基于動物醫學實驗平臺的設計性實驗教學研究

張 玲,李 麗,王宏軍,蔣 月

(1.錦州醫科大學基礎醫學院，遼寧 錦州 121001；2.錦州醫科大學畜牧獸醫學院，遼寧 錦州 121001)

實驗教學作為我國高等教育的重要組成部分，是培養學生將理論知識、動手能力和實踐能力融為一體的重要過程。為了打破學科界限、有效開展多種類的大型實驗,錦州醫科大學將學科實驗室按專業進行整合，重新組建了40余個實驗平臺，動物醫學實驗教學平臺就是其中之一。實驗平臺建立后，不僅需要新的運行機制和管理模式，更需要新的實驗教學內容與之相適應。動物醫學實驗平臺的任課教師就對實驗教學內容進行了整合和改革，開設了新型實驗——設計性實驗。本文探討基于動物醫學實驗平臺的設計性實驗實施過程，為實驗平臺的教學改革提供借鑒和參考。

1 基于實驗平臺的設計性實驗特點

所謂設計性實驗，是由教師設定實驗目標，學生通過查閱資料、結合已學理論知識和實驗技能自行設計實驗方案，經教師指導后獨立完成實驗操作、數據處理，并撰寫實驗報告的實驗形式[1]。設計性實驗可調動學生思維，避免驗證性實驗的不需思考“照方抓藥”；實驗中的一些無法預料的“小困難”還可鍛煉學生的應變能力和操作技能。一些高校教師曾對設計性實驗進行過探索和實踐，但都僅限于單一學科實驗[2-4]。錦州醫科大學建立動物醫學基礎實驗教學平臺，對實驗室資源和實驗教學內容進行了優化整合，為開展多學科相結合的大型實驗提供了思路和機會。在實驗平臺層面開展的設計性實驗，打破了以往單一學科的界限，以臨床案例為基礎，設計可將多門課程的實驗項目進行組合和聯系的實驗題目，既豐富了實驗內容，又使實驗教學資源和儀器設備得到了更加充分的利用[5]。

2 基于實驗平臺的設計性實驗教學實踐

本實驗平臺教師以平臺現有條件為基礎，對設計性實驗進行了項目選擇、實施和效果評價。下面以“抗生素在臨床治療中的合理使用”為例闡述動物醫學實驗平臺開展設計性實驗的實踐過程。

2.1 設計性實驗項目的選擇 在選擇設計性實驗項目前，教師先要考慮學生已掌握了哪些知識、操作技能，實驗室具備哪些條件，如何將多個學科知識和技能進行融合等問題。項目的難度既不能超出學生的能力，也不能讓他們很容易就“照搬照抄”已做過的實驗。同時，一定要選擇貼近臨床、面向實際、有應用性的項目，以更好地提升學生的實踐能力和應用能力。“抗生素”在《獸醫藥理學》中是重點章節，抗生素的抗菌機制、藥理作用及合理應用是學生必須掌握的知識點。抗生素在獸醫臨床使用非常廣泛，其濫用會導致細菌耐藥，進而產生“超級細菌”。因此無論是理論學習還是臨床實踐，抗生素的合理使用問題都備受關注。研究“抗生素在臨床治療中的合理使用”，將涉及病料采集、微生物鑒定、病理觀察、藥敏試驗等實驗技能。學生已經在《獸醫微生物學》、《獸醫病理學》、《獸醫診斷學》和《獸醫藥理學》等學科的基礎性實驗中學會了這些操作。由此可見，本次選擇的設計性實驗題目符合以實驗平臺為基礎的設計性實驗特點。

2.2 設計性實驗的實施

(1)學生設計，教師審閱:在實驗前兩周，教師由臨床病例引出“抗生素在臨床治療中的合理使用”題目，布置學生分組設計實驗方案，并教授其如何查閱文獻、搜集資料。一周后，教師審閱學生的實驗設計方案，其中包括:實驗的原理與方法、所需實驗材料和儀器設備、具體的實驗步驟和注意事項等。教師認真審閱每一個設計方案，只要方法正確、實驗條件具備，就積極鼓勵，盡量讓學生按自己設計方案的實施。對于實驗方案中的不足或錯誤，教師會及時提出修改意見，指導學生重新設計或完善實驗方案，1周后再次審閱。教師在審閱方案時發現學生對此次題目中的“合理使用”有不同的理解：有的小組從選擇抗生素種類的角度考慮合理性，有的小組從藥物的使用劑量角度考慮合理性，有的小組從聯合用藥的角度考慮合理性……由此出現了很多種實驗方案。這個結果說明學生對實驗題目真正進行了思考，而沒有互相模仿或抄襲。

