驗證性實驗。在選定實驗項目后，需要查閱大量的資料，但部分學(xué)生查閱和篩選文獻(xiàn)能力欠缺，不能獲取更多更新更有效的相關(guān)資料，造成實驗方案設(shè)計不合理，科學(xué)性、可行性欠佳。

2.3 教學(xué)資源相對不足

2.3.1 師資力量薄弱 由于近幾年學(xué)生人數(shù)增加，實驗教學(xué)采取大班教學(xué)方式，每個實驗室有12個實驗小組，增加了指導(dǎo)教師的工作量。另外，學(xué)生設(shè)計的實驗方案涉及面廣、內(nèi)容繁雜，要求實驗指導(dǎo)教師不僅具備一定的理論基礎(chǔ)和實驗操作技能，還具有廣博的知識，給學(xué)生創(chuàng)新提供較高的起點和指導(dǎo)。目前實驗指導(dǎo)教師多為青年教師，專業(yè)綜合知識及自身科研能力和水平有限，在指導(dǎo)設(shè)計性實驗時多力不從心。每個課題組的內(nèi)容、設(shè)備、器材及試劑均不相同，實驗準(zhǔn)備工作極其復(fù)雜，涉及實驗方法、手段和儀器、設(shè)備的使用，對準(zhǔn)備室技術(shù)人員提出更高的要求，需要他們花費(fèi)大量的時間和精力。

2.3.2 實驗室資源匱乏 設(shè)計性實驗涉及的實驗項目多，所用到的消耗品、動物、藥品和儀器種類繁雜，而實驗室缺少可自由支配的經(jīng)費(fèi)，不能及時滿足實驗對一些藥品、試劑的需要，儀器設(shè)備特別是先進(jìn)的儀器明顯不足，有的學(xué)生雖然設(shè)計出新穎的實驗方案，但由于實驗室條件有限而不能實施，使學(xué)生的積極性受到打擊。

2.4 考核評價體系不完善

生理學(xué)實驗課程總成績由平時成績、設(shè)計成績、理論成績和操作考核成績4 部分組成，由于設(shè)計性實驗占總成績的10%，比例較小，且考核方式單一，在一定程度上影響了學(xué)生的積極性。

3 對設(shè)計性實驗教學(xué)的建議

3.1 合理調(diào)整教學(xué)計劃

在不增加實驗總學(xué)時的情況下，對實驗教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整，在原有基礎(chǔ)上減少驗證性實驗，增加綜合性實驗和設(shè)計性實驗。在教學(xué)進(jìn)度安排上，適當(dāng)提前講解實驗設(shè)計理論知識，給學(xué)生留出更多的時間查閱文獻(xiàn)、選定題目并完成設(shè)計性實驗方案的書寫。在課題答辯階段，邀請有科研經(jīng)驗的高年資教師與實驗指導(dǎo)教師、技術(shù)人員共同組成答辯小組，并結(jié)合小組互評對每組設(shè)計性實驗方案進(jìn)行綜合評定。在教學(xué)內(nèi)容安排上，增加一次預(yù)實驗，對選定的實驗項目進(jìn)行預(yù)試，根據(jù)實驗現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)一步修改、完善實驗方案。針對學(xué)生5學(xué)時內(nèi)開展大范圍的設(shè)計性實驗所面臨的巨大壓力，可優(yōu)選、綜合實驗項目，使學(xué)生利用課余時間以課外興趣小組形式在開放性實驗室內(nèi)完成。

3.2 加強(qiáng)學(xué)生科研素質(zhì)與能力的培養(yǎng)

鼓勵學(xué)生積極參加各種科研、學(xué)術(shù)活動，了解相關(guān)科研、學(xué)術(shù)的最新進(jìn)展與研究成果，在濃郁的科研、學(xué)術(shù)氛圍中，使學(xué)生的創(chuàng)新能力與實踐能力得到提升。在教學(xué)中注意加強(qiáng)對學(xué)生基本探索學(xué)習(xí)技能的訓(xùn)練，使學(xué)生初步掌握科研方法，培養(yǎng)基本科學(xué)素養(yǎng)。教師可結(jié)合自己的科研項目就醫(yī)學(xué)科學(xué)研究的基本程序、選題與設(shè)計、設(shè)計性實驗方案的書寫、論文的撰寫等方面進(jìn)行詳細(xì)指導(dǎo)；針對學(xué)生選題困難的情況，布置設(shè)計性實驗任務(wù)時可給學(xué)生列出幾個研究方向；舉辦一場報告會，邀請在大學(xué)生課外科研活動中表現(xiàn)優(yōu)秀的學(xué)生介紹經(jīng)驗和心得體會以調(diào)動學(xué)生的積極性；以專題講座形式講解如何進(jìn)行文獻(xiàn)檢索，結(jié)合自己現(xiàn)有的知識，利用有效的醫(yī)學(xué)信息資源進(jìn)行選題與設(shè)計；要求學(xué)生課后自學(xué)醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)相關(guān)知識，以便對實驗結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計分析。

