創(chuàng)新綜合性醫(yī)學(xué)機(jī)能實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革

廖詩(shī)平 植茂輝 王玉芳 劉莉華 鄭焱江

(四川大學(xué)華西基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與法醫(yī)學(xué)院機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)室，四川 成都 610041)

隨著我國(guó)醫(yī)學(xué)衛(wèi)生事業(yè)發(fā)展的需要，培養(yǎng)高水平醫(yī)務(wù)工作者，已成為一項(xiàng)十分緊迫的任務(wù)。從國(guó)外一流大學(xué)的培養(yǎng)理念可以看出，以學(xué)生為主體的教育方式就是把學(xué)生看作是處于實(shí)習(xí)階段的學(xué)者和研究者，和教師一樣主動(dòng)參與探索未知的事物或檢驗(yàn)現(xiàn)有假設(shè)和解釋?zhuān)瑥亩_(kāi)發(fā)大學(xué)生的創(chuàng)新潛能，培養(yǎng)出能夠獨(dú)立鉆研的具備創(chuàng)新意識(shí)的人。因此，科研型教學(xué)(即實(shí)驗(yàn)教學(xué))在人才培養(yǎng)中的地位舉足輕重[1]。

四川大學(xué)華西機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)室在長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐中，從整體觀的角度通過(guò)精心設(shè)計(jì)形成了一個(gè)新的綜合性實(shí)驗(yàn)課程體系，有助于培養(yǎng)醫(yī)學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新意識(shí)、科學(xué)思維方法和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，為醫(yī)學(xué)科技創(chuàng)新人才的培養(yǎng)提供了很好的搖籃。

1 機(jī)能實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特點(diǎn)

1.1 機(jī)能實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的

醫(yī)學(xué)機(jī)能實(shí)驗(yàn)學(xué)是基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)的實(shí)驗(yàn)性課程，是以人體、整體動(dòng)物以及離體器官、組織為主要研究對(duì)象，研究機(jī)體各種生理活動(dòng)及規(guī)律，疾病發(fā)生發(fā)展過(guò)程的機(jī)能及代謝變化規(guī)律，并涉及發(fā)病機(jī)制和藥物與機(jī)體相互作用及其作用規(guī)律的一門(mén)綜合性實(shí)驗(yàn)學(xué)科。作為一門(mén)重要的醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程，目的在于使學(xué)生不僅能獲取最新的理論知識(shí)，而且還能掌握一些醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本技能，因而對(duì)提高醫(yī)學(xué)生的綜合素質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力具有十分重要的意義[2]。

1.2 機(jī)能實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革之路

當(dāng)前，大多數(shù)醫(yī)學(xué)院校都已成立了機(jī)能實(shí)驗(yàn)中心，完成了將生理學(xué)、病理生理學(xué)、藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)整合在一起，形成了實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的第一步。但各校情況不一致，有的就是單純的將三門(mén)課實(shí)驗(yàn)放在了一個(gè)實(shí)驗(yàn)室，行課時(shí)依然分三個(gè)不同的內(nèi)容獨(dú)立進(jìn)行。四川大學(xué)醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心機(jī)能實(shí)驗(yàn)室于1999年就開(kāi)始了機(jī)能學(xué)教學(xué)改革的工作。經(jīng)整合后的機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)解決了傳統(tǒng)教學(xué)模式造成的學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)缺乏系統(tǒng)的認(rèn)知和理解，綜合素質(zhì)和能力無(wú)法提高的問(wèn)題，同時(shí)避免了課程重復(fù)設(shè)置，造成的人力、財(cái)力和資源的浪費(fèi)[5]。

1.3 機(jī)能實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問(wèn)題

機(jī)能實(shí)驗(yàn)的對(duì)象多為活體動(dòng)物，且學(xué)生真正的醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)是從機(jī)能實(shí)驗(yàn)開(kāi)始的，很多學(xué)生因第一次接觸害怕而不敢動(dòng)手，不同原因和心理因素在不同程度地影響教學(xué)。實(shí)驗(yàn)室空間、儀器設(shè)備配置程度及完好率、教師對(duì)新儀器的熟悉程度等等也會(huì)直接影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果。此外，不同專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)置和小組人數(shù)的多少也較大的影響實(shí)驗(yàn)效果。我們?cè)诙嗄甑慕虒W(xué)工作中不斷思考提高教學(xué)質(zhì)量的方法。

2 機(jī)能實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革途徑

實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革步伐從沒(méi)有停止過(guò)。不同院校的自身情況不同，改革的程度和途徑也不盡相同。為了提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的整體水平，優(yōu)化教學(xué)效果，培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實(shí)、知識(shí)面寬、能力強(qiáng)的高水平高級(jí)醫(yī)學(xué)人才，我們?cè)诂F(xiàn)有的工作條件基礎(chǔ)上，以支撐學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)踐活動(dòng)為核心，進(jìn)行了多方面的教學(xué)改革舉措。

