學生自主選擇生理學實驗教學改革
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摘要：傳統(tǒng)的生理學實驗教學，通常由教學大綱規(guī)定項目內(nèi)容，教師提前準備，學生在課堂完成。為了充分調(diào)動學生的主動性和積極性，近年來我們在生理學實驗教學中開展了學生自主選擇實驗，并作為課程考核的主要手段，取得了良好的教學效果。本文對此作出詳細總結(jié)。
1生理學自主選擇實驗的意義
生理學實驗是基礎(chǔ)醫(yī)學的主干課程之一，它不僅可加深學生對人體正常功能的理解，更是培養(yǎng)實驗操作能力的重要渠道。傳統(tǒng)的教學體系中，生理學實驗課依附于理論課，實驗項目固定，有利于幫助學生鞏固和理解理論知識，然而由于教學過程中學生處于“被動接受”狀態(tài)，缺乏自由空間，學生興趣被限制，不利于自主能力的培養(yǎng)。所謂自主學習，就是學生作為教學主體，獨立地選擇、分析、探索、實踐、質(zhì)疑和創(chuàng)造，從而獲得知識和技能的過程。自主學習強調(diào)學生強烈的學習動機和濃厚的學習興趣，并進而進行能動而不是被動的學習。未來的醫(yī)學人才，不僅要有系統(tǒng)的知識和扎實的技能，還應(yīng)當有自主學習的能力。自主能力必須在學生自己選擇、從成功或誤判中積累經(jīng)驗而形成，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，都在廣泛開展大學生創(chuàng)新科研項目。然而，大學生在參加科研實踐之前，首先需要培養(yǎng)自主能力。以學生自主實驗為核心的教學改革，結(jié)合學生能力發(fā)展需求與實驗室教學條件，在方法和技能規(guī)范性教學的基礎(chǔ)上，為學生提供自主選擇實驗項目，再進一步，探究問題、創(chuàng)新實踐，有利于學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，符合培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的需要。
2學生自主選擇實驗的實施過程
自主實驗的實施經(jīng)過準備、執(zhí)行和評價三個階段。
2.1準備階段首次課即告知學生：課程期末考核方式為自主設(shè)計實驗或自主選做實驗，在平時的每一次實驗課堂上都針對實驗設(shè)計、原理、操作、結(jié)果等各步驟作分析，潛移默化地培養(yǎng)學生自主學習和實踐的素質(zhì)。為了引導學生做出合適的選擇，教師提前公布供選擇實驗項目范圍、評價標準和要求，以及對自主設(shè)計實驗的激勵機制，對于自主設(shè)計實驗的學生小組進行培訓。學生于實驗提前1~2周提交“自主性實驗預約表”。實驗前專門開放實驗室，討論實驗可行性、學習儀器設(shè)備的使用方法、預處理實驗動物、“操作”虛擬實驗、進行預實驗、實驗觀摩等。對于自主設(shè)計實驗還專門進行實驗設(shè)計培訓和實驗方案討論。
2.2執(zhí)行階段自主實驗在最后一次課堂上完成。由于學生已經(jīng)為實驗做了充分的準備，教師不再進行講解或演示。實驗開始后，教師巡視課堂，處理實驗中可能出現(xiàn)的各種意外狀況。一般要求學生在3小時內(nèi)完成實驗，到規(guī)定時間后，對學生完成情況進行考核，根據(jù)各項實驗過程和完成情況，以及每一位學生的表現(xiàn)進行評價，實驗完成后驗收實驗結(jié)果、提問并填寫“自主性實驗考查記錄表”。實驗結(jié)束后一周內(nèi)收集實驗報告并評閱。
2.3評價階段自主選擇實驗考核，在課程總成績中占40%，包括課堂考查、實驗報告考查兩部分。課堂考查對不同難度的自主選擇實驗進行區(qū)分，根據(jù)實驗動物、實驗方法、儀器設(shè)備復雜程度等，對較高操作難度的實驗給予加分（Χ難度系數(shù)1.1~1.3），自主設(shè)計實驗項目在不同難度的基礎(chǔ)上進一步給予加分激勵；而對過于簡單的實驗項目給予適當減分（Χ難度系數(shù)0.8~0.9）。實驗報告的考查與平時實驗報告有所不同，平時的實驗報告主要側(cè)重實驗結(jié)果和分析，自主實驗報告則全面要求實驗?zāi)康摹⒃?、準備、方法、結(jié)果、分析、體會等各方面。
3學生自主選擇實驗的效果
