創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)在藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用與探索

李翔 鐘愷 胡玨 鄭鳴之 朱一亮 葉夷露 楊元宵

杭州醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與法醫(yī)學(xué)院藥理學(xué)教研室，杭州 310053

藥理學(xué)主要研究藥物與機(jī)體(包括病原體)相互作用的規(guī)律和原理，是基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、藥學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)之間的橋梁學(xué)科，也是臨床醫(yī)學(xué)、醫(yī)學(xué)影像學(xué)、藥學(xué)、護(hù)理學(xué)等專業(yè)的主干課程。藥理學(xué)是實(shí)踐性和應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是藥理學(xué)課程教學(xué)的重要內(nèi)容，是理論知識(shí)和實(shí)踐操作相結(jié)合的重要環(huán)節(jié)。然而，傳統(tǒng)的藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生根據(jù)講義內(nèi)容和規(guī)定的實(shí)驗(yàn)步驟，按部就班地開展實(shí)驗(yàn)操作，然后得出事先知道的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，最后完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)有助于學(xué)生鞏固課本知識(shí)，但很難調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，無(wú)法培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和科研思維。

2007年，教育部和財(cái)政部印發(fā)《關(guān)于實(shí)施高等學(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程的意見》(教高〔2007〕1號(hào))，要求高校大力加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué)改革，支持優(yōu)秀學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新性試驗(yàn)，促進(jìn)學(xué)生自主創(chuàng)新興趣和能力的培養(yǎng)。同年，教育部啟動(dòng)了國(guó)家大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，倡導(dǎo)以本科學(xué)生為主體的創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)改革，旨在探索并建立以問(wèn)題和課題為核心的教學(xué)模式[1]。杭州醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與法醫(yī)學(xué)院藥理學(xué)教研室從2018年春季學(xué)期開始，在藥學(xué)本科專業(yè)學(xué)生的藥理學(xué)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革中，積極探索開展創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)，實(shí)驗(yàn)課總共32學(xué)時(shí)，其中16學(xué)時(shí)進(jìn)行創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐，以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和科研思維，提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力[2]。

1 創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的組織與實(shí)施

1.1 開設(shè)專題講座

開設(shè)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)選題和設(shè)計(jì)專題講座，向?qū)W生全面介紹創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)開展的目的、意義、方法、路徑、流程和具體要求，讓學(xué)生充分了解創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，自覺、自主參與創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)自身的創(chuàng)新思維和科研意識(shí)[3]。重點(diǎn)講解創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)與意義、選題基本原則、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)常識(shí)、學(xué)術(shù)規(guī)范和實(shí)施流程等5個(gè)方面的內(nèi)容。

1.2 開展實(shí)驗(yàn)技能培訓(xùn)

掌握實(shí)驗(yàn)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能是開展藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)的前提和基礎(chǔ)。一方面，通過(guò)藥理學(xué)SPOC平臺(tái)將實(shí)驗(yàn)操作視頻推送給學(xué)生，讓學(xué)生自學(xué)、預(yù)習(xí)；另一方面，在驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，開展有針對(duì)性的培訓(xùn)。結(jié)合教學(xué)大綱要求，重點(diǎn)就動(dòng)物實(shí)驗(yàn)相關(guān)技能進(jìn)行強(qiáng)化培訓(xùn)，包括動(dòng)物的抓取、固定、編號(hào)、給藥、麻醉、采血、手術(shù)操作等。

1.3 自主選題設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案

將每個(gè)小班(30人左右)分成8個(gè)實(shí)驗(yàn)小組，各組利用2～3周時(shí)間查閱文獻(xiàn)，學(xué)生以小組為單位組織集體研討，初步確定小組的實(shí)驗(yàn)選題并設(shè)計(jì)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)方案。任課教師提供針對(duì)性的指導(dǎo)，各組學(xué)生根據(jù)教師的意見，補(bǔ)充完善實(shí)驗(yàn)方案。1周后，各小組將實(shí)驗(yàn)方案以PPT的形式在班級(jí)內(nèi)進(jìn)行匯報(bào)展示，全體師生圍繞實(shí)驗(yàn)方案開展討論分析，最后根據(jù)方案的創(chuàng)新性、可行性、完整性等進(jìn)行投票，最終選定1個(gè)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。

