模块化新课程体系中机能实验教学的改革探索

2015-04-08武军驻

实验室研究与探索 2015年9期

韩莉，武军驻，李柯

(武汉大学基础医学院，湖北武汉430071)

0 引言

基础“三理”(生理学、药理学、病理生理学)所讲述的人体功能代谢的发生发展机制、药物的作用机制和病理过程的发生发展机制是临床医生诊断疾病和用药救治的基础。有经验的医生能将这些知识内化于心，在接诊患者的时候能迅速思考并做出判断，掌握患者病情。合格的医学科研工作者也必须熟悉这些理论知识，在研究中紧密结合临床，促进科研向临床转化。因此必须运用各种方法帮助学生掌握这些基础知识、培养医学生思维能力和创新能力。

2005 年起，我校机能实验室整合“三理”的实验教学内容，形成了一门“机能学”实验课程。但受理论教学安排的限制，生理学的实验内容在前，而药理学和病理生理学的实验内容在后，还没有达到理想的有机整合。医学部在2008 年与美国芝加哥大学医学院签订了“以临床岗位胜任力为导向的综合医学教育改革”合作协议，对原有的医学课程进行了深度的整合，构建了“模块化新课程”(New Curriculum)体系并顺利实施了6 年。其中基础医学知识的整合主要是立足于机体的结构、功能、代谢与疾病的有机整合，注重学生临床思维的培养和训练。

在“模块化新课程”体系中，原有的实验课程教学势必也要做出相应的优化和改革，创新实验教学内容，梳理教学顺序，更新教学设备，呼应理论教学的变化，搭好基础与临床的桥梁。为此，我校机能实验教学从三个方面进行了调整:①以器官系统为主线安排实验教学内容;②以临床诊断指标为参照设置实验观察指标;③以先进设备和技术为手段提高实验教学质量。

1 以器官系统和疾病为主线

借鉴芝加哥教学模式，以机体的结构、功能、代谢与疾病的有机整合为主线整合课程，按器官系统顺序安排教学顺序，这是目前教学改革的主要方向［1-2］。实现“以学科为中心”的三段式教学模式，向“以器官系统为中心”综合型课程模式转变，实现由“教师为中心”的填鸭式教学模式向以学生为“中心的自主学习”模式转变［3］。与之相应的实验教学也需要进行模式的转变，以期有效整合教学资源，节约教学时间。

目前以学科为中心的教学模式中，理论课与实验课的内容均存在重复和交叉的现象［4］。例如以心脏为例，生理学开设有心脏正常功能的实验，药理学开设有药物对心脏影响的实验，病理生理学开设有心功能衰竭的实验。这样增加了学生在同一器官系统上的实验课时，浪费了宝贵的教学时间。因此，在内容上和形式上进行调整。改变目前不同学科反复进行同一组织器官实验的现状，将同一器官或系统的多个实验安排在一起完成。在一个学习时段内，让学生对同一器官系统的不同方面进行实验观察。这样实验的内容将十分充实，使学生在短时间对一个器官系统内有深入、全面和直观地认识。这种实验也能让学生认识复杂的机体功能代谢变化，理清因果关系，判别轻重缓急，为临床学习做准备。同时不同器官和系统之间也存在密切的关联，跨器官系统的实验项目能加深学生对知识的理解［5］。在形式上，也需要调整目前的实验教学安排。机能学的实验与形态学、解剖学和生物化学的实验有所不同，在实验时间的连续性上要求较高，在实验过程中存在较多不可控因素。因此在教学安排上要灵活、合理，用相对集中的时间进行同一器官或系统的实验。同时，机能学实验还可与形态学实验进行关联，将同一器官系统的实验放在同一个教学时间段中进行，提高基础医学实验教学的系统性［6-7］。

2 以临床诊断指标为参照

机能实验是通过动物实验复制人体病理过程，并分析功能、代谢变化的发生发展机制。机能实验的大致流程是疾病模型的复制、实验干预、指标观察、结果分析。在这个过程中学生的观察能力和分析问题的能力得到培养。可以说机能学实验教学对临床综合素质培养的先导作用［8］。