3.3 加強(qiáng)師資隊伍建設(shè)，合理配置實驗室資源

3.3.1 加強(qiáng)師資隊伍建設(shè) 建立一支具有多學(xué)科理論知識與科研實驗技能的高素質(zhì)教師與實驗技術(shù)隊伍，轉(zhuǎn)變教師的教學(xué)觀念、教學(xué)方式，提高其專業(yè)理論知識水平和實驗操作技能；邀請專家開設(shè)科研講座，鼓勵青年教師申報課題或跟隨科研能力強(qiáng)的高年資教師參加科研活動，提高其科研素質(zhì)與能力；充分發(fā)揮實驗技術(shù)人員在設(shè)計性實驗教學(xué)中的重要作用，通過聽課、集體備課、函授自學(xué)、參與課題研究等多種形式不斷提高業(yè)務(wù)素質(zhì)和實驗技能；在可能的情況下，盡量為教師提供培訓(xùn)、學(xué)術(shù)交流的機(jī)會，選派青年教師、技術(shù)骨干去全國機(jī)能學(xué)實驗課學(xué)習(xí)班學(xué)習(xí)，進(jìn)一步提高實驗指導(dǎo)教師的業(yè)務(wù)水平和綜合素質(zhì)。

3.3.2 優(yōu)化實驗室資源，建立開放性實驗室 加大對實驗室的投資力度，在保證基本實驗器械充足的條件下，引進(jìn)一些先進(jìn)的儀器設(shè)備，使實驗條件更加完備；增加在實驗儀器設(shè)備維修保養(yǎng)、材料消耗等方面的投入，對一些破損的儀器及時更換；適當(dāng)給實驗室提供一部分自主經(jīng)費(fèi)，充分調(diào)動準(zhǔn)備室技術(shù)人員與學(xué)生的積極性，共同解決藥品、試劑不能及時滿足實驗需要的問題；發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，要求每組選派1名學(xué)生做好所需動物和藥品的種類、數(shù)量及濃度等的統(tǒng)計工作，協(xié)助技術(shù)人員做好實驗前準(zhǔn)備，在保證供應(yīng)的基礎(chǔ)上，對學(xué)生所需的藥品、器械等統(tǒng)籌安排，減少不必要的浪費(fèi)。

針對實驗室實驗資源與學(xué)生規(guī)模不相適應(yīng)的問題，可以適度采用實驗室開放的形式，學(xué)校設(shè)立實驗室開放專項基金，支持開發(fā)、優(yōu)選設(shè)計性實驗項目。實驗室根據(jù)現(xiàn)有資源，制訂實驗室開放計劃，機(jī)能學(xué)學(xué)習(xí)網(wǎng)站增設(shè)實驗室開放管理模塊，公布實驗室開放的相關(guān)程序和規(guī)定。學(xué)生成立課外科研小組，在開放實驗室獨(dú)立完成設(shè)計性實驗和科研論文的撰寫，學(xué)?？蓪?yōu)秀論文推薦給雜志社發(fā)表，同時鼓勵學(xué)生進(jìn)行大學(xué)生課外科研項目的申報，對獲得資助的項目做深入研究。學(xué)生參與開放性實驗項目，根據(jù)項目評審和完成情況給予適當(dāng)?shù)膶W(xué)分，對取得重大成果的進(jìn)行表彰獎勵，以吸引更多的學(xué)生參與。

3.4 完善設(shè)計性實驗考核評價體系

首先，適當(dāng)增加設(shè)計性實驗在總成績中所占比例，評價內(nèi)容包括實驗設(shè)計質(zhì)量、開題答辯情況、實驗過程中的表現(xiàn)、實驗項目完成情況、論文報告的撰寫等；其次，設(shè)計性實驗的評價方式應(yīng)多樣化，以培養(yǎng)學(xué)生的基礎(chǔ)實驗操作技能，增強(qiáng)學(xué)生實際工作能力，培養(yǎng)學(xué)生科研思維以及綜合分析問題能力。每學(xué)期實驗結(jié)束后，針對設(shè)計性實驗對學(xué)生進(jìn)行問卷調(diào)查，問卷內(nèi)容包括創(chuàng)新能力、實踐能力（操作能力）、分析問題能力、團(tuán)隊協(xié)作能力、科研素質(zhì)培養(yǎng)，基本原理的理解和運(yùn)用，教學(xué)效果等。

綜上所述，設(shè)計性實驗是針對某項與機(jī)能學(xué)內(nèi)容相關(guān)的研究目標(biāo)，由學(xué)生自選實驗項目、查閱資料、大膽設(shè)計、探索研究的一種開放式教學(xué)實驗，實驗的基本程序與科研過程是一致的[3]。實踐表明，設(shè)計性實驗教學(xué)對提高學(xué)生綜合素質(zhì)、科研能力及創(chuàng)新精神是有益的，符合教改要求的。在今后的實驗教學(xué)中，我們將進(jìn)一步加強(qiáng)實驗室建設(shè)、教學(xué)團(tuán)隊建設(shè)和實驗課前準(zhǔn)備，合理設(shè)計教學(xué)程序，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，引導(dǎo)學(xué)生思考、探索和發(fā)現(xiàn)，變被動學(xué)習(xí)為主動攝取知識，吸引、鼓勵更多的學(xué)生走進(jìn)實驗室開展科研和實驗，不斷提高學(xué)生的科研能力和綜合素質(zhì)。

[1]何巍，秦仲君，劉燕，等.醫(yī)學(xué)機(jī)能設(shè)計性實驗的教學(xué)體會[J].衛(wèi)生職業(yè)教育，2010，28（18）：103-104.

[2]劉重斌，杜友愛，龔永生，等.機(jī)能實驗學(xué)設(shè)計性實驗的實踐與體會[J].中國高等醫(yī)學(xué)教育，2007（6）：79-80.

[3]黃惠妍，李玲，徐國強(qiáng)，等.在機(jī)能學(xué)實驗中開展設(shè)計性實驗的探索[J].貴陽醫(yī)學(xué)院學(xué)報，2006，31（6）：587-588.■