◆王光昶 張建煒 劉玉紅 張 婷 陳 濤

(成都醫(yī)學院物理教研室)

開設創(chuàng)新性實驗，培養(yǎng)醫(yī)學生的創(chuàng)新能力

◆王光昶 張建煒 劉玉紅 張 婷 陳 濤

(成都醫(yī)學院物理教研室)

以物理實驗為中心，開設創(chuàng)新性實驗，是我們《醫(yī)學物理學》課程教學改革的一項重要內(nèi)容。實踐證明，創(chuàng)新性實驗促進了學生的學習積極性，使學生掌握了文獻查閱方法，培養(yǎng)了學生的基本操作技能﹑嚴謹?shù)膶嶒炞黠L和扎實的研究基礎。增強了學生的獨立思考意識，培養(yǎng)了大學生的創(chuàng)新能力。

物理實驗 創(chuàng)新性實驗 教學改革 創(chuàng)新能力

我國《高等教育法》中提出要把培養(yǎng)大學生“創(chuàng)新精神和實踐能力”作為主要任務?，F(xiàn)代教育理念提出，無論是理論教學，還是實踐教學，都要努力促進大學生的主動發(fā)展，提倡培養(yǎng)大學生的創(chuàng)新能力?？萍紕?chuàng)新是一個國家發(fā)展進步的根本動力。隨著現(xiàn)代醫(yī)學突飛猛進的發(fā)展，醫(yī)學工作者尤其需要創(chuàng)新的能力。2007年國家教育部、財政部推出了“本科教學質(zhì)量工程”，強調(diào)大力加強實驗、實踐教學改革，實施了大學生創(chuàng)新性實驗計劃，這對高校實驗教學改革提出了新的要求和挑戰(zhàn)。為應對挑戰(zhàn)，我們積極開展了以提高創(chuàng)新能力素質(zhì)為目的的教學改革措施，本教研室在《醫(yī)學物理學》的實驗與理論課教學中，進行了創(chuàng)新性實驗的教學改革，以加強學生創(chuàng)新能力素質(zhì)的培養(yǎng)。

一、實施方法

首先結合醫(yī)學生的培養(yǎng)目標，以實際應用為導向，在調(diào)查研究的基礎上，由我們物理教研室教學經(jīng)驗豐富、科研能力突出的老師任副主編，編寫出具有時代特色的《醫(yī)學物理學實驗教程》教材2部，該教材與以往的教材最大的不同就是增加了以實際應用為目的綜合性、設計性實驗內(nèi)容，適當減少傳統(tǒng)驗證性實驗。以加強引導學生設計實驗方案，創(chuàng)新進行研究性實驗，達到各種能力素質(zhì)得到全面培養(yǎng)的目的。

學生在設計實驗時的步驟流程為:分小組進行討論——文獻查閱，提出設想——收集資料——方案設計——方案討論——實驗——結果處理——撰寫論文——交流和展示。要求學生聯(lián)系所學的有關知識，提出想探索的問題，然后在問題－探究－深思－發(fā)現(xiàn)解決的過程中，培養(yǎng)創(chuàng)新能力和解決問題的能力。

二、研究方案設計

實驗課程開始前，教師先將學生分組，要求學生聯(lián)系所學的有關知識，提出想探索或感興趣的問題，獨立在圖書館或上網(wǎng)查閱近3年內(nèi)中文和英文文獻，了解課題的研究動態(tài)，根據(jù)資料，提出實驗方案，送交指導教師審閱，然后在教師的指導下，進行方案討論和修改，確定實驗方案，再進入實驗室進行實驗。

三、實驗操作過程

實驗操作嚴謹正確是取得成功的關鍵。我們要求學生按照實驗方案，自主完成實驗過程。包括氧化鎂、硫酸鋅的制備，人工骨材料成分的鑒別與鑒定、熒光光譜分析等。因為有的實驗學生首次操作，教師要在實驗過程中及時給予必要的監(jiān)督和指導，避免不必要的材料和時間的浪費。在實驗中，如果出現(xiàn)問題，要組織同學進行分析和討論，找出問題的原因，提高分析問題和解決問題的能力?？傊趯嶒灢僮鬟@一環(huán)節(jié)，通過學生全面參與實驗研究的全過程，既能使學生對科學研究有全面的認識和體會，又能鞏固學生的基本操作技能，鍛煉學生的動手能力。

四、撰寫論文

實驗結束后，我們要求學生撰寫科學論文，按照摘要、引言、材料與方法、結果、討論和參考文獻的格式書寫。結果需要統(tǒng)計學處理的，均需用規(guī)范的統(tǒng)計學方法處理。

五、實驗成績的評定和評價

為了全面反映學生的鍛煉效果，真實地反映學生的能力，我們采取分段打分的辦法。方案設計30%，實驗過程50%，研究報告10%，答辯10%。優(yōu)秀論文在全年級進行展示，并推薦核心、統(tǒng)計源期刊發(fā)表。

六、需注意的問題

創(chuàng)新性實驗中需要注意兩種關系的處理:基礎知識學習與研究性知識學習的關系;學生主體性與老師主導作用的關系。

盡管創(chuàng)新性實驗開展對象是4年制或5年制本科學生，但《醫(yī)學物理學》課程的主要目的仍然是基礎知識和基本技能的掌握，不能因創(chuàng)新性實驗影響基礎知識的學習。為了解決好這個問題，我們精心安排創(chuàng)新性實驗與理論課的銜接，將創(chuàng)新性實驗安排在相關理論課完成之后。而實驗課則在完成波動光學及生化反應之后。這樣，通過基礎知識，基本技能的教學，讓學生掌握基本的背景知識，在此基礎上進行發(fā)揮。否則學生所學的知識就不能得到很好的應用。

