机能实验学设计与实施

机能实验学设计与实施

摘要:机能实验学综合实验的课程改革是医学院校实验教学改革的重要部分。文章通过尿生成的调节综合实验这一实验项目,就实验的设计思路、方案内容和实施效果等方面进行分析和讨论。实践证明,机能实验学综合实验的开设可以让学生接触多个学科的实验教学项目,提升实验操作技能的同时完成多学科之间的知识融合。

关键词:机能实验学;综合实验;教学改革

随着医学教育模式的转变和综合性医学人才的培养需要,机能实验学的课程改革已迫在眉睫[1]。机能实验学作为医学相关专业学生必修的一门基础实验课程,是强化知识应用、提升医学实验操作技能、连接基础与临床的桥梁学科[2]。传统的机能实验学以学科为单位,独立设置实验内容,实验课程之间关联性不强。新的综合性实验则强调多学科交叉融合、基础与临床相融合、科研与教学相融合,在提升实验技能的同时,更注重创新能力与临床思维的培养,已成为教学改革的导向。基于此,笔者所在学校对机能实验学的教学内容进行新的综合实验模式改革。

1开设机能实验学综合实验的必要性

1.1新世纪人才培养的要求。我国医疗事业的快速发展和社会对医学人才的迫切需要,使培养多学科视野的复合型医学人才成为医学院校新的培养目标[3]。不仅要求医学生具有良好的职业素养与社会责任意识,还要具备扎实的多学科理论知识和专业技术。机能实验学的课程改革把培养学生的科研思维、临床思维和临床实践能力作为教学培养目标,全方位提升学生的综合实验素质,以满足社会对多学科复合型医生的需求。

1.2实验课程知识点分散,整合度不够。传统的机能实验学课程由生理学、药理学和病理生理学三门学科的相关实验组成,知识点多且比较分散,相关学科之间缺乏关联性,有些实验内容相近甚至重复[4]。以学科为基本单位划分的基础性教学实验,虽然项目经典,但融合性和创新性不足,且大部分的实验课程不涉及临床案例,学生思维模式固定,无法将所做实验内容与临床应用联系起来,在知识的应用方面有所欠缺。机能实验学综合实验以器官组织为中心,引入相关临床案例,将经典实验进行梳理和整合,把涉及多个学科的相关基础知识和实验操作技术有机融合在一起,实验课程充实饱满。

1.3团队合作意识薄弱。团队合作能力是指学生在学习和实践中能协调自己的行动与他人形成密切的配合以完成共同目标的能力,它是医学生所必备的职业素质之一[5]。我国当代的医学生都是名列前茅、成绩斐然的优秀学生。长期的应试教育使得他们中大多数学生形成了独立思考、独自行动的性格,但在实验教学中表现为过度自信、缺乏团队合作意识。机能实验学综合实验由多个实验项目组成,操作流程复杂且耗时长,每个环节的操作都需要学生之间密切配合,靠一己之力无法成功完成全部实验内容。发扬团队合作精神、信任队友、合理分工、相互配合、共同协作才能顺利完成整台实验。此外,较强的团队合作能力对未来的医疗工作也大有益处。

2综合实验的设计

2.1实验设计思路。2.1.1虚拟和实践相结合、基础与临床相结合的原则。虚拟仿真实验教学是一种新的实验教学模式[6]。机能实验学主要面向医学院校一、二、三年级的本科生。在此阶段,学生未进行临床实践,对临床病例的相关知识了解甚少。综合实验借助虚拟仿真手段引入临床案例,由实验带教老师分析案例中发生病变的器官或组织,而后转入传统实验进行实训操作,最后实验知识扩展阶段再交由虚拟仿真实验,完成整个实验过程。2.1.2多学科交叉融合、科研与教学相融合的原则。机能实验学是一门以实验操作为主要内容的技能型实验课程,它涵盖了生理学、病理生理学和药理学的基本实验技术。综合实验更加注重基础多学科知识点的交叉融合,将三理传统实验梳理整合,同时融入分子生物学的知识,通过合理的实验设计,将三理一化相关实验的知识点串联起来,形成网络知识结构。

