邢德剛，鄭凌云，汪 勝，董艷芬，孟金蘭，田素民，梁燕玲，馬 娜，陳偉強(qiáng) (廣東藥學(xué)院生理學(xué)系， 廣州510006; 通訊作者)

大學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)越來(lái)越引起各個(gè)高等學(xué)校重視［1］，如何培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力已成為高等教育改革過程中最關(guān)注的問題。機(jī)能學(xué)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)是機(jī)能學(xué)教學(xué)中的重要組成部分，通過設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力并能取得創(chuàng)新成果的創(chuàng)新人才，是教學(xué)的最重要目標(biāo)。以往的實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式單一，教師為主體，學(xué)生被動(dòng)式學(xué)習(xí)，對(duì)學(xué)生的綜合性、創(chuàng)造性、設(shè)計(jì)性和主動(dòng)性等方面訓(xùn)練不夠。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新熱情和興趣，從被動(dòng)式學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變成主動(dòng)式學(xué)習(xí)，提供給學(xué)生一個(gè)自主發(fā)展和實(shí)踐鍛煉的空間［2，3］。為進(jìn)一步推進(jìn)大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)，注重學(xué)生個(gè)性發(fā)展，營(yíng)造創(chuàng)新氛圍，我們連續(xù)幾年在臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)和預(yù)防醫(yī)學(xué)專業(yè)本科生機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中開展設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，在培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí)上收到了良好的效果，為醫(yī)學(xué)高等教育創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)教學(xué)模式的改革積累了一定的經(jīng)驗(yàn)。

1 設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)

傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)主要是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)題目和內(nèi)容由帶課教師定好，實(shí)驗(yàn)室人員進(jìn)行實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備，全班分幾個(gè)小組，按規(guī)定的實(shí)驗(yàn)步驟，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在整個(gè)教學(xué)過程中，教師是主體，示教講解，學(xué)生被動(dòng)的機(jī)械性操作，這種教學(xué)模式對(duì)學(xué)生掌握基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)和儀器使用，以及加強(qiáng)理論知識(shí)的理解等方面雖然具有一定的作用，但在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維、科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力等方面的作用甚微，也不利于當(dāng)前高等教育培養(yǎng)創(chuàng)新性人才目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是要求學(xué)生自己查找和閱讀各種參考材料，由學(xué)生自行選題，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，并加以實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)。學(xué)生根據(jù)自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案，自行選擇實(shí)驗(yàn)儀器、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟、觀察和記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)中學(xué)生能從不同的角度對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行觀察，解決實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題，實(shí)驗(yàn)中學(xué)生會(huì)提出很多新的見解、新的方法，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維。由于設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)過程都由學(xué)生獨(dú)立完成，提高了他們發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力、對(duì)理論知識(shí)的理解能力、對(duì)問題的獨(dú)立思考能力和對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析能力，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用。同時(shí)，設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)打破了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)時(shí)空的限制，在實(shí)驗(yàn)時(shí)間安排上，學(xué)生可以提前組成小組，進(jìn)行選題和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，學(xué)生還可以做預(yù)實(shí)驗(yàn)，也允許學(xué)生多次實(shí)驗(yàn);同時(shí)，在實(shí)驗(yàn)空間上開放，通過建立開放性實(shí)驗(yàn)室，提供基本實(shí)驗(yàn)設(shè)備和常用藥品給學(xué)生利用。同時(shí)，開放機(jī)能學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)室以及科研實(shí)驗(yàn)室給學(xué)生利用，并且還可以適當(dāng)利用相關(guān)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室。設(shè)計(jì)性探索性實(shí)驗(yàn)的開設(shè)，可充分利用現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段提供創(chuàng)新環(huán)境，為學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供實(shí)施的條件和表現(xiàn)的機(jī)會(huì)。不僅使學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能得到訓(xùn)練，而且，創(chuàng)新能力也得到培養(yǎng)。充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)在大學(xué)生認(rèn)識(shí)自然、探索科學(xué)發(fā)現(xiàn)過程當(dāng)中的主導(dǎo)作用，讓實(shí)驗(yàn)教學(xué)真正成為學(xué)生鞏固理論知識(shí)、培養(yǎng)動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力的基本方法和有效途徑［4］。

