机能实验教学中培养学生创新能力方法

【摘要】 高等院校的根本任务是培养人才，培养人才的关键是能力培养和提高素质。对于科学实验，主要通过实验教学加强学生的智力培养，增强其运用科学方法进行创新能力培养。近几年我们采取了实验课实施“三步走”科学方案、引导学生设计综合型实验、pbl教学方法的应用、辨证思维能力的培养、定性意思培养、探索性实验设计、电子设计竞赛、考核与评价值等方法，并收到满意的教学效果和同学门的认同，于2006年底均受到教育部本科教学工作水平评估专家的一致好评。

【关键词】 机能学；实验教学；创新

中共中央，国务院在“关于深化教育改革全面推进素质教育的决定”中指出：高等教育重视培养大学生的创新能力、实践能力和创业精神，普遍提高大学生的人文素质和科学素质[1]。因而，提高学生素质，增强学生动手能力、综合运用知识解决实际问题的能力及创新能力的培养是高校教学研究永恒的课题。实验教学是学生接受实践锻炼和提高实践能力的课堂，在实施素质教育和能力培养中有着不可替代的作用，而机能实验教学在医学教育中位于中心环节，作为未来的医学人才，在掌握医学基础理论的同时，通过机能实验训练学生基本方法、基本技能，在巩固基本知识、基本理论的基础上培养学生创新思维，创新能力。近几年我们在医疗系、麻醉系、药护本等专业开展了创新能力方法的研究，并获得很好的效果。其具体做法如下。

1 实验课实施“三步走”科学方案

1.1基本实验训练—基本能力的训练这是医学生进入操作启蒙的第一个环节，学生动手技能培养，学生操作是否规范与将来上临床和科研直接相关。此阶段要求学生：第一熟练掌握所有仪器设备的使用；第二培养学生要科学的态度对待每一个实验；第三每次实验组员分工应和谐是关键；训练学生手术操作，如、气管插管、颈总动脉插管、股动脉插管、颈外静脉插管、膈神经、股神经、迷走神经、减压神经分离等；离体标本灌流；神经干和神经肌肉标本的制备；量效曲线制作等。通过这样训练，学生在很短的时间内掌握了基本操作、基本方法、基本技能、基本知识、基本理论，学生感觉很充实，获得了好多书本上学不到的东西，并激发学生探究生命现象，学生学习的积极性有被动转为主动。

1.2综合实验训练—综合能力提高进一步强化训练，如系统功能的综合，例如：蟾蜍体表心电图和心室肌动作电位及不应期测定实验，心肌细胞动作电位

是心肌细胞兴奋活动的标志，也是心电图的来源，心电图则反映兴奋在整个心脏上顺序传布过程。实验找出心肌细胞动作电位与心电图之间的时间对应关系，便可利用动作电位的变化原理来解释某些异常心电图变化规律，能在一定程度上找到了医学生在学习医学基础课时与临床相结合的位点，使学生对实验课兴趣大大提高，从中培养了学生综合分析、系统全面的观点分析问题和解决问题的能力。

1.3探索性实验—科学能力提高让学生自己选题、审题、检索文献、确定题目、实验设计，开题报告、研究项目，参加人员、指导老师（由学生挑选老师）；而项目研究的内容和意义，如立题依据、研究方法和技术路线，可行性论证，完全由学生独立完成。实验设计除科学性和可行性外，必须有一定的创新性，通过实验设计，培养学生提出问题和解决问题的实际能力；学生通过自己设定探索实验，翻阅大量资料、查阅与实验有关的目前国内外的研究状态。在此环节老师扮演被动角色，充分发挥学生的主动性、创新性，利用他们的聪明才智，培养他们科学思维及创新能力〔2〕。再由学生完成自己设定的探索实验，观察到实验结果，学生很振奋、陪增了学生的兴趣和求知欲。

