利用開放實(shí)驗(yàn)提高自設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)效果的探索與實(shí)踐

周業(yè)波，袁藝標(biāo)，戚曉紅，朱國(guó)慶，周 紅*

（1．南京醫(yī)科大學(xué)生理學(xué)系；2．南京醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，江蘇南京210029）

利用開放實(shí)驗(yàn)提高自設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)效果的探索與實(shí)踐

周業(yè)波1，袁藝標(biāo)2，戚曉紅2，朱國(guó)慶1，周 紅2*

（1．南京醫(yī)科大學(xué)生理學(xué)系；2．南京醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，江蘇南京210029）

自設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)是一種培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行科研設(shè)計(jì)、研究探索的一種實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，是機(jī)能實(shí)驗(yàn)學(xué)中重要的教學(xué)方法。將自設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和開放實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法實(shí)現(xiàn)了自設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的實(shí)施，提高了自設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)開設(shè)效果，對(duì)提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量具有現(xiàn)實(shí)意義，也有助于推動(dòng)機(jī)能實(shí)驗(yàn)學(xué)教學(xué)改革。

自設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)；開放實(shí)驗(yàn)；機(jī)能實(shí)驗(yàn)學(xué)

機(jī)能實(shí)驗(yàn)學(xué)自設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)是一種培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行科研設(shè)計(jì)、研究探索的一種實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，是機(jī)能實(shí)驗(yàn)學(xué)中重要的教學(xué)方法和手段，也是未來(lái)機(jī)能實(shí)驗(yàn)學(xué)教學(xué)改革的重點(diǎn)［1］。近年來(lái)，我們?cè)陂_設(shè)自設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和開放實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，將實(shí)驗(yàn)室開放與自設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，使開放實(shí)驗(yàn)成為自設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的補(bǔ)充與延伸，提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)創(chuàng)新人才，建立起學(xué)生自主學(xué)習(xí)的新型實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。

一、機(jī)能實(shí)驗(yàn)學(xué)自設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)開設(shè)現(xiàn)狀

目前，國(guó)內(nèi)多數(shù)醫(yī)學(xué)院校的機(jī)能實(shí)驗(yàn)學(xué)均開設(shè)自設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。但普遍存在的問(wèn)題是，自設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)開設(shè)比例較低［2］、課時(shí)少，主要采用課堂討論模式，較少付諸實(shí)施。這種“紙上談兵”的教學(xué)方式一方面影響了學(xué)生參與自設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的積極性，另一方面也無(wú)助于真正提高學(xué)生的實(shí)踐能力和綜合素質(zhì)。為了改變這種狀況，2008年始，我們嘗試將自設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與開放實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，將一部分設(shè)計(jì)較好、具有一定研究意義的設(shè)計(jì)項(xiàng)目在開放實(shí)驗(yàn)中實(shí)施。開放實(shí)驗(yàn)中學(xué)生可以利用課余時(shí)間來(lái)實(shí)驗(yàn)室完成實(shí)驗(yàn)，不但解決了課時(shí)限制的問(wèn)題，提高了自設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的開設(shè)效果，更有助于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新熱情。

二、自設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與開放實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的實(shí)施過(guò)程

（一）自設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案制定。

自設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)共計(jì)10學(xué)時(shí)，分2次進(jìn)行。第一次課堂教學(xué)5學(xué)時(shí)，由機(jī)能實(shí)驗(yàn)室教授或副教授授課，主要講授科學(xué)研究方法、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法和如何寫實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)報(bào)告，布置自設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)任務(wù)。教學(xué)內(nèi)容包括：（1）科學(xué)研究的基本方法和程序，如選題、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、預(yù)備實(shí)驗(yàn)和正式實(shí)驗(yàn)、數(shù)據(jù)資料處理和統(tǒng)計(jì)分析、書寫論文和研究報(bào)告等；（2）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容，包括實(shí)驗(yàn)對(duì)象、處理因素和觀察指標(biāo)等；（3）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則，包括對(duì)照原則、隨機(jī)原則和重復(fù)原則，并介紹實(shí)驗(yàn)樣本數(shù)的選擇；（4）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)大綱和基本格式；（5）主要文獻(xiàn)檢索方法；（6）布置自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)任務(wù)。

第一次課堂教學(xué)后學(xué)生即開始進(jìn)行自設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，全部利用課余時(shí)間完成。一般每4個(gè)學(xué)生作為1個(gè)小組合作完成1份實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)報(bào)告。第一周和第二周為查閱文獻(xiàn)資料和確定選題時(shí)間，第三周至第五周根據(jù)選題進(jìn)一步查閱文獻(xiàn)資料，完成自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書寫，并交給老師批改。

