模塊化新課程體系中機能實驗教學的改革探索

韓 莉， 武軍駐， 李 柯

(武漢大學 基礎醫學院，湖北 武漢430071)

0 引 言

基礎“三理”(生理學、藥理學、病理生理學)所講述的人體功能代謝的發生發展機制、藥物的作用機制和病理過程的發生發展機制是臨床醫生診斷疾病和用藥救治的基礎。有經驗的醫生能將這些知識內化于心，在接診患者的時候能迅速思考并做出判斷，掌握患者病情。合格的醫學科研工作者也必須熟悉這些理論知識，在研究中緊密結合臨床，促進科研向臨床轉化。因此必須運用各種方法幫助學生掌握這些基礎知識、培養醫學生思維能力和創新能力。

2005 年起，我校機能實驗室整合“三理”的實驗教學內容，形成了一門“機能學”實驗課程。但受理論教學安排的限制，生理學的實驗內容在前，而藥理學和病理生理學的實驗內容在后，還沒有達到理想的有機整合。醫學部在2008 年與美國芝加哥大學醫學院簽訂了“以臨床崗位勝任力為導向的綜合醫學教育改革”合作協議，對原有的醫學課程進行了深度的整合，構建了“模塊化新課程”(New Curriculum)體系并順利實施了6 年。其中基礎醫學知識的整合主要是立足于機體的結構、功能、代謝與疾病的有機整合，注重學生臨床思維的培養和訓練。

在“模塊化新課程”體系中，原有的實驗課程教學勢必也要做出相應的優化和改革，創新實驗教學內容，梳理教學順序，更新教學設備，呼應理論教學的變化，搭好基礎與臨床的橋梁。為此，我校機能實驗教學從三個方面進行了調整:①以器官系統為主線安排實驗教學內容;②以臨床診斷指標為參照設置實驗觀察指標;③以先進設備和技術為手段提高實驗教學質量。

1 以器官系統和疾病為主線

借鑒芝加哥教學模式，以機體的結構、功能、代謝與疾病的有機整合為主線整合課程，按器官系統順序安排教學順序，這是目前教學改革的主要方向［1-2］。實現“以學科為中心”的三段式教學模式，向“以器官系統為中心”綜合型課程模式轉變，實現由“教師為中心”的填鴨式教學模式向以學生為“中心的自主學習”模式轉變［3］。與之相應的實驗教學也需要進行模式的轉變，以期有效整合教學資源，節約教學時間。

目前以學科為中心的教學模式中，理論課與實驗課的內容均存在重復和交叉的現象［4］。例如以心臟為例，生理學開設有心臟正常功能的實驗，藥理學開設有藥物對心臟影響的實驗，病理生理學開設有心功能衰竭的實驗。這樣增加了學生在同一器官系統上的實驗課時，浪費了寶貴的教學時間。因此，在內容上和形式上進行調整。改變目前不同學科反復進行同一組織器官實驗的現狀，將同一器官或系統的多個實驗安排在一起完成。在一個學習時段內，讓學生對同一器官系統的不同方面進行實驗觀察。這樣實驗的內容將十分充實，使學生在短時間對一個器官系統內有深入、全面和直觀地認識。這種實驗也能讓學生認識復雜的機體功能代謝變化，理清因果關系，判別輕重緩急，為臨床學習做準備。同時不同器官和系統之間也存在密切的關聯，跨器官系統的實驗項目能加深學生對知識的理解［5］。在形式上，也需要調整目前的實驗教學安排。機能學的實驗與形態學、解剖學和生物化學的實驗有所不同，在實驗時間的連續性上要求較高，在實驗過程中存在較多不可控因素。因此在教學安排上要靈活、合理，用相對集中的時間進行同一器官或系統的實驗。同時，機能學實驗還可與形態學實驗進行關聯，將同一器官系統的實驗放在同一個教學時間段中進行，提高基礎醫學實驗教學的系統性［6-7］。

2 以臨床診斷指標為參照

機能實驗是通過動物實驗復制人體病理過程，并分析功能、代謝變化的發生發展機制。機能實驗的大致流程是疾病模型的復制、實驗干預、指標觀察、結果分析。在這個過程中學生的觀察能力和分析問題的能力得到培養。可以說機能學實驗教學對臨床綜合素質培養的先導作用［8］。

我校開展以“臨床勝任力為導向”的綜合醫學教育改革中，基礎和臨床的老師密切配合共同安排學生早期接觸臨床，熟悉臨床常見診斷指標和臨床現象。小組討論式教學、以臨床病例為基礎的CBL 教學也早已是機能學常用教學方法之一［9］，因此實驗課需要更多的結合臨床［10-11］，構建基礎與臨床相結合的實驗教學環境［12］，幫助醫學生掌握臨床常見指標和現象。整合基礎與臨床，運用實際的臨床改善基礎的教與學，提高學生積極性與學習興趣。

