机能实验学课程思政教学模式的构建与实践

王巧云 吴峰阶 赵静

2020 年5 月28 日，教育部印发《高等学校课程思政建设指导纲要》[1]指出，落实立德树人根本任务必须将价值塑造、知识传授和能力培养三者融为一体。全面推进课程思政建设，就是要寓价值观引导于知识传授和能力培养之中，帮助学生塑造正确的世界观、人生观、价值观，这是人才培养的应有之义。案例教学是以案例为载体、问题为基础，以学生为主体、教师为主导，学生通过对案例的学习和问题引导，掌握一般原理，并借助该原理分析和解决问题的教学方法[2-3]，机能实验学以小组为单位的学习方式为案例研讨提供了有利的学习环境。当前，专业教师对课程思政教学进行积极探索，使课程思政教育如盐在肴，做到育人教育润物无声融入知识传授与能力培养之中。机能实验学关于课程思政案例已有研究，大多限于对机能实验学课程中思政元素的挖掘[4]，课程思政系统化育人模式鲜有报道。本研究从课程思政目标、思政教学内容、思政元素融入方式、教学组织实施以及思政教学评价进行系统化研究。

1 机能实验学融思政案例的设计思路

机能实验学是由生理学、病理生理学和药理学三门学课的实验内容有机融合而成的独立性、综合性实验课程[5-6]。它包括三大实验模块，一是三门学科经典的基础性实验；二是综合性实验，它依据从机体的正常生理到异常病理生理再到药物治疗的思路，形成与临床疾病案例一致的实验；三是设计性实验，培养学生的创新意识。根据每个模块的内容特点和教学目标，挖掘思政元素与知识的契合点，合理设计案例内容，形成三条思政主线或系列（实验室制度、科学发现史及疾病线），以有效的教学路径[7-8]与评价体系构建课程思政体系。具体设计思路如图1。

图1 机能实验学融思政案例的设计思路

2 机能实验学融思政案例设计

2.1 实验室制度为主线的案例

因实验教学的目标及教学环境与理论教学有显著不同，实验室制订各项规章制度，如实验室安全制度、实验室学生守则、实验室仪器管理制度等，这不仅保证实验教学高效顺利开展，亦保护师生的人身安全，因此“制度敬畏”对实验教学极为重要，只有从内心敬畏制度,才能有所为,有所不为。结合机能学实验室的特点，选择相关的实验室安全反面案例（如警钟长鸣-实验室爆炸、实验室污染等）让学生遵守实验室安全制度，树立安全第一、预防为主的安全观。机能实验学主要以动物为研究对象，因此以“世界实验动物日”为契合点，融于学生守则中的爱护实验动物，引导学生尊重和善待动物、致敬奉献的人文情怀（图2）。实验教学是以小组为单位进行，团队合作在机能学实验课中尤为重要。当遇到突发事件[9]，如家兔麻醉或手术过程中出现心脏骤停，此时需要同学们齐心协力共同完成急救过程，即静脉推注急救药+心肺复苏+助手们的协助，任何一个环节的错漏都会直接导致实验失败，通过急救事件案例分析，融入实验室学生守则当中的团结合作精神，培养正确的价值观。深入研究实验室制度内涵，将其融入案例当中，培养学生敬畏制度的意识。

