设计探索性教学实验在病理生理学教学中的应用

项冰倩++郝卯林++许益笑++邱晓晓++郑绿珍++王万铁

摘要：设计探索性实验通过让学生自己查阅文献资料然后设计实验方案到独立完成实验，最后撰写论文。不仅保证了学生在实验过程中的主体地位，调动学习热情，培养创新意识和科研素质，还能够提高学生实验操作技能，加深对理论知识的理解和掌握，增强分析问题和解决问题的综合能力。

关键词：设计探索性实验；病理生理学；实验教学

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）16-0090-02

病理生理学实验教学是病理生理学教学中的一个重要组成部分，但传统的病理生理学实验课，只是学生按照教材设定好的方案去完成，使学生这个求知的主体长期处于被动服从地位，忽视学生的创造性思维，这对开发学生智力、培养学生综合分析能力和创新意识十分不利。因此改革实验教学，培养学生的科研思维及创新能力，是病理生理学教学改革的重要课题之一[1]。我们教研室对实验教学进行改革，全面开展设计性实验，已初显成效。

一、开展设计探索性实验的必要性

设计性实验主要考查学生是否理解实验原理，是否具有灵活运用实验知识以及在不同情况下迁移知识的能力，这些对学生综合分析和解决问题的能力要求都较高，很好地解决了传统实验模式弊端，发挥了设计性实验的优势。

1.传统实验教学模式的弊端。长期以来，受实验条件的限制，病理生理学实验教学一直承袭传统教学模式，大部分实验以验证性实验为主。这种实验形式既影响了学生对已学知识的掌握和巩固，又影响了学生的实验操作技能、独立思考问题和解决问题等综合能力的培养。使学生这个求知的主体始终处于被动服从地位，忽视了学生的积极参与作用。

2.开展设计性实验的优势。设计性实验即学生在老师的指导下，根据自己掌握的专业知识设计实验方案、准备并完成实验、结合病理生理学理论分析实验结果最后撰写小论文。设计性实验具有以下几方面的优势：①促进实验学习，使学生更系统地理解理论知识。②提高学生动手能力和创新意识。③激发学生求知欲和学习热情，增强学生分析和解决问题的综合能力。④促进教师不断加强学习，不断提高自身理论水平、技术能力。[2]

二、开展设计探索性实验的基本思路

病理生理学实验是一门复杂的实践性很强的学科，具体表现为实验基本原理和基本技能的掌握、实验仪器的使用、数据的检测和统计分析等。因此，要开展涵盖知识面广、实验技能多、目标明确、成本又较低的设计性实验，有相当大的难度。根据多年的教学和科研经验，结合我校病理生理学和机能实验学特点，在本科临床专业实施设计性实验的教学方式。我们有机结合理论知识的教学，将整个病理生理学教学分为三个阶段。第一阶段：运用PBL（problem based-leaning）模式进行病理生理学的理论教学。第二阶段：查阅资料，提出实验项目和方案。第三阶段：实验室试验并对试验结果总结分析，最后撰写小论文。整个过程在老师的指导下，由学生自主参与实验设计、具体操作、结果分析和论文完成。目的是使学生在综合运用知识过程中，发现问题、分析问题、解决问题，从而达到自我获取知识的效果。

三、开展设计探索性实验的实施过程和具体方法

在病理生理学中开展设计性实验具有很大的特殊性，对理论和实验的教学实施和教学方式均需要做出相应的改变。我们要求每班学生自行以组为单位（每组6-8人），查阅文献，自找题目。由于实验涉及面广，我们改变了旧的实验教学方式，有机结合理论课教学方式，采用三个阶段进行教学。

1.第一阶段：PBL模式的理论教学。运用以PBL理论教学模式为主结合学生自学、讨论等方法进行理论教学。在每学年的第一学期进行理论教学，每节课之前老师会结合一个案例讲解理论知识。最后以小组为单位自主分析案例。每一章结束后，老师会讲述这章相关内容的研究现状和研究前景，给学生提供思路和方向，供学生在课后查阅文献资料以便深入了解，为下学期的设计性实验教学做铺垫。

