自主设计性实验生理学论文

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1设计性实验教学存在的问题及改革方法

1.1实验课题的选取脱离教学进度设计性实验的选题是实验成功最重要的前提。但是对于医学基础课教育阶段，学生从未接触过科研工作，且八年制医学教育重点强调对学生临床操作技能的培养，学生掌握的知识有限，自行设计实验有一定难度，因此主动参与意识不强。有些学生不愿意动脑筋，找一些参考书东拼西凑或从网络上抄一份资料交差，造成选题重复和雷同，甚至发生相互抄袭现象，缺少创意，很多只是验证性实验。在选定实验项目后，需要查阅大量的资料，但部分学生查阅和筛选文献能力欠缺，不能获取更多、更新、更有效的相关资料，造成实验方案设计不合理，科学性、可行性欠佳。而且很多学生选题脱离教学大纲，超出了教学进度，不能很好地保证实验教学的顺利完成。鉴于此，我们将学生对实验选题的自主性调整为对实验设计环节方面的自主性，实验选题的主导权还掌握在教员手中。设计性实验的选题要有根有据，题材不能太广泛又不能拘泥于课本，在已掌握的基本理论知识和实验技能的基础上推陈出新，选择学生自己感兴趣的题目，要求贴近临床，简单实用，能充分运用所学的理论课知识，并加深理解。如果选题能结合教学进度，则可以让学生更迅速地理解理论课的内容。因此教员在进行设计性实验时可以自行安排时间，可根据教学进度，穿插在基础性实验之间。我校八年制理论课教学也进行了改革，以系统为单元授课。因此教员以学生刚上完神经系统的课程为依据，设计了实验课题卵巢激素对大鼠痛阈的影响作用，既联系了理论课，又在实验项目上给学生很大的创造性空间，综合了生理学、病理学、药理学等学科知识，充分调动了学生的积极性，保证了实验教学的顺利完成。

1.2实验方案的确定学生根据老师提供的实验选题，在查阅大量文献的基础上设计出实验方案，内容包括:实验原理、所需的实验动物和器材、主要的实验步骤和方法、预期结果等。在实验前1周展开设计方案讨论会，各小组派1名学生介绍设计方案，教师和同学一起对其科学性、创新性、可行性进行验证。这个环节对教员是一种挑战，要求带教老师不仅要有深厚的理论知识，还要有丰富的科研经验。教员对每个小组提交的实验方案进行批改，点评每个实验方案的优缺点，并提出修改意见。设计性实验涉及的实验项目多，所用到的消耗品、动物、药品和仪器种类繁杂，而实验室缺少可自由支配的经费，不能及时满足实验对一些药品、试剂的需要，仪器设备特别是先进的仪器明显不足，有的学生虽然设计出新颖的实验方案，但由于实验室条件有限而不能实施，使学生的积极性受到打击。另外由于带教教员人数较少，很多时候都是一个班级选定一个实验方案开展，各组学员之间实验内容均有重叠和重复。依托于基础医学实验教学中心的成立，对八年制实验教学进行了试点改革。学校给予大力的支持，拨出专款用于八年制实验，实验器械得到了极大补充。而且实验教学也得到了各院系的支持，从医院借调了很多仪器设备，保证了实验方案的顺利实施。在实验项目选择上，教员都会从学生提交的方案中挑选出3－4个可行性较高、相关性较好的方案，这样每组学员在一个大的实验选题下，都可以有一个自己的小课题，相互之间的结果也可以得到验证和借鉴。例如卵巢激素对大鼠痛阈的影响作用实验中，我们就选定了去卵巢大鼠机械痛阈和热痛阈的测定;急性给予致痛剂观察去卵巢大鼠抬腿时间的变化以及去卵巢大鼠腹壁撤回反射等方案，将生理学、病理学及药理学等多学科知识相结合，从立题、实验方法和观测指标的确定等，都具有一定的科学性、可操作性。让每组学员选取一个方案进行实验，即相互独立完成，实验结果又可以相互验证和借鉴，不失为很好的综合性设计性实验方案。

1.3预实验以往实验方案选定后，都由带教教员做实验准备工作，并就实验内容进行预实验。但是这样一来，学生缺少了一次对实验仪器的熟悉机会，也缺少了一次科研思维培养的过程。因此此次实验改革，我们将预实验全部交给学生自己完成。学生根据自己初步设计的方案，进行实验准备。在实验教学任课老师及技术员的指导及协助下，学会正确使用精密仪器和常用仪器，掌握各种常用溶液的配置方法，熟练各种实验操作。同时通过预实验寻求最佳的给药浓度、药物剂量、最佳观察实验结果时间等，确定自己的最佳实验方案，进一步完善实验设计。在预实验整个过程中，发挥学生主体和教师主导作用，要求学生合理分工，互相配合，团结协作，并做到仔细观察、详细并正确记录实验结果。如发现学生不按科学收集数据，操作不规范，要严肃批评并及时纠正。对于实验过程中遇到的某些不可预料的情况尽量让学生自行解决，培养学生独立解决实际问题的能力;实验过程中如出现与预期结果不相符的现象，及时引导学生进行发散思维，找出可能的原因及其机制，如改用药品的浓度、药量或给药途径等，使实验方案更加合理、完善。

