機(jī)能學(xué)科研設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)組織與實(shí)踐

楊靜

（濱州醫(yī)學(xué)院，山東 煙臺(tái) 264003）

機(jī)能學(xué)科研設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)組織與實(shí)踐

楊靜

（濱州醫(yī)學(xué)院，山東 煙臺(tái) 264003）

科研設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是學(xué)生獲取科學(xué)知識(shí)的基本途徑，能夠使學(xué)生及時(shí)學(xué)習(xí)科技發(fā)展的前沿信息，學(xué)習(xí)新方法，發(fā)現(xiàn)新問題。在機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中開展科研設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，分析開展科研設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)存在的問題。

機(jī)能學(xué)；科研設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)；教學(xué)組織

科研設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)又稱探索性實(shí)驗(yàn)，是指采用科學(xué)邏輯的思維并配合一定實(shí)驗(yàn)方法和技術(shù)，對(duì)擬定研究的問題進(jìn)行一種有明確目的的探索性研究［1］?？蒲性O(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)以其在教學(xué)中呈現(xiàn)的創(chuàng)新性、主體能動(dòng)性和探索性特色，在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、科研能力和實(shí)踐能力等方面有重要作用［2］，已成為各高校開展創(chuàng)新性教育的有力手段。機(jī)能實(shí)驗(yàn)學(xué)是基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育的重點(diǎn)課程，具有多學(xué)科交叉融合的特點(diǎn)和較強(qiáng)的實(shí)踐性，在該課程中開展科研設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)具有十分重要的意義。近年來(lái)，許多醫(yī)學(xué)院校就

如何在機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中開展科研設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)做了有益的嘗試，取得了一定的成績(jī)，但在教學(xué)過程中也發(fā)現(xiàn)了一些問題。我們針對(duì)教學(xué)過程中存在的問題進(jìn)行了分析，并實(shí)施了一系列改進(jìn)措施。本文對(duì)濱州醫(yī)學(xué)院臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)2012級(jí)的本科生在機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中組織開展科研設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)，并對(duì)其教學(xué)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果如下。

1　對(duì)象與方法

1.1研究對(duì)象

選擇濱州醫(yī)學(xué)院2012級(jí)五年制臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)5、6班共139名學(xué)生為科研設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的研究對(duì)象。

1.2科研設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的組織實(shí)施

1.2.1科研設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)組織 科研能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是一個(gè)循序漸進(jìn)的過程，因?yàn)閷W(xué)生從未接觸過科研，對(duì)他們來(lái)說(shuō)科研是新鮮事物，學(xué)生從了解科研、在教師指導(dǎo)下完成科研、再到獨(dú)立進(jìn)行科研，需要逐步完成［3］。所以，科研設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)遵循“循序漸進(jìn)”的原則。我校按照這一原則，將設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)分為以下3個(gè)階段進(jìn)行。

第一階段：舉辦科研基本知識(shí)講座。在本階段中集中講授科研的基本知識(shí)，主要介紹：（1）文獻(xiàn)資料的收集途徑；（2）如何選題；（3）科研實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)；（4）科研實(shí)驗(yàn)的實(shí)施；（5）實(shí)驗(yàn)結(jié)果的整理及分析；（6）撰寫論文。在此基礎(chǔ)上，給出擬定好格式的開題報(bào)告及填寫注意事項(xiàng)，讓學(xué)生查閱文獻(xiàn)，寫開題報(bào)告，為后期的論文寫作及科研設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的順利實(shí)施奠定基礎(chǔ)［4］。