以泌尿功能調節和腎臟功能衰竭為例，傳統的實驗觀察指標包括尿量、尿液鏡檢、尿蛋白測定、腎臟解剖觀察等。這些指標十分簡單，不能全面的反應機體功能代謝變化;缺乏當前臨床用到的許多反映腎單位功能狀況的指標。同時在實驗過程中遇到難以解釋的問題，也只能猜測。實驗中可以加入常見臨床癥狀的指標，如血清鉀、血液pH、血清鈣磷例子濃度;加入反映腎小球濾過功能的指標，例如、血清尿素氮、血尿酸、血清肌酐(并計算內生肌酐清除率)等;加入反映腎小管重吸收和酸化功能的指標，例如尿滲透壓、尿β2微球蛋白、尿氨基酸、尿HCO－3、NH+4、H+、Na+等指標。還可通過血肌酐、尿肌酐、血鈉、尿鈉等指標計算腎衰指數和鈉排泄分數，以幫助判斷腎前性或腎性腎衰。這樣能幫助學生更全面和直觀的認識腎臟功能，加深理論課所學，理解臨床指標的診斷意義，為培養臨床思維打基礎。

3 以先進設備和技術為手段

為配合我校以器官系統為中心的理論課教學改革，就需要引進先進設備和技術手段。雖然先進設備和技術本身并不能提高教學質量，但合理使用先進設備和技術可以保證教學效果、節省實驗資源，提高實驗教學質量［13］。在進行以器官系統為中心的實驗課教學中，需要密切結合臨床，選取學生已經熟悉的臨床指標。通過觀察這些指標和分析這些指標的變化趨勢來幫助學生理解理論課知識，建立臨床表現與發生機制之間的聯系，使其在臨床工作能快速推演出病情。受教學經費的限制和成本核算等因素的影響，機能學實驗室可購買一些維護成本較低、性能穩定和結果可靠的臨床設備，如半自動生化分析儀、血細胞計數儀、血氣分析儀等一些臨床常用指標的檢測設備。

先進設備還能增加設計性實驗和開放性實驗。這兩類實驗在開展過程中，一般先向學生介紹機能學實驗室的現有儀器設備，告訴學生機能學實驗室能做哪些實驗。這在一定程度上限制了學生的思維和課題設計，特別是一些創新性思維受到設備的限制。機能實驗觀察的是機體的功能代謝變化，因此需要添置研究功能代謝變化的設備。如組織器官灌流系統、生理信號采集系統(無線遙測)、循環觀察系統、血液動力學測定系統等。另外，上述臨床設備也能滿足設計性實驗和開放性實驗的需求，增加實驗的系統性和完整性，全方位培養醫學生［14］。除了購買機能實驗相關的設備外，還可使用科研平臺的相關先進設備［15］，以避免重復投資，擴大實驗設計的可行性。

虛擬仿真實驗技術的發展也能優化機能學實驗教學體系。目前基礎性、驗證性的實驗所占學時比例已逐漸減少，但其中還是有許多實驗能簡單直觀的說明生理機能的發生發展過程。這些實驗可以通過虛擬實驗技術供學生課余學習［16］。部分綜合性實驗操作復雜，也可讓學生先預習;熟悉后再實際動手操作，以提高手術成功率，使學生將更多的時間放在觀察和分析指標變化情況［17］。

4 結 語

通過模塊化新課程體系優化，機能實驗教學改革已經起步并取得了初步成效。“機能學實驗”課程共開設了25 個實驗項目，其中綜合性、設計性實驗18個，占72%;指導學生開展了探索性實驗，引起了同學們極大的興趣。如:“動脈血壓與減壓神經放電失血性休克模型的制作及失血性休克的治療”案例，整合了生理學、生物化學、遺傳學、病理學、藥理學、病理生理學的內容;學生們在老師的指導下，查閱資料、分組討論、設計實驗步驟、預設實驗指標、利用開放性實驗平臺開展動物實驗，整個程序進行的井井有條，極大調動了學生的學習積極性。

通過調整實驗教學關鍵環節，優化實驗教學體系的探索和實踐給學生帶來了更多的自主發展空間，提高了學生科學素養，有利于加強學生繼續學習能力、團結合作能力和科研、創新能力的培養，為學生順利進入臨床階段學習，培養臨床思維搭建了有效的橋梁。

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