然后是需要處理好學生主體性與老師主導作用的關系。理論課教學模式采用啟發(fā)式、案例式教學法，選用典型的與醫(yī)學相關的案例供課堂討論使用。首先通過案例討論使學生從最基礎的知識、概念入手，逐步深入，具體分析醫(yī)療過程中易導致事故發(fā)生的各個環(huán)節(jié)。具備基礎知識以后，引導學生開始設計實驗，例如，如何提高假肢的彈性與韌性，與人工骨材料成分有什么關系等，在整個教學過程中，學生始終是主體，教師從填鴨式教學向引導(啟發(fā))式教學轉(zhuǎn)變，把探索主動權交給學生，讓學生進行創(chuàng)新性思維訓練。

七、實施效果

從2008年9月起，本教研室積極準備臨床案例，組織教師進行備課討論，師資培訓，并在2009年春季學期的基礎醫(yī)學專業(yè)學生中實施此項教改。學生反應非常積極，主動查閱文獻，熱烈開展討論，積極參加綜合性、創(chuàng)新性實驗研究和設計。每項創(chuàng)新性實驗均做到了實驗記錄詳細，科學論文撰寫規(guī)范，對所獲結果進行了科學的統(tǒng)計學分析等。

此外，更有意義的是在創(chuàng)新實驗中增加了趣味性實驗課題。興趣和主動性是進行創(chuàng)新活動、培養(yǎng)創(chuàng)新思維的動力和源泉。以醫(yī)學電子技術實驗為例，放棄傳統(tǒng)實驗柜(箱)上的驗證性電路，改為一系列趣味性較強的開放式、綜合型課題，如跟學生日常生活聯(lián)系緊密的簡易家庭防盜報警器、智力競賽搶答電路、電話放大器、皮阻皮溫測量用的靈敏熱電偶電路、腦電波電路、心電圖測量電路、手電筒以及簡易電子琴等，受到學生的歡迎?，F(xiàn)已由學生自己設計并制作完成了許多成品，并在創(chuàng)新實驗設計大賽中進行了很好的展示。

八、討論

圍繞高等醫(yī)學教育改革，針對創(chuàng)新素質(zhì)教育和實踐動手能力的培養(yǎng)，我們對醫(yī)學物理學實驗課程進行了改革探索，指出以學生為主體的創(chuàng)新性實驗課程能有效激發(fā)學生學習的積極性、創(chuàng)新意識和開拓精神，培養(yǎng)學生的科學素質(zhì)和操作技能。

在實驗教學改革實踐過程中，我們有以下幾點思考與收獲:

1.對于開設創(chuàng)新性實驗課程，長期以來存在一個錯誤觀念，認為需要在低年級準備足夠的理論知識，然后在高年級開設此類課程，否則學生基礎不夠。但是我們的教學實踐證明，給低年級本科生開設此類課程，“邊做邊學”，在實驗中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新與實踐能力，不但是完全可行的，而且可以有效地幫助和激發(fā)學生去盡早了解自己的專業(yè)，熱愛自己的專業(yè)，減少學生中普遍存在的“專業(yè)迷惘”乃至“專業(yè)悲觀”的現(xiàn)象，為后續(xù)專業(yè)課程的學習打下良好的基礎。

2.創(chuàng)新性實驗課程更加強調(diào)指導教師的教學技巧。學生所有問題的答案教師不能直接給出，更不適宜親自動手代替學生解決實驗中的問題，而只能引導發(fā)現(xiàn)問題的學生去思考，找到原因并解決。對于一些學習積極、動手能力較強的學生，允許他們在自己的設計中走部分彎路，犯一些錯誤，不要急著阻止，讓學生自己發(fā)現(xiàn)錯誤。這正是“實踐出真知”的過程。

3.實驗課題的難易程度很重要，不能讓多數(shù)學生產(chǎn)生挫折感，特別是受到學時的限制，有些課題讓學生設計完成部分電路可能更合適，比如“皮阻皮溫測量用的靈敏熱電偶電路”等稍微復雜一點的電路。為了配合醫(yī)學電子學課堂教學的進展和提高實驗效率，有些驗證性的實驗可以在計算機上利用仿真軟件進行虛擬實驗。

總之，本教研室進行開設創(chuàng)新性實驗教學改革，使我們的教學水平有了新的提高，學生的滿意度也在增加，可以相信，經(jīng)過不斷完善，我們的教學一定會更上一層樓，以培養(yǎng)更多具有創(chuàng)新能力素質(zhì)的醫(yī)學生，同時，也進一步促進了教師在教學改革中的作用。

［1］教育部財政部關于實施高等學校本科教學質(zhì)量與教學改革工程的意見［Z］.教高［2007］1號，2007.

［2］艾志錄，李強，張平安.探討高校實驗教學的改革與創(chuàng)新［J］.高教論壇，2005(5):63－65.

［3］王光昶，張建煒，周繼芳等.改革醫(yī)學物理實驗教學，充分發(fā)揮其培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的作用［J］.中國校外教育，2010，(12):141－143.

［4］王光昶，張建煒，周繼芳等.《醫(yī)學物理學》“案例式”教學模式探索與實踐［J］.高校教育研究，2009，7(12):30－31.

本文系成都醫(yī)學院2010年度教育教學改革研究項目資助課題(批準號:JG2010002)。