學(xué)生自主選擇生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革
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摘要：傳統(tǒng)的生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，通常由教學(xué)大綱規(guī)定項(xiàng)目內(nèi)容，教師提前準(zhǔn)備，學(xué)生在課堂完成。為了充分調(diào)動學(xué)生的主動性和積極性，近年來我們在生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中開展了學(xué)生自主選擇實(shí)驗(yàn)，并作為課程考核的主要手段，取得了良好的教學(xué)效果。本文對此作出詳細(xì)總結(jié)。
關(guān)鍵詞：生理學(xué)實(shí)驗(yàn)；教學(xué)改革；學(xué)生自主選擇實(shí)驗(yàn)
1生理學(xué)自主選擇實(shí)驗(yàn)的意義
生理學(xué)實(shí)驗(yàn)是基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)的主干課程之一，它不僅可加深學(xué)生對人體正常功能的理解，更是培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)操作能力的重要渠道。傳統(tǒng)的教學(xué)體系中，生理學(xué)實(shí)驗(yàn)課依附于理論課，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目固定，有利于幫助學(xué)生鞏固和理解理論知識，然而由于教學(xué)過程中學(xué)生處于“被動接受”狀態(tài)，缺乏自由空間，學(xué)生興趣被限制，不利于自主能力的培養(yǎng)。所謂自主學(xué)習(xí)，就是學(xué)生作為教學(xué)主體，獨(dú)立地選擇、分析、探索、實(shí)踐、質(zhì)疑和創(chuàng)造，從而獲得知識和技能的過程。自主學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)學(xué)生強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)動機(jī)和濃厚的學(xué)習(xí)興趣，并進(jìn)而進(jìn)行能動而不是被動的學(xué)習(xí)。未來的醫(yī)學(xué)人才，不僅要有系統(tǒng)的知識和扎實(shí)的技能，還應(yīng)當(dāng)有自主學(xué)習(xí)的能力。自主能力必須在學(xué)生自己選擇、從成功或誤判中積累經(jīng)驗(yàn)而形成，無法靠被動接受而獲得。創(chuàng)新能力是更高層次的能力，培養(yǎng)創(chuàng)新能力的前提是培養(yǎng)自主能力。近年來，從國家、省市到各高校，都在廣泛開展大學(xué)生創(chuàng)新科研項(xiàng)目。然而，大學(xué)生在參加科研實(shí)踐之前，首先需要培養(yǎng)自主能力。以學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)為核心的教學(xué)改革，結(jié)合學(xué)生能力發(fā)展需求與實(shí)驗(yàn)室教學(xué)條件，在方法和技能規(guī)范性教學(xué)的基礎(chǔ)上，為學(xué)生提供自主選擇實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，再進(jìn)一步，探究問題、創(chuàng)新實(shí)踐，有利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，符合培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的需要。
2學(xué)生自主選擇實(shí)驗(yàn)的實(shí)施過程
自主實(shí)驗(yàn)的實(shí)施經(jīng)過準(zhǔn)備、執(zhí)行和評價三個階段。
2.1準(zhǔn)備階段首次課即告知學(xué)生：課程期末考核方式為自主設(shè)計實(shí)驗(yàn)或自主選做實(shí)驗(yàn)，在平時的每一次實(shí)驗(yàn)課堂上都針對實(shí)驗(yàn)設(shè)計、原理、操作、結(jié)果等各步驟作分析，潛移默化地培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和實(shí)踐的素質(zhì)。為了引導(dǎo)學(xué)生做出合適的選擇，教師提前公布供選擇實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目范圍、評價標(biāo)準(zhǔn)和要求，以及對自主設(shè)計實(shí)驗(yàn)的激勵機(jī)制，對于自主設(shè)計實(shí)驗(yàn)的學(xué)生小組進(jìn)行培訓(xùn)。學(xué)生于實(shí)驗(yàn)提前1~2周提交“自主性實(shí)驗(yàn)預(yù)約表”。實(shí)驗(yàn)前專門開放實(shí)驗(yàn)室，討論實(shí)驗(yàn)可行性、學(xué)習(xí)儀器設(shè)備的使用方法、預(yù)處理實(shí)驗(yàn)動物、“操作”虛擬實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)觀摩等。對于自主設(shè)計實(shí)驗(yàn)還專門進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計培訓(xùn)和實(shí)驗(yàn)方案討論。
