邢德剛，鄭凌云，汪 勝，董艷芬，孟金蘭，田素民，梁燕玲，馬 娜，陳偉強 (廣東藥學院生理學系， 廣州510006; 通訊作者)

大學生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)越來越引起各個高等學校重視［1］，如何培養(yǎng)大學生的創(chuàng)新能力已成為高等教育改革過程中最關(guān)注的問題。機能學設計性實驗教學是機能學教學中的重要組成部分，通過設計性實驗培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力并能取得創(chuàng)新成果的創(chuàng)新人才，是教學的最重要目標。以往的實驗教學形式單一，教師為主體，學生被動式學習，對學生的綜合性、創(chuàng)造性、設計性和主動性等方面訓練不夠。設計性實驗有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新熱情和興趣，從被動式學習轉(zhuǎn)變成主動式學習，提供給學生一個自主發(fā)展和實踐鍛煉的空間［2，3］。為進一步推進大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)，注重學生個性發(fā)展，營造創(chuàng)新氛圍，我們連續(xù)幾年在臨床醫(yī)學專業(yè)和預防醫(yī)學專業(yè)本科生機能學實驗教學中開展設計性實驗，在培養(yǎng)學生的動手能力和創(chuàng)新意識上收到了良好的效果，為醫(yī)學高等教育創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)教學模式的改革積累了一定的經(jīng)驗。

1 設計性實驗的特點

傳統(tǒng)實驗主要是驗證性實驗，實驗題目和內(nèi)容由帶課教師定好，實驗室人員進行實驗準備，全班分幾個小組，按規(guī)定的實驗步驟，在規(guī)定的時間內(nèi)進行實驗，在整個教學過程中，教師是主體，示教講解，學生被動的機械性操作，這種教學模式對學生掌握基本實驗技術(shù)和儀器使用，以及加強理論知識的理解等方面雖然具有一定的作用，但在培養(yǎng)學生的科學思維、科學素養(yǎng)和創(chuàng)新能力等方面的作用甚微，也不利于當前高等教育培養(yǎng)創(chuàng)新性人才目標的實現(xiàn)。設計性實驗是要求學生自己查找和閱讀各種參考材料，由學生自行選題，設計實驗方案，并加以實現(xiàn)的實驗。學生根據(jù)自己設計的實驗方案，自行選擇實驗儀器、設計實驗步驟、觀察和記錄實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)。實驗中學生能從不同的角度對實驗內(nèi)容進行觀察，解決實驗中出現(xiàn)的問題，實驗中學生會提出很多新的見解、新的方法，培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新思維。由于設計性實驗過程都由學生獨立完成，提高了他們發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力、對理論知識的理解能力、對問題的獨立思考能力和對實驗結(jié)果的分析能力，充分發(fā)揮學生的主體作用。同時，設計性實驗打破了傳統(tǒng)實驗時空的限制，在實驗時間安排上，學生可以提前組成小組，進行選題和實驗設計，學生還可以做預實驗，也允許學生多次實驗;同時，在實驗空間上開放，通過建立開放性實驗室，提供基本實驗設備和常用藥品給學生利用。同時，開放機能學虛擬實驗室以及科研實驗室給學生利用，并且還可以適當利用相關(guān)專業(yè)實驗室。設計性探索性實驗的開設，可充分利用現(xiàn)代實驗教學手段提供創(chuàng)新環(huán)境，為學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供實施的條件和表現(xiàn)的機會。不僅使學生的實驗技能得到訓練，而且，創(chuàng)新能力也得到培養(yǎng)。充分發(fā)揮實驗在大學生認識自然、探索科學發(fā)現(xiàn)過程當中的主導作用，讓實驗教學真正成為學生鞏固理論知識、培養(yǎng)動手能力和創(chuàng)新能力的基本方法和有效途徑［4］。

2 機能學設計性實驗的實踐

2．1 設計性實驗的選題 選題在設計性實驗占有重要地位，直接決定了實驗效果。我們使用的設計性實驗選題方式有兩種:一是根據(jù)教師提供的題目進行選擇，實驗方案由學生自己制定，這種方式能保證實驗的可行性，實驗效果能得到保證，不足之處是學生自主能動性發(fā)揮受到一定的限制;二是學生自由選題，可以是學生針對自己在綜合性實驗過程中遇到的某個問題展開的研究，也可以是對某個理論的實驗驗證或是某個現(xiàn)象的實驗研究，也可以是對日常生活中感興趣的生理活動進行觀察，這種方式能充分發(fā)揮學生的主觀能動性，激發(fā)學生的興趣和求知欲。我們的設計性實驗選題一般采用開放性的學生自主式選題，但要求符合以下幾個原則:①科學性的原則:科學性是機能學設計實驗的首要原則，要求學生的開放性實驗和設計實驗要依照科學實驗原理，從選題、設計實驗方案及實驗的開展，所涉及的實驗步驟、操作程序和方法必須與機能學理論和實驗方法論相一致。②可行性的原則:可行性是指學生實施設計實驗必須是可行的，包括實驗步驟和方法可行，儀器、設備，動物和藥品可行，時間安排可行等多個方面。③實用性原則:設計性實驗要符合客觀實際，以解決實際問題為思路，通過設計實驗來解決科學發(fā)展和社會生活中的某些實際問題。④創(chuàng)新性原則:設計性實驗不是驗證性實驗，是以培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)為目標的一種教學模式，因此，我們要求學生在選題時一定注重創(chuàng)新，立題力求新穎。例如10屆預防醫(yī)學一個小組的題目是“不同鉀離子濃度對心肌有效不應期的影響”，這個實驗的選題，一方面有“心室期前收縮與代償間歇”的基礎，實驗儀器的使用和研究心肌有效不應期的方法都已掌握，同時，又結(jié)合生理學理論課中離子對興奮性的影響的內(nèi)容，既可行又有一定的創(chuàng)新，同時又解決了學生在學習理論課時的疑難問題。學生在選題過程中，隨時可以通過網(wǎng)絡、通訊設備以及到教師辦公室和指導教師當面溝通，不斷完善，最終確定實驗題目，在此基礎上制定實驗方案。由于受知識結(jié)構(gòu)及科研經(jīng)歷的限制，在整個設計性實驗過程中，學生感覺最難的地方就是題目的確定。我們每次在機能學實驗第一堂課，就將設計性實驗所涉及的一些問題通知學生，并預留了8周左右的時間進行選題的確定，并要求學生在選題時與指導教師進行及時的溝通，以便學生能得到相應的指導［5］。

