唐立俊，喻曉丹，陳開琴，肖仲久

（遵義師范學(xué)院普通生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，貴州遵義563002）

設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)在人體解剖生理學(xué)實(shí)驗(yàn)課的運(yùn)用與探索

唐立俊，喻曉丹，陳開琴，肖仲久

（遵義師范學(xué)院普通生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，貴州遵義563002）

為了培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力以及分析問題和解決問題的能力，以“設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)在人體解剖生理學(xué)實(shí)驗(yàn)中的運(yùn)用”為改革案例，介紹了設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)在人體解剖生理學(xué)實(shí)驗(yàn)中的教學(xué)方法、教學(xué)效果以及學(xué)生收獲，并對(duì)開設(shè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)存在的問題提出了建議。

設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)；人體解剖生理學(xué)實(shí)驗(yàn)；改革；探索

隨著教育教學(xué)改革的不斷深入，實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為高校教學(xué)體系的重要組成部分越來越受到高校教師的重視。實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力，還可以培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力，是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的重要途徑。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的目的是改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式（傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)只開設(shè)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，而沒有綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)），故我院規(guī)定教師在編寫實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱時(shí)，每門課至少要有1～2個(gè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。開展設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革國(guó)內(nèi)外雖已有一些研究成果，但尚未見人體解剖生理學(xué)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的報(bào)道，故作者就人體解剖生理學(xué)實(shí)驗(yàn)的改革方法和存在的問題提出一些看法，希望能對(duì)高校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革有所幫助。

1 根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，改革教學(xué)方法，開設(shè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)

設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的最高層次，屬于實(shí)驗(yàn)方式和手段的改革，是提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的最有效途徑[1]。人體解剖生理學(xué)實(shí)驗(yàn)有3大模塊，即解剖學(xué)、組織學(xué)和生理學(xué)實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱中要求開設(shè)12個(gè)實(shí)驗(yàn)（組織學(xué)實(shí)驗(yàn)2個(gè)、解剖學(xué)實(shí)驗(yàn)5個(gè)、生理學(xué)實(shí)驗(yàn)5個(gè)），其中只有生理學(xué)內(nèi)容才有可能改為設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，就此作者將“蟾蜍反射弧的分析”和“分析影響動(dòng)脈血壓的因素”改成設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。

2 設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的開設(shè)過程

2.1 “蟾蜍的反射弧分析”教學(xué)步驟

第一步：在前一個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，布置“蟾蜍的反射弧分析”實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)作業(yè)，要求4人一組，選定組長(zhǎng)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)題目、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)器材和材料，對(duì)實(shí)驗(yàn)作出假設(shè)，并根據(jù)假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。

第二步：在實(shí)驗(yàn)課上，每一組派一名代表簡(jiǎn)要介紹本組的實(shí)驗(yàn)題目、所作的假設(shè)、設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案和遇到的困難，同組的組員可以補(bǔ)充。

第三步：教師和學(xué)生一起審查和分析每個(gè)小組實(shí)驗(yàn)題目的合理性、實(shí)驗(yàn)方法的可行性、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的創(chuàng)新性、分析推理的邏輯性，并啟發(fā)和幫助他們修改實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中不合理的部分。

第四步：學(xué)生實(shí)施自擬（或修正過）的實(shí)驗(yàn)方案，要求實(shí)驗(yàn)結(jié)果無論與實(shí)驗(yàn)前的假設(shè)是否一致都要作出詳細(xì)分析，找出正確或錯(cuò)誤的原因。記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、結(jié)果。

第五步：實(shí)驗(yàn)完成后，教師針對(duì)實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題，一一梳理分析并作出解答。最后學(xué)生完成包括實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案、結(jié)果分析的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

2.2 “蟾蜍的反射弧分析”教學(xué)案例

2.2.1 學(xué)生自擬的題目

學(xué)生自擬的題目有：（1）反射弧的結(jié)構(gòu)是不是完整反射才能進(jìn)行？（2）反射弧的結(jié)構(gòu)任意損壞一部分反射能否進(jìn)行？（3）脊髓是不是蟾蜍的中樞？（4）損壞皮膚（感受器）反射能否進(jìn)行？（5）損壞傳入神經(jīng)反射能否進(jìn)行？（6）損壞傳出神經(jīng)反射能否進(jìn)行？（7）損壞效應(yīng)器（肌肉）反射能否進(jìn)行？（8）不同強(qiáng)度的刺激反射時(shí)間怎樣？等等。從自擬題目可以看出，只有（1）、（2）題目較完整，符合題意，后面的題目不夠完整，且（8）是偏題的。

