機能實驗學設計與實施

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機能實驗學設計與實施

摘要:機能實驗學綜合實驗的課程改革是醫學院校實驗教學改革的重要部分。文章通過尿生成的調節綜合實驗這一實驗項目,就實驗的設計思路、方案內容和實施效果等方面進行分析和討論。實踐證明,機能實驗學綜合實驗的開設可以讓學生接觸多個學科的實驗教學項目,提升實驗操作技能的同時完成多學科之間的知識融合。

關鍵詞:機能實驗學;綜合實驗;教學改革

隨著醫學教育模式的轉變和綜合性醫學人才的培養需要,機能實驗學的課程改革已迫在眉睫[1]。機能實驗學作為醫學相關專業學生必修的一門基礎實驗課程,是強化知識應用、提升醫學實驗操作技能、連接基礎與臨床的橋梁學科[2]。傳統的機能實驗學以學科為單位,獨立設置實驗內容,實驗課程之間關聯性不強。新的綜合性實驗則強調多學科交叉融合、基礎與臨床相融合、科研與教學相融合,在提升實驗技能的同時,更注重創新能力與臨床思維的培養,已成為教學改革的導向?;诖?,筆者所在學校對機能實驗學的教學內容進行新的綜合實驗模式改革。

1開設機能實驗學綜合實驗的必要性

1.1新世紀人才培養的要求。我國醫療事業的快速發展和社會對醫學人才的迫切需要,使培養多學科視野的復合型醫學人才成為醫學院校新的培養目標[3]。不僅要求醫學生具有良好的職業素養與社會責任意識,還要具備扎實的多學科理論知識和專業技術。機能實驗學的課程改革把培養學生的科研思維、臨床思維和臨床實踐能力作為教學培養目標,全方位提升學生的綜合實驗素質,以滿足社會對多學科復合型醫生的需求。

1.2實驗課程知識點分散,整合度不夠。傳統的機能實驗學課程由生理學、藥理學和病理生理學三門學科的相關實驗組成,知識點多且比較分散,相關學科之間缺乏關聯性,有些實驗內容相近甚至重復[4]。以學科為基本單位劃分的基礎性教學實驗,雖然項目經典,但融合性和創新性不足,且大部分的實驗課程不涉及臨床案例,學生思維模式固定,無法將所做實驗內容與臨床應用聯系起來,在知識的應用方面有所欠缺。機能實驗學綜合實驗以器官組織為中心,引入相關臨床案例,將經典實驗進行梳理和整合,把涉及多個學科的相關基礎知識和實驗操作技術有機融合在一起,實驗課程充實飽滿。

1.3團隊合作意識薄弱。團隊合作能力是指學生在學習和實踐中能協調自己的行動與他人形成密切的配合以完成共同目標的能力,它是醫學生所必備的職業素質之一[5]。我國當代的醫學生都是名列前茅、成績斐然的優秀學生。長期的應試教育使得他們中大多數學生形成了獨立思考、獨自行動的性格,但在實驗教學中表現為過度自信、缺乏團隊合作意識。機能實驗學綜合實驗由多個實驗項目組成,操作流程復雜且耗時長,每個環節的操作都需要學生之間密切配合,靠一己之力無法成功完成全部實驗內容。發揚團隊合作精神、信任隊友、合理分工、相互配合、共同協作才能順利完成整臺實驗。此外,較強的團隊合作能力對未來的醫療工作也大有益處。

2綜合實驗的設計

2.1實驗設計思路。2.1.1虛擬和實踐相結合、基礎與臨床相結合的原則。虛擬仿真實驗教學是一種新的實驗教學模式[6]。機能實驗學主要面向醫學院校一、二、三年級的本科生。在此階段,學生未進行臨床實踐,對臨床病例的相關知識了解甚少。綜合實驗借助虛擬仿真手段引入臨床案例,由實驗帶教老師分析案例中發生病變的器官或組織,而后轉入傳統實驗進行實訓操作,最后實驗知識擴展階段再交由虛擬仿真實驗,完成整個實驗過程。2.1.2多學科交叉融合、科研與教學相融合的原則。機能實驗學是一門以實驗操作為主要內容的技能型實驗課程,它涵蓋了生理學、病理生理學和藥理學的基本實驗技術。綜合實驗更加注重基礎多學科知識點的交叉融合,將三理傳統實驗梳理整合,同時融入分子生物學的知識,通過合理的實驗設計,將三理一化相關實驗的知識點串聯起來,形成網絡知識結構。

