自主設(shè)計性實驗生理學的論文
1設(shè)計性實驗教學存在的問題及改革方法
1.1實驗課題的選取脫離教學進度設(shè)計性實驗的選題是實驗成功最重要的前提。但是對于醫(yī)學基礎(chǔ)課教育階段，學生從未接觸過科研工作，且八年制醫(yī)學教育重點強調(diào)對學生臨床操作技能的培養(yǎng)，學生掌握的知識有限，自行設(shè)計實驗有一定難度，因此主動參與意識不強。有些學生不愿意動腦筋，找一些參考書東拼西湊或從網(wǎng)絡(luò)上抄一份資料交差，造成選題重復(fù)和雷同，甚至發(fā)生相互抄襲現(xiàn)象，缺少創(chuàng)意，很多只是驗證性實驗。在選定實驗項目后，需要查閱大量的資料，但部分學生查閱和篩選文獻能力欠缺，不能獲取更多、更新、更有效的相關(guān)資料，造成實驗方案設(shè)計不合理，科學性、可行性欠佳。而且很多學生選題脫離教學大綱，超出了教學進度，不能很好地保證實驗教學的順利完成。鑒于此，我們將學生對實驗選題的自主性調(diào)整為對實驗設(shè)計環(huán)節(jié)方面的自主性，實驗選題的主導(dǎo)權(quán)還掌握在教員手中。設(shè)計性實驗的選題要有根有據(jù)，題材不能太廣泛又不能拘泥于課本，在已掌握的基本理論知識和實驗技能的基礎(chǔ)上推陳出新，選擇學生自己感興趣的題目，要求貼近臨床，簡單實用，能充分運用所學的理論課知識，并加深理解。如果選題能結(jié)合教學進度，則可以讓學生更迅速地理解理論課的內(nèi)容。因此教員在進行設(shè)計性實驗時可以自行安排時間，可根據(jù)教學進度，穿插在基礎(chǔ)性實驗之間。我校八年制理論課教學也進行了改革，以系統(tǒng)為單元授課。因此教員以學生剛上完神經(jīng)系統(tǒng)的課程為依據(jù)，設(shè)計了實驗課題卵巢激素對大鼠痛閾的影響作用，既聯(lián)系了理論課，又在實驗項目上給學生很大的創(chuàng)造性空間，綜合了生理學、病理學、藥理學等學科知識，充分調(diào)動了學生的積極性，保證了實驗教學的順利完成。
1.2實驗方案的確定學生根據(jù)老師提供的實驗選題，在查閱大量文獻的基礎(chǔ)上設(shè)計出實驗方案，內(nèi)容包括:實驗原理、所需的實驗動物和器材、主要的實驗步驟和方法、預(yù)期結(jié)果等。在實驗前1周展開設(shè)計方案討論會，各小組派1名學生介紹設(shè)計方案，教師和同學一起對其科學性、創(chuàng)新性、可行性進行驗證。這個環(huán)節(jié)對教員是一種挑戰(zhàn)，要求帶教老師不僅要有深厚的理論知識，還要有豐富的科研經(jīng)驗。教員對每個小組提交的實驗方案進行批改，點評每個實驗方案的優(yōu)缺點，并提出修改意見。設(shè)計性實驗涉及的實驗項目多，所用到的消耗品、動物、藥品和儀器種類繁雜，而實驗室缺少可自由支配的經(jīng)費，不能及時滿足實驗對一些藥品、試劑的需要，儀器設(shè)備特別是先進的儀器明顯不足，有的學生雖然設(shè)計出新穎的實驗方案，但由于實驗室條件有限而不能實施，使學生的積極性受到打擊。另外由于帶教教員人數(shù)較少，很多時候都是一個班級選定一個實驗方案開展，各組學員之間實驗內(nèi)容均有重疊和重復(fù)。依托于基礎(chǔ)醫(yī)學實驗教學中心的成立，對八年制實驗教學進行了試點改革。學校給予大力的支持，撥出專款用于八年制實驗，實驗器械得到了極大補充。而且實驗教學也得到了各院系的支持，從醫(yī)院借調(diào)了很多儀器設(shè)備，保證了實驗方案的順利實施。在實驗項目選擇上，教員都會從學生提交的方案中挑選出3－4個可行性較高、相關(guān)性較好的方案，這樣每組學員在一個大的實驗選題下，都可以有一個自己的小課題，相互之間的結(jié)果也可以得到驗證和借鑒。例如卵巢激素對大鼠痛閾的.影響作用實驗中，我們就選定了去卵巢大鼠機械痛閾和熱痛閾的測定;急性給予致痛劑觀察去卵巢大鼠抬腿時間的變化以及去卵巢大鼠腹壁撤回反射等方案，將生理學、病理學及藥理學等多學科知識相結(jié)合，從立題、實驗方法和觀測指標的確定等，都具有一定的科學性、可操作性。讓每組學員選取一個方案進行實驗，即相互獨立完成，實驗結(jié)果又可以相互驗證和借鑒，不失為很好的綜合性設(shè)計性實驗方案。
