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实验教学模式优化提升医学生创新能力

2019/12/15 阅读:

摘要:实验教学是医学生药理学教学过程中的一个重要环节,也是提升本科生创新思维的重要方式和途径。为了有效提升医学生创新能力,我们教研室经过多年的摸索,从优化药理学实验课程体系、增加自主性实验设计、开展探究式课外科研活动和实施多因素考核方案这四个方面对药理学实验课程体系进行了整体优化。经过多年实践表明,优化后的实验教学模式取得了显著成效。它给学生提供了广泛的自主学习空间,充分调动了学生的自主学习兴趣,营造出积极上进的学习氛围;加强了学生独立思考的意识和创新能力,提高了学生分析、解决问题的实践能力,使学生药理学知识结构系统化,其综合能力得到了全面协调的发展。

关键词:药理学;实验教学模式;医学生;创新能力

药理学是一门以实验为基础的强实践性学科,重视药理学实验教学和理论教学的有机结合,加强应用型、创新型人才的培养,已成为药理学教学改革发展的主要方向。药理学实验课是药理学教学不可或缺的重要组成部分,是有力培养和提升本科生实践操作能力、严谨科学态度、科学分析方法和创新思维意识的有效途径。药理学实验教学模式优化策略的进一步探索和医学本科生创新能力的有效提升,是药理学实验教学改革面临的重要课题。

1实验课程体系的整体优化,有助于学生药理学知识结构的系统化

传统的药理学实验课常被作为理论课教学的有效补充,多为验证性实验,学生则往往关注实验操作流程,简单重复实验步骤。传统的药理学实验教学课程体系与理论课程内容部分重叠,造成了教学资源和时间的浪费,不利于学生综合能力的提高和发散性思维能力的培养。因此,很难有效提升医学生的创新能力。药理学是连接基础医学与临床医学的关键桥梁学科,它与生理、生化、病理、病生、内外妇儿各个学科都有密切联系。提升医学生的创新能力,已不能单纯、孤立地教授某一门学科内容。教师需加强与药理学密切相关的多门医学课程之间的有机联系,在对多个学科、多个器官系统或多个知识点高度融合的基础上,形成新的药理学实验教学课程体系,从而使学生形成清晰、完整而又相互联系的知识网络。为了系统性的优化药理学实验课程体系,我们教研室多年前就整合了生理、病理、药理和病生等多门基础医学课程,建立了基础医学综合实验平台,遵循从简单到复杂,从易到难的教学规则设计实验课程内容,从基础性实验逐步过渡到验证性实验、最终再进阶到综合性设计,将药理学教学内容按3∶3∶2的学时比例分为基础性、验证性和综合性实验层次。各层次根据不同的实验目的制定各自的实验阶段要求,使实验内容体系更加合理、完善。基础知识与基本操作技能是基本的实验内容,这些内容的牢固掌握将为后面的创新型实验设计奠定坚实的基础。因此,要求本科生首先掌握药理学实验的一般程序和实验动物的基本操作方法;然后通过验证性实验对已知结论进行验证,深入理解药理学和相关医学基础课程的理论知识点;在此基础之上,再进一步开展药理学多个知识点,以及与生理、病生、内科学等多门具有内在相互联系的学科知识点的综合实验。在综合实验开展的过程中,学生将对所学的药理学理论知识加深理解,有助于学生药理学知识结构的系统化和合理化。整体优化药理学实验课程体系的实施结果显示,本科生对药理学以及与之密切相关的多门学科知识点都加深了理解,并能进一步融会贯通,学生的综合实验能力得到了显著提高,将有更多时间和机会尝试创新性药理学实验。

