基础医学机能学实验课程

1、基础医学机能学实验课程基础医学机能学实验课程高建新高建新山东大学医学院机能学教学基础实验室山东大学医学院机能学教学基础实验室绪绪 论论 基础医学机能学科包括生理学、生物化学与分基础医学机能学科包括生理学、生物化学与分子生物学、病理生理学、药理学与免疫学。与形态子生物学、病理生理学、药理学与免疫学。与形态学不同，学不同， 它们从器官、细胞和分子水平研究和阐明它们从器官、细胞和分子水平研究和阐明机体的各种正常生理生化功能和病理过程，以及药机体的各种正常生理生化功能和病理过程，以及药理与机体间相互作用的规律及其原理。这些学科在理与机体间相互作用的规律及其原理。这些学科在理论上相互沟通，存在十分广泛的

2、内在联系，实验理论上相互沟通，存在十分广泛的内在联系，实验研究方法和手段也很相似。研究方法和手段也很相似。何谓机能学科？其内在作用如何？何谓机能学科？其内在作用如何？医学机能实验课程安排医学机能实验课程安排1. 1. 绪论绪论 （9898学时）；学时）；2. 2. 常用实验仪器使用方法和实验动物的基本操作；常用实验仪器使用方法和实验动物的基本操作；3. 3. 具体实验具体实验: : 生理、药理、病理生理、医学心理学基本实验生理、药理、病理生理、医学心理学基本实验/ /综合实验；综合实验；4. 4. 设计性实验：设计性实验：7-97-9周布置，同学准备，周布置，同学准备，13-1513-15周讲

3、评；周讲评；5. 5. 病例讨论和实验录像；病例讨论和实验录像；6. 6. 考试：考试：1616周。周。实验成绩：实验成绩：1 1）平时成绩：实验报告：）平时成绩：实验报告：30%; 230%; 2）实验设计与）实验设计与讲评：讲评：20%; 320%; 3）实验理论考试：）实验理论考试：50%50%。绪绪 论论1.1. 实验教学在医学教育中的重要地位和作用实验教学在医学教育中的重要地位和作用 2.2. 机能学实验课教学的简单回顾机能学实验课教学的简单回顾3.3. 机能学实验课的特点和目的机能学实验课的特点和目的4.4. 机能学实验的内容机能学实验的内容 5.5. 机能学实验课的机能学实验课的

4、要求要求 6.6. 实验报告书写要求实验报告书写要求 理论教学和实验教学是高等医学教学的基本手段。书本知理论教学和实验教学是高等医学教学的基本手段。书本知识与实验知识共同构成医学生必要掌握的基本知识与技能。识与实验知识共同构成医学生必要掌握的基本知识与技能。 理论课传授的人体结构和功能、病理和药理等的知识完全理论课传授的人体结构和功能、病理和药理等的知识完全来源于实践，是人们临床医疗和科学实验的结晶。实验知来源于实践，是人们临床医疗和科学实验的结晶。实验知识通过实验教学传授。识通过实验教学传授。 随着医学教育层次的提高，实验教学在培养高素质医学生随着医学教育层次的提高，实验教学在培养高素质医学

5、生中的作用更为重要。中的作用更为重要。一、实验教学在医学教育中的重要地位和作用一、实验教学在医学教育中的重要地位和作用一、实验教学在医学教育中的重要地位和作用实验教学在医学教育中的重要地位和作用 “实践出真知实践出真知”。参加参加医疗实践医疗实践和和科学实验科学实验才能理解和运用基本知识，才能理解和运用基本知识，增长才干，有所发现，有所创造。增长才干，有所发现，有所创造。 世界一流著名大学一个共同特点，是教学科研并重。世界一流著名大学一个共同特点，是教学科研并重。为什么？因学生学习的为什么？因学生学习的各学科理论知识，均属于间接知识。通过科研工作得到直接知识。作为学生，各学科理论知识，均属于间

