多元化的机能实验学教学

李金莲，李 娜，董晓青，栾海云

（滨州医学院，山东 烟台 264003）

多元化的机能实验学教学

李金莲，李 娜，董晓青，栾海云*

（滨州医学院，山东 烟台 264003）

近十几年来，各高校针对机能实验学教学进行了一系列的改革和探索，逐步形成了多元化的实验体系和教学方法。在教学的不同阶段采用验证性、综合性或设计性实验体系，恰当应用讲授法、案例分析法、以问题为基础的学习（Problem-based learning，PBL）教学法、虚拟仿真实验教学法等教学方法，使机能实验学更加符合新时期医学教育发展需要。

机能实验学；实验教学；PBL教学法

社会的发展，对医学毕业生提出了更高要求，同时，教育部、卫生部颁发的本科医学教育标准也进行了调整，对医学生自主学习能力、临床思维能力、创新意识、团队协作精神等综合素质提出了明确要求。机能实验学教学是基础医学教育的重要组成部分，为适应新时期医学教育发展需要，近十几年来，各医学院校在机能实验学教学中进行了一系列的改革和探索，改变了原有的单一教学模式，采用多元化的实验体系和教学方法。本文总结了近年来各高校机能实验学教学改革经验，并提出了自己的看法和建议。

1 多层次、多元化的实验体系

1.1 验证性实验

验证性实验教学是机能实验学教学的重要组成部分，以通过观察实验现象验证理论知识为主要教学目标，帮助学生加深对理论知识的理解。验证性实验教学中，学生在教师指导下按照实验讲义按部就班地进行实验，不利于学生创造能力的发挥，也不利于科研思维、临床思维培养。因此，以验证性实验为主的机能实验学教学模式已不适应当代高校人才培养需求。目前，大多数高校降低了验证性实验的比例，只在教学初期开设几个经典的验证性实验项目，如“不同刺激强度和频率对骨骼肌收缩的影响”“神经干动作电位传导速度的测定、神经兴奋不应期的测定”“家兔实验基本操作及常用器械、仪器的使用”等，以增加学生对机能实验学的了解，加强学生实验基础知识积累和基本技能训练，为以后综合性、设计性实验的开展打下基础。

1.2 综合性实验

机能实验学是一门综合性学科，涵盖生理学、病理生理学、药理学知识，非常适合开设综合性实验项目。在机能实验学课程开设之前，各专业实验教学内容存在交叉、重复现象，课程开设后，各高校对相关实验课内容进行了整合，开设了综合性实验项目，既避免了各专业相似实验项目的重复开设和实验技能的重复培养，又实现了各专业实验教学内容的有机结合，使知识更加系统化，有助于培养学生整体思维模式和综合运用知识能力。

如何开设综合性实验项目？在十几年的教学改革中，各高校对综合性实验项目的开设做了大量的尝试，主要是以器官系统为中心进行跨学科的纵向综合，整合生理学、病理生理学、药理学3门学科的实验内容。比如，将生理学的“心血管活动的神经体液调节”、病理生理学的“失血性休克实验”以及药理学的“药物对血压的影响”3个实验整合为“血压综合实验”，在一个实验中体现从正常生理状态到疾病的发病机制再到药物治疗的全过程，使学生能连续、动态地观察疾病发生及治疗时机体的变化，更贴近临床实际，对学生全面认识事物起到了积极作用[1]。再如，将“呼吸运动的影响因素”与“急性呼吸功能不全”进行整合，形成“呼吸综合实验”。本实验室开设的“心电综合实验”将“家兔高钾血症及治疗”与“普萘洛尔抗肾上腺素引起的心律失常”整合在一起，取得了较好的教学效果。此外，还可以进行不同系统的综合，观察不同生理、病理状态下或药物作用时，不同器官系统如何协同发挥作用。例如，贵州医科大学将“呼吸运动调节”“动脉血压的调节”“影响尿生成的因素”三大系统的实验进行整合，将呼吸作为基础监测指标整合在血压和尿生成实验中[2]。另外，延安大学医学院将机能学与形态学实验有机结合在一起，在机能学的缺氧实验中，不仅观察了缺氧时机体的呼吸、循环系统的变化，还对缺氧模型动物的心脏、肝脏、肺脏等主要脏器的形态学变化进行观察，提高了学生对疾病病理过程的全方位认识，是很好的尝试[3]。

