在解剖生理学实验中培养学生的综合能力

摘要:实验是教学过程中非常重要的一部分,实验过程不仅是学生对理论知识进行深入体会、理解、消化的过程,也是学生自己动手、主动思考的过程。解剖生理学是一门实践性很强的学科,解剖生理学实验教学不仅以验证理论知识和掌握基本操作技能为目的,还应培养学生实事求是的科学作风和规范操作、严肃认真的工作态度及良好的实验习惯,培养学生自主学习、观察分析、语言表达、动手操作、团结合作、科研写作的能力,达到在实验教学中提高学生综合能力的目的。

关键词:解剖生理学;实验教学;综合能力

作者简介:白燕萍(1965-),女,江西九江人,北京工业大学生命科学与生物工程学院,主管技师,主要研究方向:基础医学实验和心血管技诊;高宏建(1981-),男,山东临清人,北京工业大学生命科学与生物工程学院,讲师,工学硕士,主要研究方向:医学信息处理。(北京 100124)

基金项目:本文系北京工业大学教育教学研究基金项目(项目编号: ER2009-B-70、ER2009-B-68)、北京工业大学优秀教学团队建设项目(项目编号: 01500054R9001)的研究成果。

高等学校必须深化教育改革,适应对学生综合能力培养的要求。而实验教学作为工科高等院校教学体系的一个重要组成部分,是培养学生科技素质的重要环节,是培养学生综合能力的重要途径。实验是教学过程中非常重要的一部分,实验过程不仅是学生对理论知识进行深入体会、理解、消化的过程,也是学生自己动手、主动思考的过程。

生物医学工程学科是一门交叉性学科,它集生物、医学、工程等多方面的知识于一身。医学科学中的许多问题,只有在理、工、医相互结合的前提下才能得以解决。解剖生理实验教学不能仅以验证理论知识和掌握基本操作技能为目的,还应培养学生实事求是的科学作风和规范操作、严肃认真的工作态度及良好的实验习惯,培养学生自主学习、观察分析、语言表达、动手操作、团结合作、科研写作能力,达到在实验教学中提高学生综合能力的目的。

一、培养学生严肃认真的工作态度和良好的实验习惯

实验教学是学生根据实验项目内容进行学习的实践活动,有利于学生在实践中不断探索、增长知识和才干。解剖生理实验教学中必须注意培养学生严谨的思想作风、实事求是的科学作风和规范操作、严肃认真的工作态度,使学生养成良好的实验习惯。良好的实验习惯既是实验顺利进行的保证,也是学生综合能力的体现。在解剖生理实验课上我们常常向学生强调养成良好实验习惯的重要性,并在实验过程中对学生的行为进行认真观察,对于不足之处及时给予纠正。好的实验习惯包含许多看似平常和细小的环节,例如每次进实验室必须按分组签到,不随意更换实验组,实验时保持室内安静,不随意走动,按照操作规程使用仪器,对实验结果认真观察、及时做好记录并保存,实验结束后要及时清理实验台,清点手术器械,值日的学生认真做好整个实验室的卫生等习惯。经过一段时间的实验课训练,大多数学生都养成了良好的实验习惯,重视实验过程中的各个环节,顺利完成实验的同时,综合素质和能力也明显提高。

二、培养学生兴趣及团结合作精神

兴趣是学生学习的最好老师。我们在实验教学中,发现有的学生对实验动物存在恐惧害怕或者“同情”实验动物的心理,表现为不敢动手、尖叫、哭泣、袖手旁观,导致无法进行实验。发现这类情况,要及时与学生交流沟通,启发学生,减轻心理负担,增强自信心,培养学生的兴趣,使学生能认真对待每一次实验课。实验老师要不断了解当前生物医学工程学科的研究进展和对解剖生理学实验教学的要求,提高讲解能力。把理论知识生动地结合到实际应用中并讲授给学生,调动学生的学习兴趣,提高学习的积极性,培养动手能力和分析解决问题的能力。解剖生理学实验是复杂繁琐的,特别是哺乳类动物大实验,实验课是按班分组进行,每小组3～4人。从实验仪器和动物的准备、实验的观察记录都要求小组同学分工合作,才能顺利完成整个实验,在实验中培养了学生团结合作的精神。

