病理生理学开放设计性实验教学对提升学生创新能力的探索

沈薇，邹丹，隋璐，张丽艳

病理生理学开放设计性实验教学对提升学生创新能力的探索

沈薇*，邹丹，隋璐，张丽艳

（沈阳医学院，辽宁沈阳110034）

实验教学是培养大学生创新能力的重要环节，在病理生理学实验教学中采用开放设计性实验教学模式，从实验动员与专题讲座、自主性与科学性相结合的选题指导、开放实验室资源与时间、质量控制等方面介绍该项教学改革的实践与特点，结果表明此种教学模式有利于提高学生的主观能动性，培养学生的创新思维、创新能力和团队合作精神，对提高大学生的综合素质具有积极作用。

病理生理学；设计性实验；创新能力

21世纪高等医学教育的目标是培养学生的综合素质和创新能力。实验教学是医学院校教学体系中重要的组成部分，是训练学生基本实验技能，培养实践和创新能力，提升综合素质的重要途径[1]。病理生理学是医学基础课程中一门重要的实验性课程，具有很强的实践性。病理生理学实验教学对于学生巩固基础理论、强化基本操作技能、培养逻辑思维能力等方面有着重要作用，本教研室在病理生理学实验教学中采用开放设计性实验教学模式，在学生创新能力培养方面进行了一些探索，现介绍如下。

1　病理生理学实验教学现状

和其他医学院校的教学模式相似，我们教研室的病理生理学实验教学模式主要包括经典实验、综合实验及设计性实验。经典实验和综合实验均属于验证性实验，以教师讲授示范为主，学生只需要按实验教材或多媒体课件完成实验操作即可，重在对基础知识的验证及训练学生的基本操作技能，虽然学生快速感性地验证了理论课所学的知识，但学生的主体作用、主观能动性和创新能力得不到发挥。设计性实验是一种由学生围绕实验目的与要求，自主设计实验方案，其核心和目的是学生依靠自己的知识和思维方式，有目的地实施自己制订的实验方案。在临床专业的设计性实验教学中，我们发现存在一些问题，如选题超出学生能力范畴，导致实验失败率过高，在一定程度上挫败了学生的科研自信心；学生对科研的基本程序和小论文撰写等知识了解不足，导致实验的汇报总结缺乏规范性和完整性；受课时限制，实验方法较多或所需时间较长的实验无法实施。

2　开放设计性实验教学的实施特点

为了更有效地激发学生对病理生理学实验的兴趣，培养学生的科学创新精神和实践能力，我们教研室以2012级临床医学英文专业1～2班为试点班级，在病理生理学开放设计性实验的教学实践中做了如下新的尝试和探索。

2.1实验动员与专题讲座

设计性实验实质上是一个模拟科研全过程的实验教学模式。在实验前，学生有必要对科研有初步认识。我们安排带教教师分别举办了4次专题讲座，包括以下内容：（1）介绍科学研究的基本程序、实验设计的基本要素及基本原则；（2）介绍文献检索的方法，演示如何从校园网数字图书馆获取中文文献，如何从PubMed中检索英文文献；（3）介绍实验室现有的设备、仪器、试剂等，熟悉实验规范；（4）介绍实验设计方案的书写格式、答辩小论文的书写方法。通过上述知识及文献的准备，学生基本具备了开展科研的能力。

2.2自主性与科学性相结合的选题指导

设计性实验的选题首先要具有科学性、逻辑性和新颖性等特点，其次选题不宜过易或过难，过易不利于学生主观能动性的培养，过难则超出了本科生的能力范畴，也起不到培养学生创造性思维和科研思维的作用。我们以教材为基础，通过查阅相关资料，结合实验室现有设备，收集可进行自主设计性实验的命题，使其具有科学性和可行性。鉴于病理生理学“休克”、“心功能不全”及“肾功能不全”相关内容已在综合性整合实验中完成，因此选择了“水肿”、“高钾血症”、“缺血-再灌注损伤”和“缺氧”4个与临床联系紧密的命题方向。这些实验项目以学生的基本操作能力和知识水平为基础，又不能照搬以前的实验方法，有利于发挥学生的主观能动性，使学生自己动脑、动手。

2.3开放实验室资源及时间

不再限制实验步骤较多或所需总时间较长的实验设计方案，打破课时限制，在设计性实验教学实施的一个月内，每周在固定时间开放实验室，根据学生上交的实验方案及预约时间，轮流安排教师准备实验用品，进行管理指导。在学生实验过程中，教师发挥指导和监控的作用，及时纠正学生的错误，对关系到实验成败的操作技术严格把关，采取“放手不放眼、献策不决策”的方针，让学生大胆创新、大胆设想。这种“预约开放，双向选择”的方法，尊重了学生的主观愿望，有利于鼓励学生的实践热情。

