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摘要:自主設計實驗對學生科研能力、創新能力等綜合素質及能力的培養具有重要作用,然而,在教學實踐中由于受到各種因素的限制,影響了教學效果。文章從專題講座、自主選題、開題報告、實驗操作、論文撰寫及對教師的要求等方面總結吉林大學藥理學自主設計實驗的實踐經驗,分析存在的問題,提出解決思路,為更好地開展藥理學自主設計實驗提供參考。
關鍵詞:藥理學;實驗教學;教學改革;自主設計實驗
面對新時期高素質人才的需求,如何轉變教育理念,構建知識、能力、素質三位一體的卓越醫學人才培養模式是擺在醫學教育工作者面前亟待解決的問題。藥理學實驗教學是理論知識和實踐相結合的重要環節,是全面提高學生綜合素質的有效途徑。然而,傳統藥理學實驗以驗證性實驗為主。在此教學模式中,學生始終處于被動地位,不能充分調動主觀能動性,更缺乏對獨立思考能力、獨立實踐能力及創造力的培養[1]。自主設計實驗作為實驗教學改革的重要形式,近年來在各學科的實驗教學中被廣泛應用,對啟發學生的創新思維、培養學生的科研意識、提高學生分析問題和解決問題的能力具有極其深遠的意義[2]。吉林大學藥理學自主設計實驗始于2010年,授課對象是臨床醫學實驗班的學生,主要采用學生自主選題、自主設計、開題報告、自行操作、結題答辯、撰寫科研論文的模式。經過近十年的實踐和不斷改進,取得了滿意的教學效果,積累了寶貴的經驗。
1開設專題講座,指導學生開展自主設計實驗
1.1開設講座的必要性。學生首次接觸藥理學自主設計實驗,往往比較茫然,不知從何處著手。因此,通過專題講座使學生熟悉自主設計實驗基本知識十分必要。教師在講座環節介紹查閱文獻的基本技巧及常用網址、開題報告及結題答辯的基本格式和基本要求、科研論文的書寫格式和基本要求;通過案例講述實驗設計的基本思路、基本流程和實驗操作的注意事項。
1.2講座內容。講座中還有兩個環節必不可少。其一,介紹實驗室的儀器設備及可開展的實驗類型。如果缺少這一環節,學生往往會根據自己的興趣漫無邊際地的設計實驗,最后可能設計出無法實施的實驗內容,進而影響教學效果。其二,教師要闡明分組的意義及小組和個人的考核方法。合理分組是學生完成任務的關鍵,分組時主要考慮小組人數和小組成員構成兩方面。小組人數以3-5人為宜,人數過多會影響學生的參與度,也會使操作現場過于混亂。小組成員要遵循組內存異、組間平衡、優勢互補的原則,鼓勵學生以完成小組共同目標為前提,增強合作意識。
2學生自主選題,充分調動主觀能動性
在教學中,我院一直采用學生自主選題、自主設計、自行操作的模式。這種教學模式因其諸多優勢,受到學生的普遍歡迎,當然也有不足之處[3]。
2.1學生自主選題的優勢。①在整個實驗過程中,學生處于主導位置,每一次成功都會獲得極大的成就感,提高了自身對科研的興趣。在實驗失敗時,會竭盡全力通過多種途徑尋求解決辦法,而不會輕易放棄。②自主選題可拓寬學生選題范圍,一方面可避免雷同,另一方面,在開題及結題答辯交流環節,每組學生之間進行充分討論,學生不但熟悉自己設計的內容,也會了解其他組的實驗情況,從而拓寬了視野。
2.2自主選題的不足。當然,學生自主選題也有不足之處:①由于受到專業知識及科研能力的限制,學生往往更愿意選擇貼近生活或自己熟悉的主題,因此,選擇的主題可能會缺乏深度。調查發現,約85%以上的學生選擇貼近生活或對生活具有指導性的主題,選擇理論上有一定難度和深度主題的學生不足15%。然而,興趣是最好的老師,如果能夠通過自主設計實驗培養學生的科研興趣,讓更多的學生愿意從事科學研究,這可能比發表文章更有意義。②學生選題過于分散,所需的藥品和試劑也各不相同,長此以往會造成巨大的浪費。在學生選題的后期,教師可引導他們在原有實驗主題的基礎上進行發展和創新,這樣不但可以拓展研究內容,增加實驗的延續性,而且可以減少藥品的閑置浪費。
3教師在開題報告環節中的角色定位
在開題報告環節,每組學生選擇一個代表就課題的研究背景、儀器和材料、實驗方法、預期結果和計劃進度進行闡述,并與其他學生展開充分討論,使實驗設計更加完善。教師在此過程中只起到指導作用,不參與討論。因為教師一旦參與過多,學生就不再踴躍發言,難以起到鍛煉學生的作用。當然如果學生討論偏離主題太遠,教師也要適當提醒,使討論回歸主題;如果討論不能順利進行時,則指導學生就哪些問題繼續查找文獻,以期完善實驗設計。教師在此環節的主要任務是把握實驗設計的科學性和可行性,如有問題要及時予以指導,以免影響實驗的后續進展。此外,所有指導教師擔任評委,根據課題設計的創新性、可行性、科學性、報告者語言表達能力及學生對問題的回答情況等做出綜合評定,并按比例計入自主設計實驗的總成績。
4實驗操作環節的經驗與思考