2 引导学生设计综合型实验

通过上述的训练，学生已具备基本要求的条件，引导学生设计综合型实验，从基础到临床实验，如，尿生成—利尿剂—肾功衰—治疗；胆汁作用—利胆药—胆汁流量—胆汁成分分析—初步了解胆道疾患的病因；血压测定—制备失血性休克模型—设置不同抢救方案（①输失血量等量的全血、记录各项指标；②8%去甲肾上腺素维持静脉点滴，使血压维持在放血前所测的收缩压高度；③8%山莨菪碱维持静脉点滴，解除小血管痉挛而改善微循环；④生理盐水维持静脉点滴。需注意的是；补充血容量应适度，输液、输液量过多，过快会引起急性肺水肿）。等。失血性休克的治疗原则首先是止血，补充血容量，以便改善微循环，提高组织灌流量。正确的输液原则是“需多少，补多少”而不是失多少补多少。一个实验室分四组,每组抢救方案不同，让同学们循环观察比较各组抢救效果，找出最佳抢救方案。采用基础培养与临床能力培养相结合的方式，取得较好的效果。学生认为综合型实验的优点：①增加动物使用率；②综合性实验贴近现象，激发学生兴趣；③提高思维空间，增加兴趣，激发学生求知欲望。学生很欢迎此类实验。④学生在设计过程中，会遇到许多新奇的问题，对这些问题的思索与怀疑是一种诱惑力与推动力，因此激发学生求索的主动性与积极性。学生建议：在动物方面，希望能提高学生福利。

3 pbl教学方法的应用

目前，pbl有成为世界医学教学改革的趋势之一，我国自20世纪80年代引入至90年代以来，开展pbl教学的院校逐渐增多，pbl教学模式是全面实施素质教育的有效途径，（21世纪是信息社会，信息资源，特别是网络信息能适应“知识爆炸”和知识迅速更新发展趋势）。在实验中注意创立问题情境：向学生提出一些不确定，没有现成答案的问题，鼓励学生用不同的方式，探索其结果，允许学生发表不同于老师的见解，允许学生提出在老师看来很怪，很简单或不是"问题"的问题，帮助学生摆脱主观上的操作被动性，在不违反操作原则的前提下，给学生自由实验的想象空间，使他们主动投入到实验活动中来。使学生在这种"探究"过程中获取知识，训练技能、拓宽思维、培养创新能力、发展个性、实现其人身价值是教育目的。如在2005级普临本医疗系有几位同学，想开展创新性实验，请老师指点，老师说消化系统开展的实验寥寥无几，在这方面同学们操作一下胆总管插管引流胆汁流量，并分析胆汁成分，几位同学在没有动物的情况下，将其他班的学生做完实验的动物拿来插管，为了证明此管是否插到胆总管，又用墨水注射、最后解剖动物尸体确定是插在胆总管才肯罢休；手术完后，同学们找出手术中出现的新问题，立出需要更改的方案和建议。引发出更多问题思考，如，胆囊神经—体液调节等，留给老师。老师看到学生的思路不在束博在课堂上，真刮目相看我们的学生动手能力这么强、思维空间也广，发现的新问题，学生自己分工查阅资料；第二天学生顺利插管并引流出胆汁流量等。看到学生高兴的神态，心里沾沾自喜，科学只要坚持攀登，梦想一定会实现。新的问题层出不穷，课堂、教材、再也满足不了学生的需求，此方法有利于发掘学生自我获取知识，有利培养学生独立发现问题和独立解决问题的能力。

4 辨证思维能力的培养

教给学生思维方法比授以医学知识本身更为重要。辨证思维方法是人们正确认识世界的中介，是人们正确进行理性思维的方法。在机能实验教学过程中有意思地加强学生辨证思维能力的培养，实验有时在同一机体出现正反两方面的实验结果，引导学生不能局面、片面、静止地看待问题，而应从整体、全面、动态的角度来解释、分析现象。如刺激迷走神经引起血压急剧下降到达零点时、往往偶尔出现一些波动，以后血压逐渐回复，为什么？刺激迷走神经后出现的这种现象称为迷走脱逸。尤其是右侧迷走神经主要支配窦房结，血压下降后，减压反射的作用减弱，通过心交感中枢，缩血管中枢的活动增强，引起心脏复跳，血压回升等。通过这样的过程，既给学生传授知识，又培养了其辨证思维能力。