第二階段：較簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。此階段可選擇與學(xué)生書本知識(shí)聯(lián)系較為密切的題目，并對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)加以指導(dǎo)和提示。如我校開展的“藥物對(duì)家兔瞳孔的作用”實(shí)驗(yàn)，是將原本的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變?yōu)樵O(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生根據(jù)給定的已知實(shí)驗(yàn)條件，自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并實(shí)施，通過觀察不同藥物對(duì)瞳孔的影響，從而對(duì)藥物進(jìn)行辨別。為了設(shè)計(jì)出成功的實(shí)驗(yàn)方案，學(xué)生查閱了大量資料，不僅培養(yǎng)了其解決問題的能力，而且加深了對(duì)書本知識(shí)的理解和掌握。通過此階段訓(xùn)練，初步培養(yǎng)了學(xué)生的科研理念，提高了對(duì)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的興趣［5］。

第三階段：命題式實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。即擬定好實(shí)驗(yàn)題目，明確研究目的，由學(xué)生設(shè)計(jì)并完成實(shí)驗(yàn)。此階段可增加實(shí)驗(yàn)的復(fù)雜性和難度，擴(kuò)大研究范圍，涉及的研究領(lǐng)域與學(xué)生書本知識(shí)聯(lián)系較少，而且要保證研究的新穎性。整個(gè)教學(xué)過程中減少提示性指導(dǎo)，充分激發(fā)學(xué)生的主觀能動(dòng)性。在此階段對(duì)2012級(jí)五年制臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生擬定的實(shí)驗(yàn)題目是“灰樹花多糖對(duì)家兔胸主動(dòng)脈的影響”，學(xué)生剛拿到這一題目時(shí)不明白該如何下手，但通過查閱文獻(xiàn)逐漸掌握了本研究的意義和主要研究方法，并設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)方案，通過多次預(yù)實(shí)驗(yàn)和改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法，最終得到了較好的結(jié)果，形成了完整的知識(shí)框架。知識(shí)框架構(gòu)建的基本流程見圖1。

圖1　知識(shí)框架構(gòu)建的基本流程

另外，在3個(gè)階段的科研設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)結(jié)束后，學(xué)生可根據(jù)自己的興趣自行選題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，由指導(dǎo)教師對(duì)其合理性和可行性進(jìn)行評(píng)價(jià)，選取優(yōu)秀的課題設(shè)計(jì)參加學(xué)校的大學(xué)生科技創(chuàng)新項(xiàng)目申報(bào)。通過建設(shè)創(chuàng)新素質(zhì)教育平臺(tái)，能夠充分提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，發(fā)現(xiàn)有潛力的科研小組。

1.2.2科研設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)過程 科研設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)模式是以講授、討論、實(shí)踐結(jié)合的方式進(jìn)行，以學(xué)生獨(dú)立實(shí)踐為主，教師指導(dǎo)為輔。每一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的教學(xué)過程為：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)—開題—討論設(shè)計(jì)方案—總結(jié)設(shè)計(jì)方案—實(shí)驗(yàn)操作—處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)—撰寫論文。

1.2.3將實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作納入學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)容 在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，都是由教師把實(shí)驗(yàn)用品準(zhǔn)備好，學(xué)生只進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。在科研設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，將實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備也列為學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)容之一，讓學(xué)生在教師的指導(dǎo)下按照自己設(shè)計(jì)的方案準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)用品。這樣既能減輕教師實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作的負(fù)擔(dān)，又能使學(xué)生掌握試劑的配制、儀器的調(diào)試安裝等知識(shí)，增強(qiáng)了學(xué)生的動(dòng)手能力。

1.3問卷調(diào)查

為了對(duì)該門課程的教學(xué)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，采用自行設(shè)計(jì)的調(diào)查問卷，以無(wú)記名的方式進(jìn)行。對(duì)參加科研設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的2012級(jí)五年制臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)5、6班共139名學(xué)生進(jìn)行問卷調(diào)查。

2　結(jié)果

向參與科研設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的學(xué)生發(fā)放調(diào)查問卷139份，回收有效問卷139份，有效問卷回收率100%。調(diào)查問卷共有13項(xiàng)內(nèi)容，調(diào)查結(jié)果見表1。

