学生自主选择生理学实验教学改革

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摘要：传统的生理学实验教学，通常由教学大纲规定项目内容，教师提前准备，学生在课堂完成。为了充分调动学生的主动性和积极性，近年来我们在生理学实验教学中开展了学生自主选择实验，并作为课程考核的主要手段，取得了良好的教学效果。本文对此作出详细总结。

关键词：生理学实验；教学改革；学生自主选择实验

1生理学自主选择实验的意义

生理学实验是基础医学的主干课程之一，它不仅可加深学生对人体正常功能的理解，更是培养实验操作能力的重要渠道。传统的教学体系中，生理学实验课依附于理论课，实验项目固定，有利于帮助学生巩固和理解理论知识，然而由于教学过程中学生处于“被动接受”状态，缺乏自由空间，学生兴趣被限制，不利于自主能力的培养。所谓自主学习，就是学生作为教学主体，独立地选择、分析、探索、实践、质疑和创造，从而获得知识和技能的过程。自主学习强调学生强烈的学习动机和浓厚的学习兴趣，并进而进行能动而不是被动的学习。未来的医学人才，不仅要有系统的知识和扎实的技能，还应当有自主学习的能力。自主能力必须在学生自己选择、从成功或误判中积累经验而形成，无法靠被动接受而获得。创新能力是更高层次的能力，培养创新能力的前提是培养自主能力。近年来，从国家、省市到各高校，都在广泛开展大学生创新科研项目。然而，大学生在参加科研实践之前，首先需要培养自主能力。以学生自主实验为核心的教学改革，结合学生能力发展需求与实验室教学条件，在方法和技能规范性教学的基础上，为学生提供自主选择实验项目，再进一步，探究问题、创新实践，有利于学生创新能力的培养，符合培养创新型人才的需要。

2学生自主选择实验的实施过程

自主实验的实施经过准备、执行和评价三个阶段。

2.1准备阶段首次课即告知学生：课程期末考核方式为自主设计实验或自主选做实验，在平时的每一次实验课堂上都针对实验设计、原理、操作、结果等各步骤作分析，潜移默化地培养学生自主学习和实践的素质。为了引导学生做出合适的选择，教师提前公布供选择实验项目范围、评价标准和要求，以及对自主设计实验的激励机制，对于自主设计实验的学生小组进行培训。学生于实验提前1~2周提交“自主性实验预约表”。实验前专门开放实验室，讨论实验可行性、学习仪器设备的使用方法、预处理实验动物、“操作”虚拟实验、进行预实验、实验观摩等。对于自主设计实验还专门进行实验设计培训和实验方案讨论。

2.2执行阶段自主实验在最后一次课堂上完成。由于学生已经为实验做了充分的准备，教师不再进行讲解或演示。实验开始后，教师巡视课堂，处理实验中可能出现的各种意外状况。一般要求学生在3小时内完成实验，到规定时间后，对学生完成情况进行考核，根据各项实验过程和完成情况，以及每一位学生的表现进行评价，实验完成后验收实验结果、提问并填写“自主性实验考查记录表”。实验结束后一周内收集实验报告并评阅。

2.3评价阶段自主选择实验考核，在课程总成绩中占40%，包括课堂考查、实验报告考查两部分。课堂考查对不同难度的自主选择实验进行区分，根据实验动物、实验方法、仪器设备复杂程度等，对较高操作难度的实验给予加分（Χ难度系数1.1~1.3），自主设计实验项目在不同难度的基础上进一步给予加分激励；而对过于简单的实验项目给予适当减分（Χ难度系数0.8~0.9）。实验报告的考查与平时实验报告有所不同，平时的实验报告主要侧重实验结果和分析，自主实验报告则全面要求实验目的、原理、准备、方法、结果、分析、体会等各方面。

