基于多元化实验平台建设的机能学教学模式改革与实践

2019-01-09孙艺平宫德正刘克敏

实验技术与管理 2018年12期

徐静, 孙艺平, 宫德正, 刘克敏, 朱亮, 徐红

(大连医科大学国家级基础实验教学示范中心, 辽宁大连 116044)

机能实验学是医学实验教学体系重要的组成部分,是基础医学与临床医学衔接的桥梁课程[1-2]。目前国内医学院校学生普遍存在实践能力不强、创新意识较弱等现象[3],其主要原因之一是实验教学模式未能适应人才培养的要求。传统的“教师+教材+学生”的实验教学模式已不能满足对不同层次学生培养的要求。通过对机能实验学课程的优化设计与实施,构建理想的实验教学平台,能有效推动医学实验教学管理与教学方法改革,使高等医学教育更好地体现人才培养的质量要求[4]。

随着我国医学教育改革的深入,结合学校实际,实验教学中心10年来不断总结经验,“以学生为本,以能力培养为核心”,建立大学生创新实验基地及人体实验室、虚拟实验平台、自主学习平台、移动学习平台,构建了集教学科研为一体的多元化、多功能实验平台。将平台建设与教学模式改革有机结合,设置层层递进、不断提高的实验课程模式,同时将实验课程设置与学生能力培养紧密结合,对医学生实践动手能力、创新能力、自主学习能力的培养均起到了良好的促进作用。

1 机能学实验平台建设

1.1 依托国家级实验教学示范中心,构建大学生创新实践基地及人体实验室

2009年基础实验中心被评为省级实验教学示范中心[5],2013年被评为国家级实验教学示范中心(简称基础实验中心)。2013年5月大学生创新实践基地依托基础实验中心启动,并申请获得中央财政支持辽宁省地方高校发展专项拨款,以此建立了大学生创新实践基地、人体实验室等实验平台。

(1) 大学生创新实践基地。建立了面向不同学生、具有不同功能的实验室,如整体器官功能室、细胞培养室、生化分子实验室等,以强化学生实践能力、创新能力培养为核心,使之成为组织与引导学生开展自主学习、科学研究与设计创新的重要教学场所(见图1)。

图1 大学生创新实践基地

(2) 人体实验室。随着国内实验教学与国际的逐步接轨,将逐步减少动物实验的数量,而提高人体实验的比例,机能实验室建立2个人体实验室并开展相关人体实验项目。这不仅有利于减少实验动物经费,而且可以有效地把人体实验结合起来,与后期临床实践形成更紧密的关系(见图2)。

图2 人体实验项目

1.2 建立“机能学实验虚拟仿真实验教学中心”,构建虚拟实验平台

立足于学校“省级基础医学虚拟仿真实验教学中心”,建立“机能学实验虚拟仿真实验教学平台”,选择真实实验平台无法开展或高危险的实验,以及成本高、资源消耗大、污染严重的实验等[6-7]。虚拟仿真实现模拟实验操作过程配置高清的实验视频,学生可以自主探索实验结果,进行虚拟仿真的模拟考试、在网上提交实验报告等(见图3)。

1.3 建立精品网络课程,构建自主学习平台

(1) 利用“辽宁省精品课”平台,满足学生个性化学习需求。2009年机能实验学获批“辽宁省精品课”,该课程将教学大纲、授课教案、习题、实验指导、参考文献、课件等上网,选出资深教师的教学录像上传,把教师与多媒体的优势结合起来，夯实教学内容,满足学生个性化学习的需求,同时有利于教师之间的交流与借鉴[8]。目前访问量已达到64 194人次(见图4)。

(2) 利用“辽宁省精品资源共享课”平台,实施“线上线下”混合教学模式及“翻转课堂”。2015年机能实验学获批为“辽宁省精品资源共享课”(图5)。相比传统课堂授课,网络教学平台使教师、学生不受时间、地点限制,共享最优秀的教学资源。实施了“线上线下”混合教学模式[9],开展“翻转课堂”,在引导学生高效自主学习的同时大幅度提高了实验成功率。

1.4 建立“大医机能学”微信公众号,构建师生互动的移动学习平台

2017年“大医机能学”微信公众号正式推出课程应用,与传统学习模式的最大差异性在于学生可以在任何时间、地点通过网络实现实时双向交流,构建师生互动的移动学习平台[10]。移动学习具有方便、快捷的特点(见图6)。微信平台可以帮助引导学生高效地自主学习,实现学生与教师之间的有效沟通。目前已有600多人关注。