2.2.2 實(shí)驗(yàn)過程出現(xiàn)的問題

對(duì)題目（1）、（2）的實(shí)驗(yàn)方案有些小組設(shè)計(jì)不到位，正確的操作是分別損壞反射弧中的任意一部分（有5個(gè)部分），看反射能否進(jìn)行，即需要分別設(shè)計(jì)5個(gè)實(shí)驗(yàn)方案；有些小組雖然設(shè)計(jì)較為全面，但在實(shí)驗(yàn)時(shí)又出現(xiàn)了理論和實(shí)踐脫節(jié)的現(xiàn)象。

在做實(shí)驗(yàn)時(shí)首先要處理蟾蜍，即制備脊蛙（把蟾蜍的大腦損壞，只保留脊髓），因?yàn)榇竽X是高級(jí)中樞，脊髓是低級(jí)中樞，如果高級(jí)中樞保留，那么要完成實(shí)驗(yàn)就比較困難，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果也有影響。很多小組沒有考慮這一問題，拿起蟾蜍就開始做實(shí)驗(yàn)，自然就得不到預(yù)想的結(jié)果。

每個(gè)小組只有一只蟾蜍，要用它完成5個(gè)小實(shí)驗(yàn)，那就要考慮5個(gè)小實(shí)驗(yàn)的順序，很多小組沒有考慮到這一點(diǎn)，反復(fù)找老師要蟾蜍。損傷脊髓（中樞）要最后完成，否則其他的4個(gè)分實(shí)驗(yàn)就無法完成，因?yàn)橹袠兄挥幸粋€(gè)，如損傷了，再損傷其他4個(gè)部分中的任意一個(gè)部分，肯定無反射出現(xiàn)，只能有一個(gè)變量，而其他4個(gè)部分的損傷可以在兩條后肢上進(jìn)行。

在損傷傳入神經(jīng)時(shí)，學(xué)生都知道是后肢上的坐骨神經(jīng)，但卻找不到傳出神經(jīng)在哪里，出現(xiàn)了理論和實(shí)踐脫節(jié)的情況，實(shí)際上傳入和傳出神經(jīng)是一束，構(gòu)成了混合的脊神經(jīng)，剪斷或麻醉或用細(xì)繩子結(jié)扎脊神經(jīng)，傳入和傳出神經(jīng)就一并損傷了。

在做損傷效應(yīng)器實(shí)驗(yàn)時(shí)，沒有一個(gè)小組成功，原因是他們只去掉了一小部分肌肉（如小腿的腓腸肌），反射照樣存在。經(jīng)過討論、分析，最終學(xué)生明白了，任何一次肌肉運(yùn)動(dòng)，不只是一塊肌肉的單獨(dú)作用，而是他周圍的協(xié)同肌、對(duì)抗肌、中和肌和固定肌共同作用的結(jié)果，除非把大腿和小腿的肌肉全部去掉，才能無反射現(xiàn)象。

2.2.3 實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)和學(xué)生反映

這次實(shí)驗(yàn)成績(jī)的評(píng)定和其它實(shí)驗(yàn)成績(jī)的評(píng)定不同，首先看學(xué)生擬定的實(shí)驗(yàn)題目和設(shè)計(jì)方案，其次看學(xué)生的實(shí)際操作過程，最后看實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析（無論與假設(shè)是否一致，都必須對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析）。

通過這次實(shí)驗(yàn)，很多學(xué)生反映：在理論課上都知道反射弧是由5個(gè)部分組成，但具體到蟾蜍或人體身上就不知道在什么部位；對(duì)理論課的某些知識(shí)并不十分理解，只知道死記硬背，通過這次實(shí)驗(yàn)，受益匪淺，因?yàn)檎麄€(gè)實(shí)驗(yàn)是經(jīng)過他們自己思考、設(shè)計(jì)，并親自動(dòng)手完成的。用學(xué)生的一句話“喔！原來是這樣的”。

3 教學(xué)體會(huì)

以往的實(shí)驗(yàn)教學(xué)學(xué)生往往不會(huì)主動(dòng)去探索和研究。老師在黑板上講操作過程，學(xué)生不動(dòng)腦筋地按老師的操作要求去做，這種傳統(tǒng)填鴨式、灌輸式的教學(xué)模式，限制了學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)與創(chuàng)新思維模式的發(fā)展。通過開設(shè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)題目、實(shí)驗(yàn)方式和步驟，改變了學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的被動(dòng)地位，增強(qiáng)了學(xué)生的主動(dòng)性，加深了學(xué)生對(duì)人體解剖生理學(xué)知識(shí)的理解，提高了學(xué)生探索實(shí)驗(yàn)的興趣。同時(shí)實(shí)驗(yàn)4人一組進(jìn)行，小組的同學(xué)可以相互討論，推測(cè)可能的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在實(shí)驗(yàn)中還能體現(xiàn)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，激發(fā)學(xué)生積極探究實(shí)驗(yàn)的熱情，學(xué)生的角色也由被動(dòng)地接受變?yōu)榉e極主動(dòng)地思考?？傊?，學(xué)生通過完成設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，可以了解科學(xué)的研究思路、方法和步驟，使之具有科學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度和作風(fēng)，為將來從事科學(xué)研究打下良好的基礎(chǔ)。