2.1 繼續(xù)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教材的建設(shè)

從1999年開(kāi)始，吸引相關(guān)專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)家成立了機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)編寫(xiě)組，編寫(xiě)機(jī)能實(shí)驗(yàn)學(xué)教材，先后由四川大學(xué)出版社和高等教育出版社出版，并為成為高等教育出版社“十一五”規(guī)劃教材。在編寫(xiě)過(guò)程中，機(jī)能實(shí)驗(yàn)學(xué)編寫(xiě)組成員負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)的預(yù)試，從發(fā)展創(chuàng)新的角度對(duì)每個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行梳理，做到可行性、綜合性和創(chuàng)新性統(tǒng)一。

2.2 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)技術(shù)

受益于四川大學(xué)重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作的大環(huán)境，機(jī)能實(shí)驗(yàn)室每年都有新的實(shí)驗(yàn)技術(shù)得到學(xué)校的立項(xiàng)支持，并運(yùn)用到本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。比如家兔急性右心衰模型復(fù)制；中心靜脈壓測(cè)定方法的改進(jìn)使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中以更簡(jiǎn)便的操作得到真實(shí)的數(shù)據(jù)；激光多普勒技術(shù)和微循環(huán)圖像觀測(cè)儀的在失血性休克實(shí)驗(yàn)中的聯(lián)合運(yùn)用使學(xué)生既能直觀觀察失血性休克時(shí)微循環(huán)的改變，又能得到灌注量的數(shù)據(jù)用于分析。以上新實(shí)驗(yàn)技術(shù)均已成功開(kāi)展到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，獲得學(xué)生良好評(píng)價(jià)。

2.3 提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍的綜合素質(zhì)，建立實(shí)驗(yàn)預(yù)試實(shí)驗(yàn)制度，統(tǒng)一教案

長(zhǎng)期以來(lái)，為了更好的保證教學(xué)質(zhì)量，我們實(shí)驗(yàn)室建立了實(shí)驗(yàn)預(yù)試制度，要求新教師必須全程參加培訓(xùn)。對(duì)于新開(kāi)展的實(shí)驗(yàn)，所有參與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教師必須參加。

每個(gè)實(shí)驗(yàn)的教案統(tǒng)一發(fā)給每位教師，教師再將自己的教學(xué)特點(diǎn)融入，這樣既保證了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一化，也體現(xiàn)出教師各自的教學(xué)特色。

此外，學(xué)校教務(wù)處組織有學(xué)生評(píng)教和督導(dǎo)評(píng)教二維一體的教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)系統(tǒng)，每學(xué)期中期和期末對(duì)每門(mén)課程進(jìn)行兩次評(píng)分，并反饋給學(xué)院及其任課老師。這種教學(xué)質(zhì)量管理體系和質(zhì)量保證系統(tǒng)，有利于監(jiān)督和激勵(lì)教師做好實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作[6]。

2.4 加強(qiáng)小班化教學(xué)，控制實(shí)驗(yàn)小組人數(shù)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)不同，實(shí)驗(yàn)教學(xué)更注重學(xué)生的實(shí)踐能力。我們?cè)趯?shí)驗(yàn)教學(xué)中采用以“學(xué)生為主體的引導(dǎo)、啟發(fā)式教學(xué)模式”，即教師引導(dǎo)、學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、教師答疑和教師總結(jié)的模式[7]。為提高學(xué)生動(dòng)手、創(chuàng)新能力，我們將每個(gè)實(shí)驗(yàn)小組學(xué)生人數(shù)控制在3～4人，學(xué)生每次實(shí)驗(yàn)動(dòng)手實(shí)踐的機(jī)會(huì)增多，實(shí)踐能力得到提高，從而保證教學(xué)的質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的準(zhǔn)備也按照課程實(shí)際需要量的1.2倍進(jìn)行配備，以防實(shí)驗(yàn)中各種意外造成動(dòng)物死亡而迫使實(shí)驗(yàn)終止。整個(gè)學(xué)期下來(lái)，學(xué)生的動(dòng)手能力得到顯著的提高，為以后創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

2.5 改革機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核體系

實(shí)驗(yàn)教學(xué)考試主要是檢驗(yàn)教與學(xué)的效果，促進(jìn)教學(xué)內(nèi)容的完善、教學(xué)方法的改進(jìn)，促進(jìn)素質(zhì)教育和人才培養(yǎng)。目前我校實(shí)驗(yàn)中學(xué)機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)置有4個(gè)層次。不同的專(zhuān)業(yè)選擇層次不同，考核的方法不同。以機(jī)能實(shí)驗(yàn)Ⅰ層次為例，總學(xué)時(shí)為80學(xué)時(shí)，學(xué)分5學(xué)分。期末成績(jī)有兩大部分組成，實(shí)驗(yàn)成績(jī)(80%)和理論筆試(20%)。實(shí)驗(yàn)成績(jī)又由平時(shí)成績(jī)(20%)，虛擬實(shí)驗(yàn)(5%)，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)(15%)，實(shí)驗(yàn)操作(40%)等組成。進(jìn)一步細(xì)化學(xué)生考核的內(nèi)容，全方位的考核學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，促進(jìn)考核的公平性，以此能調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。

