基础医学实验教学课程改革的实践与探索

【摘要】为提高本科生实践能力和综合素质，基础医学实验教学示范中心加强硬件现代化建设，降低基础性实验的比例，改善基础性实验的教学方法与教学手段，提高设计性、综合性实验的比例，不断优化设计性实验的教学环节，并通过多种方式开展大学生创新性实验，增加创新性实验项目，取得了显著成效。

基础医学实验教学是医学教学环节中的重要组成部分，对于培养学生实践能力、综合素质和开拓创新精神发挥着重要的作用。当前，临床医学专业认证和教育发展纲要均高度重视实践教学，要求提升学生实践和创新能力。因此，如何提高基础医学实验教学质量，培养学生的实践能力和创新能力，是医学院校教育工作者面临的严峻课题。

近些年，我院针对实验教学课程做出系列改革，保留重要的基础性实验，逐步增加设计性和创新性实验的比例。针对保留的基础性实验，改进其教学环节，比如开展案例式或以问题为导向的实验教学；针对设计性实验，不断完善其实验课程体系，优化教学内容；针对创新性实验，将其与开放实验室和大学生创新创业项目紧密结合，整合实验教育资源，增加创新性实验项目的数量。具体的实验教学课程改革情况介绍如下。

1.实验教学课程改革的实施

根据基础医学实验教学的内容和特点，将实验教学分为基础性、设计性和创新性实验三个层次：基础性实验与理论教学对应并同步进行，通过改善和提升教学条件，相应地改进教学方法和教学模式；设计性和综合性实验是在教师引导下设计并开展的实验，基于虚拟实验室的良好条件，又开展了虚拟实验；创新性实验是教师指导学生凝炼科学问题，并寻求解决问题的方法，通过开放实验室、大学生创新科研立项和参加教师的科研课题组等方式开展创新实验。

l.1改善基础性实验的教学条件与课程改革

1.1.1加强实验教学条件建设   近五年，我院着力加强基础医学实验教学平台的现代化建设：建成解剖学虚拟数字实验室和人体奥妙馆；建设8个显微数码互动实验室，并在电脑终端安装基础医学图片数据库和基础医学知识数据库；机能实验室建成机能虚拟实验教学系统，安装24个虚拟设计性实验项目；此外，更新生物技术实验室、病原与免疫实验室的仪器设备，其条件不仅可以满足常规本科生实验教学，也可满足创新性实验和研究生的基础实验工作。

1.1.2基础性实验的课程改革依靠显微数码互动系统和数据库资源，在病理学和组织学实验教学中开展以问题为中心的整合式教学方法，要求学生综合运用图片资源和数据库资源，整合与问题相关的多学科知识进行问题分析，引导学生形成以器官为核心的医学知识思维体系。利用解剖虚拟数字人系统、自制手术录像和3D臂丛解剖动画等丰富的实验教学资源，提高本科生学习解剖学的兴趣，并开展以问题为导向的解剖学实验。在病原微生物学、免疫学和细胞生物学等实验教学中均引入病例讨论和问题式教学法。

1.2  增加设计性实验比例，优化教学环节   机能学实验室将单一的基础性实验革新为设计性实验内容，如将“神经干动作电位”实验项目更改为“神经干动作电位及局麻药对其影响与骨骼肌的单复合收缩”，将原本单一的生理实验变为整合生理学、病理生理学和药理学知识的设计性实验。解剖学实验室开展家兔脊髓半离断实验（选择不同的层面），半离断脊髓后观察下肢感觉和运动功能的改变，从而分析运动神经和感觉神经的传导路；开展“新鲜猪肾脏和心脏解剖”，以弥补人体标本的不足，增强学生的感观性认识。病原和免疫学实验室针对“疑似病例”设计病原菌分离鉴定的实验方案，鉴定到病原体后再与其引发的临床症状相比较，促进学生将理论与临床实践相结合。生物技术实验室有机地融合生物化学、分子生物学和细胞生物学的实验内容，将大部分纯验证性的基础性实验更新为设计性实验，根据实验项目的特点将实验内容进行衔接，如在两周内连续开展“细胞原代培养、细胞核与线粒体分级分离、人类外周血淋巴细胞培养染色体制备与观察、X染色质的制备及染色体核型分析”等实验项目。此外，在机能学实验室、解剖学实验室和病理学实验教学中开展“虚拟实验”。这些实验室的电脑系统中储存有虚拟实验内容、虚拟数字人系统、基础医学图库、基础医学课件，为开展虚拟实验奠定了基础。在虚拟实验过程中，通过设计实验过程，模拟临床诊断和治疗过程等形式，引导学生整合多学科知识分析问题。

1.3  多渠道开设创新性实验   创新性实验对于提升学生的科学思维尤为重要，尤其对学有余力的优秀学生更重要，既可以帮助学生早期接触科研，又能够促使学生早期确立攻读硕士或博士的人生目标。近年学生参加创新性实验的热情高涨，学校的投入也相应增加，相比五年前每年只有3-5个创新性实验项目，如今每年开展的创新性实验项目超过15个。首先是学生自主立题，在教师的指导下进行文献复习和凝炼科学问题，再由教师讲解基本科研方法，学生设计实验方案，最后由学生向相关部门申请立项，向实验室申请开放实验室。学生自主进行的创新性实验有“人脐带间充质干细胞的分离与培养”、“牡丹江市缺血性脑卒中危险因素研究”和“胃肠癌相关趋化因子的作用”等多个项目。另外，部分学生直接加人教师的省部级或国家级科研课题组，学生选取其中一个小分支进行科研工作。