2．2 設計性實驗開題 學生以小組為單位確立研究課題，進行實驗設計。選擇合適的時間，組織開題報告。每個小組推選一名同學陳述實驗方案，對研究背景，實驗目的，實驗步驟等相關(guān)內(nèi)容進行陳述，同組成員可適當補充。指導教師和其他小組同學自由提問，設計者進行答辯，論證選題是否恰當，難度是否適中，實驗方法是否可行，明確選題的優(yōu)點，指出不足之處，并根據(jù)綜合情況決定能夠?qū)嶋H執(zhí)行的實驗方案。實驗小組成員根據(jù)同學和教師提出的意見，繼續(xù)查閱相關(guān)文獻資料，進一步完善實驗設計方案，達到實驗目的明確、實驗設備方法可靠、技術(shù)路線可行的狀態(tài)。

2．3 設計性實驗的實施 由于自主設計性實驗中，儀器基本操作同學大多已實踐過，同學可以自主安裝調(diào)試好所需儀器設備，按照預先設計好的實驗方案開始實驗，觀察實驗現(xiàn)象并及時準確地做好實驗記錄。指導教師主要負責學生的實際操作過程所碰到的問題和意外情況。要求每個實驗小組在實驗前，按計劃做好實驗前儀器設備和動物藥品的準備。實驗過程中，愛護儀器，正規(guī)操作，節(jié)約藥品，適時記錄實驗結(jié)果。實驗后，要求學生對實驗資料、數(shù)據(jù)進行及時整理，對實驗結(jié)果進行統(tǒng)計學分析，提出研究結(jié)論，并依據(jù)實驗撰寫實驗報告。

3 設計性實驗效果

在機能學實驗教學中開展設計性實驗，建立以學生為中心、由教師加以引導的實驗教學模式，是我們近年來機能學實驗教學中的嘗試。為了解設計性實驗教學的效果，進一步完善設計性實驗教學模式，提高教學質(zhì)量，我們通過問卷的形式，對預防醫(yī)學和臨床醫(yī)學兩個專業(yè)班的學生進行了問卷調(diào)查，調(diào)查結(jié)果顯示，76%學生認為“設計性實驗模式優(yōu)于傳統(tǒng)實驗模式”，85%學生認為“設計性實驗能提高自身能力，能激發(fā)學習的主動性和積極性”，52%學生認為“設計性實驗有利于培養(yǎng)學生科學思維及創(chuàng)新能力”。

綜上所述，設計性實驗是針對某項與機能學內(nèi)容相關(guān)的研究目標，由學生自選實驗項目、查閱資料、大膽設計、探索研究的一種教學模式，設計性實驗以學生為主的自我訓練體系，能充分調(diào)動學生主動學習的積極性。學生充分發(fā)揮各自的思維與想象能力，在學習過程中受到了創(chuàng)新意識與能動的啟發(fā)與培養(yǎng)。機能實驗學設計性實驗這種教學模式，對提高學生的綜合能力和培養(yǎng)學生的科學探索精神有著十分重要的意義。這種集知識教育、素質(zhì)教育、技能教育和創(chuàng)新教育為一體的綜合性實驗方式，對培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新型人才有著積極作用，順應了高校為國家培養(yǎng)科技創(chuàng)新人才的需要。

［1］ 周亞?。娓母飳嶒灲虒W培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力［J］．實驗室研究與探索，2004，(23):78 －80．

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

［3］ 劉重斌，杜友愛，龔永生，等．機能實驗學設計性實驗的實踐與體會［J］．中國高等醫(yī)學教育，2007，(6):79 －80．

［4］ 邵興國，狄曉明．略論綜合性、設計性實驗的內(nèi)涵及特點［J］．高校實驗室工作研究，2008，(4):68－70．

［5］ 鄒丹，吳敏范，符文雙，等．PBL教學法在醫(yī)學機能實驗學設計性實驗中的應用［J］．醫(yī)學研究與教育，2013，(1):95 －98．