开设创新性实验，培养医学生的创新能力

◆王光昶 张建炜 刘玉红 张 婷 陈 涛

(成都医学院物理教研室)

开设创新性实验，培养医学生的创新能力

◆王光昶 张建炜 刘玉红 张 婷 陈 涛

(成都医学院物理教研室)

以物理实验为中心，开设创新性实验，是我们《医学物理学》课程教学改革的一项重要内容。实践证明，创新性实验促进了学生的学习积极性，使学生掌握了文献查阅方法，培养了学生的基本操作技能﹑严谨的实验作风和扎实的研究基础。增强了学生的独立思考意识，培养了大学生的创新能力。

物理实验 创新性实验 教学改革 创新能力

我国《高等教育法》中提出要把培养大学生“创新精神和实践能力”作为主要任务。现代教育理念提出，无论是理论教学，还是实践教学，都要努力促进大学生的主动发展，提倡培养大学生的创新能力。科技创新是一个国家发展进步的根本动力。随着现代医学突飞猛进的发展，医学工作者尤其需要创新的能力。2007年国家教育部、财政部推出了“本科教学质量工程”，强调大力加强实验、实践教学改革，实施了大学生创新性实验计划，这对高校实验教学改革提出了新的要求和挑战。为应对挑战，我们积极开展了以提高创新能力素质为目的的教学改革措施，本教研室在《医学物理学》的实验与理论课教学中，进行了创新性实验的教学改革，以加强学生创新能力素质的培养。

一、实施方法

首先结合医学生的培养目标，以实际应用为导向，在调查研究的基础上，由我们物理教研室教学经验丰富、科研能力突出的老师任副主编，编写出具有时代特色的《医学物理学实验教程》教材2部，该教材与以往的教材最大的不同就是增加了以实际应用为目的综合性、设计性实验内容，适当减少传统验证性实验。以加强引导学生设计实验方案，创新进行研究性实验，达到各种能力素质得到全面培养的目的。

学生在设计实验时的步骤流程为:分小组进行讨论——文献查阅，提出设想——收集资料——方案设计——方案讨论——实验——结果处理——撰写论文——交流和展示。要求学生联系所学的有关知识，提出想探索的问题，然后在问题－探究－深思－发现解决的过程中，培养创新能力和解决问题的能力。

二、研究方案设计

实验课程开始前，教师先将学生分组，要求学生联系所学的有关知识，提出想探索或感兴趣的问题，独立在图书馆或上网查阅近3年内中文和英文文献，了解课题的研究动态，根据资料，提出实验方案，送交指导教师审阅，然后在教师的指导下，进行方案讨论和修改，确定实验方案，再进入实验室进行实验。

三、实验操作过程

实验操作严谨正确是取得成功的关键。我们要求学生按照实验方案，自主完成实验过程。包括氧化镁、硫酸锌的制备，人工骨材料成分的鉴别与鉴定、荧光光谱分析等。因为有的实验学生首次操作，教师要在实验过程中及时给予必要的监督和指导，避免不必要的材料和时间的浪费。在实验中，如果出现问题，要组织同学进行分析和讨论，找出问题的原因，提高分析问题和解决问题的能力。总之，在实验操作这一环节，通过学生全面参与实验研究的全过程，既能使学生对科学研究有全面的认识和体会，又能巩固学生的基本操作技能，锻炼学生的动手能力。

四、撰写论文

实验结束后，我们要求学生撰写科学论文，按照摘要、引言、材料与方法、结果、讨论和参考文献的格式书写。结果需要统计学处理的，均需用规范的统计学方法处理。

五、实验成绩的评定和评价

为了全面反映学生的锻炼效果，真实地反映学生的能力，我们采取分段打分的办法。方案设计30%，实验过程50%，研究报告10%，答辩10%。优秀论文在全年级进行展示，并推荐核心、统计源期刊发表。

六、需注意的问题

创新性实验中需要注意两种关系的处理:基础知识学习与研究性知识学习的关系;学生主体性与老师主导作用的关系。

尽管创新性实验开展对象是4年制或5年制本科学生，但《医学物理学》课程的主要目的仍然是基础知识和基本技能的掌握，不能因创新性实验影响基础知识的学习。为了解决好这个问题，我们精心安排创新性实验与理论课的衔接，将创新性实验安排在相关理论课完成之后。而实验课则在完成波动光学及生化反应之后。这样，通过基础知识，基本技能的教学，让学生掌握基本的背景知识，在此基础上进行发挥。否则学生所学的知识就不能得到很好的应用。

