自主設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)在藥理學(xué)教學(xué)中的探索與實(shí)踐

張曉英，趙 勤，張致英，李 捷，冀 旭，孫芳云

（西藏民族大學(xué)，陜西 咸陽(yáng) 712082）

藥理學(xué)是高等醫(yī)學(xué)院?；A(chǔ)醫(yī)學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)等專業(yè)的一門主干課程，具有很強(qiáng)的理論性和實(shí)踐性。因此，在注重理論教學(xué)的同時(shí)，更要加強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐能力培養(yǎng)[1]。實(shí)驗(yàn)課是連接理論與實(shí)踐的紐帶，是教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和演示性實(shí)驗(yàn)為主，課前教師布置實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，課中學(xué)生按照預(yù)先設(shè)計(jì)好的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，是一種“從課本中來(lái)，到課本中去”的教學(xué)模式。此類實(shí)驗(yàn)注重培養(yǎng)學(xué)生基本實(shí)驗(yàn)方法和操作技能，并驗(yàn)證理論課所學(xué)的重要知識(shí)。實(shí)驗(yàn)之后學(xué)生最大的收獲是對(duì)一些理論課上的難點(diǎn)問題有了更清晰的理解，這也是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的最大優(yōu)勢(shì)所在，在藥理學(xué)教學(xué)中發(fā)揮著不可替代的作用。然而，不足之處也十分明顯，學(xué)生只是機(jī)械重復(fù)地完成實(shí)驗(yàn)，不利于發(fā)揮主觀能動(dòng)性，也不利于創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)[2]。

為適應(yīng)醫(yī)學(xué)行業(yè)對(duì)創(chuàng)新性人才的特殊要求，結(jié)合我校醫(yī)學(xué)生實(shí)際情況以及西藏自治區(qū)藏藥發(fā)展的特殊優(yōu)勢(shì)，教學(xué)團(tuán)隊(duì)在驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行了自主設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式探索。我校臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)本科藥理學(xué)課程共81學(xué)時(shí)（理論51學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)30學(xué)時(shí)），實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)中24學(xué)時(shí)為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，6學(xué)時(shí)為自主設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，共分為2～3次進(jìn)行，一般安排在學(xué)期中后期。經(jīng)過(guò)幾年的實(shí)踐和探索，我們總結(jié)了經(jīng)驗(yàn)和不足，現(xiàn)報(bào)告如下。

1 自主設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)與實(shí)施原則

自主設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是指以學(xué)生為主體，由學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和方法進(jìn)行自主設(shè)計(jì)，教師輔助學(xué)生完成的一種新型教學(xué)模式。自主設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)可激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的興趣，提高發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題能力，培養(yǎng)學(xué)生科研實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛣?chuàng)新意識(shí)[3]。

在實(shí)施自主設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要始終遵循以下原則：（1）以藥理學(xué)理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱的知識(shí)點(diǎn)為核心；（2）選擇造模、用藥周期相對(duì)較短（一般不超過(guò)兩周為宜）的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目；（3）利用現(xiàn)有教學(xué)資源，選擇學(xué)生熟悉的教學(xué)儀器，鍛煉能力；（4）鼓勵(lì)學(xué)生設(shè)計(jì)與相關(guān)學(xué)科（如生理學(xué)、分子生物學(xué)、病原微生物學(xué)等）交叉的綜合性實(shí)驗(yàn)。

2 自主設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)實(shí)施過(guò)程

2.1 實(shí)驗(yàn)前期

介紹實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)相關(guān)知識(shí)：（1）基本內(nèi)容，包括實(shí)驗(yàn)對(duì)象、處理因素和觀察指標(biāo)；（2）基本原則，包括對(duì)照原則、隨機(jī)原則、重復(fù)原則以及樣本數(shù)的確立原則；（3）劑量問題，藥物劑量的設(shè)置、換算、計(jì)算問題；（4）文獻(xiàn)檢索的方法，中文文獻(xiàn)從中國(guó)知網(wǎng)、萬(wàn)方數(shù)據(jù)庫(kù)檢索，英文文獻(xiàn)從PubMed數(shù)據(jù)庫(kù)檢索，另外學(xué)生可通過(guò)“丁香園”“小木蟲”等平臺(tái)學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)。通過(guò)上述知識(shí)及文獻(xiàn)準(zhǔn)備，學(xué)生基本具備了開展科研活動(dòng)的能力[4]。