由于實驗項目多,在實驗室開放過程中,對實驗室的管理、實驗室的安全保障、實驗試劑及藥品的保管提出了巨大挑戰,需要行之有效的管理方法和執行措施。學生和教師分工合作,各司其職。為保證實驗操作的順利進行,每組配備了一名專門的實驗員和教師。實驗員主要負責藥品及試劑的訂購、保存及實驗室安全;為了減少學生尋找藥品的時間以及正確使用實驗儀器,避免造成實驗過程中的混亂,實驗員在實驗前將小組所需的試劑準備齊全;并在實驗儀器旁標出儀器的名稱、應用范圍、使用時的注意事項等,便于學生隨時查閱。實驗完全由學生獨立操作。若學生遇到困難,鼓勵小組討論解決,必要時教師可進行適度指導,但不能代替學生進行操作;在實驗過程中,教師注重學生基本科研素養及實事求是的科研態度的養成,規范實驗記錄的書寫。由于參與實驗的學生人數較多,為了避免實驗室的混亂和擁擠,實驗操作分批進行。實驗室還劃分了功能區,各組學生分工合作、各盡其責,有條不紊地進行實驗。此外,由于學生實驗技術不夠熟練,原本要求在8學時內完成的實驗方案,結果操作當天大多數學生進行到很晚,造成諸多安全隱患。為此實驗室規定,如果實驗不能在規定時間內完成,經教師同意,與實驗員預約,可在約定的時間進行補做。而且,為了提高實驗的成功率,鼓勵學生在正式實驗前進行預實驗,根據小組設計的內容進行針對性的練習。
5論文撰寫的經驗與思考
實驗結束后,每組學生對實驗數據進行歸納、整理和統計學分析,查閱文獻,撰寫科研論文,并由教師進行批閱、指導。通過這樣的方式不但可以提高學生對于科研的認識、熟悉科技論文的寫作要點和格式,而且,若得出好的結果,可用于投稿。在我校8年制學生自主設計實驗中,每學期有1-2組學生的論文達到投稿水平。學生在撰寫論文過程中普遍存在以下問題:①學生對于科研論文寫作基本格式掌握不熟練,論文格式不規范;②論文摘要部分不知從何著手,更不能突出實驗成果;③實驗方法部分過于繁瑣,不會精煉,容易寫成實驗步驟或試劑說明書;④討論內容不夠深刻,不知如何切入或從哪些方面逐層展開討論,容易寫成實驗注意事項。因此,需要花費學生和教師的大量時間,修改多次才能達到要求。而且,自主設計實驗周期較長(2.5個月),實驗完成時正趕上期末復習,學生沒有更多的時間投入論文寫作,往往草草了事,使學生和教師的參與熱情受到明顯的影響。因此,為了提高學生論文的寫作質量,有必要開設關于論文寫作的專題講座,以發表的論文為例講授科技論文的寫作技巧[4]。同時鼓勵學生多閱讀文獻、養成追蹤科研熱點和科學前沿的習慣。
6對教師能力和素質的要求
由于自主設計實驗的開放性和廣泛性,需要擁有教學水平好、實驗技能高、綜合素質優的師資隊伍。因此在藥理學自主設計實驗教學法背景下,要求教師具備以下三方面的素質:①具備與時俱進的先進教學理念。自主設計實驗是一種在我國醫學教育領域內尚處于摸索嘗試階段的教學法,在其背景下,教師在教學過程中不僅是傳授知識,更重要的是發揮引導和啟示作用。教師在教學過程中不再是中心地位,應學會以合作伙伴的身份駕馭整個教學過程。②具備扎實的藥理學及其他相關醫學專業知識,樹立終身學習的堅定理念。教師應努力提高自身科研思維能力,把握學科的前沿知識。只有教師勤于學習、不斷完善知識結構,才能適應自主設計實驗教學法對教學理念、教學方法改革的要求,才能更好地指導學生自主性的設計實驗,滿足教學需要,起到教學相長的作用[5]。③具備強烈的教育責任感與使命感。在教學過程中,教師需要花費大量時間和精力去做前期準備工作。這些教學任務的優質完成有賴于教師的教育責任感及由之形成的教育信念。總之,自主設計性實驗作為實驗教學改革的一個方向,將學生作為主體,使學生由被動學習轉為主動學習,有效地調動了學生的積極性。學生在實踐中模擬了科學研究的整個過程,極大地提高了學生的獨立分析問題、解決問題及科研思維能力[6]。因此通過不斷積累經驗,完善相關環節,以期培養出更多優秀的高層次醫學人才。
參考文獻:
[1]尤婷婷,陳博,鄒麗宜,等.培養藥學專業應用型人才的藥理學實驗教學改革與探索[J].中國高等醫學教育,2014,(9):55-57.
[2]李長征,黃少慧.通過自主設計實驗,培養學生創新能力[J].醫學信息,2010,23(8):2535-2536.
[3]楊玉,劉明遠,趙錦程,等.卓越醫師培養中藥理學實驗教學改革的研究與實踐[J].繼續醫學教育,2017,31(4):19-21.
[4]王瑞芳,王雁梅.藥理實驗課改革嘗試與思考[J].繼續醫學教育,2014,28(10):58-60.
[5]朱蕾,葉菜英,張德昌.醫學八年制藥理學實驗教學改革的探索與思考[J].基礎醫學與臨床,2014,34(11):1594-1596.
[6]王垣芳,孫紅柳,李慶忠.變驗證性實驗為設計性實驗的藥理學實驗教學改革探討[J].基礎醫學教育,2018,20(2):111-113.
作者:紀影實 靳英麗 張明 關鳳英 魏征人 石卓 單位:吉林大學基礎醫學院藥理學系