三、培养学生观察能力和自主学习能力

解剖生理学包括解剖学和生理学,解剖学是学习生理学必要的基础。生理学是生物学的一个分学科,是用物理学、化学的概念和方法研究生命现象的科学,它通过观察和实验,了解生物体在正常情况下所表现的生命现象,进而探讨它们发生、发展和变化的原理和规律性,以及它们内在的联系和因果关系。观察生命现象是认识生命现象科学理论知识的起点。科学家的发明和创造,常常是因为他们有超强敏锐的观察力和感受力。所以,在解剖生理学实验课中要努力培养学生仔细的观察能力,通过对解剖模型、挂图及多媒体教学片的观察,引导学生对生理现象的观察理解,用相关的理论对这些生理现象进行科学的分析和解释,使之在感性认识的基础上向理性认识过渡。锻炼他们科学的分析及理解能力,掌握科学的思维方法,养成勤于思考,独立工作的良好习惯。

调动学生学习热情,培养学生自主学习能力。解剖生理学实验是学生在教师指导下独立进行实验的一种实践活动, 因此在实验过程中应当充分发挥学生的主观能动性,有意识地培养他们的自主学习能力和独立实践的工作能力。解剖生理学实验教学中的自主学习能力,主要是通过强调预习来培养的。强调实验前预习,是做好实验不可或缺的重要步骤。预习不是简单、机械地看一遍教材,而是通过预习要求学生必须带着问题做实验,必须弄清楚实验的目的是什么,弄清楚怎样做,并熟悉实验仪器设备的使用方法。我们根据实验室条件,采取比较开放式教学模式,学生可以根据自己的安排,预约时间进实验室预习实验,通过在实验室面对仪器进行预习,整个实验可在学生的头脑里形成完整的、清晰的过程,帮助学生做到实验时心中有数、仪器操作起来有条不紊。预习中发现的问题可在实验时请教老师或与同学讨论,学生由被动学习转为主动学习,可以提高做实验的质量和效率。比较开放实验室不但可以帮助学生做好预习,还可以弥补学生在实验知识和技能方面的差别,更重要的是为学生自主学习、独立工作、实验技能的训练等方面开辟新的阵地。只有发挥自觉学习的主观能动性,只有细心观察、认真操作、灵活运用理论分析问题,手脑并用,才能提高学生的动手能力、分析问题、解决问题的能力及创新能力。

四、培养学生语言表达能力

在实验中培养学生语言表达能力。传统的实验教学模式以教师讲授示范为主,学生长期被束缚在被动状态,为了刺激学生的主动性,我们让学生轮流走上讲台,负责讲解有关实验内容,老师作必要、适当的补充。如在解剖实验课中,每个系统都要请一名同学上讲台对着图阐述系统解剖结构的组成,老师注意及时把解剖知识与生理功能有效结合起来,启发学生。在实验课中还要结合理论知识及实验内容对关键问题进行提问,引导学生分析思考。如在不同刺激强度和频率对骨骼肌收缩的影响实验中,首先提出刺激引起兴奋的条件是什么,什么是阈值,肌肉收缩的形式等,让学生走上讲台讲解,对关键问题进行提问思考回答,不仅能激发学生的求知欲,还能提高学生的自信心,培养学生语言表达能力。