2.2 選題

實(shí)驗(yàn)選題是實(shí)驗(yàn)成功的前提，但是對(duì)于尚處于醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)階段的學(xué)生來(lái)說(shuō)，從未接觸過(guò)科研工作，基礎(chǔ)知識(shí)相對(duì)薄弱，自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)有一定難度。因此，教師選擇2～3個(gè)大型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，學(xué)生在此基礎(chǔ)上確定一個(gè)項(xiàng)目，進(jìn)行具體實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)。

2.3 具體實(shí)施

設(shè)計(jì)方案確定以后，學(xué)生在任課教師及技術(shù)員的指導(dǎo)和協(xié)助下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備，掌握各種常用溶液的配制方法，熟悉各種實(shí)驗(yàn)操作。此外，雖然自主設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)按照傳統(tǒng)在上課時(shí)間進(jìn)行，但是，實(shí)驗(yàn)開展不拘泥于上課時(shí)間。對(duì)于實(shí)驗(yàn)步驟較多或所需時(shí)間較長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)，允許學(xué)生在正常上課時(shí)間內(nèi)做實(shí)驗(yàn)，也可以利用課余時(shí)間來(lái)完成，體現(xiàn)學(xué)習(xí)自主性。

此外，指導(dǎo)教師要及時(shí)掌握實(shí)驗(yàn)進(jìn)程，糾正學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作中的錯(cuò)誤，對(duì)難以掌握又關(guān)系到實(shí)驗(yàn)成敗的操作技術(shù)嚴(yán)格把關(guān)。無(wú)論實(shí)驗(yàn)是否達(dá)到預(yù)期結(jié)果，都要求學(xué)生詳細(xì)記錄。

3 自主設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)例分享

3.1 利用實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ烷_展自主設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)

“藥物對(duì)家兔離體腸平滑肌的作用”是大多數(shù)醫(yī)學(xué)院校開展的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，實(shí)驗(yàn)選取家兔十二指腸為平滑肌模型，將其懸掛于恒溫水浴槽中，通過(guò)生物信號(hào)采集系統(tǒng)觀察平滑肌收縮、舒張的波幅，形象直觀。其目的主要是驗(yàn)證乙酰膽堿可通過(guò)激動(dòng)M受體引起腸平滑肌收縮，阿托品作為M受體拮抗劑可阻斷這一作用，當(dāng)受體被阿托品阻斷后再加入乙酰膽堿也不能引起平滑肌收縮，而氯化鋇引起平滑肌收縮的作用不是通過(guò)激動(dòng)M受體實(shí)現(xiàn)，因而阿托品不能將其阻斷。

實(shí)驗(yàn)過(guò)程難度不大，條件可控。因此，我們利用現(xiàn)有的平滑肌模型，讓學(xué)生在此基礎(chǔ)上自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，通過(guò)查閱文獻(xiàn)，設(shè)計(jì)科學(xué)合理的方案，篩選能夠引起平滑肌收縮、舒張的藥物，并分析其作用機(jī)制是否與乙酰膽堿、阿托品、酚妥拉明、氯化鋇相似。該類實(shí)驗(yàn)以前期驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，學(xué)生操作起來(lái)相對(duì)容易，是我校早期開展的自主設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)之一。

3.2 開展具有區(qū)域特色的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)

我校雖地處陜西，但隸屬西藏自治區(qū)，學(xué)校約一半的學(xué)生來(lái)自西藏各地。眾所周知，高原低壓缺氧是西藏自然環(huán)境的特點(diǎn)之一，因此，我們以尋找抗缺氧的藥物為題開展設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生興趣濃厚。

首先，要求學(xué)生查閱文獻(xiàn)，結(jié)合相關(guān)課程知識(shí)，建立高原低壓缺氧的動(dòng)物模型，要注意與病理實(shí)驗(yàn)常壓密閉缺氧不同，本實(shí)驗(yàn)?zāi)M高原低壓缺氧建立急性低壓缺氧動(dòng)物模型[5]。其次，以低壓缺氧動(dòng)物模型篩選抗缺氧藥物，設(shè)立空白組、陽(yáng)性藥物組、不同劑量受試藥物組，以及藥物在不同種屬的劑量換算。最后，選擇評(píng)價(jià)缺氧的指標(biāo)。

