论创新性实验教学中教师引导作用的重要性——以生理科学实验教学为例

王琳琳，厉旭云，梅汝焕，沈岳良，陈莹莹

(浙江大学医学院基础医学系，浙江 杭州 310058)

生理科学实验课程是我校面向五年制本科临床医学生，开设的一门包含综合实验和创新性研究型实验的课程，将传统的验证型实验教学模式转变为以科研课题为核心的自主实验教学模式[1]。该课程以“学生为主体、教师为主导”作为基本原则，使学生初步接触科学研究，了解科研设计和科研具体实施过程，为培养学生的科研创新精神打下良好基础[2]。

一、存在问题

该课程面向五年制临床医学生开设，在第二学年由一位资深教师指导下，以班级为单位，每小组独立设计课题，自主进行创新性实验。此时的本科生对新生事物充满好奇心，但是对于医学研究几乎一无所知、相关专业知识几乎毫无积累、医学实验机能培训还未开展。有些指导老师习惯了验证性实验的教学模式，不重视学生的选题和设计方案，甚至直接给学生一个定好的题目；常常批评和挑错，很少表扬和鼓励，压制了学生的学习兴趣。有些老师则相反，认为老师只要在边上旁观，“放羊”就可以了，不积极地给予辅助和引导，导致学生在实验过程中茫然不知所措，实验过程容易失败。

针对这些 “管的过死”和“管的过宽”的问题，查阅国内外资料和做法，结合近十年来指导“生理科学创新性实验”的经验，认为教师对学生引导的作用十分关键，教师需结合学生特点，与学生积极的互动[3]，正确发挥其重要的引导作用。针对创新性实验教学的各个关键阶段的具体操作，进行了改进和实践。本文基于此进行了思考和总结。

二、教学实践

(一)重视专题讲座，做好选题引导。

1.医学科学研究入门引导。按照教学安排，首先开始创新实验讲座。教师介绍医学科学研究基本知识，包括什么是医学科学研究？科学研究遵循的科研诚信原则有哪些？医学科学研究有哪些分类？科研活动包含哪些内容和步骤？并教授学生一些基本的文献检索和实验数据处理方法，包括国外文献检索(如pubmed网站)、科学实验的分组原则、原始数据记录和分析统计(如GraphPad Prism、IPP、Photoshop软件)等。

2.创新科研思维激发的引导。教师介绍医学科学研究某一领域的背景、国际前沿的发展趋势、基本研究方法等。这一部分内容的选择往往与指导教师自身长期所从事的科学研究积累密不可分。以“认知、学习”为例，教师会先介绍一些临床相关背景，比如老年性痴呆的流行病学、诊断方法、治疗现状；然后再介绍老年性痴呆经典的动物模型、细胞模型、评价方法和指标等；最后从机制研究的角度出发，阐述β-淀粉样蛋白与老年性痴呆发生发展存在密切关系。这种递进式、启发式的引导，不仅让学生们对老年性痴呆这类疾病产生兴趣，激发他们研究这类疾病的欲望；同时也将临床治疗与基础研究结合起来，拓宽了学生的临床思路，初步建立起医学研究兴趣和思维。

3.创新性实验项目选题阶段的引导。首先，引导学生进行“自主选题”。给学生一些关键词，学生根据关键词锁定检索范围，自主查阅文献、独立思考，设计自己感兴趣的、有一定临床意义的、内容较为新颖的实验。随后，指导教师会在一周之内去查阅文献，做好笔记，检验学生设计课题的几个方面的问题： (1)是否具有创新性？是否存在文献检索偏差而导致实验设计重复的现象？(2)科学假说的逻辑性是否合理？是否偏离了设定的关键词范围？(3)是否具有可操作性？

4.开题报告阶段的引导。每个小组被要求阐述自己的研究方案。此时，指导教师就要根据之前文献查阅而获得的一些相关专业知识，指出每组开题报告中存在的关键问题，让学生意识到，各组设计方案中存在的缺陷和实际操作的难易程度。随后，在班长主持下，全班学生投票评选出一个项目来实施。这样既鼓励了学生的主动原创精神，也可把有限的实验经费集中到一个实验中，做到利用最大化。