五、培养学生动手操作能力

在实验教学过程中以学生为主体,强调人人动手,规范操作,培养良好的实验习惯。北京工业大学解剖生理实验室共6个实验台,实验室每次最多容纳18人,实验时全班分两大组进实验室实验。我们在哺乳类动物实验中按每组3～4人,其他实验每组1～2人,保证学生尽可能达到最小分组进行实验,提高每个学生的动手能力。例如在蟾蜍腓肌标本的制备及刺激强度和频率对骨骼肌收缩的影响实验中,学生人人都动手制作标本进行实验,得到结果。我们在实验教学中强调实验结果的真实可靠性,每个同学实验结果都需要实验老师的签名认可。教师在巡视时,发现问题,及时引导学生自己分析解决问题,培养独立分析和解决问题的能力。

六、培养学生科研写作创新能力

撰写实验报告,是学生完成由理论到实践、再由实践到理论这一认识过程的重要方面, 是培养创新能力的重要途径。实验报告是反映学生实验课成绩的重要组成部分。我们要求每人每次实验后均要写出实验报告,由专人收集,按时送交负责教师评阅。书写实验报告应注意语句通顺、文字清晰、表达简洁明了。讨论部分应在认真学习理论知识、独立思考的基础上进行。根据已知的理论知识,对实验的结果进行分析和解释,切勿盲目抄书或照抄他人。如果参考了课外读物,应注明出处。当出现非预期结果时,应分析其可能出现的原因。如标本的制备是否符合要求、仪器操作是否正规、实验的条件有无差错等。如果是这些原因,则应吸取教训。如果不是这些可以克服的因素,但一时又找不出解释,也不要轻易认定它是错误的,更不要丢弃实验数据。结论是对实验结果中所能验证的概念、原则或理论做出判断和总结,应具有高度的概括性。

实验报告一般都综合了所学课程的全部内容,是实验的重要组成部分。可以说,任何实验最终都要以实验报告的形式体现出来。而有的学生不是进行认真的分析、推论,只是将一些图形和数据填写在实验报告上,达不到实验效果。其实,撰写实验报告,整理实验步骤和分析实验结果数据是实验过程的全面总结,是加深对所学课程的理解并且得到提高的过程。学生通过撰写实验报告,可以提高总结能力、分析与归纳能力及文字表达能力,是全面提高综合能力不可缺少的一个重要环节。对实验结果、数据,要教会学生自己统计分析、进行讨论而得出结论,写出类似小论文的实验报告,锻炼写作能力。实验报告是学生对实验的总结,是对所完成实验的分析认识和掌握程度的真实反映。教师对实验报告的批改要认真负责, 注意总结报告中反映出的问题,并在下次实验中讲解强调。

七、重视实验教学效果,提高教学质量和学生的综合能力

除关注每次实验教学效果外,在所有实验课结束后,都要求学生对一学期来所做的解剖生理学实验所得到的收获、体会等进行总结,对实验的内容、形式、方法提出建议,对自身能力的培养、产生的效果等写出总结性报告,便于我们从学生的角度来改进我们的实验教学,提高教学质量。以下摘自学生的实验总结。

总结例一:通过一个学期解剖生理学实验的学习,我初步掌握了解剖生理学实验的基本技能,同时加深了对解剖生理学基本概念和基本理论的理解。培养了我在科学实验中进行观察、分析、比较、综合的能力和严谨的科学作风,使我理论、实践双丰收。

解剖生理学实验加深巩固了我对解剖生理学基本概念理论的理解,理论学习与实验是相辅相成的,实验不仅可以推动理论的学习,理论知识也加深了我对实验的理解。我认为实验过程中最重要的是发现疑难问题去解决排除,而课后对实验结果进行分析,这个过程是最能加深我对生理学知识的理解的。在处理数据过程中必然要与正常的理论相比较,如有偏差,在思考与查阅相关资料后,询问老师,这个质疑与解疑的过程,不仅锻炼了我的自学能力,而且训练了我独立思考、分析事物的能力。