6、接知识。通过科研工作得到直接知识。作为学生，如只有二手知识，没有通过科研工作得到的直接一手知识，就永远跟在人家后如只有二手知识，没有通过科研工作得到的直接一手知识，就永远跟在人家后面。教学工作再好，也是传授二手知识的学校，培养出来的学生也仅是具有二面。教学工作再好，也是传授二手知识的学校，培养出来的学生也仅是具有二手知识的学生。手知识的学生。 长学制培养的医学生的目标：科研能力、创新能力、自我发展能力。长学制培养的医学生的目标：科研能力、创新能力、自我发展能力。所以，所以，除学好理论课外，要掌握基本的实验研究技能，学会做科研实验。除学好理论课外，要掌握基本的实验研究技能，学会做科研实验。 21

7、21世纪人才的核心竞争力是创新能力。创新性是人才的最高世纪人才的核心竞争力是创新能力。创新性是人才的最高价值，是一所培养高素质人才的现代化大学的灵魂。教育部价值，是一所培养高素质人才的现代化大学的灵魂。教育部副部长袁贵仁说：副部长袁贵仁说：“创新精神和创新能力的培养，最重要的创新精神和创新能力的培养，最重要的是鼓励和支持学生参加社会实践，亲自动手做实验是鼓励和支持学生参加社会实践，亲自动手做实验”。而创而创新性教育的实现需要新性教育的实现需要“研究型研究型”教学。实践是创新型人才成教学。实践是创新型人才成长的必由之路。实验教学能够在创新知识方面发挥重要作用。长的必由之路。实验教学能够在创新知识

8、方面发挥重要作用。因此，现代高等医学实验教学是培养高素质医学人才最重要因此，现代高等医学实验教学是培养高素质医学人才最重要的手段。的手段。 一、实验教学在医学教育中的重要地位和作用实验教学在医学教育中的重要地位和作用 思维能力：思维能力：认识事物的高度。科学研究需要有一个正确的思维方法。认识事物的高度。科学研究需要有一个正确的思维方法。“即异向天开，又事实求是即异向天开，又事实求是”。科学总是在不断实践中去发现真理，对。科学总是在不断实践中去发现真理，对实验所得的结果加以分析，寻找内在联系，提出新问题。实验所得的结果加以分析，寻找内在联系，提出新问题。 动手能力：动手能力：解决问题的方法。学习

9、多学科的新理论和新技术：分子生解决问题的方法。学习多学科的新理论和新技术：分子生物学、机能学科、自然、社会和心理因素、系统论、信息论和控制论等。物学、机能学科、自然、社会和心理因素、系统论、信息论和控制论等。 表达能力：表达能力：解释问题的水平。为思维方式的一种表现，也需人文学的解释问题的水平。为思维方式的一种表现，也需人文学的修养。一个有成就的科学家，当他的学术水平达到成熟时，他必将成为修养。一个有成就的科学家，当他的学术水平达到成熟时，他必将成为一位具有哲学思想的自然科学家，一位宣传自己科学成果的、普及科学一位具有哲学思想的自然科学家，一位宣传自己科学成果的、普及科学知识的科普作家知识的科

10、普作家。 医学生应具备的科学能力医学生应具备的科学能力二、机能学实验课教学的简单回顾二、机能学实验课教学的简单回顾20世纪世纪80年代以前：年代以前：机能学实验课配合理论教学安排一些经典实验。机能学实验课配合理论教学安排一些经典实验。实验教学完全依附于理论教学体系，实验是验证性的。学生从中理解实验教学完全依附于理论教学体系，实验是验证性的。学生从中理解了许多抽象的知识概念，学会了一些实验技能。整个实验教学中按照了许多抽象的知识概念，学会了一些实验技能。整个实验教学中按照教材制定的内容，遵循教师确定的操作步骤，利用教师精心准备的实教材制定的内容，遵循教师确定的操作步骤，利用教师精心准备的实验条件

11、，通过实验操作，得到预期的结果。验条件，通过实验操作，得到预期的结果。问题：问题：实验仅限于单一学科内容，缺乏多学科知识融会贯通，不利于实验仅限于单一学科内容，缺乏多学科知识融会贯通，不利于学生从多角度理解分析问题；经典实验不能满足当今知识的深度和技学生从多角度理解分析问题；经典实验不能满足当今知识的深度和技术手段的发展；术手段的发展；医学生难以形成以医学生难以形成以“机体器官系统为中心机体器官系统为中心”的临床医的临床医学思维模式。学思维模式。 2020世纪世纪9090年代：年代：n高等教育的任务高等教育的任务：培养具有创新精神和实践能力高级专门人培养具有创新精神和实践能力高级专门人才。才。