2自主性实验设计的开展,有助于强化学生自主学习的意识和积极性

基础性、验证性和综合性药理学实验内容主要侧重于学生全面、牢固掌握药理学理论知识和常规操作技能。但这些实验内容难度不大,实验结果可以预知,没有太多的挑战性和创新性。为了学生创新思维的培养和能力的提高,我们在药理学实验课的最后阶段开展设计性实验,让学生主动参与设计性实验,给他们不仅带来了新奇感,还为他们提供了一个以自主学习为主,教师指导为辅的训练模式。参与设计性实验的学生喜欢主动学习的氛围,自我感觉良好,信赖教师,乐于分享自己的想法和观点。参与独立设计的学生,比其他人更加自信,喜欢最大限度的挑战,并且更容易坚持不懈地面对困难和失败。设计性实验分为半自由式和自由式设计实验两种模式。半自由式设计实验是在验证性或综合性实验方案的基础上增加新的干预或药物处理组,该处理组由学生自己选择设计完成。该模式可充分利用现有资源,节省人力、物力和时间,为学生适应从验证、综合性实验提升至自由式设计实验奠定基础。自由式设计实验,要求学生提出他们想要探索和解决的科研问题,小组独立设计和完成实验。学生通过阅读大量参考文献、主动完成课题的选择、设计、实验准备、实施、结果分析和讨论。自由式设计实验相当于微型课题研究,难度相对较大,需要实施者具备较高的综合知识运用能力、实验结果分析能力、问题解决能力等,一般仅约20%的学生可以较好地完成。在自由式设计性实验的实施过程中,学生的积极性被充分调动起来,他们根据自己感兴趣的方向主动选择课题,学习充满内在驱动力,极大地提高了他们的抗挫折能力。

3探究式课外科研活动的实施,有助于培养学生的创新性思维和能力

为进一步培养学生主动思考、发现问题、解决问题的能力。我校长期在各教研室持续开展探究式课外科研活动,培养本科学生的科学素养和创新思维。并鼓励各教研室教师将科研成果引入教学,鼓励学生参与科学研究,这些活动极大地调动了教师和学生的积极性。十几年前我校已建立并实施本科生导师制。首先,由我校教学办根据教师自身条件聘任有带教意向的教师。其次,鼓励对科研有浓厚兴趣、具有较强创新意识和充足课外时间的优秀本科学生积极参加科研课题。有意愿且符合条件的学生在大学一年级第二学期向教学办自愿提出申请。本科生导师选聘和学生报名结束后,学院教学办通过网络平台将导师的基本信息、研究方向、科研课题在研情况、所招生本科生的基本条件、数量等情况向学生公布;学生根据自身的兴趣爱好和导师的个人情况选择指导教师。然后,通过互选机制确定师生指导关系,并将结果向我校教学办统一备案。在课外科研活动前期准备中,教师首先向学生介绍课题的相关背景,并提出一个或多个需解决的科研问题。学生则需根据具体的课题,阅读相关书籍和文献资料,从而合理地提出具体的研究内容、方法和实施步骤。学生通过与教师面对面、一对一的多次讨论后,根据教师的意见和建议,初步确定拟开展的研究计划,包括研究目的、实验内容、具体的实验方法和预期结果。在这个过程中,学生除了听取教师的意见外,可将自己不同的观点表达出来共同讨论,并最终达成一致。在课题实施过程中,学生一方面定期参与教研室举办的学术讲座、科研小组讨论,另一方面在有经验的研究生或技术员指导下学习实验技能,并逐步开展设计性实验的课题研究。学生仔细分析实验过程中出现的各种现象,并及时详细做好实验记录。学生自主开展设计性实验,培养了科研思维,熟悉了科研思路,深刻理解了实验对照和重复性的意义,锻炼了对实验结果分析的能力,有效提高了学生的创新能力。最后,学生根据所得的实验结果积极整理数据,认真撰写本科毕业论文。探究式课外科研活动对学生的自主探究意愿和能力要求很高。当学生在学习中感受到充分的自由和自主时,感到自己是课题的“主人”,并能自主做决定时,他们会变得更加活跃、直率和积极。在实施课外科研活动的过程中,教师的主要工作就是与学生高度互动,激发他们的创新性思维,培养他们对科研方向、科研课题、研究思路、实验技术的好奇心,使其保有长期的内在驱动力。本科生导师作为科研的领路人,尤要重视学生科研习惯培养的规范化和严谨化,使其养成良好的科研习惯。但同时导师在课题思路上又要大胆放手,尊重学生的思路和想法,积极鼓励学生深入思考、迎难而上、想方设法找到科研课题的突破口。当学生在实验中遇到困难和挫折时,教师需多次反复引导、帮助学生克服困难,与他们共同思考解决问题的办法。教师应更加关注实验的整个过程,而弱化对实验结果的过度关注。当学生感受到被教师尊重对待、共同参与解决问题时,学生会更加积极参与课题。在课外科研活动中表现优异的本科生将有机会参加课外科技创新活动和国内外专业学术会议,同时参与大会报告和论文评选活动。我们教研室教师多年来一直坚持实施本科生导师制,培养了多名优秀本科学生在全国的专业学术会议中获得多项优异成绩。

