机能实验教学现状与展望

李秀国，于海玲，李迎军，朴日龙

（延边大学 医学院，吉林 延吉 133000）

医学教育中实验教学是专业教学的主要手段，是评估教学、考核学生素质的必备要素。传统的医学机能实验指生理学、病理生理学和药理学3门课程的实验部分。由于三者研究的是机体在正常、异常、用药时各器官系统的活动规律的科学，整合其实验内容有利于学生对知识的系统认知和理解。分学科、分学期独立授课方式导致实验课内容重复，实验动物、药物试剂和学时浪费，以及仪器设备的重复购置。国内多数医学院校于20世纪80年代末开始，对机能实验教学进行改革，把三者的实验教学内容和教学设备优化组合，形成机能实验学[1]。该课程设置目的不仅在于使学生通过实验验证所学理论知识，还在于给学生创造更多的理论联系实际的动手机会，培养学生的基本操作技能，观察、分析和解决问题的能力，以及创新能力[2]。

1 机能实验教学现状

1.1 机能实验学成为一门独立课程

由于意识到传统的机能实验教学模式不能满足现今高等医学本科人才的发展需要，国内许多院校对机能实验进行改革，独立开设机能实验学课程、制定独立教学大纲和独立考核、实行独立学分制[3]。我校通过借鉴其他院校的改革模式，整合3个实验室仪器设备和教学内容后，开设了独立的机能实验学课程，并建立了机能学实验中心。通过多年努力，编写了适合我校实际的《医学机能实验学》教材，内容包括实验动物基本知识和基本操作训练、常用实验器材和仪器介绍、机能实验学经典实验和综合性实验、医学科研基本方法和设计性实验等。该教材被评为2011年吉林省优秀教材。教学人员由博士和硕士以上学历、副教授以上职称的教师组成，实验人员由具有丰富经验的高级实验师和实验师等组成，负责临床医学、麻醉学、口腔医学、药学、中医学和护理学等多个本科专业的学生教学。由于师资队伍稳定、配套设施较完善，能够保证本科生综合性和设计性实验的完成。

1.2 教学内容和培养方式

现在国内各院校整合机能实验后的教学内容多数由基础知识和基本技能训练、综合性实验和设计性实验3个部分组成。我校机能实验教学内容也分为3个部分，采用3个阶段教学方式。第一阶段，通过基础知识和基本技能训练使学生掌握机能实验相关基本理论知识，学习常用实验仪器和实验动物基本操作技能，为下一阶段自主学习做准备；第二阶段，通过综合性实验培养学生应用生理学、病理生理学和药理学理论知识分析和解决问题的能力，以及实验操作能力；第三阶段，通过设计性实验，学习医学科研基本知识和基本过程，通过立题、查找文献、开题报告、实验和观察、论文撰写和答辩，学习医学科研基本方法，经历科研过程，培养学生创新思维能力。我校通过多年的实践发现，3个阶段教学内容有机结合，有助于提高医学生素质教育和创新型人才培养[4]。

要提高医学本科生素质和培养创新能力，首先应培养学生的实践能力。医学机能实验中接触实验动物和进行动物实验，以及操作实验仪器和器材的机会较多，但学生在这方面的知识是空缺的。通过第一阶段教学，学生能够学习和实践机能实验相关的基本知识和技能。掌握动物实验有关的知识和操作技能，是学生自主完成综合性实验和设计性实验必要的准备。

传统的机能实验只是单纯验证生理学、病理生理学和药理学的某一理论知识。整合后的综合性实验则不同，其目的是为了培养学生综合应用生理学、病理生理学和药理学理论知识分析和解决问题的能力，更符合提高学生素质和培养创新人才的需要；同时，资源组合可以减少实验材料和设备的浪费。一些人认为整合后的机能实验内容不充分，不能包纳过去验证性实验内容，影响学生对理论课的理解。就我校的实际而言，由于实验经费、课时等种种原因，机能实验学中的综合性实验内容确实不完善，有待进一步改进。但是，在综合性实验中完全涵盖过去验证性实验内容是不可能的，也是没有必要的。首先，在校方实验经费投入不变的情况下，机能实验所用的动物和实验材料的价格不断上涨，难以支撑实验开支。再者，现在全球范围内普遍重视实验动物的人道主义实验原则，提倡尽可能减少动物实验，尤其是验证性实验。在美国，早在1892年，人道主义协会就要求“制定法律以制止在教学或示范已公认的资料时重复用动物进行痛苦的实验”，我国的《实验动物管理条例》动物福利章节中规定：“实验人员要爱护动物，不得虐待、伤害动物；在符合科学原则的情况下，开展动物替代方法研究；在不影响实验结果的情况下，采取有效措施避免给动物造成不必要的不安、痛苦和伤害……[5]”因此，在医学基础教学中提倡用物理学或机械系统代替动物示教。由于计算机技术应用，用虚拟实验或网络技术来完成一些验证性实验已经成为现实，对于一些验证性实验尝试通过电脑演示等虚拟技术手段解决，应该是今后的发展趋势[6－7]。

