楊 春,朱 涵,樊紅琨,王書春,章 茜

(鄭州大學基礎醫(yī)學院生理學教研室,河南鄭州 450052)

生理學實驗設計課的創(chuàng)新性探索

楊 春,朱 涵,樊紅琨,王書春,章 茜

(鄭州大學基礎醫(yī)學院生理學教研室,河南鄭州 450052)

該文簡要介紹了生理學實驗設計課教學的目的、實施方法、教學效果和不足。實驗設計可使學生初步掌握醫(yī)學科學研究的基本程序和方法,激發(fā)學生的科研興趣,培養(yǎng)學生的自學能力、動手能力、科學的創(chuàng)造性思維能力,提高學生的綜合素質(zhì)。

生理學;實驗設計;創(chuàng)新性

現(xiàn)代醫(yī)學教育的重要任務是培養(yǎng)有實踐能力和創(chuàng)造能力的醫(yī)學人才。生理學是基礎醫(yī)學教育中的一門主干課程,生理實驗教學是醫(yī)學實驗的重要組成部分,也是其他醫(yī)學實驗的基礎。生理學實驗教學的主要目的是通過相關理論的學習、實驗儀器的使用以及實驗技能的訓練,不僅培養(yǎng)學生獲取知識的能力、動手能力以及觀察、分析及解決問題的能力,還能夠培養(yǎng)學生嚴謹求實的科學態(tài)度和作風;更重要的是培養(yǎng)和訓練學生的科學思維,激發(fā)想象力和創(chuàng)新能力。然而傳統(tǒng)實驗教學主要是通過實驗驗證、強化、鞏固課堂理論,忽視了對學生實踐與創(chuàng)新能力的培養(yǎng),顯然這種教學模式已不適應培養(yǎng)跨世紀高質(zhì)量醫(yī)學人才的需要。如何加強學生創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)的培養(yǎng),充分調(diào)動學生學習的積極性和創(chuàng)造性問題,是教學改革不斷探索的問題,是提高教學質(zhì)量的重要措施[1-2]。為此,在實驗教學過程中,該教研室在保證學生基本操作能力訓練的基礎上開設學生實驗設計課,讓學生自己選題、設計并完成實驗,通過實驗設計,有效地激發(fā)了學生的學習興趣,提高了學生的創(chuàng)造思維能力,為培養(yǎng)具有一定科學素養(yǎng)和開拓創(chuàng)新能力的新型的醫(yī)學創(chuàng)造性人才進行了有益的探索。在此,筆者結(jié)合教學實踐,將整個過程和自己的體會總結(jié)如下,與大家共同探討。

1 實驗設計課的實施方法

實驗設計課共分四次進行:第一次課為實驗設計講座,介紹開展設計實驗的目的、意義,以及從選題、文獻查閱、設計實驗方案、實驗準備、完成實驗、整理結(jié)果以至寫出報告的全過程;并介紹該教研室的儀器設備及現(xiàn)有條件,力圖使學生選出切合實際的課題。講座后,讓學生去思考,并設定二十個難度適中的與生理學密切相關的題目,學生可根據(jù)自己的情況選擇一個題目或自行命題。要求學生以小組為單位,在兩周內(nèi)根據(jù)所學生理學及相關學科的理論和實驗,查閱文獻資料,寫出初步的設計方案,一個小組的學生在設計過程中可以互相研究討論。第二次課是由教師對各組設計進行講評,指出存在的問題,并對如何解決問題作出提示,最后由每個小組根據(jù)教師提出的意見,繼續(xù)查閱相關文獻資料,進一步完善實驗設計方案并寫出完整的實驗設計方案,包括:題目、目的與基本原理、實驗對象、實驗器材與藥品、實驗方法和步驟、觀察項目、預期結(jié)果。第一次和第二次都是在某些實驗課 (例如“骨骼肌的單收縮和復合收縮”這樣的簡單實驗)結(jié)束后進行,不必占用單獨的實驗課學時。第三次是在學生完成設計后,帶實驗教師對實驗設計從立題及實驗方法的科學性、可行性給予認真評閱,再以答辯的形式,每組把自己的設計方案在全班作一匯報。答辯時由每個小組選派一名學生介紹設計方案的背景、實驗目的、方法和預期結(jié)果,然后由其他組同學進行評議,對設計提出意見和問題,由答辯組同學答辯,并由教師與學生共同討論,指出每個設計中存在的問題,并共同討論每個設計方案的優(yōu)劣。這樣不僅活躍了學生的思維,而且通過在討論過程中的相互啟發(fā),可以使學生進一步明確自己的設計存在哪些問題,應如何解決,促進了學生對自身方案的修改和完善,確保了實驗方案的科學性、合理性和可行性。在充分討論的基礎上,指導老師從科學性、合理性、可行性、創(chuàng)新性等方面對所有方案加以分析、評價,推選確定出設計比較合理、可實施的方案。再由實驗人員與學生一起做好實施的準備工作。第四次課是實驗設計實施,由學生自己完成,教師只在一旁輔導。在學生實驗中遇到問題時,教師不是簡單地幫助學生排除問題,而是提出產(chǎn)生問題的多種可能性,由學生自行排除問題,鼓勵學生提出問題和創(chuàng)新性的解決問題。學生按自己的設計去做,一方面讓學生自己去驗證其設計方案,另一方面對實驗中出現(xiàn)的問題有深刻的印象。最后,根據(jù)所得結(jié)果寫出完整的實驗報告,再進一步完善自己的實驗設計,交教師評閱。

