基于创新能力培养的人体解剖生理学实验教学改革与体会

谷艳婷，王佳虹，臧凌鹤，张 弘，阎晓丹

（沈阳药科大学 生命科学与生物制药学院，辽宁 沈阳 110016）

教育部公布的《关于做好深化创新创业教育改革示范高校2019年度建设工作的通知》中强调指出：创新能力培养要贯穿在整个人才培养的全过程[1]。目前传统的教学方法和考核标准已经不能满足新时代药学培养目标的需求。因此，高校教师需更新思想观念、培养出具有创新能力的新一代药学人才[2]。人体解剖生理学是生物工程、生物制药和药学专业的重要专业基础课程，与生物化学、细胞生物学和药理学关系密切，其实验课是理论课的重要补充，是培养学生实践能力的重要手段。由于药学大学生医学基础相对薄弱，动物实验技术难度较大而课堂时间较短，导致学生对实验设计和原理的理解不够深入、自主分析和解决问题能力较差。如何通过线上、线下混合式教学模式，形成以传授知识和培养创新能力相结合的教学和考评体系，把培养创新能力的教学思想始终贯穿在整个教学实践过程中，提高学生的主观能动性，增强学生分析、解决科学问题的能力，是本次教学改革中重点关注的问题。

1 课前准备

1.1 转变学生思维方式

以往教学实践中发现：由于本科阶段的学生经历高中阶段学习后，多数学生习惯填鸭式教育，不善于主动学习和思考。对于药学相关专业的学生而言，医学基础知识相对薄弱且从未做过动物实验，很难在课堂上完全掌握人体解剖生理学实验的知识点及动物实验关键技术。因此，教师需引导学生转变观念，从被动学习到主动学习，让学生意识到对于人体结构和功能的全面理解是后续其它生物学科学习的基础，扎实的理论、实验技能及创新思维也是未来药物研发的所具备的基本要求。

1.2 利用线上和线下资源自主预习

对于医学基础知识薄弱的药学相关专业学生，有效预习是提高课堂学习效果的重要手段，课前教师将课件及实验操作视频发给学生，让学生通过电脑或者手机APP端自主做好生理学实验的预习，对于解剖学实验部分，教师推荐学生观看中国大学MOOC和超星学习通平台中人体解剖学的视频课程，弥补实验课时间短，学生不能充分掌握教学内容的弊端。各班教师可以通过手机端掌握学生的学习动态，并可以随时通过QQ群及时解答学生问题。

1.3 课前动物伦理学教育

生理学实验是一门以动物为主要研究对象的实验课程，近年来实验动物伦理问题引起了人们的广泛关注。虽然我国已经实行了《实验动物许可证管理办法（试行）》《实验动物管理条例》《实验动物质量管理办法》等相关的法律法规[3]，但我国动物伦理学教育仍不足。加强实验动物伦理学教育是培养学生良好伦理素养的重要手段，有利于培养学生严谨、求实的科学态度[4]。生理实验课前对学生进行动物伦理学的相关知识的学习能有效提高学生尊重生命、善待和保护动物的意识，避免一切虐待动物的行为。

2 课堂教学实施

2.1 解剖学实验

2.1.1 标本学习

人体解剖学是一门实践性很强的形态学课程，实验室中存放的人体器官标本和各器官模型对于学生正确认识人体器官的位置和形态结构非常重要。因此，课堂上我们指导学生观察人体器官标本的解剖位置、毗邻关系及形态结构特征，着重培养学生对正常结构的观察和认知能力。同时，老师对学生的学习情况进行提问，老师需要结合学生的掌握程度进一步补充和讲解标本的结构特点，并将结构和生理功能相联系，便于同学的理解和记忆。

2.1.2 视频学习

由于我校机能中心没有尸体标本，学生不能通过尸体解剖观察人体器官在人体中的位置及毗邻关系，所以教研室便通过网上下载适合本科教学的视频资源。该视频中展示了各个器官系统的尸体解剖过程，使学生能非常直观的观察人体各器官系统的位置及形态结构，进而加深对器官生理功能的理解。教师一边播放视频一边讲解，可显著提高学生的对解剖学的学习兴趣。

2.2 生理学实验

2.2.1 实验动物伦理学教育

生理学实验中蟾蜍或家兔为主要实验对象，前期动物伦理学教育可使学生了解《实验动物管理条例》等相关的法律法规[2]。教师的示范操作，可让学生掌握动物实验操作技术的规范要求，主要包括器械的选择、动物的捉拿、给药、手术、解剖、处死等方面。实验的过程中指导学生不断优化实验条件、提高实验技术，避免操作不当导致的动物痛苦和死亡[5]。例如在蟾蜍的实验中需要完全破坏蟾蜍的大脑和脊髓，家兔的实验中一定要保证麻醉到位，在动物无痛觉的基础上进行后续操作；呼吸运动实验中在气管插管前一定要保证气道通畅、没有血块，避免家兔实验过程中痛苦、窒息死亡；在保证学生实验效果的同时，要尽量减少实验动物的使用数量。