從表1可以看出，總體而言，學(xué)生對(duì)開展機(jī)能學(xué)科研設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的評(píng)價(jià)是積極的。其中100%的學(xué)生認(rèn)為有必要開設(shè)科研設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，89%的學(xué)生對(duì)機(jī)能學(xué)科研設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)感興趣，90%的學(xué)生對(duì)機(jī)能學(xué)科研設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容比較滿意，97%的學(xué)生認(rèn)為機(jī)能學(xué)科研設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)對(duì)動(dòng)手能力的提高有幫助，94%的學(xué)生認(rèn)為機(jī)能學(xué)科研設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)對(duì)今后專業(yè)的學(xué)習(xí)很有幫助，94%的學(xué)生想做第三階段自命題式設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生對(duì)本次開設(shè)機(jī)能學(xué)科研設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的總體滿意率達(dá)到90%?？傊_展科研設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)可激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，起到提高教學(xué)質(zhì)量與深化教學(xué)改革的作用。

3　討論

針對(duì)學(xué)生在機(jī)能學(xué)科研設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)實(shí)施過程中出現(xiàn)的問題以及問卷調(diào)查的結(jié)果，我們應(yīng)做好以下幾方面的工作。

3.1加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室管理

由于各實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)方案中所需的儀器、試劑、材料、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物等不相同，且實(shí)驗(yàn)學(xué)生人數(shù)較多，所需場(chǎng)地、實(shí)驗(yàn)物品繁多，對(duì)實(shí)驗(yàn)室的管理提出了新的要求，為此我們制定了實(shí)驗(yàn)室安全衛(wèi)生制度、實(shí)驗(yàn)器械借用制度，規(guī)范了藥品、試劑的放置和使用，定期檢查和調(diào)試實(shí)驗(yàn)室的儀器設(shè)備，值班人員在每次實(shí)驗(yàn)結(jié)束后及時(shí)檢查各個(gè)實(shí)驗(yàn)室的衛(wèi)生、安全及儀器、試劑的放置等情況，給予打分并公示，以督促學(xué)生自覺遵守上述制度。

3.2鼓勵(lì)學(xué)生開展自命題式科研設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)

開展科研設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的目的是在實(shí)踐教學(xué)中培養(yǎng)和提高學(xué)生的科研思維能力、創(chuàng)新意識(shí)和綜合實(shí)踐能力，進(jìn)行自命題式科研設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以選擇自己感興趣的題目進(jìn)行研究和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和自覺性，最終達(dá)到培養(yǎng)高素質(zhì)人才和提高教學(xué)質(zhì)量的目標(biāo)。同時(shí)，調(diào)查結(jié)果也顯示，94%的學(xué)生想做第三階段自命題式科研設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。對(duì)此，我們鼓勵(lì)和指導(dǎo)一些積極性較高的學(xué)生開展自命題式科研設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，對(duì)于一些較好的設(shè)計(jì)方案給予肯定，選擇2～3個(gè)創(chuàng)新性較強(qiáng)、在實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有條件下能夠完成的設(shè)計(jì)方案，協(xié)助學(xué)生在課余時(shí)間完成。

3.3提高教師自身素質(zhì)

由于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案的多樣性，不同的學(xué)生可以用不同的方法和途徑達(dá)到相同的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，這就對(duì)指導(dǎo)教師提出了更高的要求。教師不僅需要熟練掌握機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)技術(shù)，還必須具備能對(duì)課程知識(shí)有機(jī)融合運(yùn)用的能力，隨時(shí)了解相關(guān)學(xué)科的最新研究動(dòng)向，這樣才能對(duì)學(xué)生設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性和創(chuàng)新性有一個(gè)正確的判斷，才能對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的背景知識(shí)及實(shí)驗(yàn)過程中可能出現(xiàn)的問題有充分的準(zhǔn)備。科研設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的開展同時(shí)要求教師不斷更新教學(xué)思想及理念，轉(zhuǎn)變教學(xué)方式。為此，我實(shí)驗(yàn)室經(jīng)常邀請(qǐng)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富和實(shí)驗(yàn)技術(shù)好的教師對(duì)新上崗的教師進(jìn)行培訓(xùn)，逐步培養(yǎng)一批高素質(zhì)的實(shí)驗(yàn)教師，同時(shí)，每周舉行一次集體備課，大家相互取長(zhǎng)補(bǔ)短、交流經(jīng)驗(yàn)，對(duì)教學(xué)中遇到的問題及時(shí)討論解決。