1.4 開展創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)和論文撰寫

按照選定的實(shí)驗(yàn)方案，學(xué)生自主進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn)，任課教師和實(shí)驗(yàn)員從旁觀察和指導(dǎo)，檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的科學(xué)性和可行性，進(jìn)一步探索最佳實(shí)驗(yàn)條件、完善實(shí)驗(yàn)方案。然后，全班分組進(jìn)行正式實(shí)驗(yàn)，小組成員分工負(fù)責(zé)、相互配合開展實(shí)驗(yàn)；各組學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)獲得的結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，并撰寫小論文，制作實(shí)驗(yàn)課程匯報(bào)PPT。最后，各組進(jìn)行匯報(bào)，展示實(shí)驗(yàn)成果，交流心得體會(huì)，提出今后開展創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的建議和意見，任課教師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和總結(jié)。

2 創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果評(píng)價(jià)

2022年6月，課題組自主設(shè)計(jì)調(diào)查問(wèn)卷，在實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)結(jié)束后利用問(wèn)卷星對(duì)2020級(jí)藥學(xué)本科專業(yè)2個(gè)班級(jí)的57名學(xué)生開展匿名調(diào)查。其中，教學(xué)效果評(píng)價(jià)調(diào)查共設(shè)置7個(gè)選擇性問(wèn)題，請(qǐng)學(xué)生就創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)倫理、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)完成度、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性、實(shí)驗(yàn)過(guò)程的團(tuán)隊(duì)合作性、實(shí)驗(yàn)的鍛煉價(jià)值做出評(píng)價(jià)。采用李克特量表，評(píng)價(jià)分為“非常滿意”“滿意”“一般”“不滿意”“非常不滿意”5個(gè)等級(jí)。量表總體的克朗巴赫系數(shù)為0.916。另有2個(gè)問(wèn)題設(shè)置為多選形式，主要了解創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題和學(xué)生在創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)中的主要收獲?？偣舶l(fā)出問(wèn)卷57份，回收有效問(wèn)卷54份，有效問(wèn)卷回收率94.7%。

2.1 學(xué)生對(duì)教學(xué)滿意度的評(píng)價(jià)

學(xué)生普遍認(rèn)為創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)自身有很高的鍛煉價(jià)值，這一問(wèn)題的滿意度(選擇“非常滿意”和“滿意”的學(xué)生占比)高達(dá)94.4%(51/54)。學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)倫理、實(shí)驗(yàn)完成度和團(tuán)隊(duì)合作性的總體滿意度均超過(guò)90.0%，對(duì)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、結(jié)果可靠性的總體滿意度為分別為88.9%(48/54)、85.2%(46/54)和83.3%(45/54)。由此可以看出，學(xué)生對(duì)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的整體設(shè)計(jì)、實(shí)施過(guò)程、教學(xué)體驗(yàn)、結(jié)果反饋，以及自身在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的表現(xiàn)和收獲都較為滿意，學(xué)生對(duì)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的總體滿意度(選擇“非常滿意”和“滿意”的學(xué)生累計(jì)占比)為89.7%(339/378)，這說(shuō)明學(xué)生對(duì)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)認(rèn)可度很高。調(diào)查中認(rèn)為“教師指導(dǎo)不給力”的學(xué)生人數(shù)為0，這說(shuō)明學(xué)生對(duì)教學(xué)過(guò)程中任課教師的表現(xiàn)表示認(rèn)可。