图2 “机能实验学实验动物第一课”育人育才融合图

2.2 以科学发现史为主线的案例

学会设计是机能实验学的培养目标之一，以科学史为主线的案例对培养学生的创新意识和实验设计能力具有重要作用，将科学史融入经典基础性实验以及专项的设计性实验之中。经典基础性实验中挖掘探索类案例，如生理学科“神经干动作电位测定及传导速度测定”实验，设计案例如枪乌贼神经记录动作电位发现史，揭示生物电从偶然发现，到微观层面证实，再到产生机制阐明的过程，其成功的背后是勤奋与严谨治学的精神。药理学科“肝素和华法林的抗凝血实验”，设计肝素和香豆素类药物发现史的案例。肝素从最初发现到人工合成戊糖上市，期间经历了将近百年的时间，这其中有意外和戏剧性的一幕，但更多充满了艰辛、努力和智慧。华法林的发现源于20 世纪20 年代加拿大和美国北部草原，当时发现很多健康的牛死于不明原因的内出血，调查发现发霉的甜三叶草是引起出血的原因。1940 年，从发霉的干草中分离出了具有抗凝作用的双香豆素。双香豆素的起效太慢，从香豆素变异结构中找到“华法林”，于1948 年作为灭鼠药上市。1951 年，一名试图自杀的美国士兵服下华法林鼠药，意外地经过维生素K 治疗后完全康复，1954 年华法林作为抗凝药用于临床。不断探索的科学精神贯穿于华法林从灭鼠药到医用抗凝药的故事中。再如“胰岛素低血糖反应及解救”实验，设计中国科学家用人工方法合成有生物活性的结晶牛胰岛素的案例，结晶牛胰岛素合成实现了世界上首次人工合成蛋白质的创举，是糖尿病治疗史上的一个里程碑[10]。其中邹承鲁院士不依附权威独立思考的科学精神亦是学习的榜样。学生在重温科学经典中，汲取科学精神，激发创新热情。

设计性实验模块教学始于教师科研专题讲座，包括什么是科研、为什么做科研、如何做科研、如何整理研究成果等内容，之后布置设计类题目，如“***药物镇痛作用研究”，以小组为单位查阅文献并研讨，形成初步设计方案，汇报答辩后师生研讨，修正方案而后完成实验实施及论文写作[11]，完成初步科研探索过程，在实践与反思中进一步领悟科学真谛。专题讲座中将敬畏生命（如基因编辑婴儿事件）、中国科学家故事（如钱学森的爱国与奉献）、以及诚信观（如2020 年天津大学张裕卿教授学术造假等学术不端案例）、青霉素发现中科学家的执着精神等思政元素融入其中，使科学精神、民族自豪感和社会主义核心价值观等元素与知识传授融为一体，见图3。

图3 “科研设计性实验”育人育才融合图

2.3 以疾病为主线的案例

以“疾病”为关键点形成案例，融入思政内容。基础性实验中疾病相关案例如病理生理学科的“小鼠缺氧实验”，设计临床案例，分析引起缺氧的常见因素、中毒表现以及中毒的正确处理，引申如何预防缺氧性疾病，在知识传授当中融入疾病预防的健康理念。药理学科的“有机磷农药中毒及解救实验”，设计东京地铁沙林毒气事件案例，分析沙林毒气的本质，理解中毒的原因、机制以及治疗措施等内容，将崇尚科学，远离邪教的思政内容融入知识传授之中，帮助学生树立正确的世界观，同时引导学生加强宣传，预防中毒的发生。机能实验学中的综合性实验本身就是疾病案例，如“药物抗心律失常实验”“肺水肿模型复制及治疗实验”“心力衰竭模型复制及治疗实验”等[12]，案例中疾病动物呈现的呼吸困难等痛苦状直击学生心灵，培养学生关爱病人的医者仁心理念[13-14]。同时激发学生职业责任感，使其从生理学及病理生理学知识分析疾病形成原因并探寻合理治疗方案。

3 机能实验学融思政案例融于形式及组织实施

案例中思政元素融于形式因容而异，如任务驱动式、专题式、画龙点睛、隐形渗透等，通过线上线下、课内课外不同路径实施思政教学。

3.1 任务驱动式

教师将案例及问题作为课前任务提供给学生，问题从知识与思政两个方面进行环环相扣的设置。学生以小组为单位线上围绕案例问题进行讨论，形成初步成果。优秀作品课堂展示汇报，教师就思政元素引导学生以弹幕形式发表自己的看法或感悟，在交流碰撞中提升育人效果。如“药物抗心律失常实验”中，围绕心律失常提出递进的问题：什么是心律失常？心律失常的类型有哪些？心律失常的机制是什么？实验中如何观察心律失常？药物如何抗心律失常？如何对心律失常病人进行健康宣教？问题链条实现知识与健康教育的思政元素有机融合，助梦健康中国。

3.2 专题式

思政育人以专题形式进行，由教师专题和学生专题两部分组成，教师专题如世界实验动物日，教师课内专题讲解，学生利用第二课堂组织课外宣讲。科研设计中创新意识培养，教师同样专题讲解，但学生需课内与课外实践（第二课堂）并行。通过师生专题接力，使思政育人由教师说教到学生实践，在实践中进一步提升育人效果。

