鄭斯莉,張賽龍,繆朝玉

(海軍軍醫(yī)大學藥理學教研室, 上海 200433; △通訊作者)

藥理學是研究藥物與機體(含病原體)相互作用及作用規(guī)律的學科,是生命科學的重要組成部分,與生理學、生物化學、細胞生物學等臨床前學科有著密切的聯(lián)系[1],極大地推動著學術(shù)發(fā)展。同時,它還是聯(lián)系基礎(chǔ)醫(yī)學與臨床醫(yī)學、醫(yī)學與藥學之間的橋梁學科。因此,藥理學是醫(yī)藥院校重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程(必修課)。藥理學在內(nèi)容上具有知識點多、信息量大的特點,學生學習任務(wù)較重。在教學形式上,藥理學通常包括理論教學和實驗教學兩部分。雖然從課時分布上,藥理學以理論課為主,但不能忽視藥理學的發(fā)展方法其實是實驗性的,實驗性藥理學對于發(fā)現(xiàn)新藥或研究已開發(fā)藥物的藥理作用是必不可少的基本步驟[2]。因此,上好實驗課對學生進一步認識藥理學學科、掌握藥理學知識、利用藥理學方法解決問題具有重要的引導(dǎo)和推進作用。

近年來,國家對創(chuàng)新性人才的需求越來越高,大學成為實施國家自主創(chuàng)新戰(zhàn)略、建設(shè)創(chuàng)新型國家的重要力量[3]。而傳統(tǒng)的藥理學教學以教師灌輸式講授為中心[1,4]。這種方法不易調(diào)動學生的興趣,加之學生思維存在惰性,如何激發(fā)學生的學習熱情,提升教學質(zhì)量,一直是藥理學教學亟待解決的問題[5]。筆者認為,在國家大力提倡創(chuàng)新、大力發(fā)展教育科研的背景下,教師隊伍更要加強對實驗課的重視,在實踐中激發(fā)學生的學習熱情和思考活力。實驗課不僅要鍛煉學生的動手能力,還要促使學生了解實驗整體設(shè)計思路和具備基本的結(jié)果分析能力[6]。這對今后學生科學創(chuàng)新思維的形成具有重要意義,也為他們未來進一步的科研工作埋下興趣的種子。在此,筆者結(jié)合自身的教學實際,對如何在藥理學實驗教學中激發(fā)學生的學習熱情和思考活力進行幾點分析。

1 啟發(fā)式提問助力實驗講解環(huán)節(jié)

藥理學實驗涉及多學科知識,需要教師全面熟練掌握,并幫助學生在實驗過程中保持清晰的思路,以保證實驗任務(wù)順利實施推進。通常,實驗操作前教師會對當次課做適當講解,應(yīng)充分利用這一環(huán)節(jié),向?qū)W生展現(xiàn)整體實驗設(shè)計思路,而且有針對性地尤其是對學生在實施過程中可能遇到的問題激發(fā)學生思考并加以指點。

比如,在藥物對血壓的調(diào)控實驗中,以家兔為實驗對象,觀察藥物對家兔血壓的影響,涉及靜脈和動脈內(nèi)插管或給藥,藥物種類多;可充分利用啟發(fā)式提問法和學生互動,比如提問“檢測血壓是測動脈血壓還是靜脈血壓(動脈血壓,因此檢測血壓的管子應(yīng)該插到動脈)”“對機體血管給藥,通常是靜脈還是動脈給藥(靜脈,因此用于給調(diào)血壓藥的管子/針應(yīng)該插到靜脈)”“在血管內(nèi)插管,為防止凝血通常需要用抗凝藥,抗凝藥是用于頸動脈的還是耳緣靜脈的插管(二者都要用,而且要連接在插管上,以便隨時使用)”等。根據(jù)筆者經(jīng)驗,如果教師在實驗前講到要點,那么學生在動手過程中的思路就比較清晰,效率隨之提高。

2 答疑解惑,透過現(xiàn)象看本質(zhì)

在實驗實施階段,學生會產(chǎn)生各種各樣的問題。教師需要細心觀察各個實驗組的進展情況并及時給予指導(dǎo),要善于透過現(xiàn)象看本質(zhì)地回答問題。這樣可有效幫助學生建立獨立思考能力和提高解決問題的效率。

比如,給家兔靜脈注射給藥時通常選擇耳緣靜脈進針,許多學生一開始可能由于操作不熟練而將血管扎破,導(dǎo)致注射部位視野不清而無法再進針,接下來他們可以往近心端方向換一個注射部位或者索性注射另外一根耳緣靜脈。但如果繼續(xù)進針失敗,最后導(dǎo)致兩根耳緣靜脈都無法再進針時,多數(shù)學生會陷入焦慮,懷疑實驗是否還能進行下去。這時,教師應(yīng)提問學生,耳緣靜脈進針的目的是什么?對,是靜脈給藥,而不是非得耳緣靜脈給藥,因此,學生只要能從靜脈進針即可。實際上,家兔耳朵上的靜脈非常豐富且表淺,加之耳朵被毛較少較短,完全可以另選一根靜脈來進針。由于操作難度加大及實驗課時間有限,教師可親自進針并進行針頭固定等,以幫助學生迅速進入實驗的下一步操作。

