基于工科院校背景下的基础医学实验教学改革实践


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【摘 要】《药理学》、《人体解剖学》、《人体生理学》作为实践性很强的三门学科,是大药学专业最重要的必修基础医学课程。其实验教学具有与理论教学同样甚至更重要的地位。我们在总结多年教学实践的基础上,对三门课程实验教学进行了系列改革,基于学科知识交叉融合和渐进式提高教学观念,以《药理学》实验课为基础,将教学实验分为验证性操作实验、三位一体综合化实验、设计型实验和创新性实验。同时,改进考核模式。结果表明,教学改革使得实验课程设置更趋科学化,提升了学生学习兴趣,强化了学生分析解决问题及思维创新能力,教学效果良好。

【关键词】药学实验课程;多学科知识融合;教学改革;科学思维;创新能力;考核模式

中图分类号: G642.423;R-4文献标识码: A文章编号: 2095-2457(2019)35-0265-003

DOI:10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.35.129

The Reform and Practice of Basic Medical Experimental Teaching Pattern Based on the Background of Engineering University

LI Le SONG Ying SHI Qi-wen CHEN Yan WU Rui SUN Xuan-ying QI Min-you LI Han-bing

(School of Pharmacy Zhejiang University of Technique, Hangzhou Zhejiang 310014, China)

【Abstract】Pharmacology, human anatomy and human physiology are the three major courses with strong practicality, which are the most important basic life science courses for major pharmacy specialty. Their experimental teaching have the same or even more important status as theoretical teaching. On the basis of summing up years of teaching practice, Zhejiang University of Pharmacy has carried out a series of reforms in the experimental teaching of three courses. Based on the interdisciplinary knowledge system and progressive teaching philosophy, based on the pharmacological experiment class, Experimental courses are divided into classical verification operation experiment, Trinity integrated experiment, drug design experiment and drug innovation experiment. At the same time, the curriculum assessment model has been reformed. Our results shows that the teaching reform makes the curriculum more scientific and reasonable, the students’ interest in learning is greatly improved, to enhance the analyzing problems and creative capability. and the teaching effect is good.

【Key words】Pharmaceutical experiment course;Interdisciplinary integration of multidisciplinary;Teaching reform; Innovation ability

《藥理学》、《人体解剖学》、《人体生理学》是大药学等有关专业的重要医学基础课程。《药理学》重点阐明药物作用及其机理,服务于新药研发,为探索细胞生理、生化及病理过程提供基础实验资料[1]。《人体生理学》阐明正常人体各系统器官的生理功能[2],《人体解剖学》研究正常人体的形态结构及其毗邻关系[3],上述课程最显著特点在于实验性和实践性,同时应用性也很强。其中《药理学》、《人体生理学》要求严格条件控制,从整体、器官组织、细胞和分子水平,研究机体组织器官的影响因素或药物的作用及其作用机制,多用动物实验进行。而《人体解剖学》则要求人体整体或器官系统标本用于实验。因而实验教学是《药理学》、《人体解剖学》、《人体生理学》教学必不可少的重要组成部分。而浙江工业大学早期以工科专业起家,药学院2001年成立至今,只开展了《药理学》实验课教学,《人体解剖学》、《人体生理学》由于某些原因及实验条件的限制(如解剖学没有最基础的人体标本可供实验等)均没有进行过实验教学。目前浙工大药学院建立药学、药剂、制药工程和中药学4个本科专业,分属于工科、理科性质,但都期望于培养本领域国际化视野、思维创新和实际解决问题的高素质药学人才,每年招收本科学生9个班共270人左右。药理学实验教学既是对药理学基本理论的深化和巩固,又是培养学生观察、操作、探究解决问题能力的有效途径,更是培养学生创新能力、科学思维和提高对本专业学习兴趣的重要载体。特别是我校国家2011计划-高等学校创新能力提升计划牵头单位,以学科、科研三位一体创新能力提升为核心任务,大力提升高等学校的创新能力,全面提高高等教育质量[4]。同时,药理学是建立在《人体解剖学》、《人体生理学》、《医学生物化学》、《病理学》、《微生物与免疫学》等学科知识基础上,所以,在当前学科知识交叉与融合的大环境下,我们特别注重大药学专业《药理学》实验教学的教学改革和成效。比照国家医药高等院校培养高素质、宽口径和创新型大药学人才的培养目标来衡量,目前的《药理学》实验教学存在下列问题。

1 主观认知存在误区

多年来,受传统教育思想的干扰,实验教学以验证性内容为主,教师讲解示范,学生模仿及被动接受。教学采用“实验教材+教师授课+学生操作+实验报告”的单一模式[5],锻炼学生思维能力少,学生主动思考实验内容机会少,无法真正参与实验。形成教学手段呆板,知识掌握不透彻,科研能力低下,毕业的药学人才不能担当当今社会经济发展的重任。

