病理生理學開放設計性實驗教學對提升學生創新能力的探索

沈薇，鄒丹，隋璐，張麗艷

病理生理學開放設計性實驗教學對提升學生創新能力的探索

沈薇*，鄒丹，隋璐，張麗艷

（沈陽醫學院，遼寧沈陽110034）

實驗教學是培養大學生創新能力的重要環節，在病理生理學實驗教學中采用開放設計性實驗教學模式，從實驗動員與專題講座、自主性與科學性相結合的選題指導、開放實驗室資源與時間、質量控制等方面介紹該項教學改革的實踐與特點，結果表明此種教學模式有利于提高學生的主觀能動性，培養學生的創新思維、創新能力和團隊合作精神，對提高大學生的綜合素質具有積極作用。

病理生理學；設計性實驗；創新能力

21世紀高等醫學教育的目標是培養學生的綜合素質和創新能力。實驗教學是醫學院校教學體系中重要的組成部分，是訓練學生基本實驗技能，培養實踐和創新能力，提升綜合素質的重要途徑[1]。病理生理學是醫學基礎課程中一門重要的實驗性課程，具有很強的實踐性。病理生理學實驗教學對于學生鞏固基礎理論、強化基本操作技能、培養邏輯思維能力等方面有著重要作用，本教研室在病理生理學實驗教學中采用開放設計性實驗教學模式，在學生創新能力培養方面進行了一些探索，現介紹如下。

1　病理生理學實驗教學現狀

和其他醫學院校的教學模式相似，我們教研室的病理生理學實驗教學模式主要包括經典實驗、綜合實驗及設計性實驗。經典實驗和綜合實驗均屬于驗證性實驗，以教師講授示范為主，學生只需要按實驗教材或多媒體課件完成實驗操作即可，重在對基礎知識的驗證及訓練學生的基本操作技能，雖然學生快速感性地驗證了理論課所學的知識，但學生的主體作用、主觀能動性和創新能力得不到發揮。設計性實驗是一種由學生圍繞實驗目的與要求，自主設計實驗方案，其核心和目的是學生依靠自己的知識和思維方式，有目的地實施自己制訂的實驗方案。在臨床專業的設計性實驗教學中，我們發現存在一些問題，如選題超出學生能力范疇，導致實驗失敗率過高，在一定程度上挫敗了學生的科研自信心；學生對科研的基本程序和小論文撰寫等知識了解不足，導致實驗的匯報總結缺乏規范性和完整性；受課時限制，實驗方法較多或所需時間較長的實驗無法實施。

2　開放設計性實驗教學的實施特點

為了更有效地激發學生對病理生理學實驗的興趣，培養學生的科學創新精神和實踐能力，我們教研室以2012級臨床醫學英文專業1～2班為試點班級，在病理生理學開放設計性實驗的教學實踐中做了如下新的嘗試和探索。

2.1實驗動員與專題講座

設計性實驗實質上是一個模擬科研全過程的實驗教學模式。在實驗前，學生有必要對科研有初步認識。我們安排帶教教師分別舉辦了4次專題講座，包括以下內容：（1）介紹科學研究的基本程序、實驗設計的基本要素及基本原則；（2）介紹文獻檢索的方法，演示如何從校園網數字圖書館獲取中文文獻，如何從PubMed中檢索英文文獻；（3）介紹實驗室現有的設備、儀器、試劑等，熟悉實驗規范；（4）介紹實驗設計方案的書寫格式、答辯小論文的書寫方法。通過上述知識及文獻的準備，學生基本具備了開展科研的能力。

2.2自主性與科學性相結合的選題指導

設計性實驗的選題首先要具有科學性、邏輯性和新穎性等特點，其次選題不宜過易或過難，過易不利于學生主觀能動性的培養，過難則超出了本科生的能力范疇，也起不到培養學生創造性思維和科研思維的作用。我們以教材為基礎，通過查閱相關資料，結合實驗室現有設備，收集可進行自主設計性實驗的命題，使其具有科學性和可行性。鑒于病理生理學“休克”、“心功能不全”及“腎功能不全”相關內容已在綜合性整合實驗中完成，因此選擇了“水腫”、“高鉀血癥”、“缺血-再灌注損傷”和“缺氧”4個與臨床聯系緊密的命題方向。這些實驗項目以學生的基本操作能力和知識水平為基礎，又不能照搬以前的實驗方法，有利于發揮學生的主觀能動性，使學生自己動腦、動手。

2.3開放實驗室資源及時間

不再限制實驗步驟較多或所需總時間較長的實驗設計方案，打破課時限制，在設計性實驗教學實施的一個月內，每周在固定時間開放實驗室，根據學生上交的實驗方案及預約時間，輪流安排教師準備實驗用品，進行管理指導。在學生實驗過程中，教師發揮指導和監控的作用，及時糾正學生的錯誤，對關系到實驗成敗的操作技術嚴格把關，采取“放手不放眼、獻策不決策”的方針，讓學生大膽創新、大膽設想。這種“預約開放，雙向選擇”的方法，尊重了學生的主觀愿望，有利于鼓勵學生的實踐熱情。