4注重创新的多因素考核方案的实施,有助于营造积极上进的学习氛围

传统的药理学实验课考核以实验报告作为评估的主要依据。学生只需根据实验教科书和教师讲义撰写实验内容和结果,按时完成实验报告;教师则根据实验报告的书写情况来评定学生的实验成绩。这种传统单一的考核和评估形式,造成部分学生只重视实验报告的书写和完成,不重视实验操作技能的培养和规范,这在一定程度上影响了学生实验课参与的程度和操作的积极性。因而,这种考核方式不仅难以真实有效地体现学生的实际水平,也很难对学生的实验操作水平、科研思维能力和创新思维做出积极而全面的评价。设计性实验是培养和提高学生创新性思维和能力的重要方式,但它与其它基础性、验证性、综合性实验课程学习方式不同,我们需要制定出一种更适合设计性实验的针对性考评方案。考试的模式和内容一直对学习发挥指挥棒的作用,考试模式影响教师的教学理念和方式,考试范围指导学生学习内容。为了避免学生对成绩的急功近利,为了全面评估实验教学质量、真实反馈学生的创新能力,我校采取多因素考核方案,将学生的实验课平时成绩、理论知识水平、操作技能和创新设计能力统一整合到多因素评估计划中。实验课平时成绩主要通过多次实验报告平均成绩来评估;实验理论知识水平主要考察学生对实验基本原理和知识的掌握程度,以及分析实验现象的能力;实验操作技能主要考察学生进行独立实验操作的规范性和熟练度;创新设计能力用于评估学生发现和解决问题的能力,这将对提高学生的整体素质起到积极作用。为了能体现出药理学实验课程重视设计性实验,重点培养学生的创新能力,提高学生学习的主动性和积极性,本教研室结合本科室实际情况,根据学生的选题方向与意义、课题设计可行性、实验方案的合理性、实验操作的规范性、实验记录的及时准确性,论文水平和质量、毕业答辩时的表达能力、对整个课题的熟悉程度以及回答问题的流利度等方面,对学生的设计性实验能力进行详细考核,设计性实验的总成绩占期末总评成绩的30%。这种考核方式不仅锻炼了学生的综合科研能力、而且触发了学生对创造性科学研究的热情。多因素实验考核方案是从多方位对学生综合能力进行全面考察,考核趋于全面、客观。经过多年的实践检验,该评估方法可充分调动本科生积极参与创新性实验的主观能动性,提高他们的操作技能水平,有助于培养学生独立思考分析和解决科研问题的能力,同时也是对药理学实验课教学效果的真实反映和积极反馈。

5总结

培养具有科学思维能力和创新能力的新型人才是素质教育的关键。药理学实验教学是培养学生理论和实践相结合、提高实践能力和创新精神的重要手段。我们教研室通过优化药理学实验教学内容和模式,开设设计性、创新性、探索性药理学实验,营造积极上进的自主学习氛围,实施注重创新的多因素考核方案,将有优势的科研资源引入药理学实验教学,从而积极有效地增强了医学本科生的创新思维意识和自主创新能力。

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作者:侯征 薛小燕 卢林杉 方超 李明凯 罗晓星 单位:空军军医大学

实验教学模式优化提升医学生创新能力

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