2 機(jī)能學(xué)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐

2．1 設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的選題 選題在設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)占有重要地位，直接決定了實(shí)驗(yàn)效果。我們使用的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)選題方式有兩種:一是根據(jù)教師提供的題目進(jìn)行選擇，實(shí)驗(yàn)方案由學(xué)生自己制定，這種方式能保證實(shí)驗(yàn)的可行性，實(shí)驗(yàn)效果能得到保證，不足之處是學(xué)生自主能動(dòng)性發(fā)揮受到一定的限制;二是學(xué)生自由選題，可以是學(xué)生針對(duì)自己在綜合性實(shí)驗(yàn)過程中遇到的某個(gè)問題展開的研究，也可以是對(duì)某個(gè)理論的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證或是某個(gè)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)研究，也可以是對(duì)日常生活中感興趣的生理活動(dòng)進(jìn)行觀察，這種方式能充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，激發(fā)學(xué)生的興趣和求知欲。我們的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)選題一般采用開放性的學(xué)生自主式選題，但要求符合以下幾個(gè)原則:①科學(xué)性的原則:科學(xué)性是機(jī)能學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的首要原則，要求學(xué)生的開放性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)要依照科學(xué)實(shí)驗(yàn)原理，從選題、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案及實(shí)驗(yàn)的開展，所涉及的實(shí)驗(yàn)步驟、操作程序和方法必須與機(jī)能學(xué)理論和實(shí)驗(yàn)方法論相一致。②可行性的原則:可行性是指學(xué)生實(shí)施設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)必須是可行的，包括實(shí)驗(yàn)步驟和方法可行，儀器、設(shè)備，動(dòng)物和藥品可行，時(shí)間安排可行等多個(gè)方面。③實(shí)用性原則:設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)要符合客觀實(shí)際，以解決實(shí)際問題為思路，通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)解決科學(xué)發(fā)展和社會(huì)生活中的某些實(shí)際問題。④創(chuàng)新性原則:設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)不是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，是以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)為目標(biāo)的一種教學(xué)模式，因此，我們要求學(xué)生在選題時(shí)一定注重創(chuàng)新，立題力求新穎。例如10屆預(yù)防醫(yī)學(xué)一個(gè)小組的題目是“不同鉀離子濃度對(duì)心肌有效不應(yīng)期的影響”，這個(gè)實(shí)驗(yàn)的選題，一方面有“心室期前收縮與代償間歇”的基礎(chǔ)，實(shí)驗(yàn)儀器的使用和研究心肌有效不應(yīng)期的方法都已掌握，同時(shí)，又結(jié)合生理學(xué)理論課中離子對(duì)興奮性的影響的內(nèi)容，既可行又有一定的創(chuàng)新，同時(shí)又解決了學(xué)生在學(xué)習(xí)理論課時(shí)的疑難問題。學(xué)生在選題過程中，隨時(shí)可以通過網(wǎng)絡(luò)、通訊設(shè)備以及到教師辦公室和指導(dǎo)教師當(dāng)面溝通，不斷完善，最終確定實(shí)驗(yàn)題目，在此基礎(chǔ)上制定實(shí)驗(yàn)方案。由于受知識(shí)結(jié)構(gòu)及科研經(jīng)歷的限制，在整個(gè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生感覺最難的地方就是題目的確定。我們每次在機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)第一堂課，就將設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)所涉及的一些問題通知學(xué)生，并預(yù)留了8周左右的時(shí)間進(jìn)行選題的確定，并要求學(xué)生在選題時(shí)與指導(dǎo)教師進(jìn)行及時(shí)的溝通，以便學(xué)生能得到相應(yīng)的指導(dǎo)［5］。