2.2.2 实验安全教育

对于从未做过动物实验的学生来讲，在实验中加强学生安全教育是非常必要的。教师重点讲解实验动物的生理习性和持拿手法，实验中手术器械和实验设备的使用方法、原理及注意事项，强调指出可能存在安全隐患的错误操作，避免实验过程中伤害自己和他人的行为。为了增加教学内容的直观性，教研室录制了每个生理学实验的教学视频，在学生提前预习实验内容的基础上，课堂上教师再对照视频重点讲解。视频讲解实验关键环节，收到了良好的教学效果，学生实验的完成速度和质量均显著提升。

2.2.3 强化实验设计和培养科研思维

为满足新时代药学人才的培养目标，人体解剖生理学实验课教学中，教师采用问题导入式讲解模式，能有效培养学生的科研思维能力，引导学生如何探究科学问题本质，如何合理设计实验解决科学问题。例如:在肌肉的收缩特性实验中，教师介绍了实验的基本原理和设备的使用方法后，提出问题“如何找到腓肠肌阈刺激和最适刺激？如何观察腓肠肌的连续单收缩曲线、不完全强直收缩和完全强直收缩？”让学生通过思考理解刺激强度和刺激频率的变化对肌肉收缩活动的影响；在呼吸运动的调节实验中，提出问题“如何设计实验观察缺氧、二氧化碳增加、增大无效腔对呼吸运动的影响？”让学生理解气管插管及压力换能器的结构特点与实验设计的关系；在心血管活动的神经体液调节中，提出问题“如何设计实验观察激素和神经在动脉血压调节中的作用？”学生通过自己设计实验，分析思考科学问题的解决途径,撰写实验报告，通过问题导入实现实验课和理论课的有效衔接，同时激发了学生探索科学问题的积极性，培养学生的创新思维。

3 考评方式改革

3.1 线上考核

针对线上和线下学习的人体运动系统、循环系统、呼吸系统、消化系统、神经系统、内分泌系统、泌尿系统和生殖系统中的重点解剖学知识，利用中国大学MOOC布置2次线上作业题，通过作业完成情况确定学生对解剖学的掌握情况。

3.2 线下考核

为了有效评价学生的综合能力，线下考核包括两个部分：实验操作能力的考核和实验报告书写考核；本次教学改革教师制定小组考核制的实验操作能力评分标准（见表1），增加了学习态度和学生能力等考核指标。

Table 1 The scoring criteria of Experimental operation ability表1 实验操作能力评分标准

3.2.1 学习态度

良好的学习态度是优化学习效果的前提。以往的教学实践中，我们发现部分同学不积极参与实验工作，有上课迟到、看手机等情况发生。因此，此次考核改革我们增加了实验态度考核，要求学生提前5分钟进入教室，实验过程中杜绝学生进行一切和实验无关的活动，不能看手机、打游戏，并且强调一个同学的表现将会影响整个小组的成绩，通过强化集体意识，培养学生的集体荣誉感和责任心。通过此次教学实践，教师发现班级所有同学都能积极参与实验过程，主观能动性显著提升。

3.2.2 独立完成实验能力

以往的教学中，由于学生课前不预习，在实验中遇到问题，不会想办法解决，特别是遇到有一定难度的实验操作，如麻醉、动脉插管、心脏插管等，不愿意选择多次尝试独立操作，而是选择寻求老师帮助完成，导致学生缺乏独立思考以及克服困难的精神，严重的影响了实验课的教学效果。为此，教师要求学生实验前进行课前预习。在课堂上，教师根据学生实验操作的完成情况给予打分，来培养学生独立思考问题的能力。实验操作的速度能反应学生的听课效果、动手操作能力及实验小组成员团结协作的能力。我们将此项分数为四个等级，根据学生完成实验速度的快慢给予相应成绩。

3.2.3 分析和解决问题的能力

在以往的实验教学中，我们发现学生遇到实验结果与预期结果不一致时，不会分析原因，如静脉注射肾上腺素后血压应该是先增高后降低，很多学生不清楚药物注射入皮下或观察时间过短均可以影响药物效果；如肌肉收缩特性实验中连续高频刺激后，有的同学没有做出完全强直的平滑收缩曲线，而很多学生不会分析为什么结果异常？这个评价指标能反应学生是否能积极主动分析实验过程中遇到的问题，培养学生分析和解决问题的能力。

4 结语

本次教学改革通过优化人体解剖生理学实验的教学内容和教学手段，引导学生自主设计实验，更利于学生掌握实验的基本原理和实验操作技术，增强学生分析和解决科学问题的能力，促进教学内容和教学形式与实践创新能力培养目标相结合；通过优化学生考核评价标准，切实有效评价学生创新能力的提高情况。在今后的实验教学工作中，我们将进一步丰富实验课程网络学习平台，使该门实验课程在培养具有创新能力的药学人才方面发挥重要作用。