1.1 实验内容设定显示出点状化、碎片化特点;教学模式单一

就我院药学专业而言,药理学理论授课48学时,实验课也设定48学时从侧面反映了实验教学的重要性。传统药理学实验验证性实验过多,综合型、设计型实验少。传统实验内容注重对基础知识,实验技能的培养与掌握,忽略了学生创新思维和探索精神的启发。传统教学模式多应用“填鴨式”,师生间教学互动少[6]。难以达到创新型人才培养的标准。

1.2 实验教学考核模式单一

评价传统《药理学》实验教学效果时,考核重点仍然以学生理论知识的掌握程度和范围为主,对实验教学效果的考核很少[7],这显然与当代大学生综合素质教育的培养标准难切合。

2 《药理学》实验教学体系的改革举措

2.1 强化实验项目建设,优化实验教学内容

表1 《药理学》、《人体解剖学》、《人体生理学》实验教学整合性内容

我们在多年实验教学积累的基础上,比照工科专业人才培养的基本要求,在广泛调研其他药学院校及本院学生意见的基础之上,确定了改革方案。在维持原有实验教学总学时不变的前提下,对经典实验部分删减,增加《药理学》设计性实验、《药理学》、《人体解剖学》、《人体生理学》三位一体综合化实验和创新性实验,构建“基础综合创新”的实验教学体系。改革后的整合性药理学实验课教学内容如上表1所示。

2.2 强化三位一体的多学科知识交叉融合

我们在课程实验教学环节,除经典实验外,提高了设计性、综合性、创新性实验比重,促进学生基本技能,科研思维和创新能力的综合培养。首先,借助各系统经典验证性实验,培养学生的基本实验技能(即动物分组、性别鉴定、给药方法与途径、动物给药操作,药物剂量换算,动物处死等技术)和动手能力[8]。在进行验证性实验过程中,先结合实验教学PPT进行讲解,重点难点内容设置思考题,老师随时就问题和学生交流互动,让学生对实验原理理解透彻。在问题设计上从《人体解剖学》入手,联系《人体生理学》和《药理学》,让学生锻炼知识的融会贯通、思维方式的灵活拓展[9]。如在进行药物对小白鼠镇咳作用的观察(氨水引咳法)实验中,首先出引导问题:(1)人体解剖学的呼吸系统组成?其周围毗邻器官和特点?然后,设计问题(2)人体生理学咳嗽反射是什么?其反射弧的基本构成?通过这些问题与诱发咳嗽的因素关联起来。设置问题(3)药理学经典药物可待因镇咳机理及特点,不良反应?通过上述密切相连的问题学习与讨论,实现人体解剖学,人体生理学,药理学知识的融会贯通。其次通过三位一体综合性实验,强化学生实验技能和《药理学》、《人体解剖学》、《人体生理学》基础理论知识的应用。在这里,教师先设计系列关联的实验环节,然后学生利用《药理学》,《人体生理学》知识,联系基本实验技能,在依据《药理学》基本原理基础上,在一定范围内,主动挑选实验对象。让学生学习和掌握相关实验技术和方法,并熟练应用统计学,分析处理不同实验结果。以神经体液调节因素干预家兔心血管活动及药物影响血压为例,先理解家兔心血管系统的解剖学知识,并用人体心血管系统模型做对照讲解,强化学生心血管系统解剖学理解与掌握,然后借助药理学麻醉及手术操作,分离颈总动脉及减压神经、迷走神经。耳缘静脉注射去甲肾上腺素,酚妥拉明,乙酰胆碱,阿托品等药物,让学生理解生理学神经体液因素及药理学药物对血压的影响。再次,借助设计型实验,培养学生利用药理学理论和实验技术开展实验设计的能力。在这一阶段,鼓励学生自主设计、老师监控把关,强化工程概念和实践特点。依据自由组合分组、独立设计实验、协做优化内容、时间分配,重视团队合作的原则,开展实验教学[10]。教师在整个过程中注意引导、启发。例如:以“药物对小鼠小肠运动功能的影响”实验设计为例。学生先复习明确人体小肠的解剖学基本组成结构及其毗邻脏器;然后要理解人体生理学中小肠运动的基本形式,特点及其调节特性,结合药理学理论学习,熟悉常用药物对小肠运动的影响及其机制,完成实验设计。实验完成不仅可以提高学生实验课的学习兴趣,加强团队协作意识和能力,更为他们营造了真实的实验研究过程的锻炼机会。最后,按照多学科知识交叉融合进行创新课题设计,引导科研素质高,学有所成的同学积极参与指导老师的科研课题,让他们真正参与到科学研究第一线。如,借助“葛根总黄酮的提取及抗心肌肥厚作用初步研究”课题,把《人体解剖学》、《人体生理学》、《药理学》相关学科知识交汇融合其中,让学生在药物研究中探索与创新,在老师全方位正确指导下,独立完成课题检索文献,方案制定,实验操作,数据统计到论文写作及投稿的全部工作。