2.2 創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的成效

調(diào)查結(jié)果顯示，學(xué)生認(rèn)為實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)其查閱資料、論文寫作能力提升和團(tuán)隊(duì)合作水平提高有幫助的占比分別是94.4%(51/54)、96.3%(52/54)和92.6%(50/54)；學(xué)生認(rèn)為對(duì)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題能力和培養(yǎng)科學(xué)思維有幫助的占比分別是81.5%(44/54)和83.3%(45/54)；學(xué)生認(rèn)為在分析判斷能力提升上有收獲的占比是77.8%(42/54)。由此可見，創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生科研創(chuàng)新能力方面發(fā)揮了較好的作用。從查閱文獻(xiàn)、自主選題、設(shè)計(jì)方案到實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)分析、論文撰寫，這一系列的工作都需要組員的共同參與，很好地培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神；創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)與傳統(tǒng)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)最大的不同在于它的未知性和探索性，實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過(guò)程很好地鍛煉了學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

2.3 創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的問(wèn)題

問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果顯示，學(xué)生反映最多的問(wèn)題是創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)加重了課業(yè)負(fù)擔(dān)，有40.7%(22/54)的學(xué)生持此觀點(diǎn)。的確，創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)除了要利用正常的上課時(shí)間之外，還需要占用學(xué)生較多的課余時(shí)間，甚至節(jié)假日時(shí)間。27.8%(15/54)的學(xué)生希望能夠有更多的動(dòng)手操作機(jī)會(huì)；25.9%(14/54)的學(xué)生希望團(tuán)隊(duì)成員能夠更加認(rèn)真地投入；還有11.1%(6/54)和14.8%(8/54)的學(xué)生希望進(jìn)一步優(yōu)化課程設(shè)置和學(xué)時(shí)安排。回顧近5年的實(shí)驗(yàn)教學(xué)歷程，總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、理論基礎(chǔ)、鉆研精神和指導(dǎo)教師的科研能力、學(xué)術(shù)水平、奉獻(xiàn)精神，是影響創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)成功與否的關(guān)鍵因素，同時(shí)這也是最值得改進(jìn)和加強(qiáng)的方面。此外，教學(xué)科研實(shí)驗(yàn)室的開放程度、教學(xué)實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)的投入、學(xué)校整體的科研創(chuàng)新氛圍、學(xué)生學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)體系的優(yōu)化等因素，也在一定程度上制約或影響了創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開展和深化[4]。

3 創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的思考與建議

3.1 從學(xué)生的維度看，要進(jìn)一步強(qiáng)化自主性

學(xué)生是教學(xué)活動(dòng)的主體，創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)以自主探索為基礎(chǔ)，廣大學(xué)生要進(jìn)一步強(qiáng)化自主意識(shí)、科學(xué)思維、實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)合作精神，做到學(xué)習(xí)與思考相結(jié)合，理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐探索相結(jié)合，階段學(xué)習(xí)與學(xué)業(yè)規(guī)劃相結(jié)合，個(gè)人自主與團(tuán)隊(duì)合作相結(jié)合。學(xué)有余力的學(xué)生經(jīng)過(guò)初步學(xué)習(xí)掌握基本科研方法、產(chǎn)生科研興趣之后，要通過(guò)申報(bào)學(xué)生科研創(chuàng)新項(xiàng)目、參加學(xué)科競(jìng)賽進(jìn)行鞏固和提升，這樣可以更好地促進(jìn)其專業(yè)課程的學(xué)習(xí)，也可以為其將來(lái)的工作或繼續(xù)深造奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.2 從教師的維度看，要進(jìn)一步強(qiáng)化延續(xù)性