開設(shè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)也遇到了一些實(shí)際問題。（1）花費(fèi)的時(shí)間長(zhǎng)。在實(shí)驗(yàn)大綱中，每個(gè)實(shí)驗(yàn)只有2～3學(xué)時(shí)，如果要開設(shè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，學(xué)時(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。首先，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前需擬定實(shí)驗(yàn)題目和查閱資料；其次，學(xué)生要根據(jù)自己的思路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案（無論是正確還是錯(cuò)誤的）；第三，要在2～3節(jié)課的時(shí)間內(nèi)解決所有學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中遇到的問題也是不夠的，只能將實(shí)驗(yàn)課的時(shí)間延長(zhǎng)到課外。（2）教師要有淵博的知識(shí)。教師要設(shè)想學(xué)生會(huì)設(shè)計(jì)什么樣的題目、實(shí)驗(yàn)中會(huì)遇到什么問題，以便能即時(shí)回答學(xué)生的疑問。為了做好這一切，教師必須在課前查閱相關(guān)資料，花費(fèi)大量的時(shí)間和精力。這就對(duì)實(shí)驗(yàn)教師提出了更高的要求，既要有良好的師德修養(yǎng)和愛崗敬業(yè)的無私奉獻(xiàn)精神，又要有扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)、組織管理能力和獲取應(yīng)用信息的能力[2]。

4 建議

（1）教師擬開設(shè)的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，要滿足以下4點(diǎn)要求。1）符合課程要求和教學(xué)大綱，同時(shí)學(xué)生對(duì)擬開設(shè)的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)又比較熟悉；2）學(xué)生已經(jīng)具備完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)的有關(guān)知識(shí)和常識(shí)，如人體解剖生理學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)置了兩個(gè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)——“蟾蜍反射弧的分析”和“分析影響動(dòng)脈血壓的因素”，這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都是教學(xué)大綱要求的，即使血壓在理論課中還未學(xué)過，但在生活中學(xué)生對(duì)血壓再熟悉不過了，學(xué)生可以根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案；3）貼近生活[3]，要讓學(xué)生感受到所學(xué)的知識(shí)是與生活密切聯(lián)系的，是學(xué)有所用的；4）擬開設(shè)的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)不能過于簡(jiǎn)單，不能是已開設(shè)實(shí)驗(yàn)的簡(jiǎn)單重復(fù)，同時(shí)也要考慮學(xué)生掌握知識(shí)的情況，所開設(shè)的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)既要體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的新意和難度，又不能好高騖遠(yuǎn)，否則學(xué)生無從下手，望而生畏，反而失去了信心和興趣，

（2）對(duì)實(shí)驗(yàn)的時(shí)間不能要求過嚴(yán)，若學(xué)生在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)未能完成實(shí)驗(yàn)，可繼續(xù)利用課余時(shí)間完成。若將教學(xué)大綱的課時(shí)數(shù)改為3～4學(xué)時(shí)，即可保證實(shí)驗(yàn)達(dá)到最佳的效果。

（3）建議分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，一般2～4人一組，這樣既可體現(xiàn)團(tuán)隊(duì)分工協(xié)作的優(yōu)勢(shì)，又能培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作的精神。

實(shí)踐證明，改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，在經(jīng)典的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上開設(shè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是可行的，也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的有效途徑之一。只有改革傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，才能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，才能真正實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的。

[1]陳懷俠,蔡火操,黃建林,等.設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐與思考[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2006,23(11):105-107.

[2]汪安泰.動(dòng)物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探索[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理, 2006,23(12):119-122.

[3]曹平,曹貴和,陳光明,等.機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革研究[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2006,23(7):93-95.

(責(zé)任編輯：朱 彬）

On the Application of Designing Experiment to Experimental Lesson about Anatomical Physiology

TANG Li-jun，YU Xiao-dan，CHEN Kai-qin，XIAO Zhong-jiu
(The Model Center for Teaching Biological Experiment,Zunyi Normal College,Zunyi 563002,China)

In order to train students such abilities as innovation,analysis and solution,this paper introduces the teaching approach to applying designing experiment to experimental lesson about anatomical physiology,its teaching efficiency and the achievements students can gain;apart from that,some suggestions are put forward as to how to solve the existing problems.

designing experiment;experiment about anatomical physiology;reform;exploration

G420

C

1009-3583（2015）-0112-03

2015-01-12

貴州省教育廳基金資助項(xiàng)目（黔教高發(fā)[2012]426-26號(hào)）

唐立俊，女，江蘇蘇州人，遵義師范學(xué)院普通生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心高級(jí)實(shí)驗(yàn)師。