图3 机能学虚拟仿真实验中心

图4 辽宁省精品课网站

图5 辽宁省精品资源共享课程

图6 “大医机能学”微信公众号

2 实验教学模式的改革与完善

将实验平台建设与教学模式改革有机结合,以学生为本,以能力培养为核心,设置层层递进、不断提高的实验课程模式：基础性→综合性→设计性→探索创新性→双语教学→翻转课堂。

2.1 完善传统教学内容

(1) 完善人体实验内容。为更贴近临床、减少动物使用,于2017年改革人体实验,去掉检测手段落后的人体血型检测,完善人体动脉血压的测定,增加体位、温度等因素对动脉血压的影响,增设与临床联系紧密的心血管系统机能评价、握力的测定与评价及人体肌电图的描记等项目。拓展了学生的知识面,也明显提高了学生的学习兴趣。

(2) 开展系统整合实验。为满足学校“卓越医生教育培养计划”教学改革,突出系统整合课程的实际需求,在着重基本实验技能培养的基础之上,将传统实验课程改革为“以器官系统为中心”的整合实验课程,打破传统实验教学依附于相应学科理论教学的单一模式,从教学内容到课程设置等进行全方位的调整,增加了内分泌系统实验。这一贴近临床和理论联系实际的实验模式,提高了学生全面分析、解决问题的能力以及协作、互助的团队精神。

2.2 增加设计、创新性实验

针对医学生中普遍存在的实践能力不强、创新意识较弱等现象,增加了设计性、探索创新性实验的学习,鼓励学生充分发挥自己的创新思维能力,敢于提出创新观点和理念,学生在经历了查阅文献、设计课题、提出实验方法、分析预期结果、开题报告、提交实验设计报告等一系列过程后,科研思维和创新意识都得到极大的提升[11]。

(1) 设计性实验。是学生以所学知识为基础,对以往学过和做过的实验提出问题,加以补充,理解实验设计的过程并完成实验设计。在长学制学生中增加了设计性实验内容。

(2) 探索创新性实验。是在借助前人的工作经验的基础上,对未知因素进行大胆设计,进行探索的一种研究式学习方式。向全校大学生开展创新实验开放各类教学平台，以各种创新竞赛为契机,动员和鼓励那些成绩优异、有创新意识的学生积极参与。截至目前学生发表论文9篇,指导学生获奖6项。

2.3 开展双语教学

为了提高学生对医学专业英语的学习兴趣,加强阅读专业英文文献和书写英文论文的能力。在七年制临床医学中开展双语教学,根据我校学生实际,采用分层梯度教学法,在对具体知识点讲解时,内容简单、易懂的全英文讲解；当出现内容复杂、知识点深奥的语句、概念时,首先进行英语讲解分析,然后利用汉语补充说明,力争让每一位学生都能理解好知识内容。

2.4 开展师生角色互换的“翻转课堂”,构建“线上线下混合型”教学模式

基于省级精品共享课平台,在5+3临床医学专业采用了翻转课堂教学模式[12],学生课前在网上完成实验相关知识的学习,由原来的“教师授课”变为“学生授课”,接下来参与交流讨论并获得教师的指导,从而留给学生更多的时间进行动手操作实验,有效解决了原来学生实验时间不足的问题。另外,学生通过课前准备PPT的过程,将实验操作过程做了很好的预习,相较于传统的直接在课堂听教师灌输的学习模式,更有利于对实验的掌握和有效完成实验,解决了以往学生不预习直接进行实验导致失败的问题,大幅度提高了实验的成功率。

3 实验平台建设与教学改革成效

实验教学中心10年来申请相关省级教改课题9项,多项教学方法的改革都已经在学生中探索成功并得到教务处的肯定并得以推广。相关成果已发表教学论文36篇；学生发表论文9篇,指导学生获国家级及省级奖6项；出版适用于不同专业的教材3部、内部讲义2部。在2017年举办的第七届机能实验教学骨干教师培训班上,教学改革经验分享得到与会专家与国内同行的赞扬和好评。获得辽宁省高等教育学会优秀学术成果及辽宁省教育评价协会优秀学术成果7项,辽宁省第二十届教育教学信息化大赛高等教育组精品开放课程优秀奖,2018年辽宁省普通高等教育本科教学成果奖三等奖。逐步建立了具有特色的机能学实验教学模式。