首先，教師要提高自身的科學(xué)研究水平和指導(dǎo)學(xué)生開展科研探索的能力，為創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐賦能[5]。其次，教師要進(jìn)一步深化實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，探索實(shí)驗(yàn)教學(xué)的翻轉(zhuǎn)課堂，開展虛擬實(shí)驗(yàn)等，優(yōu)化調(diào)整創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)學(xué)時(shí)，合理安排實(shí)驗(yàn)教學(xué)。最后，教師還應(yīng)當(dāng)發(fā)掘、鼓勵(lì)、指導(dǎo)學(xué)習(xí)基礎(chǔ)扎實(shí)、科研興趣濃厚的學(xué)生利用課余時(shí)間繼續(xù)開展科研創(chuàng)新活動(dòng)，參與課外育人工作，形成一條創(chuàng)新人才培養(yǎng)鏈[6]。

3.3 從課程的維度看，要進(jìn)一步強(qiáng)化拓展性

進(jìn)一步深化實(shí)驗(yàn)課程改革，在確保學(xué)生掌握基本實(shí)驗(yàn)知識(shí)、操作和方法的基礎(chǔ)上，盡可能多地安排創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)，為學(xué)生自主學(xué)習(xí)、創(chuàng)造性學(xué)習(xí)拓展時(shí)間和空間；建議大部分驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)可以用視頻學(xué)習(xí)、翻轉(zhuǎn)課堂、虛擬實(shí)驗(yàn)等形式代替。創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以向生理學(xué)、醫(yī)學(xué)機(jī)能實(shí)驗(yàn)學(xué)、生物化學(xué)等醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課程拓展，在本科低年級(jí)學(xué)生的教學(xué)中注重引導(dǎo)、激發(fā)學(xué)生的學(xué)科興趣，重視特定學(xué)科研究方法的感受與訓(xùn)練，構(gòu)建有利于創(chuàng)新人才培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)課程體系[7]。

3.4 從學(xué)校的維度看，要進(jìn)一步強(qiáng)化系統(tǒng)性

學(xué)校要加大對(duì)本科教學(xué)的經(jīng)費(fèi)投入，加強(qiáng)教學(xué)科研實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，健全完善實(shí)驗(yàn)室開放制度，為創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)和學(xué)生科研創(chuàng)新活動(dòng)提供有力保障。以新時(shí)代教育評(píng)價(jià)改革為契機(jī)，深化學(xué)生評(píng)價(jià)改革，引導(dǎo)和鼓勵(lì)更多的優(yōu)秀本科生參與科研創(chuàng)新活動(dòng)；深化教師評(píng)價(jià)改革，突出教育教學(xué)實(shí)績(jī)，引導(dǎo)和鼓勵(lì)更多的教師參與指導(dǎo)學(xué)生科研、競(jìng)賽。以低年級(jí)學(xué)生全員、多課程開展創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)為基礎(chǔ)，支持中高年級(jí)學(xué)生參與科研項(xiàng)目研究、學(xué)術(shù)科技競(jìng)賽、發(fā)表學(xué)術(shù)論文，全面提升科研創(chuàng)新意識(shí)與能力，完善學(xué)校的創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系。

4 結(jié)語(yǔ)

創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)在學(xué)校藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用已滿5年，涉及5屆藥學(xué)本科專業(yè)近300名學(xué)生。本研究只對(duì)2020級(jí)藥學(xué)本科專業(yè)的2個(gè)班級(jí)學(xué)生進(jìn)行了問(wèn)卷調(diào)查，樣本量較小，且問(wèn)卷主要調(diào)查了教學(xué)滿意度，具有一定的局限性。后續(xù)研究中將會(huì)把創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)向更多本科專業(yè)的藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)課拓展，并對(duì)采用不同教學(xué)模式的學(xué)生進(jìn)行對(duì)照研究；不斷總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)與組織，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和科研思維，提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突

作者貢獻(xiàn)聲明李翔、楊元宵：論文撰寫；李翔、鐘愷、胡玨、楊元宵：創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)研究的設(shè)計(jì)和實(shí)施；鐘愷、鄭鳴之：?jiǎn)柧碚{(diào)查實(shí)施；朱一亮、葉夷露：數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析