5 定性意思培养

科学发现和技术创新需要发散性思维。发散并非完全自由地胡思联想，而是指思维广阔、灵活并包含数学直觉。数学直觉是经验的升华，大学教育应该有意思地培养学生这方面的能力。这需要注意引导学生消除片面的追求精确的思维定势，让学生学会定性分析、近视分析、数量级估计的角度发现问题、分析问题乃至解决问题，并结合实验结果现象，培养学生分析、归纳、推理、综合等方面的思维能力。学会将合理的想象与逻辑推理相结合，学会舍去无伤大雅的细节、突出事物的主要特征以形式理想模型并通过对简化的理想模型的分析解决概念上的困难、预测新现象或发现新方法。通过此方法培养学生的思维空间扩展了，并不停止在验证有关理论和教材的基础上，也不需要老师牵着鼻子走，自学能力、判断能力和科学思维又上了一个新台阶。

6 探索性实验设计、电子设计竞赛

三科实验开完后。学生掌握了一定的基本方法、基本技术、鼓励学生开展课题设计、让学生自己选心目中最喜欢的带教老师。引导他们由浅入深的进行课题设计，引导学生用网络技术查到本人研究的课题，是否有先进性、可行性和实践性等以及目前研究的动态，帮助他们去实现他们最终目标；培养学生求真、求探、求新的能力与素质，使同学们学习理论知识网络化，分析病例系统化，学生通过这一科研的训练，综合素质，特别是科研素质得以提高。

7 考核与评价值得重视

2004级普本医疗等专业调查表 考核与评价过程是实验教学中的关键过程，它不仅是对学生进行实验内容的检验，而且也是对老师进行实验教学的评判等（见表）。教师应了解到自己事业的可能性限制性，合理界定对自己的期待值。教师只有了解自己的优缺点所在，才能消除那些事业的迷茫，做好一个真实的人。

通过调查问卷中不难看出，该教学方法虽然对教学质量有一定提高，受到多数同学普遍欢迎。但也应该指出，教学应根据不同的教学内容、教学环境和不同的对象采用不同的教学方法，才能真正提高教学质量，进而更好地启发学生思维能力和创新能力。

机能实验教学由于其固有的特点，是培养学生创新能力的较好途径。①机能实验正式要求学生自己动手完成多科动物手术和实验程序操作；使学生较早接受与临床操作及手术相似的训练，而且机能实验技术往往反映了现代医学科学技术水平，如计算机技术。微量生化检测技术，多种机能功能检测技术，也是医学生较早学习现代医学科学技术并将其用于实际工作的平台。②机能实验是多学科知识的交叉融合，要求将多学科知识融合贯通用于实验，是培养学生综合运用知识解决实际问题的能力的良好途径。③机能实验的相关学科中未知因素很多，大部分机制、原理、仍属未知领域。因此机能实验正好符合大学生思维活跃，探索热情高，创新要求迫切这一特点，为强化学生创新性思维素质，提高创新能力提高了良好平台。知识是创新能力的基础，创新能力是在掌握知识的基础之上，是在掌握知识的过程中培养和发展起来的，现代的科学创新人才，必须掌握现代的科学文化知识，才能形成和发展与之想适应的创新能力。培养医学生的创新能力势在必行。经过几年的教学方法探索，我们深深体会到机能实验教学在医学教学中的重要位置，面对高等教育的机遇和挑战，我们将不断进取，开拓创新，积极探索具有中国特色的机能实验教育模型。为把我校的机能实验教学再推上一个台阶而努力奋斗。

【参考文献】
1 李自英.改革机能实验教学培养学生综合能力[j].医学教育探索,2003, 2(2): 41-42.

2 赵永娜.药理毒理学教学改革初探[j].医学教育探索重庆医科大学，2007,6(6): 496-491.

3 包定元、杨云霞、包旭.机能实验教学一体化的探索.山西医科大学学报（基础医学版）2004；6（专刊）：6-8.