一些人认为医学本科生掌握的科研知识和科研能力有限，在较短的时间内难以顺利完成课题，在机能实验中设置设计性实验是一种时间和物质上的浪费。在我们的教学实践中也确实出现过类似现象。但是，应该清楚地认识到，设计性实验的目的是为了使学生系统学习和实践医学科研基本方法，培养学生创新思维能力，不可能也不应该期盼学生通过几周的设计性实验得到多么高水平的科研成果。为了保证在有限的经费和时间内完成设计性实验，并尽可能提高其质量，经过反复摸索，我校对学生设计性实验过程提出了以下要求：第一，鼓励学生在教师指导下自选课题的同时，支持没有课题的实验组选择由指导教师或其他有课题的教师提供的一些小课题；第二，在选题上，要求课题尽可能在现有条件下完成，并充分运用前2个阶段的知识和技能，以利于激发学生积极性；第三，通过审核，力求课题做到科学性、创新性、可行性；第四，指导教师全程参与指导学生设计性实验，答疑解惑、规范操作，及时矫正学生因在科研知识和能力上的不足而出现的一些差错。通过这几年的教学发现，医学生对设计性实验的兴趣很高，有助于培养学生的创新思维能力和严谨求实的科研作风；同时，通过共同完成课题，有利于相互交流，培养团队精神，因此深受学生好评。在师生的共同努力下，学生设计性实验成果丰富，有多篇论文在国家级与省级刊物上发表[8]。在这方面，其他院校与我校也有相同的体验[9]。

1.3 制定多元考核方法

传统机能验证性实验的成绩是相应理论课成绩的辅助部分，内容简单，学生动手机会少，评分主要以学生实验报告为主，不能充分体现学生个体能力和团体协作能力。整合后的机能实验课程不同于理论课内容，由于该课程目标是培养学生动手能力、分析和解决问题的能力和创新性思维能力，多数院校采用了多元考核方法，如平时考核、实验操作技能考试、实验基本理论知识考试、实验设计和实施的考核等。我校对医学本科专业也采用了多元考核方式，由平时成绩、基本训练、综合性实验、设计性实验4个方面考核内容组成，其中设计性实验又有具体的评分标准[10]。多元考核既体现实验组团体的协作能力，又评价学生个体的实践能力、运用机能学理论知识综合分析和解决问题的能力，以及创新性思维能力，比较客观全面，可减少评分中的主观性和成绩平均化现象。

2 今后展望

2.1 组织独立的实验教师队伍

现在一些学校虽然整合了3个科室的仪器设备，但是，授课仍然沿用过去的方式，3个科室各讲各的，未能形成独立的综合性和设计性课程，只是在一定程度上提高了实验仪器的使用率，但还不利于提高医学生综合素质和创新能力的培养。我校现阶段虽然整合了机能实验教学，并有自己的教师队伍，但由于教师人数有限，无法承担本科生的全部教学任务，需要借助生理和药理教研室的教师来完成。这种情况存在一些不便与弊端。首先，各个科室教师主要擅长本教研室的理论知识，对其他课程知识的掌握相对薄弱，每次都需要机能实验中心的培训，不利于机能实验课程的顺利完成；其次，外来教师不固定，经常变动，难以提高教师的实验操作技能，不利于机能实验教学水平的提高。如果能够组建独立的机能实验教学队伍，由于经常进行实验操作，操作技能可以稳定，同时发现实验中问题和不足点的机会增多，有利于改善教学内容和教学方式。

教育部关于开展高等学校实验教学示范中心建设和评审工作的通知（教高[2005]8号）指出：学校应重视实验教学，从根本上改变实验教学依附于理论教学的传统观念，充分认识并落实实验教学在学校人才培养和教学工作中的地位，形成理论教学与实验教学统筹协调的理念和氛围。因此，组织相对独立而又稳定的师资队伍应该是今后机能实验的发展方向。在这方面，中山大学和中南大学的实验教学改革为我们提供了宝贵的经验。