3学生自主选择实验的效果

根据调查统计，生理学自主选择实验受到大多数学生的欢迎，多数学生需要3至10个小时完成自主选择实验的准备；学生们认为自主选择实验有利于提高学生的动手操作能力、处理紧急状况的能力、团队合作能力和对理论知识的理解；生理学自主选择实验提高了学生对大学生科研的兴趣，超过四分之三的学生参加或想参加大学生科研，可见生理学自主选择实验有助于大学生科研。绝大多数学生希望后续课程也有自主选择实验的机会，如果再有机会，近半数学生希望把这次的项目做得更完美，有半数左右的学生希望选择更有挑战的实验项目或自主设计实验。另据统计，在过去几年里，约有10%的学生已经在生理学自主选择实验中自主设计并完成了实验项目，可以看作是这些学生在创新训练中的第一次尝试，这些学生大都在后来作为负责人或骨干承担了各级大学生创新训练计划项目，并取得了一定成果。

4体会与思考

近年来，随着高等教育教学改革的深入，不少高校都在开展实验教学模式的改革。医学院校也提倡旨在培养学生自主学习、实验和创新能力的实验教学改革。设计性、研究性实验非常有利于学生创新能力的培养，但是对学生的专业基础、综合分析能力等往往有较高要求，因而更适合高年级、专业综合类实验，如药理学实验、病理生理学实验，而在低年级、基础课的实验教学中，实施难度较大。另外，这类实验通常需要足够的经费支持，在学时数、教学时间安排上有特殊要求，需要仪器设备和药品试剂等条件，实验室需要开放式管理，教师需要全方位投入，因而对独立学院的实用性和推广性不够。生理学实验课在低年级开课，学生前期仅学习过解剖学实验和基础化学类实验，实验动物的手术操作、生理信号采集处理系统等都是首次接触，缺乏实验设计、研究思路的基础。经过生理学实验自主选择实验这一“入门”阶段的锻炼，学生对实验方案、实验准备、实验方法、实验设计有了初步认识，有利于自身定位由被动转为主动。虽然自主选择实验距离自主创新科研还有很大距离，但是在低年级学生开展自主选择实验，可以为在高年级参加创新实践做好准备。在过去几年的教学改革实践中，我们对学生自主选择实验有了以下具体的认识和体会。学生自主选择实验需要足够的实验项目储备。近几年来，我们的实验项目库逐步扩大，目前已经有近三十项，基本能满足学生多样化选择的需求。自主选择实验，需要实验室开放，还需要充足的实验教学资源。我们利用局域网建成“虚拟实验”教室，利用BB教学平台提供操作演示视频和方法资料，帮助学生“自助”学习实验方法并进行参照。自主能力的培养是一个循序渐进的过程。在日常教学中，我们鼓励学生自主选择不同的方法、设备和指标，培养学生的自主意识，通过比较形成更完整的探究思路。例如“家兔呼吸运动的观察”，允许学生在“膈肌收缩记录法”和“呼吸流量记录法”二者之中选一，并进行两种方法的比较。自主选择实验作为实验的重要考核手段，首先可以引起学生的重视，为了选择适合自己的实验项目，在自主实验考核中有出色的发挥，学生需要在平时实验中多关注、多思考，自然而然就提高了教学效果。另一方面，实验考核由过去“一刀切”的统一考核改为“个性化、分层次”的考核，有利于实现学生主动性与课程教学要求的统一，从整体上提升教学效果。此外，我们鼓励学生自主设计实验，对于有能力的学生，除了通过加分等措施给予激励之外，还就实验设计思路、实验方案、仪器设备使用方法、数据处理等方面进行全面的引导或辅导；对于表现突出的学生，优先推荐参加学科竞赛或大学生创新科研，有利于创新能力强的学生脱颖而出。近年来，我院学生越来越多地参加各级创新科研训练活动和学科竞赛并取得佳绩，与生理学实验的这项改革是分不开的。总之，自主选择实验有利于发挥学生的主体意识，使实验教学成为学生自己的主动学习过程，并激发学生的探究能力和创新能力，有很强的实用性和推广性。在将来的教学过程中，我们还要不断改进，进一步突出自主选择实验在提高学生专业核心能力方面的作用。

注释

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作者：刘健翔 丁悦敏 姚雪燕 单位：浙江大学城市学院医学院