1.4实验分工之前的设计性实验中，小组成员无明确分工，部分动手能力较强、兴趣较浓的学生代替全组操作甚至单独一人完成实验，其他同学则在一旁观望，很少甚至没有任何实验操作，达不到培养学生动手能力及自主创新能力的要求。所以，这次实验教学改革中，我们进行了细致的分组。以小组为单位，确定课题、制定方案、查阅收集并筛选获取信息资料、实验操作、数据分析、评价实验结果，最后进行归纳总结与反思，形成小组内集体智慧的结晶。小组成员既要合理分工，又要密切配合、互相合作、共同探讨和完成实验。这样既能保证每个同学都能得到应有的技能训练，掌握丰富的实验内容，又能培养同学间的动手能力、协作能力和自主创新的能力。我校临床八年制专业每届学员一般在20人左右，通常5－7人分为一个小组进行实验。例如在卵巢激素对大鼠痛阈的影响作用实验中，三个同学负责学习去卵巢大鼠模型的制备，另外两个同学负责大鼠的术后护理和去卵巢雌激素替代组的给药工作。正式给老鼠进行痛阈测定时，小组成员也是明确分工。例如急性给予致痛剂观察去卵巢大鼠抬腿时间的变化实验组中两个同学负责给老鼠打药，一个同学负责记录老鼠抬腿次数，一个同学负责记录抬腿时间。后期论文形成过程中，也要求小组成员都参与其中，有的负责数据的收集统计，有的负责文献查阅，有的负责论文的撰写。总之，我们结合学生的意愿和能力专长安排分工合作，明确职责，让每一个学生都参与实验过程。同时，在这种目标明确、同舟共济、共克难关的工作环境中，学生的团队精神得到了升华。

1.5实验考核方式生理学实验课程总成绩由平时成绩、设计成绩、实验报告成绩3部分组成，设计性实验以实验报告形式呈交，只占实验总成绩的10%，比例较小，且考核方式单一，在一定程度上影响了学生的积极性。因此，改革以后，设计性实验不在以实验报告形式书写，而以小组为单位，撰写一篇科研论文。论文中重点加强了学生对实验结果的讨论和分析。实验结束后，老师指导学生用所掌握的知识解释实验中观察到的现象，以加深理解;鼓励学生积极讨论和分析实验结果，并总结成功的经验，分析失败的原因，促进学生相互交流学习，提高分析问题、解决问题、总结问题的能力以及逻辑思维能力和独立思考能力，培养学生初步的科研实验思维。

2设计性实验改革后的教学体会

2.1促进了学生科研能力的培养设计性实验是对科学实验全过程进行初步训练和模拟的一种实验类型，其实施的基本程序与科研过程是一致的。通过设计性实验，使学生对整个科研过程各个环节有总体认识，提高了发现、分析和解决问题的能力，得到了初步的科研训练和创新能力的培养，初步掌握医学研究的基本过程和基本方法。通过对八年制设计性实验的改革，进一步加深学生对整个科研过程的认识，培养了初步的科研思维模式:实验方案的确定，提高了学生文献检索能力;预实验和正式实验，提高了学生实验操作能力，培养了科学的数据记录方法和实事求是的态度;实验数据的分析，培养了学生创造性地分析问题、解决问题和总结问题的能力。

2.2培养了学生的团队协作精神设计性实验合理细致的分工，改变了以往“能者多劳”和一人包办的情况，培养了学生的团队协作精神。一个实验的完成单靠一个人的力量是远远不够的，它需要集体的力量、团队的精神。前期实验方案的讨论过程中，学生围绕各自的方案进行热烈的讨论，充分听取其他同学的解决方案，并踊跃发言指出其解决方案的优缺点，这个过程是一个集体学习的过程。实验过程中，在各自组长的主持下，你麻醉，我固定;你手术，我协助;你给药，我观察记录，整个过程配合默契，体现出一种“分工不分家”、“互相扶持”的良好的工作作风。后期的论文撰稿过程中，数据的收集统计、文献查阅、论文书写都有明确分工。通过设计性实验使同学们认识到没有团队协作的个人才能，仅仅是局部的效应，团结就是力量，协作才能胜利，有效地培养同学们的科研意识以及团队协作精神。

2.3促进了学生科研论文的书写毕业论文是高等院校毕业生提交的一份有一定的学术价值的文章，是大学生从事科学研究的最初尝试。培养大学生撰写科研论文是高等教育人才培养工作的重要环节。据初步调查，在开设这次设计性实验课之前，大多数学生只知道书写实验报告，不懂得撰写科研论文。由于学生没有书写科研论文的经历，在撰写论文之前，老师必须先指导学生如何写作科研论文，包括撰写实验结果的统计方法、科研论文格式的正确性及语言的表达方式等方面。格式完全按规范科研论文格式书写，包括论文摘要、关键词引言、实验材料和方法、讨论、参考文献等。论文要求条理清楚、文字精练、分析科学、结论合理。同时强调指出，应高度重视新的实验现象的解释，重视前人知识的应用及自己观点的阐述。通过设计性实验，不仅使学生掌握科研论文书写要求和格式，而且掌握了一些常用的计算机统计软件，同时使学生书写科研论文的能力得到了很大的提高。

总之，通过此次设计性实验的改革，让学员掌握了如何查阅分析文献，进行科学严密的实验设计和规范的实验操作，对实验结果进行正确的分析总结并得出可靠的结论，了解了科研论文的撰写方法，使学员基本了解科研工作的程序，培养学生严谨的科学态度，使其初步具备从事科研工作的能力。

作者:余立华卢占英马蓓单位:第二军医大学基础部基础医学实验教学中心