我校开展以“临床胜任力为导向”的综合医学教育改革中，基础和临床的老师密切配合共同安排学生早期接触临床，熟悉临床常见诊断指标和临床现象。小组讨论式教学、以临床病例为基础的CBL 教学也早已是机能学常用教学方法之一［9］，因此实验课需要更多的结合临床［10-11］，构建基础与临床相结合的实验教学环境［12］，帮助医学生掌握临床常见指标和现象。整合基础与临床，运用实际的临床改善基础的教与学，提高学生积极性与学习兴趣。

以泌尿功能调节和肾脏功能衰竭为例，传统的实验观察指标包括尿量、尿液镜检、尿蛋白测定、肾脏解剖观察等。这些指标十分简单，不能全面的反应机体功能代谢变化;缺乏当前临床用到的许多反映肾单位功能状况的指标。同时在实验过程中遇到难以解释的问题，也只能猜测。实验中可以加入常见临床症状的指标，如血清钾、血液pH、血清钙磷例子浓度;加入反映肾小球滤过功能的指标，例如、血清尿素氮、血尿酸、血清肌酐(并计算内生肌酐清除率)等;加入反映肾小管重吸收和酸化功能的指标，例如尿渗透压、尿β2微球蛋白、尿氨基酸、尿HCO－3、NH+4、H+、Na+等指标。还可通过血肌酐、尿肌酐、血钠、尿钠等指标计算肾衰指数和钠排泄分数，以帮助判断肾前性或肾性肾衰。这样能帮助学生更全面和直观的认识肾脏功能，加深理论课所学，理解临床指标的诊断意义，为培养临床思维打基础。

3 以先进设备和技术为手段

为配合我校以器官系统为中心的理论课教学改革，就需要引进先进设备和技术手段。虽然先进设备和技术本身并不能提高教学质量，但合理使用先进设备和技术可以保证教学效果、节省实验资源，提高实验教学质量［13］。在进行以器官系统为中心的实验课教学中，需要密切结合临床，选取学生已经熟悉的临床指标。通过观察这些指标和分析这些指标的变化趋势来帮助学生理解理论课知识，建立临床表现与发生机制之间的联系，使其在临床工作能快速推演出病情。受教学经费的限制和成本核算等因素的影响，机能学实验室可购买一些维护成本较低、性能稳定和结果可靠的临床设备，如半自动生化分析仪、血细胞计数仪、血气分析仪等一些临床常用指标的检测设备。

先进设备还能增加设计性实验和开放性实验。这两类实验在开展过程中，一般先向学生介绍机能学实验室的现有仪器设备，告诉学生机能学实验室能做哪些实验。这在一定程度上限制了学生的思维和课题设计，特别是一些创新性思维受到设备的限制。机能实验观察的是机体的功能代谢变化，因此需要添置研究功能代谢变化的设备。如组织器官灌流系统、生理信号采集系统(无线遥测)、循环观察系统、血液动力学测定系统等。另外，上述临床设备也能满足设计性实验和开放性实验的需求，增加实验的系统性和完整性，全方位培养医学生［14］。除了购买机能实验相关的设备外，还可使用科研平台的相关先进设备［15］，以避免重复投资，扩大实验设计的可行性。

虚拟仿真实验技术的发展也能优化机能学实验教学体系。目前基础性、验证性的实验所占学时比例已逐渐减少，但其中还是有许多实验能简单直观的说明生理机能的发生发展过程。这些实验可以通过虚拟实验技术供学生课余学习［16］。部分综合性实验操作复杂，也可让学生先预习;熟悉后再实际动手操作，以提高手术成功率，使学生将更多的时间放在观察和分析指标变化情况［17］。

4 结语

通过模块化新课程体系优化，机能实验教学改革已经起步并取得了初步成效。“机能学实验”课程共开设了25 个实验项目，其中综合性、设计性实验18个，占72%;指导学生开展了探索性实验，引起了同学们极大的兴趣。如:“动脉血压与减压神经放电失血性休克模型的制作及失血性休克的治疗”案例，整合了生理学、生物化学、遗传学、病理学、药理学、病理生理学的内容;学生们在老师的指导下，查阅资料、分组讨论、设计实验步骤、预设实验指标、利用开放性实验平台开展动物实验，整个程序进行的井井有条，极大调动了学生的学习积极性。

通过调整实验教学关键环节，优化实验教学体系的探索和实践给学生带来了更多的自主发展空间，提高了学生科学素养，有利于加强学生继续学习能力、团结合作能力和科研、创新能力的培养，为学生顺利进入临床阶段学习，培养临床思维搭建了有效的桥梁。

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