解剖生理学实验增强了我动手实践能力和团队协作意识。实验对象主要是蟾蜍和兔子,在做相关蟾蜍实验时,大部分是由个人独立完成的,在制作蟾蜍坐骨神经腓肠肌标本时,充分磨练了我的耐心与细心。在离体蛙心灌流过程中,充分体现了动手实践中的技巧性。因此在独立实验过程中,锻炼了我的动手能力。而在做兔子动脉血压的神经体液调节时,是由一个小组共同完成的。在这个过程中,明确的分工、默契的配合是完成实验的关键,而这个过程,增强了我们团结协作的意识,使我们实验小组顺利完成了任务。

解剖生理学实验不仅巩固了我的理论学习,而且增强了我的实践能力与团队意识,使我受益匪浅。

总结例二:本学期,我们学习了解剖生理学实验。经过实践学习,我有以下总结:

(1)培养良好的学习方法。学习实验,不同于其他各个科目的学习。在实验前,一定要做好预习,确切地明白在接下来的实验中运用了哪些原理、具体的实验步骤及与此实验相关的一些理论知识。上课时要仔细听老师的讲解,对于老师提出的问题也要积极思考。而课后,要认真完成实验报告,对本次实验进行总结。久而久之,就使我养成了一种良好的学习方法,即“预习-听讲-实验-复习-总结”。

(2)动手能力的提高以及团队精神的培养。实验课自然是要动手的。从蟾蜍到兔子,从枕骨捣毁脑中枢神经系统到蛙心插管,我的动手能力在逐步提高。同时,我的团队合作精神也在实验中得到显著提高。分组由老师决定,以前从没一起合作过的同学要一起完成一个动物实验,对于任何人来说都是一个挑战。从仔细分工到具体实施,如果有人没按照规定完成被分配的任务,我们就会共同补救而不是一味地责怪。正是由于几次实验的共同协作,所以在最后一次兔子动脉血压神经体液调节的实验中,我们组是第一个成功完成的。这也算是给我们团结合作努力的肯定……

总结例三:一学期的解剖生理学实验课就此结束了,课程的内容充实而丰富。我们在老师的指导下,慢慢对解剖生理学实验有了深入了解。在解剖生理学实验课中,我们做了血型的测定,不同刺激强度和频率对骨骼肌收缩的影响,期前收缩与代偿间歇,离体蛙心灌流以及家兔动脉血压的神经体液调节等实验,从简到繁,循序渐进,提高了我们动手实践的能力。

解剖生理学实验并非单纯训练了我们的动手能力,实验课上,通过对实验动物进行解剖观察及进行生理实验,帮助我们将课本上学到的理论知识应用于实践中,更加形象地理解生物的系统结构,让我们对解剖生理学实验产生了浓厚的兴趣,也培养了我们总结思考的能力。例如在做离体蛙心灌流时,蛙心插管总不成功,在写实验报告时,我就实验的失败原因进行了反思并总结,为今后的实验积累了经验。

解剖生理学实验课让我学到了许多,不仅扩展了知识面,也使我深切地体会到实验是需要丰富的理论知识及动手能力的,将两者结合在一起的同时,更需要细心与耐心。

随着学科的快速发展,生物医学工程的研究内容和方向有了一些新的变化,随着素质教育的全面推广,人才培养方向从知识型向知识-智力-素质能力型转变,解剖生理学实验教学的地位显得越来越重要。如何对实验教学进行不断改革,最大限度地满足学生对新知识的需求,并在实验教学过程中提高学生发现问题、分析问题、解决问题的综合能力是需要我们在实践中进行不断探索的。

总之,学生综合能力的培养是一个循序渐进的过程,是在不断积累知识和有意识、有计划的培养过程中逐步形成的,只有综合能力过硬的人才能适应现代社会的发展。因此,教师在传授知识的同时更应该注重对学生综合能力的培养。

参考文献:

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[3]郑桂红,程超,单群,孙建梅.在解剖生理学实验教学中培养学生的创新能力[J].大众科技,2008,106(6):178-179.

(责任编辑:麻剑飞)