1.3預(yù)實驗以往實驗方案選定后，都由帶教教員做實驗準備工作，并就實驗內(nèi)容進行預(yù)實驗。但是這樣一來，學生缺少了一次對實驗儀器的熟悉機會，也缺少了一次科研思維培養(yǎng)的過程。因此此次實驗改革，我們將預(yù)實驗全部交給學生自己完成。學生根據(jù)自己初步設(shè)計的方案，進行實驗準備。在實驗教學任課老師及技術(shù)員的指導(dǎo)及協(xié)助下，學會正確使用精密儀器和常用儀器，掌握各種常用溶液的配置方法，熟練各種實驗操作。同時通過預(yù)實驗尋求最佳的給藥濃度、藥物劑量、最佳觀察實驗結(jié)果時間等，確定自己的最佳實驗方案，進一步完善實驗設(shè)計。在預(yù)實驗整個過程中，發(fā)揮學生主體和教師主導(dǎo)作用，要求學生合理分工，互相配合，團結(jié)協(xié)作，并做到仔細觀察、詳細并正確記錄實驗結(jié)果。如發(fā)現(xiàn)學生不按科學收集數(shù)據(jù)，操作不規(guī)范，要嚴肅批評并及時糾正。對于實驗過程中遇到的某些不可預(yù)料的情況盡量讓學生自行解決，培養(yǎng)學生獨立解決實際問題的能力;實驗過程中如出現(xiàn)與預(yù)期結(jié)果不相符的現(xiàn)象，及時引導(dǎo)學生進行發(fā)散思維，找出可能的原因及其機制，如改用藥品的濃度、藥量或給藥途徑等，使實驗方案更加合理、完善。
1.4實驗分工之前的設(shè)計性實驗中，小組成員無明確分工，部分動手能力較強、興趣較濃的學生代替全組操作甚至單獨一人完成實驗，其他同學則在一旁觀望，很少甚至沒有任何實驗操作，達不到培養(yǎng)學生動手能力及自主創(chuàng)新能力的要求。所以，這次實驗教學改革中，我們進行了細致的分組。以小組為單位，確定課題、制定方案、查閱收集并篩選獲取信息資料、實驗操作、數(shù)據(jù)分析、評價實驗結(jié)果，最后進行歸納總結(jié)與反思，形成小組內(nèi)集體智慧的結(jié)晶。小組成員既要合理分工，又要密切配合、互相合作、共同探討和完成實驗。這樣既能保證每個同學都能得到應(yīng)有的技能訓(xùn)練，掌握豐富的實驗內(nèi)容，又能培養(yǎng)同學間的動手能力、協(xié)作能力和自主創(chuàng)新的能力。我校臨床八年制專業(yè)每屆學員一般在20人左右，通常5－7人分為一個小組進行實驗。例如在卵巢激素對大鼠痛閾的影響作用實驗中，三個同學負責學習去卵巢大鼠模型的制備，另外兩個同學負責大鼠的術(shù)后護理和去卵巢雌激素替代組的給藥工作。正式給老鼠進行痛閾測定時，小組成員也是明確分工。例如急性給予致痛劑觀察去卵巢大鼠抬腿時間的變化實驗組中兩個同學負責給老鼠打藥，一個同學負責記錄老鼠抬腿次數(shù)，一個同學負責記錄抬腿時間。后期論文形成過程中，也要求小組成員都參與其中，有的負責數(shù)據(jù)的收集統(tǒng)計，有的負責文獻查閱，有的負責論文的撰寫。總之，我們結(jié)合學生的意愿和能力專長安排分工合作，明確職責，讓每一個學生都參與實驗過程。同時，在這種目標明確、同舟共濟、共克難關(guān)的工作環(huán)境中，學生的團隊精神得到了升華。
1.5實驗考核方式生理學實驗課程總成績由平時成績、設(shè)計成績、實驗報告成績3部分組成，設(shè)計性實驗以實驗報告形式呈交，只占實驗總成績的10%，比例較小，且考核方式單一，在一定程度上影響了學生的積極性。因此，改革以后，設(shè)計性實驗不在以實驗報告形式書寫，而以小組為單位，撰寫一篇科研論文。論文中重點加強了學生對實驗結(jié)果的討論和分析。實驗結(jié)束后，老師指導(dǎo)學生用所掌握的知識解釋實驗中觀察到的現(xiàn)象，以加深理解;鼓勵學生積極討論和分析實驗結(jié)果，并總結(jié)成功的經(jīng)驗，分析失敗的原因，促進學生相互交流學習，提高分析問題、解決問題、總結(jié)問題的能力以及邏輯思維能力和獨立思考能力，培養(yǎng)學生初步的科研實驗思維。