2．2 設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)開題 學(xué)生以小組為單位確立研究課題，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。選擇合適的時(shí)間，組織開題報(bào)告。每個(gè)小組推選一名同學(xué)陳述實(shí)驗(yàn)方案，對(duì)研究背景，實(shí)驗(yàn)?zāi)康模瑢?shí)驗(yàn)步驟等相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行陳述，同組成員可適當(dāng)補(bǔ)充。指導(dǎo)教師和其他小組同學(xué)自由提問，設(shè)計(jì)者進(jìn)行答辯，論證選題是否恰當(dāng)，難度是否適中，實(shí)驗(yàn)方法是否可行，明確選題的優(yōu)點(diǎn)，指出不足之處，并根據(jù)綜合情況決定能夠?qū)嶋H執(zhí)行的實(shí)驗(yàn)方案。實(shí)驗(yàn)小組成員根據(jù)同學(xué)和教師提出的意見，繼續(xù)查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，進(jìn)一步完善實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康拿鞔_、實(shí)驗(yàn)設(shè)備方法可靠、技術(shù)路線可行的狀態(tài)。

2．3 設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的實(shí)施 由于自主設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)中，儀器基本操作同學(xué)大多已實(shí)踐過，同學(xué)可以自主安裝調(diào)試好所需儀器設(shè)備，按照預(yù)先設(shè)計(jì)好的實(shí)驗(yàn)方案開始實(shí)驗(yàn)，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并及時(shí)準(zhǔn)確地做好實(shí)驗(yàn)記錄。指導(dǎo)教師主要負(fù)責(zé)學(xué)生的實(shí)際操作過程所碰到的問題和意外情況。要求每個(gè)實(shí)驗(yàn)小組在實(shí)驗(yàn)前，按計(jì)劃做好實(shí)驗(yàn)前儀器設(shè)備和動(dòng)物藥品的準(zhǔn)備。實(shí)驗(yàn)過程中，愛護(hù)儀器，正規(guī)操作，節(jié)約藥品，適時(shí)記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)后，要求學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)資料、數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)整理，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，提出研究結(jié)論，并依據(jù)實(shí)驗(yàn)撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

3 設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)效果

在機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中開展設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，建立以學(xué)生為中心、由教師加以引導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，是我們近年來(lái)機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的嘗試。為了解設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果，進(jìn)一步完善設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，提高教學(xué)質(zhì)量，我們通過問卷的形式，對(duì)預(yù)防醫(yī)學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)兩個(gè)專業(yè)班的學(xué)生進(jìn)行了問卷調(diào)查，調(diào)查結(jié)果顯示，76%學(xué)生認(rèn)為“設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ絻?yōu)于傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ健保?5%學(xué)生認(rèn)為“設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)?zāi)芴岣咦陨砟芰?，能激發(fā)學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性”，52%學(xué)生認(rèn)為“設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)有利于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維及創(chuàng)新能力”。

綜上所述，設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是針對(duì)某項(xiàng)與機(jī)能學(xué)內(nèi)容相關(guān)的研究目標(biāo)，由學(xué)生自選實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、查閱資料、大膽設(shè)計(jì)、探索研究的一種教學(xué)模式，設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)以學(xué)生為主的自我訓(xùn)練體系，能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性。學(xué)生充分發(fā)揮各自的思維與想象能力，在學(xué)習(xí)過程中受到了創(chuàng)新意識(shí)與能動(dòng)的啟發(fā)與培養(yǎng)。機(jī)能實(shí)驗(yàn)學(xué)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)這種教學(xué)模式，對(duì)提高學(xué)生的綜合能力和培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探索精神有著十分重要的意義。這種集知識(shí)教育、素質(zhì)教育、技能教育和創(chuàng)新教育為一體的綜合性實(shí)驗(yàn)方式，對(duì)培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新型人才有著積極作用，順應(yīng)了高校為國(guó)家培養(yǎng)科技創(chuàng)新人才的需要。

［1］ 周亞俊．全面改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力［J］．實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2004，(23):78 －80．

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