2.2实验设计方案。以尿生成的调节综合实验这一实验项目为例。综合实验课程时长设置为10个学时,课程设计以泌尿系统为中心,从基础、临床和科研多个角度,将原有的3个实验扩展整合为1个实验,共分为5个部分,遵循循序渐进的原则,指导学生完成实验。具体实验内容安排如下:①借助虚拟仿真实验手段,引出一例肾小球肾炎临床病例,以泌尿系统为中心,梳理相关学科知识,分析肾脏对机体内环境稳定的重要性,而后以尿生成的调节和药物对尿生成影响因素为目标,进行相关动物实验。②家兔耳缘静脉注射20%乌拉坦溶液(5mL/kg体重)行全身麻醉,左侧颈总动脉插入肝素化动脉插管,用MD2000U生物信息采集处理系统描记动脉血压。于下腹部做膀胱插管,用记滴器记录尿量。③家兔耳缘静脉依次注射20mL温生理盐水、0.5mL去甲肾上腺素(1∶10000)、5mL葡萄糖(20%)、呋塞米(5mg/kg)和2U垂体后叶素,观察和记录每次给药前后家兔血压和尿量的改变。耳缘静脉推注去甲肾上腺素之后,皮下注射2单位的胰岛素,观察尿量和血压,60min后采集血液和尿液备生化检测,注射葡萄糖后收集尿液做尿糖定性实验。④用邻甲苯胺法测定家兔的血糖浓度,用尿糖试纸通过比色法来检测家兔尿糖浓度的高低。⑤对上述给药前后家兔血压和尿量的变化进行分析,并且将此部分内容拓展到实际临床案例,增加知识的应用性和与临床的联系性。

2.3实验设计分析。机能实验学综合实验采用虚实结合的方式进行授课,“虚”为辅助教学手段,“实”为实训操作过程。它以泌尿系统为中心,实际包含了5项内容。从提升学生的兴趣、增强实验趣味性的角度,引入了虚拟实验;从跨学科、多融合的角度,设计了家兔手术、多途径给药、血糖尿糖测定3个基本实验操作项目;从增加基础与临床之间联系的角度,将实验最后的分析和总结拓展到临床相关案例。实验过程中的麻醉固定、动脉插管和膀胱插管是生理学实验的常规操作,考查学生的动手能力和团队合作能力;多途径给药涉及的是药理学中药物作用和代谢的相关知识;血糖和尿糖的测定是生化分析测试的内容。从整理上看,综合实验的课程设计合理、实验过程紧凑、实验操作连续有序,对于学生能力的扩展有积极的促进作用。

3综合实验的实施效果

机能实验学是笔者所在学校实验课程改革的重点部分,经过一学期积极探索和合理设置,机能学综合实验的实施在整个实验课程体系改革中发挥了积极作用。

3.1改善学生知识体系的构建和有效提高学生学习效果。综合实验开设不局限于单一知识的教授,更强调学科的交叉与渗透[7]。它以机能实验学的某一经典实验为主体,发散式地融入多学科的相关知识点,从正常的生理机能、病理变化到相关检测和临床用药,将所学基础课程与临床实践有机联系起来,激发了学生的兴趣,提升了学生的学习效果。开设机能实验学综合实验课程班级的学生,多门基础课程成绩在期末测试中都有了较大幅度的提高。

3.2培养学生多角度提出问题和解决问题的能力。医学的学习具有系统性和复杂性。某一疾病的发生常与多器官的病变有关。综合实验的开设对医学生提出了更高的要求。课前,学生不仅需要复习原有实验的相关知识,还需全面掌握牵涉其中的相关药理、病生和生化的知识。当涉及某一疾病时,学生能够由点及面、由面到体,全方位地思考问题,理解和应用知识的同时,也避免了“漫无目的”做实验的不良状态。在开设综合实验课程的班级中,学生的学习主动性明显提高,思考问题的角度也发生了改变,实验技能不断精进的同时,科研思维和临床思维的深度和广度也能够有所提高。

3.3提升学生综合实验能力和团队合作能力。机能实验学是以培养综合性医学人才为出发点,实验的设计符合强化多学科基础知识、提升实验技能水平的要求。较强的综合实验能力和团队合作能力有利于学生尽快适应临床复杂的诊断、检验和科研工作。通过综合实验,大部分学生都摈弃了原来特立独行的做事方式,遇到理论问题能相互商量,遇到实验问题能相互协作,为学生以健康的心态进入临床实习和工作奠定了基础。机能实验学的课程改革以提升学生综合能力目标,开展多学科、多课程的之间交叉融合,科学设计了实验内容和实验流程。学生顺利完成了实验教学任务,提高了操作能力、问题分析能力和团队合作能力,同时也扩展了临床思维和科研思维。虽然综合实验取得了一定的成效,但由于医学知识的不断更新,实验课程仍需要不断改进和完善,以达到培养综合性医学人才的目标。

作者:高晴 吴晓燕 董晓宇 曹馨元 袁艺标 单位:南京医科大学基础医学部级实验教学示范中心