學(xué)生提交設(shè)計(jì)報(bào)告，與教師反復(fù)討論，最終選用我校低壓模擬氧艙，5 000米海拔大氣壓，建立小鼠急性缺氧模型。同時(shí)設(shè)立常氧對(duì)照組，缺氧對(duì)照組，受試藥物大、中、小劑量組，陽(yáng)性藥普萘洛爾組，給藥時(shí)間7天，末次給藥后將小鼠放置低壓模擬氧艙6 h、12 h、24 h，冰浴下取心腦組織及肺組織、胸腺、脾臟，測(cè)定乳酸脫氫酶的含量以及胸腺、脾臟指數(shù)。

通過(guò)開展上述實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，學(xué)生掌握了科學(xué)實(shí)驗(yàn)的原則和方法，培養(yǎng)了基本科研素養(yǎng)。

3.3 與藥理學(xué)理論知識(shí)結(jié)合，探索大鼠心肌肥厚、心力衰竭模型的建立方法

心肌肥厚是心臟為適應(yīng)多種生理及病理刺激而做出的代償性反應(yīng)，持續(xù)的心肌肥厚失代償將會(huì)出現(xiàn)心力衰竭。藥理學(xué)理論中治療心力衰竭的藥物一直是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)，究其原因是對(duì)心肌肥厚、心力衰竭疾病發(fā)病機(jī)制理解不透徹。我們通過(guò)讓學(xué)生查閱文獻(xiàn)，結(jié)合理論知識(shí)，尋找建立心肌肥厚、心力衰竭模型的方法，從而讓其更好地了解該類疾病發(fā)生的機(jī)制，幫助理解疾病治療的藥物作用機(jī)制[6]。

查閱文獻(xiàn)獲知，建立心肌肥厚模型可利用藥物注射和手術(shù)兩種方式，學(xué)生要進(jìn)一步論證每種實(shí)驗(yàn)方法的優(yōu)缺點(diǎn)是什么以及是否具有開展條件。通過(guò)反復(fù)討論，學(xué)生總結(jié)出注射異丙腎上腺素、血管緊張素Ⅱ、苯腎上腺素等藥物可引起心肌肥厚。然而，藥物注射也存在一定局限性，如不能完全模擬生理分泌腎上腺素的過(guò)程，如果使用緩釋泵價(jià)格又較高。此外，如果只是注射給藥，對(duì)于實(shí)驗(yàn)技能培養(yǎng)沒有太大作用。

手術(shù)方式有兩種，分別是胸主動(dòng)脈縮窄法和腹主動(dòng)脈縮窄法，由于考慮到前者需要開胸，風(fēng)險(xiǎn)較大，我們嘗試縮窄腹主動(dòng)脈建立心肌肥厚模型。學(xué)生從尋找腹主動(dòng)脈、開口位置、縮窄程度的控制等方面進(jìn)行大量文獻(xiàn)調(diào)研，并最終確定了左腎位置開口、7號(hào)針頭去尖磨平與腹主動(dòng)脈一起結(jié)扎造成大約血管70%～80%的縮窄的方法[7]。實(shí)驗(yàn)過(guò)程包括麻醉，開腹，尋找左腎、腹腔靜脈、腹主動(dòng)脈，穿線，結(jié)扎，術(shù)畢縫合，學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能得到了培養(yǎng)。

本實(shí)驗(yàn)不僅讓學(xué)生學(xué)會(huì)通過(guò)查閱資料解決問題的方法，還有效鍛煉了其實(shí)驗(yàn)技能。不少學(xué)生反映在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中體會(huì)到了“做手術(shù)”的喜悅，同時(shí)也對(duì)抗心力衰竭藥物作用機(jī)理理解更透徹。

4 結(jié)語(yǔ)

雖然我校開展藥理學(xué)自主設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)已有幾年時(shí)間，學(xué)生參與度較高，積累了不少經(jīng)驗(yàn)，但也存在一些問題。比如，自主設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)周期較長(zhǎng)，很多學(xué)生反映時(shí)間緊迫，心有余而力不足；學(xué)生的實(shí)驗(yàn)方案中往往會(huì)涉及一些較為貴重的儀器，而一般實(shí)驗(yàn)室不具備，阻礙了實(shí)驗(yàn)方案的順利實(shí)施。

總之，開展自主設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)要考慮到學(xué)生的興趣、層次、專業(yè)方向等問題，不能“一刀切”。因此，藥理學(xué)自主設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)仍需要不斷改進(jìn)和探索。管理，2016，2（S1）：50-53.