(二)积极做好准备，引导实验过程。

1.完善项目申报书，在教师集体备课会上进行论证。学生递交的项目申报书，往往存在很多考虑不周的问题。将整个实验过程的细节都梳理到位，特别挑战指导教师的专业水平。在此基础上，教师填写详细的项目申报书递交给课程组，有实验动物、试剂、耗材等，为后续学生实验的成功提供保障。

2.教师引导学生做好各项实验前准备工作。(1)指导学生分解整个实验内容，拆分成多个实验部分，建立相应任务小组。将制定详尽的任务表发布给全班同学，注明每个小组的任务(包括实验准备和实验操作)。全班学生以任务为导向，依据个人兴趣，申领自己参加的实验任务，可以是参加一个，也可以参加多个任务，分头开始实验筹备工作。(2)引导学生完善实验技术方案。指导教师审核要审核学生的技术方案，提醒学生进一步完善。随后，每个任务小组通过PPT汇报形式，向全班介绍本组的实验操作过程，让所有学生对每一部分的实验操作都能清晰明了。

3.教师引导学生顺利开展实验，获得预期的实验结果。按照制定好的实验方案，各小组有条不紊的开始实验操作、数据采集和统计分析。在此过程中，难免有各种状况发生，比如学生药物配制失误、订购的药物消耗过快；药物注射剂量过大，导致小鼠大批死亡等。此时，指导教师就像消防员，随时提供解决问题的方法，时刻注意对学生多鼓励，多表扬，多肯定，避免打击学生的实验积极性。

(三)正确分析实验结果，指导论文写作。

在实验中，尽管已经做到了最充分的准备，但也无法避免实验失误的产生，可能会导致最后的实验结果与科学假说有一定的差距。在学生充满迷惑的时候，首先要引导学生核查纳入统计的数据是否合理、统计检验方法是否正确；其次，启发学生寻找可能存在的其他问题： 有效样本数是否足够？药物浓度是否合理？操作是否严谨等等。科研的魅力就在于未知，创新探索的路上或有大大小小的意外发生，当意外发生时，教师需引导学生从容地解决问题。教师应引导学生学会根据模板文章，自己进行科研论文的撰写。及时与学生互动，提醒学生、帮助学生克服论文写作畏难心理。

三、实践成效

创新性性实验教学的目的是使医学本科学生有一个完整做医学科学研究的经历，使学生在本科阶段得到创新性科学研究的锻炼，培养其创新的兴趣和科研的能力。为了解教学实践措施的效果，通过问卷调查获取学生的反馈，比较了在教学实践实施前后(2个班级60人)的反馈信息。

认为生理科学创新性实验教学质量优秀的学生人数从(92.9±0.6)%上升到(97.7±0.2)%；认为自主立题程度高的学生人数从(75.3±0.1)%上升到了(95.6±0.2)%；认为自主研究程度高的学生人数从学生人数从(88.3±0.7)%上升到了(97.7±0.4)%；认为增加了对科研的兴趣的学生人数从(90±0.1)%上升到了(95.5±0.5)%的学生；认为提高了研究能力和创新能力的学生人数从(91.3±0.7)%上升到了(97.7±0.1)%的。学生认为生理科学创新性实验“是理论与实践的融会贯通，思想与创新的启蒙孕育，一场身与心的历练”，“我们学到的操作和知识可能有限，但在这过程中培养出来的信心、团队合作意识、科研思维、实践动手能力等等，会带给我们很多的提升，将伴随着我们走向未来的工作与科研”。另一方面，作者带教班级的学生连续参加了第四届(2016)和第五届(2018)全国大学生基础医学创新论坛暨实验设计大赛，获得了二等奖和优胜奖的好成绩。

四、小 结

总之，倡导以学生为主体的创新性实验教学，需要教师发挥好引导作用，才能保证实验的顺利进行。指导教师要科学引导学生尽可能从不同角度进行思考，引导学生树立严谨、求实的科学精神，引导学生在创新性实验中自主学习、自主实验过程。与此同时，作为指导教师应不断努力增加自身的专业知识储备，提高自身科研素质，努力成为具有创新观念、创新能力的创新型教师，从而培养出有创新能力、有竞争力的优秀人才。