2.2執(zhí)行階段自主實(shí)驗(yàn)在最后一次課堂上完成。由于學(xué)生已經(jīng)為實(shí)驗(yàn)做了充分的準(zhǔn)備，教師不再進(jìn)行講解或演示。實(shí)驗(yàn)開始后，教師巡視課堂，處理實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的各種意外狀況。一般要求學(xué)生在3小時內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)，到規(guī)定時間后，對學(xué)生完成情況進(jìn)行考核，根據(jù)各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)過程和完成情況，以及每一位學(xué)生的表現(xiàn)進(jìn)行評價，實(shí)驗(yàn)完成后驗(yàn)收實(shí)驗(yàn)結(jié)果、提問并填寫“自主性實(shí)驗(yàn)考查記錄表”。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后一周內(nèi)收集實(shí)驗(yàn)報告并評閱。
2.3評價階段自主選擇實(shí)驗(yàn)考核，在課程總成績中占40%，包括課堂考查、實(shí)驗(yàn)報告考查兩部分。課堂考查對不同難度的自主選擇實(shí)驗(yàn)進(jìn)行區(qū)分，根據(jù)實(shí)驗(yàn)動物、實(shí)驗(yàn)方法、儀器設(shè)備復(fù)雜程度等，對較高操作難度的實(shí)驗(yàn)給予加分（Χ難度系數(shù)1.1~1.3），自主設(shè)計實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目在不同難度的基礎(chǔ)上進(jìn)一步給予加分激勵；而對過于簡單的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目給予適當(dāng)減分（Χ難度系數(shù)0.8~0.9）。實(shí)驗(yàn)報告的考查與平時實(shí)驗(yàn)報告有所不同，平時的實(shí)驗(yàn)報告主要側(cè)重實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析，自主實(shí)驗(yàn)報告則全面要求實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、?zhǔn)備、方法、結(jié)果、分析、體會等各方面。
3學(xué)生自主選擇實(shí)驗(yàn)的效果
根據(jù)調(diào)查統(tǒng)計，生理學(xué)自主選擇實(shí)驗(yàn)受到大多數(shù)學(xué)生的歡迎，多數(shù)學(xué)生需要3至10個小時完成自主選擇實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備；學(xué)生們認(rèn)為自主選擇實(shí)驗(yàn)有利于提高學(xué)生的動手操作能力、處理緊急狀況的能力、團(tuán)隊合作能力和對理論知識的理解；生理學(xué)自主選擇實(shí)驗(yàn)提高了學(xué)生對大學(xué)生科研的興趣，超過四分之三的學(xué)生參加或想?yún)⒓哟髮W(xué)生科研，可見生理學(xué)自主選擇實(shí)驗(yàn)有助于大學(xué)生科研。絕大多數(shù)學(xué)生希望后續(xù)課程也有自主選擇實(shí)驗(yàn)的機(jī)會，如果再有機(jī)會，近半數(shù)學(xué)生希望把這次的項(xiàng)目做得更完美，有半數(shù)左右的學(xué)生希望選擇更有挑戰(zhàn)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目或自主設(shè)計實(shí)驗(yàn)。另據(jù)統(tǒng)計，在過去幾年里，約有10%的學(xué)生已經(jīng)在生理學(xué)自主選擇實(shí)驗(yàn)中自主設(shè)計并完成了實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，可以看作是這些學(xué)生在創(chuàng)新訓(xùn)練中的第一次嘗試，這些學(xué)生大都在后來作為負(fù)責(zé)人或骨干承擔(dān)了各級大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計劃項(xiàng)目，并取得了一定成果。
4體會與思考
近年來，隨著高等教育教學(xué)改革的深入，不少高校都在開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的改革。醫(yī)學(xué)院校也提倡旨在培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新能力的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革。設(shè)計性、研究性實(shí)驗(yàn)非常有利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，但是對學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)、綜合分析能力等往往有較高要求，因而更適合高年級、專業(yè)綜合類實(shí)驗(yàn)，如藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)、病理生理學(xué)實(shí)驗(yàn)，而在低年級、基礎(chǔ)課的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，實(shí)施難度較大。