2.4质量控制

在设计性实验教学过程中，对学生进行实验考核以确保教学质量，但我们的原则是在教学的动态过程中评价，而不是简单以实验结果和实验报告区分学生成绩。设计性实验总分20分，评定标准如下：（1）设计性实验方案占7分，考核评价实验设计的科学性、是否有创新观点、可行性等；（2）实验过程表现占7分，考核评价操作技能的规范性、实验过程的完成情况、合作及交流能力等；（3）实验论文总结占6分，考核评价数据的处理结果、论文格式的规范性与完整性、结果分析的合理性等。最后，我们还采取问卷调查的方式听取学生对开放设计性实验教学的评价意见及建议，让学生积极参与评价，可促进学生进行有效学习，使学习由被动学习变为主动学习。

3　探索学生创新能力培养的体会

3.1开放设计性实验激发了学生的创新意识

创新能力的培养需要经过一个循序渐进的训练过程，而实践是创新的基础。美国学者布鲁马巴克曾说：“最精湛的教学艺术，遵循的最高原则就是让学生提出问题。”提出问题是学生思维活动的开始[2]。引导学生发现问题、解决问题，给予学生充分的思考和设计空间，激发学生的求知欲与想像力，使学生变被动学习为主动学习。在整个实验教学过程中，学生自主设计实验方案，自主摸索实验条件，自主思考并总结实验结果，有利于提高学生的创新思维能力。比如在“高钾血症”的实验设计中，学生结合前期的文献查阅检索，提出了自己独特的见解，创新性地自主设计了多种抢救治疗方案，如应用葡萄糖酸钙、高渗葡萄糖并胰岛素、碳酸氢钠分别进行高钾血症的治疗，观察比较其疗效，收到了较好的实验效果，培养了学生的创新意识。对学生的调查问卷结果反馈发现，96%的学生对开放设计性实验感兴趣，91%的学生认为举办设计课的专题讲座非常必要，83.3%的学生认为有助于独立思考。

3.2开放设计性实验培养了学生的科研能力

国内外的实践证明大学生的科研训练（Student Research Training，SRT）是培养创新人才的有效途径，是提高大学生综合素质的重要手段[3]。开放设计性实验通过模拟科研全过程，使学生初步接受科学研究的思维训练，了解科学研究的一般方法，有利于培养学生的科研能力和科学素养。我教研室鼓励学生进入实验室参与科研工作，该专业5名学生结合设计性实验方向及相关内容，完善实验方案，成功申报了辽宁省大学生创新训练项目。

3.3开放设计性实验提高了学生的团队协作意识

团队精神影响着社会的各个层面，已成为科研人员取得创造性成果的重要因素之一。美国哈佛大学荣誉校长陆登庭曾说：“在当今每一点新鲜见识的增长，均得益于全球知识渊博的学者之间的合作。”[4]设计性实验包括多个环节，大量的工作需要组内成员分工合作，如何合理有效地安排实验，是学生在实验过程中要面临的问题。在实践中，学生深刻体会到合理分工、团结协作的重要性，从确定选题、文献查阅到开题汇报，从实验操作到论文提交、汇报及答辩，任务明确，集中团队的力量在短时间内完成了个人难以完成的任务。所以，这个过程较好地培养了学生的合作精神和团队意识，为今后从事工作奠定了基础。

4　结语

我们对病理生理学设计性实验教学模式的尝试，取得了较好的效果，激发了学生学习的主动性和求知欲望，帮助学生形成了严谨求实的科研态度和互助合作的团队精神，为学生创新能力的培养提供了一个良好的平台。本次教学模式的改革仅以人数较少的临床英语医学专业为试点，如何在人数较多的临床及其他专业顺利运用病理生理学设计性实验教学模式，有待进一步探索。我们相信，经过不断探索和完善，这种教学模式一定能够实现培养学生创新能力、提高综合素质的预期目标。

[1]陆晓华，王丽，杨建勤，等.机能实验教学改革的探索与实践[J].医学教育探索，2010（9）：951-953.

[2]季诚钧，黄昌财.高校本科生科研的意义、现状与措施[J].研究与发展管理，2003（2）：95-98.

[3]潘娌妮，吴蕾蕾.浅谈大学生科研创新能力的培养[J].西北医学教育，2009，17（1）：20-21.

[4]陆利，杨桂姣，张卫国，等.双主体互动教学模式在解剖实验教学中的实践[J].中国高等医学教育，2012（3）：79-80.

（*通讯作者：沈薇）

G420

B

1671-1246（2016）20-0053-02

辽宁省教育厅普通高等教育本科教学改革研究立项课题（UPRP20140517）；沈阳医学院教研课题（201307）