2.2實驗設計方案。以尿生成的調節綜合實驗這一實驗項目為例。綜合實驗課程時長設置為10個學時,課程設計以泌尿系統為中心,從基礎、臨床和科研多個角度,將原有的3個實驗擴展整合為1個實驗,共分為5個部分,遵循循序漸進的原則,指導學生完成實驗。具體實驗內容安排如下:①借助虛擬仿真實驗手段,引出一例腎小球腎炎臨床病例,以泌尿系統為中心,梳理相關學科知識,分析腎臟對機體內環境穩定的重要性,而后以尿生成的調節和藥物對尿生成影響因素為目標,進行相關動物實驗。②家兔耳緣靜脈注射20%烏拉坦溶液(5mL/kg體重)行全身麻醉,左側頸總動脈插入肝素化動脈插管,用MD2000U生物信息采集處理系統描記動脈血壓。于下腹部做膀胱插管,用記滴器記錄尿量。③家兔耳緣靜脈依次注射20mL溫生理鹽水、0.5mL去甲腎上腺素(1∶10000)、5mL葡萄糖(20%)、呋塞米(5mg/kg)和2U垂體后葉素,觀察和記錄每次給藥前后家兔血壓和尿量的改變。耳緣靜脈推注去甲腎上腺素之后,皮下注射2單位的胰島素,觀察尿量和血壓,60min后采集血液和尿液備生化檢測,注射葡萄糖后收集尿液做尿糖定性實驗。④用鄰甲苯胺法測定家兔的血糖濃度,用尿糖試紙通過比色法來檢測家兔尿糖濃度的高低。⑤對上述給藥前后家兔血壓和尿量的變化進行分析,并且將此部分內容拓展到實際臨床案例,增加知識的應用性和與臨床的聯系性。

2.3實驗設計分析。機能實驗學綜合實驗采用虛實結合的方式進行授課,“虛”為輔助教學手段,“實”為實訓操作過程。它以泌尿系統為中心,實際包含了5項內容。從提升學生的興趣、增強實驗趣味性的角度,引入了虛擬實驗;從跨學科、多融合的角度,設計了家兔手術、多途徑給藥、血糖尿糖測定3個基本實驗操作項目;從增加基礎與臨床之間聯系的角度,將實驗最后的分析和總結拓展到臨床相關案例。實驗過程中的麻醉固定、動脈插管和膀胱插管是生理學實驗的常規操作,考查學生的動手能力和團隊合作能力;多途徑給藥涉及的是藥理學中藥物作用和代謝的相關知識;血糖和尿糖的測定是生化分析測試的內容。從整理上看,綜合實驗的課程設計合理、實驗過程緊湊、實驗操作連續有序,對于學生能力的擴展有積極的促進作用。

3綜合實驗的實施效果

機能實驗學是筆者所在學校實驗課程改革的重點部分,經過一學期積極探索和合理設置,機能學綜合實驗的實施在整個實驗課程體系改革中發揮了積極作用。

3.1改善學生知識體系的構建和有效提高學生學習效果。綜合實驗開設不局限于單一知識的教授,更強調學科的交叉與滲透[7]。它以機能實驗學的某一經典實驗為主體,發散式地融入多學科的相關知識點,從正常的生理機能、病理變化到相關檢測和臨床用藥,將所學基礎課程與臨床實踐有機聯系起來,激發了學生的興趣,提升了學生的學習效果。開設機能實驗學綜合實驗課程班級的學生,多門基礎課程成績在期末測試中都有了較大幅度的提高。

3.2培養學生多角度提出問題和解決問題的能力。醫學的學習具有系統性和復雜性。某一疾病的發生常與多器官的病變有關。綜合實驗的開設對醫學生提出了更高的要求。課前,學生不僅需要復習原有實驗的相關知識,還需全面掌握牽涉其中的相關藥理、病生和生化的知識。當涉及某一疾病時,學生能夠由點及面、由面到體,全方位地思考問題,理解和應用知識的同時,也避免了“漫無目的”做實驗的不良狀態。在開設綜合實驗課程的班級中,學生的學習主動性明顯提高,思考問題的角度也發生了改變,實驗技能不斷精進的同時,科研思維和臨床思維的深度和廣度也能夠有所提高。

3.3提升學生綜合實驗能力和團隊合作能力。機能實驗學是以培養綜合性醫學人才為出發點,實驗的設計符合強化多學科基礎知識、提升實驗技能水平的要求。較強的綜合實驗能力和團隊合作能力有利于學生盡快適應臨床復雜的診斷、檢驗和科研工作。通過綜合實驗,大部分學生都擯棄了原來特立獨行的做事方式,遇到理論問題能相互商量,遇到實驗問題能相互協作,為學生以健康的心態進入臨床實習和工作奠定了基礎。機能實驗學的課程改革以提升學生綜合能力目標,開展多學科、多課程的之間交叉融合,科學設計了實驗內容和實驗流程。學生順利完成了實驗教學任務,提高了操作能力、問題分析能力和團隊合作能力,同時也擴展了臨床思維和科研思維。雖然綜合實驗取得了一定的成效,但由于醫學知識的不斷更新,實驗課程仍需要不斷改進和完善,以達到培養綜合性醫學人才的目標。

作者:高晴 吳曉燕 董曉宇 曹馨元 袁藝標 單位:南京醫科大學基礎醫學國家級實驗教學示范中心

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