另外，這類實(shí)驗(yàn)通常需要足夠的經(jīng)費(fèi)支持，在學(xué)時數(shù)、教學(xué)時間安排上有特殊要求，需要儀器設(shè)備和藥品試劑等條件，實(shí)驗(yàn)室需要開放式管理，教師需要全方位投入，因而對獨(dú)立學(xué)院的實(shí)用性和推廣性不夠。生理學(xué)實(shí)驗(yàn)課在低年級開課，學(xué)生前期僅學(xué)習(xí)過解剖學(xué)實(shí)驗(yàn)和基礎(chǔ)化學(xué)類實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)動物的手術(shù)操作、生理信號采集處理系統(tǒng)等都是首次接觸，缺乏實(shí)驗(yàn)設(shè)計、研究思路的基礎(chǔ)。經(jīng)過生理學(xué)實(shí)驗(yàn)自主選擇實(shí)驗(yàn)這一“入門”階段的鍛煉，學(xué)生對實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)設(shè)計有了初步認(rèn)識，有利于自身定位由被動轉(zhuǎn)為主動。雖然自主選擇實(shí)驗(yàn)距離自主創(chuàng)新科研還有很大距離，但是在低年級學(xué)生開展自主選擇實(shí)驗(yàn)，可以為在高年級參加創(chuàng)新實(shí)踐做好準(zhǔn)備。在過去幾年的教學(xué)改革實(shí)踐中，我們對學(xué)生自主選擇實(shí)驗(yàn)有了以下具體的認(rèn)識和體會。學(xué)生自主選擇實(shí)驗(yàn)需要足夠的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目儲備。近幾年來，我們的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目庫逐步擴(kuò)大，目前已經(jīng)有近三十項(xiàng)，基本能滿足學(xué)生多樣化選擇的需求。自主選擇實(shí)驗(yàn)，需要實(shí)驗(yàn)室開放，還需要充足的實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源。我們利用局域網(wǎng)建成“虛擬實(shí)驗(yàn)”教室，利用BB教學(xué)平臺提供操作演示視頻和方法資料，幫助學(xué)生“自助”學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)方法并進(jìn)行參照。自主能力的培養(yǎng)是一個循序漸進(jìn)的過程。在日常教學(xué)中，我們鼓勵學(xué)生自主選擇不同的方法、設(shè)備和指標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生的自主意識，通過比較形成更完整的探究思路。例如“家兔呼吸運(yùn)動的觀察”，允許學(xué)生在“膈肌收縮記錄法”和“呼吸流量記錄法”二者之中選一，并進(jìn)行兩種方法的比較。自主選擇實(shí)驗(yàn)作為實(shí)驗(yàn)的重要考核手段，首先可以引起學(xué)生的重視，為了選擇適合自己的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，在自主實(shí)驗(yàn)考核中有出色的發(fā)揮，學(xué)生需要在平時實(shí)驗(yàn)中多關(guān)注、多思考，自然而然就提高了教學(xué)效果。另一方面，實(shí)驗(yàn)考核由過去“一刀切”的統(tǒng)一考核改為“個性化、分層次”的考核，有利于實(shí)現(xiàn)學(xué)生主動性與課程教學(xué)要求的統(tǒng)一，從整體上提升教學(xué)效果。此外，我們鼓勵學(xué)生自主設(shè)計實(shí)驗(yàn)，對于有能力的學(xué)生，除了通過加分等措施給予激勵之外，還就實(shí)驗(yàn)設(shè)計思路、實(shí)驗(yàn)方案、儀器設(shè)備使用方法、數(shù)據(jù)處理等方面進(jìn)行全面的引導(dǎo)或輔導(dǎo)；對于表現(xiàn)突出的學(xué)生，優(yōu)先推薦參加學(xué)科競賽或大學(xué)生創(chuàng)新科研，有利于創(chuàng)新能力強(qiáng)的學(xué)生脫穎而出。近年來，我院學(xué)生越來越多地參加各級創(chuàng)新科研訓(xùn)練活動和學(xué)科競賽并取得佳績，與生理學(xué)實(shí)驗(yàn)的這項(xiàng)改革是分不開的?？傊?，自主選擇實(shí)驗(yàn)有利于發(fā)揮學(xué)生的主體意識，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)成為學(xué)生自己的主動學(xué)習(xí)過程，并激發(fā)學(xué)生的探究能力和創(chuàng)新能力，有很強(qiáng)的實(shí)用性和推廣性。在將來的教學(xué)過程中，我們還要不斷改進(jìn)，進(jìn)一步突出自主選擇實(shí)驗(yàn)在提高學(xué)生專業(yè)核心能力方面的作用。
注釋
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作者：劉健翔 丁悅敏 姚雪燕 單位：浙江大學(xué)城市學(xué)院醫(yī)學(xué)院