2.3 合理利用各种教学手段,创新实验教学模式

改革实验教学,必须把实验教学内容和体系结合起来,教学手段建立在现代教育技术的平台上[11]:(1)在《药理学》实验教学中,播放规范化实验操作视频,提升学生对学习基础专业课的兴趣,强化理论与实践的结合[12];多元化网络助学模式;构建药理学实验教学平台,与学生互动,为学生提供丰富的网络学习素材[13],帮助学生掌握相关课程的学习方法与实验技术,开展网上授课辅导、疑难解答,为教师与学生提供无时空限制的交流通道。实施“学生为主体、教师为主导、网络为辅助平台”的教学新模式;(2)利用多媒体信息技术,化静为动、化繁为简,让实验操作立体化、生动化、形象化。(3)药理学实验中,借助购买的部分《人体解剖学》系统模型,用做教学对照,强化理解和记忆。

2.4 创新实验教学质量监控和考核评价体系

首先,考核事项不但包含对实验原理的理解和掌握基本实验技能,还包含分析解决问题的能力、团队合作精神及严谨科学的工作态度[14]。其次,适宜缩减实验报告中操作步骤的抄写,强化结果数据的分析和讨论,实验完成后安排一些开放性的思考题督促学生完成。这样,不仅能让学生自己查阅资料解决问题,提升其学习主动性和分析问题的能力,也可杜绝学生实验结果编造和抄袭。再次,全方位考核。对于经典验证性实验,教师现场依据学生的实验完成情况和结果,给出实验操作得分。教师再结合实验报告情况,给予综合成绩进行评定。对于需要多人参与的综合性和设计性实验,要求提供详细的原始记录、实验结果分析报告,并选代表以ppt实验报告形式在实验课中报告答辩作为实验成绩考核的重要依据。

在教学监管层面,对实验教师的带教指导、实验报告批阅等情况跟踪查验[15]。此外,定期组织带教老师一起研讨备课、预实验,不定期利用调查问卷对带教教师和学生进行实验教学满意度调研,做到有的放矢,提高教学质量。

3 结语

浙工大药学院基础医学理论和实验教学,在多年探索和改革积累过程中,逐渐形成了具有一定特色的学科平台。在教学过程中,《药理学》理论课教师一般都担任《人体解剖学》、《人体生理学》、《药理学》的理论授课,同时都兼任《药理学》实验教学,这样有助于老师更好地自主协调和平衡理论与实验教学,使二者能够相辅相成,互相促进,整体上提升基础医学的教学水平和质量。通过以《药理学》为基础的经典验证性实验、设计实验、三位一体综合性实验、创新性实验研究等由易到难、由浅入深的实验内容的实践与锻炼,促进了学生更好地理解和消化理论课知识,培养学生动手能力、创新思维,形成医学知识的整体观。

【参考文献】

[1]薛洁,王燕,蒋小岗,等.浅谈药理学实验教学的现状和建议[J].临床医学工程,2012,19(11):2066-2067.

[2]朱大年,王庭槐主编.生理学人民卫生出版社第八版,十二五规划,2013.3

[3]丁自海主編.人体解剖学,人民卫生出版社,2010,8.1.

[4]2011协同创新中心.https://baike.so.com/doc/5356440-5591937.html.

[5]蒋毅萍,李琳.引入科研思维,促进药理学实验教学改革,基础医学教育,2017,19(7):516-519.

[6]李娜.浅析药理学实验教学改革[J].中国中医药现代远程育,2016.14(7):20-21.

[7]梁翠茵,王妹,高春艳,等.药理学设计性实验的实践与思考[J].实验室研究与探索,2012,31(8):125-127.

[8]罗敏,纳鑫,张玲,周轶平.科研思维培养与药理实验教学改革探索[J].科教导刊,2017,5:123-124.

[9]胡庆华,缪明星,何玲,等.基于多学科融合的药理学课程群教学改革与探索[J].药学研究2016,35(10):617-619.

[10]高允生,朱玉云,李娟,等.临床医学本科药理学实验教学模式的改革与实践[J].中国高等医学教育,2012(2):34-35.

[11]娄建石,高卫真,康毅,等.药理实验教学改革的历史和现在[J].实验室研究与探索,2010,29(5):102-104.

[12]侯燕芝,王军,董小黎,等.实验教学过程规范化管理的研究与实践[J].实验室研究与探索,2012,31(10):112-114.

[13]王燕,薛洁,蒋小岗,等.药理学实验教学体系优化的研究与实践[J].实验科学与技术,2015,13(2):99-102.

[14]蒋毅萍,李琳.引入科研思维,促进药理学实验教学改革[J].基础医学教育,2017,19(7):516-519.

[15]王燕,刘宇,陈敏,梁月琴,张炜芳,骞宪忠.药理学创新性实验教学改革初探[J].基础医学教育,2015,17(1):49-50.