机能学科研设计性实验的教学组织与实践

2016-08-15杨静

卫生职业教育 2016年16期

关键词：实验设计机能实验教学

杨静

（滨州医学院，山东烟台 264003）

机能学科研设计性实验的教学组织与实践

杨静

（滨州医学院，山东烟台 264003）

科研设计性实验是学生获取科学知识的基本途径，能够使学生及时学习科技发展的前沿信息，学习新方法，发现新问题。在机能学实验教学中开展科研设计性实验，分析开展科研设计性实验存在的问题。

机能学；科研设计性实验；教学组织

科研设计性实验又称探索性实验，是指采用科学逻辑的思维并配合一定实验方法和技术，对拟定研究的问题进行一种有明确目的的探索性研究［1］。科研设计性实验以其在教学中呈现的创新性、主体能动性和探索性特色，在培养学生创新能力、科研能力和实践能力等方面有重要作用［2］，已成为各高校开展创新性教育的有力手段。机能实验学是基础医学教育的重点课程，具有多学科交叉融合的特点和较强的实践性，在该课程中开展科研设计性实验具有十分重要的意义。近年来，许多医学院校就

如何在机能学实验教学中开展科研设计性实验做了有益的尝试，取得了一定的成绩，但在教学过程中也发现了一些问题。我们针对教学过程中存在的问题进行了分析，并实施了一系列改进措施。本文对滨州医学院临床医学专业2012级的本科生在机能学实验教学中组织开展科研设计性实验教学，并对其教学效果进行评价，结果如下。

1　对象与方法

1.1研究对象

选择滨州医学院2012级五年制临床医学专业5、6班共139名学生为科研设计性实验教学的研究对象。

1.2科研设计性实验教学的组织实施

1.2.1科研设计性实验的教学组织科研能力和创新能力的培养是一个循序渐进的过程，因为学生从未接触过科研，对他们来说科研是新鲜事物，学生从了解科研、在教师指导下完成科研、再到独立进行科研，需要逐步完成［3］。所以，科研设计性实验教学应遵循“循序渐进”的原则。我校按照这一原则，将设计性实验教学分为以下3个阶段进行。

第一阶段：举办科研基本知识讲座。在本阶段中集中讲授科研的基本知识，主要介绍：（1）文献资料的收集途径；（2）如何选题；（3）科研实验的设计；（4）科研实验的实施；（5）实验结果的整理及分析；（6）撰写论文。在此基础上，给出拟定好格式的开题报告及填写注意事项，让学生查阅文献，写开题报告，为后期的论文写作及科研设计性实验的顺利实施奠定基础［4］。

第二阶段：较简单的实验设计。此阶段可选择与学生书本知识联系较为密切的题目，并对实验设计加以指导和提示。如我校开展的“药物对家兔瞳孔的作用”实验，是将原本的验证性实验转变为设计性实验，让学生根据给定的已知实验条件，自己设计实验方案并实施，通过观察不同药物对瞳孔的影响，从而对药物进行辨别。为了设计出成功的实验方案，学生查阅了大量资料，不仅培养了其解决问题的能力，而且加深了对书本知识的理解和掌握。通过此阶段训练，初步培养了学生的科研理念，提高了对设计性实验的兴趣［5］。

第三阶段：命题式实验设计。即拟定好实验题目，明确研究目的，由学生设计并完成实验。此阶段可增加实验的复杂性和难度，扩大研究范围，涉及的研究领域与学生书本知识联系较少，而且要保证研究的新颖性。整个教学过程中减少提示性指导，充分激发学生的主观能动性。在此阶段对2012级五年制临床医学专业学生拟定的实验题目是“灰树花多糖对家兔胸主动脉的影响”，学生刚拿到这一题目时不明白该如何下手，但通过查阅文献逐渐掌握了本研究的意义和主要研究方法，并设计出实验方案，通过多次预实验和改进实验方法，最终得到了较好的结果，形成了完整的知识框架。知识框架构建的基本流程见图1。

图1　知识框架构建的基本流程

另外，在3个阶段的科研设计性实验教学结束后，学生可根据自己的兴趣自行选题进行实验设计，由指导教师对其合理性和可行性进行评价，选取优秀的课题设计参加学校的大学生科技创新项目申报。通过建设创新素质教育平台，能够充分提高学生的创新能力，发现有潜力的科研小组。

1.2.2科研设计性实验的教学过程科研设计性实验的教学模式是以讲授、讨论、实践结合的方式进行，以学生独立实践为主，教师指导为辅。每一个实验项目的教学过程为：设计实验—开题—讨论设计方案—总结设计方案—实验操作—处理实验数据—撰写论文。

1.2.3将实验准备工作纳入学生学习的内容在传统的实验教学中，都是由教师把实验用品准备好，学生只进行实验操作。在科研设计性实验教学中，将实验准备也列为学生学习的内容之一，让学生在教师的指导下按照自己设计的方案准备实验用品。这样既能减轻教师实验准备工作的负担，又能使学生掌握试剂的配制、仪器的调试安装等知识，增强了学生的动手能力。