2.第二阶段：探索性实验项目的提出和实施方案的确立。第一学期末，老师会选定几个课题大方向，学生在此基础上独立查阅文献确定要做的实验，并制定实验方案。在假期前老师会对学生进行培训和辅导[3]。学生在老师的指导下提出实验项目，完成实验方案。在第二学期初将举行一个开题报告。每个小组负责人上交完整的实验方案。在教研室做开题报告，指导老师根据实验方案的可行性对方案进行完善和修正，在尊重学生思路和实验要求的前提下，确定实验方案。

3.第三阶段：实验室实验、结果分析、论文撰写。第三阶段即具体实验实施过程，将在每学年的第二学期完成。实验分为前中后三个时期。①前期：开展验证性实验，让学生掌握基本操作。②中期：开展综合性实验，让学生运用病理生理学理论知识解释种种现象。③后期：小组开展各自的设计性实验。

四、设计探索性实验的教学反馈和效果分析

为了检验我们开展设计探索性实验的效果，对09级临床专业378学生进行问卷调查，收回问卷373份，有效问卷368份。调查结果显示88.3%的学生认为有必要开展（35.3%认为很有必要）。85.3%的学生认为设计性实验对培养学生综合技能有明显作用（41.6%认为很有作用）。79.6%的学生认为设计性实验提高了学生对病理生理学的学习兴趣（36.1%认为有明显提高）。76.0%的同学认为设计性实验有所提高学生对病理生理学知识的掌握程度（32.3%认为有明显提高）。从统计结果得出，学生对开展设计性实验有很大的兴趣，认为通过设计性实验可以扩展知识面，提高分析、解決问题、团队协作、论文书写及实验操作等能力，使他们受益匪浅。此外，设计性实验也促进教师不断学习，不断更新知识结构和提高教学质量。

五、设计性实验教学问题及对策

经过设计性实验教学的开展，我们在教学实施中发现一些问题，并商讨解决对策。

1.设计性实验的开展问题。设计性实验是建立在学生现有的理论及实验操作的基础上，稍有差错就会出现实验结果不理想或无法开展。因此我们提出以下解决措施：第一，选的课题要有一定研究基础。第二，实验前完善实验方案。第三，选择有丰富科研和教学经验的老师为学生开展知识和技能的培训，确保实验顺利开展。此外我们还将建立局域网络交流平台，贯穿实验教学的全过程。

2.设计性实验教学模式师资问题。设计性实验教学，对教师的教学水平提出更高要求。学生在实验中会提出各种问题，作为指导老师，需要不断学习新知识，拓宽知识面以应对实验中出现的问题。为此，我们将教研室具有丰富教学和科研经验的资深教师及优秀研究生组成实验教学队伍，确保设计性实验顺利实施。

3.设计性实验开展的时间问题。开展设计性实验从准备到完成要花费学生大量时间。为此，我们把理论和实验教学结合，在讲授理论的同时铺垫了相关知识的背景和研究前景，提出研究大方向供学生参考。

4.设计性实验开展中学生积极性问题。实验前期准备需要花费较大时间和精力，加上实验操作相对复杂，会出现各种问题。为此，教研室在实验的每个重要环节对学生进行相关的培训和辅导，并鼓励教师运用多媒体、影像视频技术等展现一些相关案例，通过案例为同学解疑排难，并现场根据实验内容为学生解决一些实际问题。

参考文献：

[1]曹博，曹德品，杨志文，等.理论与实验整合授课在组织学与胚胎学教学中的应用[J].中华医学教育杂志，2016，36（3）：405-407.

[2]沈力.生物化学设计性实验教学的探索与实践[J].现代医药卫生，2016，32（3）：466-467.

[3]封利君，王方连.设计性实验在实验教学中的地位和作用[J].山东工业技术，2015，（24）：50-51.