機能學科研設計性實驗的教學組織與實踐

楊靜

（濱州醫學院，山東 煙臺 264003）

機能學科研設計性實驗的教學組織與實踐

楊靜

（濱州醫學院，山東 煙臺 264003）

科研設計性實驗是學生獲取科學知識的基本途徑，能夠使學生及時學習科技發展的前沿信息，學習新方法，發現新問題。在機能學實驗教學中開展科研設計性實驗，分析開展科研設計性實驗存在的問題。

機能學；科研設計性實驗；教學組織

科研設計性實驗又稱探索性實驗，是指采用科學邏輯的思維并配合一定實驗方法和技術，對擬定研究的問題進行一種有明確目的的探索性研究［1］。科研設計性實驗以其在教學中呈現的創新性、主體能動性和探索性特色，在培養學生創新能力、科研能力和實踐能力等方面有重要作用［2］，已成為各高校開展創新性教育的有力手段。機能實驗學是基礎醫學教育的重點課程，具有多學科交叉融合的特點和較強的實踐性，在該課程中開展科研設計性實驗具有十分重要的意義。近年來，許多醫學院校就

如何在機能學實驗教學中開展科研設計性實驗做了有益的嘗試，取得了一定的成績，但在教學過程中也發現了一些問題。我們針對教學過程中存在的問題進行了分析，并實施了一系列改進措施。本文對濱州醫學院臨床醫學專業2012級的本科生在機能學實驗教學中組織開展科研設計性實驗教學，并對其教學效果進行評價，結果如下。

1　對象與方法

1.1研究對象

選擇濱州醫學院2012級五年制臨床醫學專業5、6班共139名學生為科研設計性實驗教學的研究對象。

1.2科研設計性實驗教學的組織實施

1.2.1科研設計性實驗的教學組織 科研能力和創新能力的培養是一個循序漸進的過程，因為學生從未接觸過科研，對他們來說科研是新鮮事物，學生從了解科研、在教師指導下完成科研、再到獨立進行科研，需要逐步完成［3］。所以，科研設計性實驗教學應遵循“循序漸進”的原則。我校按照這一原則，將設計性實驗教學分為以下3個階段進行。

第一階段：舉辦科研基本知識講座。在本階段中集中講授科研的基本知識，主要介紹：（1）文獻資料的收集途徑；（2）如何選題；（3）科研實驗的設計；（4）科研實驗的實施；（5）實驗結果的整理及分析；（6）撰寫論文。在此基礎上，給出擬定好格式的開題報告及填寫注意事項，讓學生查閱文獻，寫開題報告，為后期的論文寫作及科研設計性實驗的順利實施奠定基礎［4］。

第二階段：較簡單的實驗設計。此階段可選擇與學生書本知識聯系較為密切的題目，并對實驗設計加以指導和提示。如我校開展的“藥物對家兔瞳孔的作用”實驗，是將原本的驗證性實驗轉變為設計性實驗，讓學生根據給定的已知實驗條件，自己設計實驗方案并實施，通過觀察不同藥物對瞳孔的影響，從而對藥物進行辨別。為了設計出成功的實驗方案，學生查閱了大量資料，不僅培養了其解決問題的能力，而且加深了對書本知識的理解和掌握。通過此階段訓練，初步培養了學生的科研理念，提高了對設計性實驗的興趣［5］。

第三階段：命題式實驗設計。即擬定好實驗題目，明確研究目的，由學生設計并完成實驗。此階段可增加實驗的復雜性和難度，擴大研究范圍，涉及的研究領域與學生書本知識聯系較少，而且要保證研究的新穎性。整個教學過程中減少提示性指導，充分激發學生的主觀能動性。在此階段對2012級五年制臨床醫學專業學生擬定的實驗題目是“灰樹花多糖對家兔胸主動脈的影響”，學生剛拿到這一題目時不明白該如何下手，但通過查閱文獻逐漸掌握了本研究的意義和主要研究方法，并設計出實驗方案，通過多次預實驗和改進實驗方法，最終得到了較好的結果，形成了完整的知識框架。知識框架構建的基本流程見圖1。

圖1　知識框架構建的基本流程

另外，在3個階段的科研設計性實驗教學結束后，學生可根據自己的興趣自行選題進行實驗設計，由指導教師對其合理性和可行性進行評價，選取優秀的課題設計參加學校的大學生科技創新項目申報。通過建設創新素質教育平臺，能夠充分提高學生的創新能力，發現有潛力的科研小組。

1.2.2科研設計性實驗的教學過程 科研設計性實驗的教學模式是以講授、討論、實踐結合的方式進行，以學生獨立實踐為主，教師指導為輔。每一個實驗項目的教學過程為：設計實驗—開題—討論設計方案—總結設計方案—實驗操作—處理實驗數據—撰寫論文。

1.2.3將實驗準備工作納入學生學習的內容 在傳統的實驗教學中，都是由教師把實驗用品準備好，學生只進行實驗操作。在科研設計性實驗教學中，將實驗準備也列為學生學習的內容之一，讓學生在教師的指導下按照自己設計的方案準備實驗用品。這樣既能減輕教師實驗準備工作的負擔，又能使學生掌握試劑的配制、儀器的調試安裝等知識，增強了學生的動手能力。

1.3問卷調查

為了對該門課程的教學效果進行評價，采用自行設計的調查問卷，以無記名的方式進行。對參加科研設計性實驗教學的2012級五年制臨床醫學專業5、6班共139名學生進行問卷調查。