1.3 设计性实验

设计性实验也被称作探索性实验，其教学的基本原则就是由学生自行设计并完成实验，其教学过程是以学生独立思考、独立完成实验为主，以教师的讲授和辅导为辅，为学生提供一个可以充分发挥创造能力的平台。多年的教学实践证明，设计性实验为学生充分运用所学知识和技能提供了平台，是培养学生创新思维与科研能力的有力手段，因而成为近年来各高校机能实验学教学改革的重要方面。

设计性实验与其他实验体系相比存在较大的差别，不但教学目标、内容不同，而且教学过程也不同，如何合理组织和实施教学是设计性实验能否成功开展的关键。各高校根据自身情况进行了尝试，设计性实验教学主要包括以下几个环节：（1）讲授科研基本知识；（2）拟定题目，学生自行设计实验方案；（3）撰写开题报告，修改方案；（4）进行实验；（5）撰写论文或答辩。如何让学生转变观念，充分发挥学生的主体作用，使其独立完成实验，是教师在教学过程中面临的主要问题。我校对设计性实验教学进行了一系列尝试，提出了“分层次教学”的教学理念，将设计性实验分3个层次逐步开展，逐渐增加设计性实验的难度，逐步培养学生自主学习能力和科研能力，取得了较好效果[4]。

在机能实验学教学中采用以上3种实验体系，有利于学生扎实掌握理论知识，培养临床思维、创新思维和科研能力，符合新时期医学教育发展需要。

2 多元化的实验教学方法

2.1 讲授法

讲授法是传统教学方法，传统教学中，以教师为主导，教师先讲述实验的基本原理、方法与注意事项，然后指导学生进行实验，最后就实验结果进行分析和总结。传统的实验教学大多采用此教学方法，优点是授课信息量大、效率高、重点突出，对学生深入理解理论知识、掌握基本实验技术具有一定的作用；缺点是学生的主观能动性与创新能力得不到充分发挥，无法提高学生自主学习能力。机能实验学知识繁杂、理论性强且抽象，讲授法仅适用于刚刚接触本课程的学生进行基本技能训练及基础知识学习。

2.2 案例分析法

案例分析法是以与教学内容相关的案例为基础，通过对案例进行分析来帮助学生形成临床思维，激发其主观能动性的一种教学方法。此教学方法在医学理论教学中应用较多，在实验教学中应用相对较少，在机能实验学教学中的应用仅见少数报道。机能实验学是基础课程，教学中师生在动物体上进行实验，大多数学生认为与临床实际相距甚远，因此学习积极性不高。案例分析法能够将机能实验学与临床实际紧密结合，将实验现象与临床病例表现紧密结合，让学生明白每个动物实验结果反映的临床表现，不仅能提高学生学习兴趣，还能为其今后的临床课程学习打下基础。在机能实验中，肺水肿、右心衰、失血性休克、高钾血症、缺氧等实验项目的教学均可应用案例分析法。选择与实验课程教学内容密切相关且贴近临床实际的案例，是采用此教学方法的关键。我校在2011级临床医学专业学生中进行了案例式教学尝试，在教学过程中，围绕给出的案例，设置几个引导性的问题帮助学生进行分析，调查结果表明，此教学方法对提高学生学习兴趣、学习成绩和综合能力均有帮助[5]。