根據(jù)調(diào)查統(tǒng)計，生理學自主選擇實驗受到大多數(shù)學生的歡迎，多數(shù)學生需要3至10個小時完成自主選擇實驗的準備；學生們認為自主選擇實驗有利于提高學生的動手操作能力、處理緊急狀況的能力、團隊合作能力和對理論知識的理解；生理學自主選擇實驗提高了學生對大學生科研的興趣，超過四分之三的學生參加或想?yún)⒓哟髮W生科研，可見生理學自主選擇實驗有助于大學生科研。絕大多數(shù)學生希望后續(xù)課程也有自主選擇實驗的機會，如果再有機會，近半數(shù)學生希望把這次的項目做得更完美，有半數(shù)左右的學生希望選擇更有挑戰(zhàn)的實驗項目或自主設(shè)計實驗。另據(jù)統(tǒng)計，在過去幾年里，約有10%的學生已經(jīng)在生理學自主選擇實驗中自主設(shè)計并完成了實驗項目，可以看作是這些學生在創(chuàng)新訓練中的第一次嘗試，這些學生大都在后來作為負責人或骨干承擔了各級大學生創(chuàng)新訓練計劃項目，并取得了一定成果。
4體會與思考
近年來，隨著高等教育教學改革的深入，不少高校都在開展實驗教學模式的改革。醫(yī)學院校也提倡旨在培養(yǎng)學生自主學習、實驗和創(chuàng)新能力的實驗教學改革。設(shè)計性、研究性實驗非常有利于學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，但是對學生的專業(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)綜合類實驗，如藥理學實驗、病理生理學實驗，而在低年級、基礎(chǔ)課的實驗教學中，實施難度較大。另外，這類實驗通常需要足夠的經(jīng)費支持，在學時數(shù)、教學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，實驗室需要開放式管理，教師需要全方位投入，因而對獨立學院的實用性和推廣性不夠。生理學實驗課在低年級開課，學生前期僅學習過解剖學實驗和基礎(chǔ)化學類實驗，實驗動物的手術(shù)操作、生理信號采集處理系統(tǒng)等都是首次接觸，缺乏實驗設(shè)計、研究思路的基礎(chǔ)。經(jīng)過生理學實驗自主選擇實驗這一“入門”階段的鍛煉，學生對實驗方案、實驗準備、實驗方法、實驗設(shè)計有了初步認識，有利于自身定位由被動轉(zhuǎn)為主動。雖然自主選擇實驗距離自主創(chuàng)新科研還有很大距離，但是在低年級學生開展自主選擇實驗，可以為在高年級參加創(chuàng)新實踐做好準備。在過去幾年的教學改革實踐中，我們對學生自主選擇實驗有了以下具體的認識和體會。學生自主選擇實驗需要足夠的實驗項目儲備。近幾年來，我們的實驗項目庫逐步擴大，目前已經(jīng)有近三十項，基本能滿足學生多樣化選擇的需求。自主選擇實驗，需要實驗室開放，還需要充足的實驗教學資源。我們利用局域網(wǎng)建成“虛擬實驗”教室，利用BB教學平臺提供操作演示視頻和方法資料，幫助學生“自助”學習實驗方法并進行參照。自主能力的培養(yǎng)是一個循序漸進的過程。在日常教學中，我們鼓勵學生自主選擇不同的方法、設(shè)備和指標，培養(yǎng)學生的自主意識，通過比較形成更完整的探究思路。例如“家兔呼吸運動的觀察”，允許學生在“膈肌收縮記錄法”和“呼吸流量記錄法”二者之中選一，并進行兩種方法的比較。自主選擇實驗作為實驗的重要考核手段，首先可以引起學生的重視，為了選擇適合自己的實驗項目，在自主實驗考核中有出色的發(fā)揮，學生需要在平時實驗中多關(guān)注、多思考，自然而然就提高了教學效果。另一方面，實驗考核由過去“一刀切”的統(tǒng)一考核改為“個性化、分層次”的考核，有利于實現(xiàn)學生主動性與課程教學要求的統(tǒng)一，從整體上提升教學效果。此外，我們鼓勵學生自主設(shè)計實驗，對于有能力的學生，除了通過加分等措施給予激勵之外，還就實驗設(shè)計思路、實驗方案、儀器設(shè)備使用方法、數(shù)據(jù)處理等方面進行全面的引導或輔導；對于表現(xiàn)突出的學生，優(yōu)先推薦參加學科競賽或大學生創(chuàng)新科研，有利于創(chuàng)新能力強的學生脫穎而出。近年來，我院學生越來越多地參加各級創(chuàng)新科研訓練活動和學科競賽并取得佳績，與生理學實驗的這項改革是分不開的?？傊?，自主選擇實驗有利于發(fā)揮學生的主體意識，使實驗教學成為學生自己的主動學習過程，并激發(fā)學生的探究能力和創(chuàng)新能力，有很強的實用性和推廣性。在將來的教學過程中，我們還要不斷改進，進一步突出自主選擇實驗在提高學生專業(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：浙江大學城市學院醫(yī)學院