2.实验教学课程改革的效果

五年来，基础医学实验教学中心的硬件建设快速发展，实验教学的课程改革取得显著成效。基础性实验虽然比例下降，但在融入现代化教学条件和调整了教学模式后，教学效果明显提升；设计性实验的比例从20%增长至60%，同时，原有的设计性实验项目得到进一步优化，并新增了虚拟实验；创新性实验与开放实验室、大学生创新科研立项、教师的科研项目相结合，极大地调动了学生的参与热情，实验项目数量和质量均稳步增长。

2.1  有利于学生综合素质提高

2.1.1  提升学生实践能力和综合素质   通过三种不同层次实验类型，全方位地培养学生的实践能力。基础性实验主要培养学生理论与实践相结合的能力，重在验证理论知识；设计性实验培养学生综合多学科知识分析问题和解决问题的能力，促进学生掌握实验技能；创新性实验培养学生的科研思维，重在促进学生掌握基本的科研方法，有利于学生在科学研究道路上的发展。经过三个层次实验训练的本科生，综合素质全面提髙，动手能力明显加强，善于发现问题，独立思考问题和解决问题的能力显著提升，综合运用多学科知识的能力亦得到加强。

促进学生整合医学知识体系病理学实验开展的临床病理讨论会和虚拟实验需要综合运用多学科知识分析问题，机能学实验需整合运用生理学、病理生理学和药理学三门学科的知识，生物技术实验需整合运用生物化学、分子生物学和细胞生物学的知识，免疫学和病原实验同样要用到生理学和解剖学的知识，因此在进行基础医学实验教学课程改革过程中，教师加强引导学生综合运用多学科知识分析问题和解决问题，从而促使学生认识到以器官或疾病为核心的整合医学知识体系，有利于学生后期临床阶段的学习。

2.2  有利于教师整体素质的提高

2.2.1   转变教师思想观念    教师在参与基础医学实验教学课程改革之后，教育思想理念发生明显转变，从以前的“重视理论教学、忽视实验教学”的误区中走出来，真正地认识到“强基础、强技能”和“以学生为中心的自主学习”的重要性，在今后的教学过程中高度重视实验教学。此外，教师逐渐认识到形式多样的实验教学对于提升学生实践能力的重要性，完全接受实验教学由之前简单的验证式实验教学转变为基础性、设计性和创新性实验三个层次，并在实验教学过程中注重培养学生的综合能力，为全面提高实验教学质量奠定坚实的基础。同时，成功地调动教师的主观能动性，部分教师主动地提出增加实验项目或改进实验项目的关键环节，为达到“提高学生实践能力”这一目标献力献策。

2.2.2  促进青年教师业务水平提高   优秀的教师团队是课程改革最重要的因素之一，因此，我们采取多种手段提高教师的业务水平。其一，加强青年教师培养，鼓励青年教师不断加强自身业务素质，各学科逐渐形成一套行之有效的青年教师培养方案；其二，严格执行集体备课、试讲和听课等教学活动制度，要求青年教师学习交叉学科的课程，鼓励教师到临床科室学习交流；其三，鼓励青年教师提高学历层次，鼓励参加各种教学比赛，完善实验教学质量评价体系，制定并实施奖罚制度。通过一系列措施的实施，实验教学质量稳步提高，青年教师参加校级或省级教学比赛获奖数量也明显增加，为实验教学课程改革的顺利实施奠定了基础。

3.实验教学改革的困难与不足

其一，创新性实验覆盖面不足：由于教学时数限制，创新性实验均安排在正常教学时间之外，给教师带来不便；创新性实验需要较多的投入，难以覆盖全体本科生，仍需要更多的渠道、多样性的创新性实验来增加覆盖面；创新性实验要求教师既有丰富的科研经验，又要有饱满的教学热情，两者均具备的教师尚显不足。其二，教师的现代化教育理念的转变较慢：青年教师易于接受“强技能、重实践”的教学理念，然而，部分老教师思想僵化，不愿意接受新观点，给课程改革的实施带来困难。今后要开展多种形式的教学研讨会，为骨干教师创造参观学习和教学进修的机会，潜移默化地转变轻视实验教学的偏见。

综上，基础医学实验教学是实现本科生“强理论、重技能”的关键教学环节，为达到这一教学目标需要改革传统的基础性实验，有机地结合设计性实验和创新性实验，以提升学生的实践能力和综合素质，促进学生形成以器官为核心的医学知识体系。因此，逐步实施基础医学实验教学课程内容的一体化设计，将基础性实验、设计性实验和创新性实验更好地有机结合和优化，是未来基础医学实验教学课程改革的发展方向。

作者：于建渤，曹永，刘星，朱梅，张绪冬，朱雁飞，唐小云，张晓莉（牡丹江医学院基础医学院，黑龙江省基础医学实验教学示范中心，牡丹江）