第二次課堂教學(xué)5學(xué)時(shí)，在第六周進(jìn)行。老師將批改的自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告發(fā)給學(xué)生，學(xué)生分組報(bào)告，對(duì)預(yù)期結(jié)果、存在的主要問(wèn)題和修改意見進(jìn)行分析討論，老師現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)和進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。第七周學(xué)生根據(jù)老師對(duì)自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的批改意見，再次對(duì)報(bào)告進(jìn)行修改，進(jìn)一步提高實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)水平。最后采用教師提議、學(xué)生探討的程序，篩選部分設(shè)計(jì)合理、具有新意且可行的方案在開放實(shí)驗(yàn)中組織實(shí)施。

（二）在開放實(shí)驗(yàn)中的實(shí)施過(guò)程。

我校機(jī)能實(shí)驗(yàn)室以國(guó)家級(jí)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心為后盾，建立了開放實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，為學(xué)生提供了自主學(xué)習(xí)的空間［3］。學(xué)生可以在自己的課余時(shí)間以預(yù)約形式到開放實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。開放實(shí)驗(yàn)室包括多個(gè)功能實(shí)驗(yàn)區(qū)，如：試劑配制、組織切片、免疫染色、細(xì)胞培養(yǎng)、蛋白提取鑒定、核酸分離鑒定、動(dòng)物行為實(shí)驗(yàn)、動(dòng)物疾病模型等，基本滿足了一般科研活動(dòng)的需要，為學(xué)生自設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的實(shí)施提供了良好的實(shí)踐環(huán)境。

進(jìn)入開放實(shí)驗(yàn)平臺(tái)后，指導(dǎo)老師與學(xué)生再一次進(jìn)行小組討論，確定實(shí)驗(yàn)進(jìn)度和組內(nèi)分工。接著，對(duì)學(xué)生進(jìn)行一些必要的實(shí)驗(yàn)操作培訓(xùn)，最后由學(xué)生獨(dú)立地完成實(shí)驗(yàn)。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，指導(dǎo)教師僅進(jìn)行必要的技術(shù)指導(dǎo)，絕不代替學(xué)生操作，同時(shí)也注重對(duì)學(xué)生基本科研素養(yǎng)的培養(yǎng)，如實(shí)驗(yàn)完成后及時(shí)清理實(shí)驗(yàn)儀器和實(shí)驗(yàn)環(huán)境、進(jìn)行規(guī)范的實(shí)驗(yàn)記錄、培養(yǎng)實(shí)事求是的科研作風(fēng)等。

實(shí)驗(yàn)操作完成后，老師指導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行綜合分析，整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)資料，并對(duì)實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題進(jìn)行的討論，引導(dǎo)學(xué)生自己找出問(wèn)題答案。最后，學(xué)生以小論文或答辯形式提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告。由所有指導(dǎo)老師擔(dān)任評(píng)委，根據(jù)課題設(shè)計(jì)情況、實(shí)施情況、小論文撰寫質(zhì)量或答辯情況等做出綜合評(píng)定，成績(jī)計(jì)入實(shí)驗(yàn)成績(jī)。對(duì)于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)較好且得到預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果的小組，在教師的指導(dǎo)下，熟悉科研文章寫作的基本方法和格式，進(jìn)行論文撰寫并發(fā)表。

三、教學(xué)效果

我們?cè)趨⑴c自設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的七年制學(xué)生中進(jìn)行了問(wèn)卷調(diào)查，調(diào)查表分兩部分，第一部分針對(duì)自設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)理論教學(xué)，第二部分針對(duì)自設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)在開放實(shí)驗(yàn)中的實(shí)施。共發(fā)放問(wèn)卷202份，回收198份。調(diào)查結(jié)果顯示，針對(duì)第一部分，有90％的學(xué)生認(rèn)為非常有必要開展自設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)理論教學(xué)；86％學(xué)生認(rèn)為實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)理論教學(xué)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力、科學(xué)的創(chuàng)造性思維能力有幫助。針對(duì)第二部分，95％的學(xué)生希望能夠完成設(shè)計(jì)合理，具備實(shí)施條件的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)；98％的學(xué)生認(rèn)為該教學(xué)模式提高了自設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果；近90％的學(xué)生認(rèn)為通過(guò)實(shí)施實(shí)驗(yàn)，動(dòng)手能力得到不同程度的提高；有近70％的學(xué)生認(rèn)為自己的觀察能力和分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力有很大進(jìn)步；有30％的學(xué)生認(rèn)為自己的創(chuàng)新思維能力得到了訓(xùn)練。同時(shí)，很多學(xué)生表示，自己從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)施中收獲很多，比如了解了科研設(shè)計(jì)的基本流程，熟悉了查閱文獻(xiàn)的基本方法，掌握了一些基本科研實(shí)驗(yàn)技術(shù)，學(xué)會(huì)使用了一些比較先進(jìn)的儀器設(shè)備，為以后的科研之路做準(zhǔn)備等等。調(diào)查結(jié)果表明，自設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)結(jié)合開放實(shí)驗(yàn)的教學(xué)模式得到了學(xué)生認(rèn)可，取得了較好的教學(xué)效果。使學(xué)生初步掌握醫(yī)學(xué)科學(xué)研究的基本程序和方法，鍛煉了學(xué)生的實(shí)踐操作能力，有助于培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力、分析和解決問(wèn)題的能力以及創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力，增強(qiáng)學(xué)生的綜合素質(zhì)。