3.3 画龙点睛式

课堂教学中将思政元素以点睛之句融于教学当中，如“哌替丁镇痛作用”“可待因镇咳作用”，可用金句总结“远离毒品，珍爱生命”。在“有机磷农药中毒及解救”实验中，融入东京地铁沙林事件，告诫学生“远离邪教、崇尚科学”。在“不同剂量对药物作用影响”中，除观察不同剂量戊巴比妥类药物作用外，融于思政元素“合理用药，保障生命安全”等。

3.4 隐形渗透式

老师的以身作则、言传身教以及对课堂纪律的严格要求等，都潜移默化的影响学生。尤其严谨求实的实验素养，隐形渗透于实验教学的全过程。因为动物实验过程中每一步操作都直接影响实验结果和实验的成败。

3.5 机能实验学课程思政评价

为保证课程思政教育高质量完成，构建了第一课堂与第二课堂相结合的评价机制，将课外实践与第二课堂结合，由第二课堂给出等级评定[15-17]。第一课堂采取过程考核与终结考核相结合的形成性评价方式，过程考核成绩包括任务驱动下的课外作品成绩外，将实验教学特有的实验素质如制度遵守、团结协作、操作规范度等纳入平时评价体系。期末考试卷中设置思政元素试题，如选择题干“家兔颈部手术实验结束后，为减轻动物痛苦，应进行的操作是”，将敬畏生命的思政元素融入试题之中。

4 思政教学效果评价

为评价机能实验学课程思政育人效果，对2017 级临床医学专业98 名同学采用无记名问卷调查，调查内容包括学习兴趣以及与课程思政目标对应的团队合作、疾病预防、敬畏生命及创新意识等项目。发放问卷98 份，收回98 份，有效率100%。从问卷结果（表1）可见，同学对实验课的思政教学给予了充分肯定，思政育人也提升了学生的学习兴趣，实现了育人育才同向同行。

表1 药理学实验课程思政教学效果问卷调查表（n=98）[例（%）]

5 课程思政教学思考

5.1 提高教师的思政意识

教师要树立“三全育人”（全员育人、全程育人、全方位育人）的思想，提高育人意识。教师不仅深度挖掘实验课程中的育人元素，而且要跟踪社会热点或新闻事件，敏锐发现思政元素，恰当融入课程育人之中，如哌替啶镇痛实验中融入中美谈判桌上的芬太尼事件。

5.2 构建系统化课程思政体系

首先课程教学要立足“育德”和“育才”两个维度，统筹科学素养和人文精神两个方面，把知识教育同价值观教育、能力教育结合起来，做到有机融合。其次应梳理课程思政元素谱系，形成课程思政图谱，做到课程思政内容系统化，因为实验内容中有诸多思政元素，如果不能形成体系，很难做到有效育人。本研究结合机能实验学的内容特点，梳理了三个系列案例，达成健康中国、科学精神、制度敬畏三个方面的主要育人目标。在以后教学中将进一步梳理思政元素，丰富育人内涵。

5.3 合理设计教学过程

教学设计要遵循以学生为中心的教学理念，学生是主体，教师发挥引导作用[18]。优化教学方法，课堂教学注重学生参与式教学模式的应用，如BOPPPS 教学模式，同时加强课外实践活动，使学生成为学习的中心。要达到好的育人效果，学生参与互动是基础。教师引导升华是关键。

5.4 探索适合课程思政的评价体系

课程评价是指挥棒，亦是有效的教学反馈-改进措施，如何对课程思政进行评价是新的课题。本研究结合实验课程实践性强的特点，以实践活动为载体，将思政评价纳入第二课堂评价体系，使思政元素内化于心，外化于行。第一课堂采取形成性评价，将思政元素纳入平时考核与期末考核当中，无形中引导学生规范自身行为。德育是教育的重中之重，但现实中由于考试评价仍以成绩论“英雄”，课程思政常处于“说起来重要、做起来次要”的尴尬地位，合理有效的课程思政评价体系是保证育人教育落地的重要措施。

6 总结

机能实验学系统化育人模式不仅对学生起到积极价值引领作用。而且亦形成系列成果，如学生健康宣传系列活动，通过微信公众号积极宣传，使健康宣传常态化；此外，创新实践自觉化，学生学习场地由教室拓宽至研究室，在各级创新大赛取得优异成绩。