2.3 以问题为基础的学习（Problem-based learning，PBL）教学法

PBL教学法的核心是以问题为基础，学生在教师引导下进行学习的启发式教育教学方法。PBL教学法具有传统教学法无法比拟的优势，学生通过讨论问题、分析问题、解决问题，变被动学习为主动学习，激发学习兴趣，开阔思路，提高分析问题和解决问题能力。与理论课的大班教学不同，实验教学普遍以小班形式进行，非常适合应用PBL教学法。教师先把实验内容告知学生，并提出几个相关问题，学生根据问题查阅资料，分组讨论，然后在教师指导下开展实验。在机能实验学教学中，综合性、设计性实验涉及机体的正常表现、发病机制、临床表现及治疗等方面内容，涵盖生理学、药理学、病理生理学知识，非常适合开展PBL教学。PBL教学法常与案例分析法结合运用，在给学生提供案例的同时，提出几个相关问题，帮助学生进行案例分析。

2.4 虚拟仿真实验教学法

虚拟仿真实验教学法是将计算机模拟技术应用到教学中，通过软件操作模拟实验的整个过程。通过模拟实验操作及实验结果等，给学生留下深刻的直观印象，减轻教师示教的负担。同时，虚拟仿真实验教学法还具有节约经费、实现资源共享、降低实验风险的特点[6]。此教学法主要应用于一些因实验条件限制无法开展的实验项目，通过虚拟仿真实验操作，让学生身临其境，了解更多前沿实验技术，开阔学生视野。因此，虚拟仿真实验教学一般作为实验教学的辅助性教学手段。

2.5 实验室开放

实验室开放是对实验室进行开放式管理，为学生提供相对自由的学习时间和空间，是培养学生创新能力与科研能力的有效手段。在设计性实验教学中就需要采用实验室开放的教学形式，让学生自主安排实验进度，为创新能力的发挥提供良好的实验环境。实验室开放给了学生更多的自由，那么如何加强对学生的管理呢？实验室开放大多安排在晚上或周末，会占用教师和实验技术人员较多的休息时间，如何解决这个问题呢？因此，如何进行有效管理是实验室开放能否顺利进行的关键。根据各院校的经验，主要解决方法如下：（1）制定严格的监管制度和奖罚办法，挑选有责任心的学生负责管理，责任到人；（2）对开放时间和实验内容进行预约登记，由指导教师提前对学生进行仪器使用方法培训；（3）让研究生或高年资学生以勤工俭学方式参与实验室管理和实验指导，减轻教师的工作压力；（4）对教师和实验技术人员进行工作量补贴。

3 结语

无论哪种实验体系和教学方法都有其优势及不足，在机能实验学教学中，根据每个实验项目特点，将多种实验体系和教学方法相结合，才能最大限度地发挥其优势，弥补不足，达到更好的教学效果。通过多元化的机能实验学教学，在传授知识的同时，提高学生自主学习能力，培养科研能力与创新精神，为学生今后的学习和工作打下良好的基础。

[1]陈静，李树清，张颖，等．从血压综合实验看机能实验教学改革[J]．西北医学教育，2008，16（6）：1160-1162．

[2]熊英，张金娟，王岚，等．以综合性实验模式开设医学机能实验课程的探索[J]．卫生职业教育，2016，34（15）：83-84．

[3]杨玲，韩继明，杨加周．医学形态与机能学跨学科的综合性实验探讨[J]．咸宁学院学报，2009，23（5）：446-447．

[4]王巧云，杨静，李金莲，等．机能实验学设计性实验分层次教学的实践与思考[J]．中华医学教育探索杂志，2014，13（6）：611-614．

[5]王巧云，董晓青，杨静，等．以案例为主线的教学在医学机能实验学中的应用[J]．中华医学教育探索杂志，2015，14（3）：272-275．

[6]粱向艳，张璟，邢金良，等．医学机能虚拟实验教学的现状及发展趋势[J]．中华医学教育探索杂志，2016，15（2）：185-188．

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1671-1246（2018）01-0086-02

（*通讯作者：栾海云）