3.4完善設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的考核體系

構(gòu)建一個(gè)完整合理的考核體系，不僅能反映出該門課程的教學(xué)效果，而且還能起到激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性的作用。然而現(xiàn)有的評(píng)價(jià)體系主要注重理論和實(shí)驗(yàn)操作能力，忽視了學(xué)生在平時(shí)學(xué)習(xí)中的表現(xiàn)。新的考核體系應(yīng)該從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)質(zhì)量、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)論文質(zhì)量、開題答辯及回答問題者的表現(xiàn)等各個(gè)方面進(jìn)行考核，并與期末總評(píng)成績(jī)掛鉤。

3.5合理安排實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)

開設(shè)科研設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)課，學(xué)生不僅在實(shí)驗(yàn)課上需要付出更多的勞動(dòng)，而且有的實(shí)驗(yàn)（如氨在肝性腦病中的作用和藥物對(duì)離體血管條的作用及機(jī)制研究）在預(yù)定的學(xué)時(shí)內(nèi)大多數(shù)學(xué)生基本無(wú)法完成，只能在下課后繼續(xù)完成。另外，查閱資料和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)也需要花費(fèi)大量的時(shí)間和精力，在大三學(xué)生課程較多的情況下，這必然會(huì)加重學(xué)生的負(fù)擔(dān)，從而影響學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。對(duì)此，我們建議：在充分認(rèn)識(shí)到開展科研設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)重要性的前提下，減少驗(yàn)證性和重復(fù)性的實(shí)驗(yàn)，將學(xué)時(shí)合理劃分到綜合性實(shí)驗(yàn)和科研設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)中去，適當(dāng)減少科研設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的總數(shù)，保證科研設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)有充足的時(shí)間實(shí)施，從而提高設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的質(zhì)量和效果。

綜上所述，開展科研設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和綜合能力的有效手段，提高了教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果，也促進(jìn)了教師自身素質(zhì)的提高，但如何有效組織科研設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的實(shí)施還需要不斷去實(shí)踐和探索，以進(jìn)一步完善教學(xué)改革。

表1　機(jī)能學(xué)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)問卷調(diào)查情況

［1］張暉，尹立紅，浦躍樸，等.環(huán)境衛(wèi)生學(xué)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)探索［J］.醫(yī)學(xué)教育探索，2006，5（8）：713-715.

［2］張戎，王迎偉，郭軍，等.基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的探索和實(shí)施［J］.中國(guó)高等醫(yī)學(xué)教育，2010（4）：3-4.

［3］張紫娟，閆秀娟，杜彩霞.開設(shè)“基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)”全面提升學(xué)生能力［J］.中醫(yī)藥管理雜志，2015，23（10）：37-38.

［4］王巧云，田偉，李娜.醫(yī)學(xué)機(jī)能實(shí)驗(yàn)學(xué)教學(xué)模式的探索與實(shí)踐［J］.西北醫(yī)學(xué)教育，2006，14（6）：719-720.

［5］王巧云，李金蓮，楊靜，等.藥物對(duì)兔瞳孔作用實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的實(shí)踐與思考［J］.基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育，2012，14（11）：852-854.■

G420

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1671-1246（2016）16-0083-03

山東省高等學(xué)校改革項(xiàng)目（2012376）；濱州醫(yī)學(xué)院教學(xué)改革項(xiàng)目（JYKT201226）