然后是需要处理好学生主体性与老师主导作用的关系。理论课教学模式采用启发式、案例式教学法，选用典型的与医学相关的案例供课堂讨论使用。首先通过案例讨论使学生从最基础的知识、概念入手，逐步深入，具体分析医疗过程中易导致事故发生的各个环节。具备基础知识以后，引导学生开始设计实验，例如，如何提高假肢的弹性与韧性，与人工骨材料成分有什么关系等，在整个教学过程中，学生始终是主体，教师从填鸭式教学向引导(启发)式教学转变，把探索主动权交给学生，让学生进行创新性思维训练。

七、实施效果

从2008年9月起，本教研室积极准备临床案例，组织教师进行备课讨论，师资培训，并在2009年春季学期的基础医学专业学生中实施此项教改。学生反应非常积极，主动查阅文献，热烈开展讨论，积极参加综合性、创新性实验研究和设计。每项创新性实验均做到了实验记录详细，科学论文撰写规范，对所获结果进行了科学的统计学分析等。

此外，更有意义的是在创新实验中增加了趣味性实验课题。兴趣和主动性是进行创新活动、培养创新思维的动力和源泉。以医学电子技术实验为例，放弃传统实验柜(箱)上的验证性电路，改为一系列趣味性较强的开放式、综合型课题，如跟学生日常生活联系紧密的简易家庭防盗报警器、智力竞赛抢答电路、电话放大器、皮阻皮温测量用的灵敏热电偶电路、脑电波电路、心电图测量电路、手电筒以及简易电子琴等，受到学生的欢迎。现已由学生自己设计并制作完成了许多成品，并在创新实验设计大赛中进行了很好的展示。

八、讨论

围绕高等医学教育改革，针对创新素质教育和实践动手能力的培养，我们对医学物理学实验课程进行了改革探索，指出以学生为主体的创新性实验课程能有效激发学生学习的积极性、创新意识和开拓精神，培养学生的科学素质和操作技能。

在实验教学改革实践过程中，我们有以下几点思考与收获:

1.对于开设创新性实验课程，长期以来存在一个错误观念，认为需要在低年级准备足够的理论知识，然后在高年级开设此类课程，否则学生基础不够。但是我们的教学实践证明，给低年级本科生开设此类课程，“边做边学”，在实验中培养学生的创新与实践能力，不但是完全可行的，而且可以有效地帮助和激发学生去尽早了解自己的专业，热爱自己的专业，减少学生中普遍存在的“专业迷惘”乃至“专业悲观”的现象，为后续专业课程的学习打下良好的基础。

2.创新性实验课程更加强调指导教师的教学技巧。学生所有问题的答案教师不能直接给出，更不适宜亲自动手代替学生解决实验中的问题，而只能引导发现问题的学生去思考，找到原因并解决。对于一些学习积极、动手能力较强的学生，允许他们在自己的设计中走部分弯路，犯一些错误，不要急着阻止，让学生自己发现错误。这正是“实践出真知”的过程。

3.实验课题的难易程度很重要，不能让多数学生产生挫折感，特别是受到学时的限制，有些课题让学生设计完成部分电路可能更合适，比如“皮阻皮温测量用的灵敏热电偶电路”等稍微复杂一点的电路。为了配合医学电子学课堂教学的进展和提高实验效率，有些验证性的实验可以在计算机上利用仿真软件进行虚拟实验。

总之，本教研室进行开设创新性实验教学改革，使我们的教学水平有了新的提高，学生的满意度也在增加，可以相信，经过不断完善，我们的教学一定会更上一层楼，以培养更多具有创新能力素质的医学生，同时，也进一步促进了教师在教学改革中的作用。

［1］教育部财政部关于实施高等学校本科教学质量与教学改革工程的意见［Z］.教高［2007］1号，2007.

［2］艾志录，李强，张平安.探讨高校实验教学的改革与创新［J］.高教论坛，2005(5):63－65.

［3］王光昶，张建炜，周继芳等.改革医学物理实验教学，充分发挥其培养创新型人才的作用［J］.中国校外教育，2010，(12):141－143.

［4］王光昶，张建炜，周继芳等.《医学物理学》“案例式”教学模式探索与实践［J］.高校教育研究，2009，7(12):30－31.

本文系成都医学院2010年度教育教学改革研究项目资助课题(批准号:JG2010002)。