2.6 優(yōu)化實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備和實(shí)驗(yàn)室空間布局，創(chuàng)建創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)

1999年至今，實(shí)驗(yàn)室的電腦和生物信號(hào)采集系統(tǒng)進(jìn)行了三次大的升級(jí)和更換，保證儀器設(shè)備的完好率、使用率。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)創(chuàng)新是實(shí)驗(yàn)教學(xué)中重要的組成部分。為了給學(xué)生提供一個(gè)自由進(jìn)行科學(xué)研究的平臺(tái)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)方向和空間要求，我們2015年創(chuàng)建開(kāi)放性的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新基地，包含了心血管、病理模型復(fù)制、分子病理、動(dòng)物行為學(xué)等實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，為學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)提供良好環(huán)境。在教師引導(dǎo)和啟發(fā)下，學(xué)生綜合運(yùn)用所掌握的基礎(chǔ)理論知識(shí)和基本實(shí)驗(yàn)技能，針對(duì)自身興趣與特長(zhǎng)，在相關(guān)文獻(xiàn)檢索中發(fā)現(xiàn)、選擇醫(yī)學(xué)科學(xué)問(wèn)題，并自行擬定研究方案，自主的在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，主動(dòng)探索[5]。

2.7 虛擬仿真醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的建設(shè)

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)將計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合，無(wú)需實(shí)驗(yàn)動(dòng)物和實(shí)驗(yàn)儀器，利用計(jì)算機(jī)模擬醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)的操作過(guò)程，是伴隨科技發(fā)展應(yīng)運(yùn)而生的先進(jìn)教學(xué)手段[9]。我校基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)中心機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)室的虛擬仿真醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)經(jīng)歷了兩個(gè)重要的階段，即實(shí)驗(yàn)室局域網(wǎng)階段和互聯(lián)網(wǎng)階段。2015年，我們成功建設(shè)了虛擬仿真醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，并利用互聯(lián)網(wǎng)，給學(xué)生提供了任何時(shí)間、任何地點(diǎn)、任何移動(dòng)終端學(xué)習(xí)的可能。該系統(tǒng)覆蓋了100多個(gè)機(jī)能實(shí)驗(yàn)仿真。由于模擬仿真實(shí)驗(yàn)無(wú)需實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，無(wú)需實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備即可幫助學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)的操作步驟和實(shí)驗(yàn)效果，可以作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一個(gè)有益補(bǔ)充，對(duì)教師而言起到輔助教學(xué)的作用，對(duì)學(xué)生而言起到知識(shí)的預(yù)習(xí)、熟悉和強(qiáng)化的作用。該系統(tǒng)由基礎(chǔ)知識(shí)、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)錄像、模擬實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)考核等部分組成，結(jié)構(gòu)完整、內(nèi)容豐富。學(xué)生在網(wǎng)上學(xué)習(xí)的時(shí)間記錄，也作為學(xué)生平時(shí)成績(jī)的一部分。

3 總結(jié)

機(jī)能實(shí)驗(yàn)學(xué)的教學(xué)改革與實(shí)踐，符合高等醫(yī)學(xué)教育課程體系綜合發(fā)展趨勢(shì)，及時(shí)研究解決教學(xué)改革中遇到的新問(wèn)題，達(dá)到了實(shí)驗(yàn)室管理體制與實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、方法、模式改革同步推進(jìn)、相互促進(jìn)效果[10]。我們實(shí)驗(yàn)室經(jīng)過(guò)十幾年實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，實(shí)驗(yàn)教學(xué)已取得一定的成績(jī)，先后成為校、省級(jí)精品課程。并連續(xù)19年成為國(guó)家級(jí)繼續(xù)醫(yī)學(xué)教育項(xiàng)目，每年有眾多院校的同行借助該平臺(tái)匯聚成都相互交流學(xué)習(xí)。在實(shí)際的教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生的興趣濃厚，積極性高。多個(gè)大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)新平臺(tái)并取得實(shí)驗(yàn)成果。

我們?cè)跈C(jī)能實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，運(yùn)用現(xiàn)代化教學(xué)理念和方法，建立較完備的機(jī)能學(xué)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境，顯著提高醫(yī)科相關(guān)專(zhuān)業(yè)大學(xué)學(xué)生的實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量，通過(guò)加強(qiáng)醫(yī)學(xué)生的科學(xué)思維和研究能力訓(xùn)練，提高醫(yī)學(xué)生的科學(xué)研究素質(zhì)，為培養(yǎng)更多具有創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)業(yè)精神的高等醫(yī)學(xué)人才打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[11-12]。