12、n实验教学目的：实验教学目的：培养医学生实践能力、严谨科学态度和创新培养医学生实践能力、严谨科学态度和创新意识。意识。n教育部要求：教育部要求：本科实验教学要创造条件使学生较早参与科研本科实验教学要创造条件使学生较早参与科研创新活动，积极推进以研究探索为基础的教学及学习模式的创新活动，积极推进以研究探索为基础的教学及学习模式的精神。所以，鉴于精神。所以，鉴于三理均属机体功能学科，其研究思路及方三理均属机体功能学科，其研究思路及方法手段有相当大的共性，实现资源共性，将三理实验课从原法手段有相当大的共性，实现资源共性，将三理实验课从原理论课程中独立出来，整合成为一门新的、自成体系的基础理论课程中独

13、立出来，整合成为一门新的、自成体系的基础医学医学机能学科实验机能学科实验必修课程。必修课程。二、机能学实验课教学的简单回顾二、机能学实验课教学的简单回顾三、机能学实验课的特点机能学实验课的特点。基础医学机能学科实验是对人体或动物的生理活动、致病因子和药物引基础医学机能学科实验是对人体或动物的生理活动、致病因子和药物引起机体功能在器官、细胞和分子水平的变化进行实验观察，探讨各种正常活起机体功能在器官、细胞和分子水平的变化进行实验观察，探讨各种正常活动、异常变化以及药物与机体间相互作用的规律和机制。动、异常变化以及药物与机体间相互作用的规律和机制。1 1）以活的动物实验和无损害的人体实验为基础（生

14、命的体征）。）以活的动物实验和无损害的人体实验为基础（生命的体征）。2 2）实验选用的指标能灵敏、客观、可靠地反映机体机能活动及其变化过程。）实验选用的指标能灵敏、客观、可靠地反映机体机能活动及其变化过程。3 3）实验结果常受实验动物本身机能状况、环境因素等的影响。）实验结果常受实验动物本身机能状况、环境因素等的影响。4 4）定量与定性实验结果：）定量与定性实验结果：应客观、具体、准确地描述或录照相，如去大脑应客观、具体、准确地描述或录照相，如去大脑僵直、大脑皮层机能定位。微循环能用动态图像分析系统实时记录和分析某僵直、大脑皮层机能定位。微循环能用动态图像分析系统实时记录和分析某些指标数据些指

15、标数据。1 1）初步掌握机能学科基本实验技术与方法，学会实验仪器的正确使用，）初步掌握机能学科基本实验技术与方法，学会实验仪器的正确使用，了解和获取机能学知识的科学方法，培养学生动手能力，验证和巩固了解和获取机能学知识的科学方法，培养学生动手能力，验证和巩固基本理论；为学习后继课程和未来的科研工作打好基础。，基本理论；为学习后继课程和未来的科研工作打好基础。，) ) 提高观察、分析、解决问题的能力，将这些学科的理论知识融会提高观察、分析、解决问题的能力，将这些学科的理论知识融会贯通贯通, ,启发学生科研实验研究的创新性思维；启发学生科研实验研究的创新性思维；）培养学生对科学工作的严肃态度、严格

16、要求、严密方法、实事求）培养学生对科学工作的严肃态度、严格要求、严密方法、实事求是的作用和团结协作精神；是的作用和团结协作精神；）通过实验课新技术、新方法学习，使学生了解和掌握基础医学机）通过实验课新技术、新方法学习，使学生了解和掌握基础医学机能学科新理论、新技术和新方法的发展方向。能学科新理论、新技术和新方法的发展方向。四、医学机能学实验课程目的四、医学机能学实验课程目的五、机能学实验的内容机能学实验的内容 基础实验（基础实验（3030学时）：学时）：代表各学科一些基本实验方法或经典实验，代表各学科一些基本实验方法或经典实验，强调学科理论和实验教学的整体性；强调学科理论和实验教学的整体性；