在學生獨立完成實驗設計的基礎上,對較有創(chuàng)新性的實驗設計進一步完善,組建學生創(chuàng)新實驗小組,以本教研室現(xiàn)有實驗設備為基礎,在專門的指導老師指導下,讓有興趣的優(yōu)秀學生在業(yè)余時間開展創(chuàng)新性實驗,并撰寫論文。近幾年來,在該教研室老師指導下,學生們積極申報鄭州大學大學生創(chuàng)新性實驗項目,共有 5個項目獲準立項,其中一個項目“飲酒對大鼠學習記憶的影響”還獲教育部大學生創(chuàng)新性實驗項目。

2 實驗設計課的教學效果

通過近幾年的實驗設計課的教學實踐證明:①這種教師指導下的自主學習、自主實踐的教學法,使學生與教師在實驗教學過程中得以充分互動,調(diào)動了學生在實驗教學中的積極性、主動性,活躍了思維,學生的潛能得以充分發(fā)揮,個性發(fā)展得到滿足,極大地激發(fā)了學生的創(chuàng)新性,深受學生歡迎。②可以提高學生對生理學的學習興趣,增進了對書本的理解,擴大了知識面,學生由被動的上課轉(zhuǎn)為了主動地去學習,同時也考察了學生對生理學知識的掌握情況和實際運用能力。③通過教師指導下的學生自己從實驗設計到實施的過程,可讓學生初步了解醫(yī)學科學研究的基本過程,使其對醫(yī)學研究的選題和論證、實驗的實施、結(jié)果分析和討論等科研環(huán)節(jié)都有了初步的認識,初步掌握科研實驗設計的步驟和規(guī)范,激發(fā)學生的科研興趣,培養(yǎng)學生的探索意識和創(chuàng)新精神。④在設計性實驗的過程中,學生們發(fā)揮各自的特長,合理分工,互相合作,明顯提高了科研素質(zhì),同時也磨煉了意志、樹立了嚴謹?shù)膶W風,培養(yǎng)同學間的協(xié)作精神,幫助學生養(yǎng)成動態(tài)發(fā)展、相互聯(lián)系的思維習慣;提高了獨立觀察、分析綜合、解決問題的能力和邏輯思維能力。⑤實驗設計對帶教教師也是一種挑戰(zhàn)和促進。要想上好實驗設計課,教師要付出更多的勞動,要在熟知本學科的基本理論與實驗原理的基礎上,查閱更多的資料,才能對學生寫出的方案是否合理可行給出正確的評價,指導學生去實施實驗。因此實驗設計對教師的專業(yè)水平和帶教能力是一種挑戰(zhàn),也是一種促進。

3 存在的問題

設計性實驗的開展雖然在創(chuàng)新型人才培養(yǎng)方面起到了積極的作用,但也存在一些問題:①由于每個實驗室的學生人數(shù)較多,每組 6～7名學生,因此有的同學不能夠充分發(fā)揮他們的創(chuàng)造性和主動性,建議在條件允許的情況下,由 3～4名學生組成一個小組來開展實驗設計和實施。②設計性實驗要求指導老師要具有一定的科研經(jīng)驗,且要付出大量的時間精力,然而有些班的指導老師是二年級的在讀研究生,他們的科研經(jīng)驗較少,指導學生設計性實驗略顯不足。③由于實驗課學時的限制,實驗設計課學時還是不夠充足。如能安排更多的課時就可以做得更充分、效果也會更好。將來可以考慮增加實驗設計課的學時,甚至可以多學科聯(lián)合開展實驗設計課。④由于實驗條件所限,有些實驗設計難以付諸實踐,今后該教研室將創(chuàng)造更多的實驗條件,盡可能使設想付諸實施。

4 展望

創(chuàng)新是一個民族進步的靈魂,是一個國家興旺發(fā)達的不竭動力。實踐證明,實驗設計可使學生初步掌握醫(yī)學科學研究的基本程序和方法,激發(fā)學生的科研興趣,培養(yǎng)學生的自學能力、動手能力、科學的創(chuàng)造性思維能力,提高學生的綜合素質(zhì)。設計性實驗的開設很好地彌補了傳統(tǒng)實驗教學的不足,是素質(zhì)教育及培養(yǎng)學生多種能力與創(chuàng)新精神的新方法,是 21世紀實驗教學改革的新方向[3]。在今后的工作中,該教研室會不斷總結(jié)經(jīng)驗,完善教學方法,為學生創(chuàng)造更好的實驗條件,不斷探索,讓學生能更好地發(fā)揮他們的創(chuàng)造性,讓實驗教學的課堂真正成為學生的學術創(chuàng)新課堂,為醫(yī)學教育和醫(yī)學實驗創(chuàng)新做出新的嘗試。

[1]劉仰斌,黃立紅,尹士峰,等.醫(yī)學教育中創(chuàng)新教育的探討[J].贛南醫(yī)學院學報,2008,29(5):682-683.

[2]王光義.實驗教學理念與創(chuàng)新能力培養(yǎng)[J].實驗室研究與探索,2008,27(8):76-78.

[3]張啟榮,朱克剛,汪 雄,等.機能實驗教學中培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力方法的研究[J].四川生理科學雜志,2008,30(3):136-138.

[責任編校:李宜培]

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2010-06-10

楊 春 (1975-),女,遼寧省海城市人,碩士,講師,從事生理學教學和科研工作。