1.3问卷调查

为了对该门课程的教学效果进行评价，采用自行设计的调查问卷，以无记名的方式进行。对参加科研设计性实验教学的2012级五年制临床医学专业5、6班共139名学生进行问卷调查。

2　结果

向参与科研设计性实验的学生发放调查问卷139份，回收有效问卷139份，有效问卷回收率100%。调查问卷共有13项内容，调查结果见表1。

从表1可以看出，总体而言，学生对开展机能学科研设计性实验的评价是积极的。其中100%的学生认为有必要开设科研设计性实验，89%的学生对机能学科研设计性实验感兴趣，90%的学生对机能学科研设计性实验内容比较满意，97%的学生认为机能学科研设计性实验对动手能力的提高有帮助，94%的学生认为机能学科研设计性实验对今后专业的学习很有帮助，94%的学生想做第三阶段自命题式设计性实验，学生对本次开设机能学科研设计性实验的总体满意率达到90%。总之，开展科研设计性实验可激发学生学习的积极性，培养学生的创新能力，起到提高教学质量与深化教学改革的作用。

3　讨论

针对学生在机能学科研设计性实验实施过程中出现的问题以及问卷调查的结果，我们应做好以下几方面的工作。

3.1加强实验室管理

由于各实验小组设计方案中所需的仪器、试剂、材料、实验动物等不相同，且实验学生人数较多，所需场地、实验物品繁多，对实验室的管理提出了新的要求，为此我们制定了实验室安全卫生制度、实验器械借用制度，规范了药品、试剂的放置和使用，定期检查和调试实验室的仪器设备，值班人员在每次实验结束后及时检查各个实验室的卫生、安全及仪器、试剂的放置等情况，给予打分并公示，以督促学生自觉遵守上述制度。

3.2鼓励学生开展自命题式科研设计性实验

开展科研设计性实验的目的是在实践教学中培养和提高学生的科研思维能力、创新意识和综合实践能力，进行自命题式科研设计性实验，学生可以选择自己感兴趣的题目进行研究和实验设计，充分调动学生学习的积极性和自觉性，最终达到培养高素质人才和提高教学质量的目标。同时，调查结果也显示，94%的学生想做第三阶段自命题式科研设计性实验。对此，我们鼓励和指导一些积极性较高的学生开展自命题式科研设计性实验，对于一些较好的设计方案给予肯定，选择2～3个创新性较强、在实验室现有条件下能够完成的设计方案，协助学生在课余时间完成。

3.3提高教师自身素质

由于实验设计方案的多样性，不同的学生可以用不同的方法和途径达到相同的实验目的，这就对指导教师提出了更高的要求。教师不仅需要熟练掌握机能学实验内容和实验技术，还必须具备能对课程知识有机融合运用的能力，随时了解相关学科的最新研究动向，这样才能对学生设计方案的科学性和创新性有一个正确的判断，才能对实验设计的背景知识及实验过程中可能出现的问题有充分的准备。科研设计性实验的开展同时要求教师不断更新教学思想及理念，转变教学方式。为此，我实验室经常邀请教学经验丰富和实验技术好的教师对新上岗的教师进行培训，逐步培养一批高素质的实验教师，同时，每周举行一次集体备课，大家相互取长补短、交流经验，对教学中遇到的问题及时讨论解决。

3.4完善设计性实验的考核体系

构建一个完整合理的考核体系，不仅能反映出该门课程的教学效果，而且还能起到激发学生学习主动性和积极性的作用。然而现有的评价体系主要注重理论和实验操作能力，忽视了学生在平时学习中的表现。新的考核体系应该从实验设计质量、实验操作、实验论文质量、开题答辩及回答问题者的表现等各个方面进行考核，并与期末总评成绩挂钩。

3.5合理安排实验学时

开设科研设计性实验课，学生不仅在实验课上需要付出更多的劳动，而且有的实验（如氨在肝性脑病中的作用和药物对离体血管条的作用及机制研究）在预定的学时内大多数学生基本无法完成，只能在下课后继续完成。另外，查阅资料和进行实验设计也需要花费大量的时间和精力，在大三学生课程较多的情况下，这必然会加重学生的负担，从而影响学生学习的积极性。对此，我们建议：在充分认识到开展科研设计性实验重要性的前提下，减少验证性和重复性的实验，将学时合理划分到综合性实验和科研设计性实验中去，适当减少科研设计性实验的总数，保证科研设计性实验有充足的时间实施，从而提高设计性实验的质量和效果。

综上所述，开展科研设计性实验是培养大学生创新意识和综合能力的有效手段，提高了教学质量和教学效果，也促进了教师自身素质的提高，但如何有效组织科研设计性实验的实施还需要不断去实践和探索，以进一步完善教学改革。