2.4質量控制

在設計性實驗教學過程中，對學生進行實驗考核以確保教學質量，但我們的原則是在教學的動態過程中評價，而不是簡單以實驗結果和實驗報告區分學生成績。設計性實驗總分20分，評定標準如下：（1）設計性實驗方案占7分，考核評價實驗設計的科學性、是否有創新觀點、可行性等；（2）實驗過程表現占7分，考核評價操作技能的規范性、實驗過程的完成情況、合作及交流能力等；（3）實驗論文總結占6分，考核評價數據的處理結果、論文格式的規范性與完整性、結果分析的合理性等。最后，我們還采取問卷調查的方式聽取學生對開放設計性實驗教學的評價意見及建議，讓學生積極參與評價，可促進學生進行有效學習，使學習由被動學習變為主動學習。

3　探索學生創新能力培養的體會

3.1開放設計性實驗激發了學生的創新意識

創新能力的培養需要經過一個循序漸進的訓練過程，而實踐是創新的基礎。美國學者布魯馬巴克曾說：“最精湛的教學藝術，遵循的最高原則就是讓學生提出問題。”提出問題是學生思維活動的開始[2]。引導學生發現問題、解決問題，給予學生充分的思考和設計空間，激發學生的求知欲與想像力，使學生變被動學習為主動學習。在整個實驗教學過程中，學生自主設計實驗方案，自主摸索實驗條件，自主思考并總結實驗結果，有利于提高學生的創新思維能力。比如在“高鉀血癥”的實驗設計中，學生結合前期的文獻查閱檢索，提出了自己獨特的見解，創新性地自主設計了多種搶救治療方案，如應用葡萄糖酸鈣、高滲葡萄糖并胰島素、碳酸氫鈉分別進行高鉀血癥的治療，觀察比較其療效，收到了較好的實驗效果，培養了學生的創新意識。對學生的調查問卷結果反饋發現，96%的學生對開放設計性實驗感興趣，91%的學生認為舉辦設計課的專題講座非常必要，83.3%的學生認為有助于獨立思考。

3.2開放設計性實驗培養了學生的科研能力

國內外的實踐證明大學生的科研訓練（Student Research Training，SRT）是培養創新人才的有效途徑，是提高大學生綜合素質的重要手段[3]。開放設計性實驗通過模擬科研全過程，使學生初步接受科學研究的思維訓練，了解科學研究的一般方法，有利于培養學生的科研能力和科學素養。我教研室鼓勵學生進入實驗室參與科研工作，該專業5名學生結合設計性實驗方向及相關內容，完善實驗方案，成功申報了遼寧省大學生創新訓練項目。

3.3開放設計性實驗提高了學生的團隊協作意識

團隊精神影響著社會的各個層面，已成為科研人員取得創造性成果的重要因素之一。美國哈佛大學榮譽校長陸登庭曾說：“在當今每一點新鮮見識的增長，均得益于全球知識淵博的學者之間的合作。”[4]設計性實驗包括多個環節，大量的工作需要組內成員分工合作，如何合理有效地安排實驗，是學生在實驗過程中要面臨的問題。在實踐中，學生深刻體會到合理分工、團結協作的重要性，從確定選題、文獻查閱到開題匯報，從實驗操作到論文提交、匯報及答辯，任務明確，集中團隊的力量在短時間內完成了個人難以完成的任務。所以，這個過程較好地培養了學生的合作精神和團隊意識，為今后從事工作奠定了基礎。

4　結語

我們對病理生理學設計性實驗教學模式的嘗試，取得了較好的效果，激發了學生學習的主動性和求知欲望，幫助學生形成了嚴謹求實的科研態度和互助合作的團隊精神，為學生創新能力的培養提供了一個良好的平臺。本次教學模式的改革僅以人數較少的臨床英語醫學專業為試點，如何在人數較多的臨床及其他專業順利運用病理生理學設計性實驗教學模式，有待進一步探索。我們相信，經過不斷探索和完善，這種教學模式一定能夠實現培養學生創新能力、提高綜合素質的預期目標。

[1]陸曉華，王麗，楊建勤，等.機能實驗教學改革的探索與實踐[J].醫學教育探索，2010（9）：951-953.

[2]季誠鈞，黃昌財.高校本科生科研的意義、現狀與措施[J].研究與發展管理，2003（2）：95-98.

[3]潘娌妮，吳蕾蕾.淺談大學生科研創新能力的培養[J].西北醫學教育，2009，17（1）：20-21.

[4]陸利，楊桂姣，張衛國，等.雙主體互動教學模式在解剖實驗教學中的實踐[J].中國高等醫學教育，2012（3）：79-80.

（*通訊作者：沈薇）

G420

B

1671-1246（2016）20-0053-02

遼寧省教育廳普通高等教育本科教學改革研究立項課題（UPRP20140517）；沈陽醫學院教研課題（201307）