2.2 完善教学内容，重视设计性实验

教育部2004年8月的《普通高等学校本科教学工作水平评估方案（试行）》中的专业建设与教学改革部分的实践教学中规定，综合性、设计性实验的课程占有实验课程总数的比例≥80%，效果好方可为优秀标准。这一评估方案明确规定了综合性、设计性实验在我国高等学校实验课中的重要地位。由于科技不断进步，机能实验学的教学内容也需要不断改进和完善，现有的教学内容还有很多过去的验证性实验的痕迹。

根据“3R”原则，在验证性实验中尽可能减少动物实验，或用非动物实验代替以往的验证性实验。整合后的综合性实验内容应做到学科内的跨器官系统的实验整合，而且应做到学科间的整合，能够充分体现器官、系统功能的“正常－异常－用药－恢复到正常”的系统知识于一体，有助于培养医学生从正常人体机能到机能异常及纠正失常的整体性、系统性、连贯性分析问题与解决问题的能力，提高学生的综合素质[11]。

设计性实验是在进行综合性实验基础上开展的更高层次的开放性实验教学。由于资金投入少，学时少，学生初次涉足医学科研领域等原因[12]，设计性实验成果并不理想。但是调查发现，多数医学生认为设计性实验虽然有一定难度，但较常规实验更有助于新知识和技能的获取，激发学习积极性，能够锻炼和提高综合运用知识分析和解决问题的能力和创新性思维能力，有必要开设[13]。因此，重视设计性实验，组织教师和各方力量克服不利因素，进一步合理有效地开展下去应该是它的发展趋势。

2.3 实验教师与理论教师以及教师之间应加强交流

机能实验课与其他课程有所不同，由于是综合性实验，过程复杂，处理因素和影响因素较多，而且多是在活体动物或离体器官中做实验，其中某一因素的变化，会导致实验结果有显著不同。因此，虽然是有多年教学经验的教师，在实验教学中也容易出现一些误差，导致教学效果不理想。要得到良好的教学效果，需要实验教师之间以及理论教师与实验教师之间的沟通和交流，不断地完善实验课程。由于机能实验课程终究是3门课程的实验内容整合，坚持实验教学与理论教学相结合，以及实验教师与理论教师之间的良好交流与沟通，有利于培养学生综合运用所学医学理论的能力。

2.4 细化多元考核标准

现在多数院校采用的多元考核方式有利于学生的综合素质、创新思维能力提高，但还有待进一步完善。由于机能实验注重学生平时的综合表现，如实验态度、操作能力、综合分析问题和解决问题的能力、创新性思维能力和团结协作精神等，应该对学生的考核细化到每次课中，并因课程内容的不同设立不同的标准，既要考虑团队能力，又要考虑个体表现，及时发现、肯定和鼓励积极钻研进取的学生。因此，应该对学生每次课的参与和表现设定具体评分标准，如出勤情况、实验态度、操作水平、完成情况、实验报告写作水平（综合应用医学理论的能力）等进行量化，以便能够得到更加客观体现每个学生能力的分数，避免成绩均等的现象。在这方面，陈群的机能实验学考试成绩评价体系就具有较好的借鉴意义[14]。

机能实验注重培养医学生的动手能力和创新能力，同时培养学生团结协作的精神，是基础医学中重要的课程之一，很多院校将它作为一门必修课。但是，一些院校仍然沿用过去的“理论为主，实验为辅”的观念，将机能实验学设置或改为选修课，这种设置不利于一些对实验操作，尤其是在动物实验和综合运用理论知识方面主动性差的医学生的综合素质和创新思维能力的提高。

3 结束语

实验教学的最终目标就是力求达到学生实验兴趣浓厚、积极主动，自主学习能力、实践能力、创新能力明显提高，创新实验成果丰富的效果。今后机能实验教学改革都应以此为中心进行下去。

（References）

[1]王倩梅，韩坤.谈我校机能实验学教学中的体会[J].中国医药导报，2010，10（1）：130，134.

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[9]马琪，张建龙，金辉，等.医学机能实验教学改革提高了大学生综合素质和创新能力[J].实验技术与管理，2010，27（7）：11-13.

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[13]许小洋，许继德.机能设计性实验教学的效果反馈及对策[J].山西医科大学学报：基础医学教育版，2010，12（2）：186-188.

[14]陈群.机能实验学考试成绩评价体系的初步构建[J].卫生职业教育，2004，22（19）：95-96.