(2)教師指導實驗操作:此次設計性實驗操作的第一個項目是“病料采集”，是動物醫學學生必備的實驗技能。接下來，考慮抗生素種類選擇的小組，需要進行細菌培養、菌型鑒定和藥敏試驗(紙片法)等操作；考慮藥物合理使用劑量的小組，需要進行藥敏試驗(微量稀釋法)、動物造模、病理觀察等操作；考慮聯合用藥合理性的小組，需要進行藥敏試驗(棋盤法)、動物造模、療效觀察等操作……在學生進行實驗操作階段，教師不但要預先為學生提供理想的實驗條件，還要一直跟蹤和觀察不同方案組學生的實際操作，發現不規范現象及時予以糾正，協助學生順利完成實踐環節。

(3)多角度考核學生綜合能力:傳統的實驗考核通常是在課程結束前，教師依據學生的動手操作和實驗報告情況給出實驗成績。這種考核方式過于單一，對學生的綜合應用能力評價不夠，不適用于設計性實驗的考核。設計性實驗要求學生合作設計實驗方案，獨立進行實驗操作，實驗報告以小型科研論文的樣式撰寫，這些階段都可以相應反映出學生的知識儲備、實際動手能力和應用能力。因此，教師應以學生每一階段的完成情況作為考核依據，即從實驗方案設計的科學性和可行性、動手操作的熟練性和規范性、實驗數據分析的科學性和正確性、實驗報告撰寫的規范性和流暢度等方面進行評價。在設計性實驗中，實驗方案和實際操作相對更重要，因此這兩部分在總成績中占得比例可以大一些。

在本次設計性實驗中，實驗方案、操作、數據分析和實驗報告在總成績中所占比例分別為3 ∶3 ∶2 ∶2。對于實驗方案，教師會依據學生設計的實驗方法的正確性和操作步驟的詳細性進行給分。每組學生的設計方案里都會涉及4個以上的實驗項目，教師要跟蹤和查看學生的每個操作并進行評分，最后取多個項目的平均分作為學生操作得分。實驗結果的評分主要依據所得數據的合理性、統計方法的正確性、菌型鑒定的準確性和病理圖片。實驗結束后，教師給學生一周時間撰寫實驗報告，最終依據小型科研論文標準給實驗報告打分。

3 基于實驗平臺的設計性實驗教學效果

經過本次實驗教學改革后，授課教師發現基于動物醫學實驗平臺的設計性實驗教學不但可提高學生的實驗素質和綜合能力，還較單一學科的設計性實驗更能提高學生的學習自覺性、開闊實驗思路。

3.1 學生學習的自覺性有所提高 傳統實驗形式的主體是教師，學生只是被動的接受者，他們很少有積極參與實驗的熱情，甚至有的人逃避實驗。在設計性實驗中，主體是學生，教師作用是指引和糾錯，實驗的整個過程都需要學生親自參與查閱文獻、整理資料、設計方案和完成操作。基于實驗平臺開展的設計性實驗給學生留下的思考空間更開闊、可以操作的實驗項目更多樣、實驗結果不再單一。這些都吸引學生主動參與到實驗中，學生學習的自覺性有所提高。

3.2 拓展學生的實驗視野和思路 本次研究發現：基于實驗平臺的設計性實驗題目可以更靈活、涵蓋的內容更廣泛。面對同樣的實驗題目，每個小組會有不同的思考角度，可以設計出多套實驗方案，學生不再會因為千篇一律的操作而感到乏味。當教師總結全班的實驗方案時，學生會認識到實踐問題的復雜性和多面性，發現和認識到自身的優勢和不足，拓展了學生的實驗視野和思路。

4 結束語

基于實驗平臺開展的設計性實驗可綜合多門學科內容，無論是設計方案、實驗項目還是實驗結果都更具多樣性，較單一學科的設計性實驗能更好地培養學生的綜合能力。作為普通高校動物醫學基礎學科教師，我們要繼續總結實驗平臺管理模式下的設計性實驗教學方法和規律，不斷積累經驗，使平臺實驗室真正成為培養應用型人才的基地，以培養出更能適應社會發展需要的動物醫學人才。