2　結果

向參與科研設計性實驗的學生發放調查問卷139份，回收有效問卷139份，有效問卷回收率100%。調查問卷共有13項內容，調查結果見表1。

從表1可以看出，總體而言，學生對開展機能學科研設計性實驗的評價是積極的。其中100%的學生認為有必要開設科研設計性實驗，89%的學生對機能學科研設計性實驗感興趣，90%的學生對機能學科研設計性實驗內容比較滿意，97%的學生認為機能學科研設計性實驗對動手能力的提高有幫助，94%的學生認為機能學科研設計性實驗對今后專業的學習很有幫助，94%的學生想做第三階段自命題式設計性實驗，學生對本次開設機能學科研設計性實驗的總體滿意率達到90%。總之，開展科研設計性實驗可激發學生學習的積極性，培養學生的創新能力，起到提高教學質量與深化教學改革的作用。

3　討論

針對學生在機能學科研設計性實驗實施過程中出現的問題以及問卷調查的結果，我們應做好以下幾方面的工作。

3.1加強實驗室管理

由于各實驗小組設計方案中所需的儀器、試劑、材料、實驗動物等不相同，且實驗學生人數較多，所需場地、實驗物品繁多，對實驗室的管理提出了新的要求，為此我們制定了實驗室安全衛生制度、實驗器械借用制度，規范了藥品、試劑的放置和使用，定期檢查和調試實驗室的儀器設備，值班人員在每次實驗結束后及時檢查各個實驗室的衛生、安全及儀器、試劑的放置等情況，給予打分并公示，以督促學生自覺遵守上述制度。

3.2鼓勵學生開展自命題式科研設計性實驗

開展科研設計性實驗的目的是在實踐教學中培養和提高學生的科研思維能力、創新意識和綜合實踐能力，進行自命題式科研設計性實驗，學生可以選擇自己感興趣的題目進行研究和實驗設計，充分調動學生學習的積極性和自覺性，最終達到培養高素質人才和提高教學質量的目標。同時，調查結果也顯示，94%的學生想做第三階段自命題式科研設計性實驗。對此，我們鼓勵和指導一些積極性較高的學生開展自命題式科研設計性實驗，對于一些較好的設計方案給予肯定，選擇2～3個創新性較強、在實驗室現有條件下能夠完成的設計方案，協助學生在課余時間完成。

3.3提高教師自身素質

由于實驗設計方案的多樣性，不同的學生可以用不同的方法和途徑達到相同的實驗目的，這就對指導教師提出了更高的要求。教師不僅需要熟練掌握機能學實驗內容和實驗技術，還必須具備能對課程知識有機融合運用的能力，隨時了解相關學科的最新研究動向，這樣才能對學生設計方案的科學性和創新性有一個正確的判斷，才能對實驗設計的背景知識及實驗過程中可能出現的問題有充分的準備。科研設計性實驗的開展同時要求教師不斷更新教學思想及理念，轉變教學方式。為此，我實驗室經常邀請教學經驗豐富和實驗技術好的教師對新上崗的教師進行培訓，逐步培養一批高素質的實驗教師，同時，每周舉行一次集體備課，大家相互取長補短、交流經驗，對教學中遇到的問題及時討論解決。

3.4完善設計性實驗的考核體系

構建一個完整合理的考核體系，不僅能反映出該門課程的教學效果，而且還能起到激發學生學習主動性和積極性的作用。然而現有的評價體系主要注重理論和實驗操作能力，忽視了學生在平時學習中的表現。新的考核體系應該從實驗設計質量、實驗操作、實驗論文質量、開題答辯及回答問題者的表現等各個方面進行考核，并與期末總評成績掛鉤。

3.5合理安排實驗學時

開設科研設計性實驗課，學生不僅在實驗課上需要付出更多的勞動，而且有的實驗（如氨在肝性腦病中的作用和藥物對離體血管條的作用及機制研究）在預定的學時內大多數學生基本無法完成，只能在下課后繼續完成。另外，查閱資料和進行實驗設計也需要花費大量的時間和精力，在大三學生課程較多的情況下，這必然會加重學生的負擔，從而影響學生學習的積極性。對此，我們建議：在充分認識到開展科研設計性實驗重要性的前提下，減少驗證性和重復性的實驗，將學時合理劃分到綜合性實驗和科研設計性實驗中去，適當減少科研設計性實驗的總數，保證科研設計性實驗有充足的時間實施，從而提高設計性實驗的質量和效果。

綜上所述，開展科研設計性實驗是培養大學生創新意識和綜合能力的有效手段，提高了教學質量和教學效果，也促進了教師自身素質的提高，但如何有效組織科研設計性實驗的實施還需要不斷去實踐和探索，以進一步完善教學改革。

表1　機能學設計性實驗問卷調查情況

［1］張暉，尹立紅，浦躍樸，等.環境衛生學設計性實驗教學探索［J］.醫學教育探索，2006，5（8）：713-715.

［2］張戎，王迎偉，郭軍，等.基礎醫學綜合設計性實驗的探索和實施［J］.中國高等醫學教育，2010（4）：3-4.

［3］張紫娟，閆秀娟，杜彩霞.開設“基礎醫學綜合設計性實驗”全面提升學生能力［J］.中醫藥管理雜志，2015，23（10）：37-38.

［4］王巧云，田偉，李娜.醫學機能實驗學教學模式的探索與實踐［J］.西北醫學教育，2006，14（6）：719-720.

［5］王巧云，李金蓮，楊靜，等.藥物對兔瞳孔作用實驗設計的實踐與思考［J］.基礎醫學教育，2012，14（11）：852-854.■

G420

B

1671-1246（2016）16-0083-03

山東省高等學校改革項目（2012376）；濱州醫學院教學改革項目（JYKT201226）