再比如,某些實驗是以小鼠作為實驗對象。學生在實驗結(jié)束后需要對小鼠頸椎脫臼處死,但許多學生不能快速掌握這一技能。分析原因主要包括兩點,一是對動作要領(lǐng)不熟,二是對處死小動物存在心理障礙。前者關(guān)鍵要訓練學生迅速找到小鼠的頸(顱骨和脊柱交匯的凹陷處)并清楚對小鼠尾巴根部提拉時的用力方向。后者則需要教師能很好地將技能培訓目的和實驗動物倫理有效結(jié)合起來,特別是關(guān)于使用實驗動物研究藥理學的必要性和實驗動物3R原則[7]。這在實驗課開課時就要涉及。面對學生實施過程中有心理負擔時,教師可主動給學生講清楚為什么本次課需要處死小動物(比如它們已經(jīng)被注射了某種毒性藥物而不再適合做其他實驗),溫習何為安樂死(短時間無痛苦地死去),為何選擇頸椎脫臼(瞬間致死,操作應(yīng)快、準、用力得當,此法為小鼠實驗基本實驗技能,宜掌握),是否可以選擇二氧化碳吸入窒息法(當然可以,但是仍舊推薦掌握頸椎脫臼的技能)。如果個別學生心理負擔較重,教師不必強迫其處死,仍需關(guān)注其后續(xù)心理狀態(tài)。筆者認為,清除學生心理障礙,能幫助其建立實驗操作的信心,有利于其正確思考動物倫理知識。

3 強化互動交流,重視結(jié)果分析

藥理學實驗不僅是觀察實驗現(xiàn)象,其結(jié)論的得出基于可靠的實驗數(shù)據(jù)。由于實驗實施過程中,以學生自主動手操作為主,教師的重要任務(wù)之一是要控制教學局面,保證實驗現(xiàn)場自由而不混亂,各小組實驗有條不紊地推進下去,因此,有些教師更加關(guān)注整個實驗實施過程是否順利,而忽視了帶領(lǐng)學生認真挖掘?qū)嶒灁?shù)據(jù)并進行分析討論。筆者認為,教師應(yīng)當加強對藥理學實驗教學中結(jié)果分析環(huán)節(jié)的重視,應(yīng)盡可能在課堂上匯集學生的實驗數(shù)據(jù),以科學嚴謹?shù)膽B(tài)度進行分析并得出結(jié)論或提出思考。畢竟學生的科研素養(yǎng)有限,其科研思維不成熟,故教師需多引導(dǎo)、激發(fā)學生思考活力,而不僅是將結(jié)果分析作為課后任務(wù)留在實驗報告里。以筆者經(jīng)驗,實驗結(jié)果分析環(huán)節(jié)能夠調(diào)動起學生的積極性和科研熱情,對藥理學教學效果具有很好的促進作用。

比如,現(xiàn)場展示數(shù)據(jù)分析過程可利用好電腦、投影儀等設(shè)備。以筆者教學案例,在藥物鎮(zhèn)痛實驗中,利用小鼠醋酸扭體實驗來比較藥物的鎮(zhèn)痛效果,一共9個小組,每個小組3只小鼠。學生在盲法條件下分別用A藥(鹽酸嗎啡)、B藥(布桂嗪)和C藥(生理鹽水)來鎮(zhèn)痛,要求記錄給藥后30 min內(nèi)小鼠出現(xiàn)的扭體反應(yīng)次數(shù)。在實驗結(jié)束時,每個小組上講臺來填寫記錄的數(shù)據(jù)。學生從這些數(shù)據(jù)來大致判斷ABC可能是何藥物。然后,實驗助理揭曉答案,那么具體應(yīng)該如何分析這些數(shù)據(jù)呢(引發(fā)學生思考)?這時,教師可利用多媒體在Excel等統(tǒng)計軟件下,當場輸入數(shù)據(jù),算出ABC各組動物給藥后的平均扭體次數(shù),并進一步去檢驗ABC三組平均扭體次數(shù)是否存在統(tǒng)計學差異。此過程又涉及統(tǒng)計學方法,比如兩組差異比較和三組差異比較的方法是不同的。這一環(huán)節(jié)正好與學生剛剛學過的統(tǒng)計學知識結(jié)合起來,能有效激發(fā)學生的思考,因此教學氣氛活躍。