2設(shè)計性實驗改革后的教學體會
2.1促進了學生科研能力的培養(yǎng)設(shè)計性實驗是對科學實驗全過程進行初步訓(xùn)練和模擬的一種實驗類型，其實施的基本程序與科研過程是一致的。通過設(shè)計性實驗，使學生對整個科研過程各個環(huán)節(jié)有總體認識，提高了發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題的能力，得到了初步的科研訓(xùn)練和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，初步掌握醫(yī)學研究的基本過程和基本方法。通過對八年制設(shè)計性實驗的改革，進一步加深學生對整個科研過程的認識，培養(yǎng)了初步的科研思維模式:實驗方案的確定，提高了學生文獻檢索能力;預(yù)實驗和正式實驗，提高了學生實驗操作能力，培養(yǎng)了科學的數(shù)據(jù)記錄方法和實事求是的態(tài)度;實驗數(shù)據(jù)的分析，培養(yǎng)了學生創(chuàng)造性地分析問題、解決問題和總結(jié)問題的能力。
2.2培養(yǎng)了學生的團隊協(xié)作精神設(shè)計性實驗合理細致的分工，改變了以往“能者多勞”和一人包辦的情況，培養(yǎng)了學生的團隊協(xié)作精神。一個實驗的完成單靠一個人的力量是遠遠不夠的，它需要集體的力量、團隊的精神。前期實驗方案的討論過程中，學生圍繞各自的方案進行熱烈的討論，充分聽取其他同學的解決方案，并踴躍發(fā)言指出其解決方案的優(yōu)缺點，這個過程是一個集體學習的過程。實驗過程中，在各自組長的主持下，你麻醉，我固定;你手術(shù)，我協(xié)助;你給藥，我觀察記錄，整個過程配合默契，體現(xiàn)出一種“分工不分家”、“互相扶持”的良好的工作作風。后期的論文撰稿過程中，數(shù)據(jù)的收集統(tǒng)計、文獻查閱、論文書寫都有明確分工。通過設(shè)計性實驗使同學們認識到?jīng)]有團隊協(xié)作的個人才能，僅僅是局部的效應(yīng)，團結(jié)就是力量，協(xié)作才能勝利，有效地培養(yǎng)同學們的科研意識以及團隊協(xié)作精神。
2.3促進了學生科研論文的書寫畢業(yè)論文是高等院校畢業(yè)生提交的一份有一定的學術(shù)價值的文章，是大學生從事科學研究的最初嘗試。培養(yǎng)大學生撰寫科研論文是高等教育人才培養(yǎng)工作的重要環(huán)節(jié)。據(jù)初步調(diào)查，在開設(shè)這次設(shè)計性實驗課之前，大多數(shù)學生只知道書寫實驗報告，不懂得撰寫科研論文。由于學生沒有書寫科研論文的經(jīng)歷，在撰寫論文之前，老師必須先指導(dǎo)學生如何寫作科研論文，包括撰寫實驗結(jié)果的統(tǒng)計方法、科研論文格式的正確性及語言的表達方式等方面。格式完全按規(guī)范科研論文格式書寫，包括論文摘要、關(guān)鍵詞引言、實驗材料和方法、討論、參考文獻等。論文要求條理清楚、文字精練、分析科學、結(jié)論合理。同時強調(diào)指出，應(yīng)高度重視新的實驗現(xiàn)象的解釋，重視前人知識的應(yīng)用及自己觀點的闡述。通過設(shè)計性實驗，不僅使學生掌握科研論文書寫要求和格式，而且掌握了一些常用的計算機統(tǒng)計軟件，同時使學生書寫科研論文的能力得到了很大的提高。
總之，通過此次設(shè)計性實驗的改革，讓學員掌握了如何查閱分析文獻，進行科學嚴密的實驗設(shè)計和規(guī)范的實驗操作，對實驗結(jié)果進行正確的分析總結(jié)并得出可靠的結(jié)論，了解了科研論文的撰寫方法，使學員基本了解科研工作的程序，培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度，使其初步具備從事科研工作的能力。
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