自08年以來(lái)，學(xué)生在開放實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上，共完成自設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目52項(xiàng)，其中獲省級(jí)大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃立項(xiàng)10項(xiàng)，在核心期刊發(fā)表論文7篇，榮獲第一、二屆全國(guó)大學(xué)生基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)創(chuàng)新論壇暨實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)大賽一等獎(jiǎng)和三等獎(jiǎng)。

同時(shí)，開放實(shí)驗(yàn)給學(xué)生提供了一個(gè)更高級(jí)的科研探索活動(dòng)空間。在我校國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心的開放實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上，不僅有自設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的實(shí)施，更有其他多層次、多方面的科研探究活動(dòng)，如PI（Principle Investigator）實(shí)驗(yàn)室、各級(jí)大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目、開放實(shí)驗(yàn)選修課和一些科研項(xiàng)目組。參與不同實(shí)踐活動(dòng)的學(xué)生之間可以進(jìn)行充分的交流和學(xué)習(xí)，開拓了學(xué)生的視野，提供了更多的鍛煉自我的途徑，使學(xué)生有機(jī)會(huì)提前接觸到科研團(tuán)隊(duì)和項(xiàng)目組。這些都有助于自設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、科學(xué)性創(chuàng)新性思維的培養(yǎng)。

四、結(jié) 語(yǔ)

這種將自設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的開設(shè)和開放實(shí)驗(yàn)結(jié)合起來(lái)的教學(xué)模式，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)了學(xué)生的實(shí)踐能力，有助于學(xué)生研究探索、創(chuàng)新精神的培養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)了自設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的實(shí)施，提高了自設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)開設(shè)效果，對(duì)提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量具有現(xiàn)實(shí)意義，也有助于推動(dòng)機(jī)能實(shí)驗(yàn)學(xué)教學(xué)改革。

［1］王瑾瑜，徐 海，王 程，等．自主實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)［J］．中國(guó)高等醫(yī)學(xué)教育，2012（4）：36-37．

［2］魏 玲，楊魯川，趙應(yīng)華，等．設(shè)計(jì)性基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)長(zhǎng)學(xué)制醫(yī)學(xué)生科研素質(zhì)培養(yǎng)的探索［J］．中國(guó)高等醫(yī)學(xué)教育，2012（11）：35-36．

［3］周 紅，吳曉燕，戚曉紅，等．機(jī)能學(xué)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)課程的實(shí)踐與思考［J］．中華醫(yī)學(xué)教育雜志，2010，30（3）：447-449．

The exp loration and practice of improving the effect of self-designed experiment through open experiment

Zhou Yebo1，Yyan Yibiao2，Qi Xiaohong2，et al
（1．Department of physiology，Nanjing Medical University，Nanjing 210029，Jiangsu，China；2．Laboratory Center for Basic Medical Sciences，Nanjing Medical University，Nanjing 210029，Jiangsu，China）

Self-designed experiment is a experiment teachingmodel aimed for training the ability of students in scientific research design．It is an important teaching approach in functional experiment．The combination of self-designed experiment and open experiment can put the former into practice and enhance its teaching effect．This new combinative teaching approach has practical significance in improving the quality of experiment teaching and is also helpful to promote teaching reform of functional experiment．

self-designed experiment；open experiment；functional experiment

G420

A

1002-1701（2014）07-0035-02

*通訊作者

2013-07

周業(yè)波，女，博士，副教授，研究方向：心血管生理學(xué)。

中華醫(yī)學(xué)會(huì)醫(yī)學(xué)教育分會(huì)、中國(guó)高等教育學(xué)會(huì)醫(yī)學(xué)教育專業(yè)委員會(huì)2012年度醫(yī)學(xué)教育研究立項(xiàng)課題2012-SY-18。

10．3969／j．issn．1002-1701．2014．07．018