再比如,教師帶動學生參與討論分析。仍舊以藥物鎮(zhèn)痛實驗為例,如果有個別小組記錄的扭體次數(shù)多少和對應(yīng)的藥物分組結(jié)果恰好相反,這時該小組的每位學生先分析一下可能的原因。然后教師進行點評,接著提問“你們認為還有什么因素會影響到這個實驗的結(jié)果”,請學生積極發(fā)言。可能原因包括腹腔注射給藥時漏藥了,或者不同的觀察者對扭體反應(yīng)的判定標準不同,或者三只小鼠個體差異太大,甚至也可能給錯了藥等。這些正是學生實施實驗時需要注意的地方。若時間允許,學生還可以比較剔除與不剔除該組數(shù)據(jù)時的計算結(jié)果,對整體結(jié)論有影響嗎?體現(xiàn)了哪些實驗要素的重要性(如合適的樣本量、平行操作等)?可以隨便剔除該組數(shù)據(jù)嗎?何種情況下可以剔除該組數(shù)據(jù)?這些問題都可以適當發(fā)起討論,使整個實驗課的內(nèi)容變得充實飽滿。

另外,雖然多媒體在現(xiàn)代教學中發(fā)揮了非常重要的作用,但筆者認為黑板在公式演算過程中發(fā)揮的作用不宜替代。對于要用到的較復(fù)雜公式,教師宜帶領(lǐng)學生分析或者演算示范。比如,在寇氏法研究藥物急性毒性實驗中[8],涉及測定半數(shù)致死量的公式LD50=Log-1[Xm-i(∑p-0.5)],不少人就誤以為該“-1”的意義是求倒數(shù),但實際上log-1(a)指以10為底a的對數(shù)的逆運算,等于10的a次方。然而,即使明白公式的運算規(guī)則,很多學生還是會對該公式的具體計算過程一頭霧水。因此在實驗結(jié)束時,教師可以用一組虛擬實驗數(shù)據(jù)代入公式,與學生一起演算,使學生真正理解并使用該公式,以方便他們對自己的數(shù)據(jù)結(jié)果進行課后計算并體現(xiàn)在實驗報告冊中。根據(jù)筆者經(jīng)驗,相較于未解析或未演算LD50公式的實驗課,學生的熱情更高、專注力更強、體驗感更佳。

4 重視實驗報告的撰寫

實驗報告是藥理學實驗教學的重要組成部分,引導(dǎo)學生寫好實驗報告有利于提高學生分析和思考問題的能力,培養(yǎng)其踏實仔細、嚴謹認真的工作作風和實事求是的科學精神。經(jīng)過數(shù)次藥理學實驗課,學生可以從實踐中總結(jié),將總結(jié)用以實踐,形成一個良性循環(huán),對其未來進一步的科研學習打下良好基礎(chǔ)。學生需要認識到,好的科學研究應(yīng)具有良好的可重復(fù)性/可重現(xiàn)性/可再現(xiàn)性[9],“好記性不如爛筆頭”,寫好實驗報告對實驗結(jié)果的可重復(fù)性具有重要意義,為后人在此基礎(chǔ)上進一步開展研究工作提供指導(dǎo)。此外,實事求是地寫好實驗報告有利于提高學生自身的學術(shù)道德約束能力,有利于潛移默化地教育學生以避免在未來發(fā)生學術(shù)不端現(xiàn)象。

一般來說,學生從高中起就接觸過少量實驗課(例如生物學實驗課),對實驗報告的結(jié)構(gòu)組成已有大概認識。但是藥理學實驗教學具有自己的特色。教師需要有針對性地做出強調(diào),比如動物的記錄要素包括:動物名稱、性別、體重、年齡、給藥前后動物的狀態(tài)等;藥物的記錄要素包括:藥物名稱、給藥劑量、配制濃度、給藥方式等。學生記錄時根據(jù)需要可以輔以表格、模式圖等。

筆者認為,除了強調(diào)實驗報告的完整性,還要重視實驗報告的分析討論精神,這有利于為學生今后的科研學習培養(yǎng)良好的思考習慣。在培養(yǎng)學生對科學問題的分析討論方面,藥理學實驗教學具有很好的優(yōu)勢,可以分析討論的點非常多,包括實驗設(shè)計原則、實驗動物倫理、數(shù)據(jù)處理、現(xiàn)象分析等。為了引導(dǎo)學生獨立地分析實驗現(xiàn)象和結(jié)果,教師不能把分析討論環(huán)節(jié)僅作為實驗報告的任務(wù)扔給學生,而要從實驗課的課堂上做起,使學生在課下撰寫實驗報告時,可以更加順暢地發(fā)起思考,比如基于目前的實驗數(shù)據(jù)結(jié)果可以得出什么結(jié)論?對于失敗的實驗其可能的原因是什么?學生最終形成實驗報告。需要指出的是,教師應(yīng)當及時了解學生實驗報告的內(nèi)容,根據(jù)效果有針對性地調(diào)整下一次實驗課中需強調(diào)的要點,形成一個良性循環(huán)。

綜上所述,藥理學是醫(yī)藥院校重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程。教師要充分利用好藥理學實驗教學,培養(yǎng)學生實事求是的科學精神,積極調(diào)動學生的主觀能動性,激發(fā)學生的思考活力,為學生今后的科研學習埋下興趣的種子,為培養(yǎng)高素質(zhì)、創(chuàng)新型的醫(yī)學科研人才奠定良好的基礎(chǔ)。