17、综合实验（综合实验（5050学时）：学时）：为该课程的核心，注重三理实验相关知识为该课程的核心，注重三理实验相关知识的横向结合，体现了机体系统器官正常功能的横向结合，体现了机体系统器官正常功能- -病理异常病理异常- -药物治疗药物治疗临床医学思维的整体性，临床医学思维的整体性， 设计性实验（设计性实验（2020学时）：学时）：在教师指导下学生实施实验设计，开展在教师指导下学生实施实验设计，开展科研训练，强化知识学习与创新性培养的整合。科研训练，强化知识学习与创新性培养的整合。 六、机能学实验课的要求机能学实验课的要求1)1)仔细阅读实验教程，了解本次实验的目的和要求，仔细阅读实验教程，了解本

18、次实验的目的和要求，充分理解实验原理、操作程序、实验项目和注意事项；充分理解实验原理、操作程序、实验项目和注意事项；2 2）结合实验内容复习有关理论，做到充分理解；）结合实验内容复习有关理论，做到充分理解；3 3）预测该实验各个步骤可能得到的结果，对预期的实）预测该实验各个步骤可能得到的结果，对预期的实验结果能做出合理的解释；验结果能做出合理的解释；4 4）注意和估计实验中可能发生的误差，并制定防止误）注意和估计实验中可能发生的误差，并制定防止误差的措施。差的措施。实验前实验前六、机能学实验课的要求机能学实验课的要求1）实验器材的放置力求整齐、稳妥、有条不紊；）实验器材的放置力求整齐、稳妥、有

19、条不紊； 2）保持实验室安静，不得进行与实验无关的活动；）保持实验室安静，不得进行与实验无关的活动； 3）保护实验动物和标本，使其始终处于良好的机能状态；按照操作）保护实验动物和标本，使其始终处于良好的机能状态；按照操作规程正确使用仪器和手术器械。爱护公物，注意节约实验器材和药品，规程正确使用仪器和手术器械。爱护公物，注意节约实验器材和药品，注意安全，严防触电、火灾、被动物咬伤及中毒事件发生；注意安全，严防触电、火灾、被动物咬伤及中毒事件发生；4）按照实验步骤，严肃认真地循序操作；）按照实验步骤，严肃认真地循序操作；5）仔细、耐心地观察实验中出现的现象，随时客观地记录实验结果，）仔细、耐心地观

20、察实验中出现的现象，随时客观地记录实验结果，及时加上必要的文字注释，不可单凭记忆，以免发生错误和遗漏；及时加上必要的文字注释，不可单凭记忆，以免发生错误和遗漏；6）联系有关理论知识对实验结果进行思考：出现了什么结果？为什）联系有关理论知识对实验结果进行思考：出现了什么结果？为什么？么？ 又何又何理论和实际意义？若出现非预期结果，应分析其原因理论和实际意义？若出现非预期结果，应分析其原因。实验时实验时1）整理实验仪器和用具，关闭仪器、设备的电源开关。）整理实验仪器和用具，关闭仪器、设备的电源开关。 洗净擦干手术器械并安放整齐。清点实验用具，如有损坏洗净擦干手术器械并安放整齐。清点实验用具，如有损

21、坏或缺少应报告老师。借用的器械和物品如数归还。按规定或缺少应报告老师。借用的器械和物品如数归还。按规定妥善处理实验后的动物和标本。妥善处理实验后的动物和标本。2）整理实验纪录，对实验结果进行分析讨论，作出实验结）整理实验纪录，对实验结果进行分析讨论，作出实验结论。论。 3）认真撰写实验报告，按时交指导教师评阅。）认真撰写实验报告，按时交指导教师评阅。 六、机能学实验课的要求机能学实验课的要求实验后实验后七实验结果的观察、记录和处理七实验结果的观察、记录和处理客观：客观：真实，不能掺杂任何臆造；真实，不能掺杂任何臆造；具体：具体：细致准确，定量（血压）；细致准确，定量（血压）；完整：完整：观察记

22、录整个实验过程的全部实验结果，并按照时间、步骤顺序记观察记录整个实验过程的全部实验结果，并按照时间、步骤顺序记录。录。 刺激的种类、强度、时间、药物名称、剂量、给药时间和途径，动物对刺激的种类、强度、时间、药物名称、剂量、给药时间和途径，动物对刺激或药物的反映性质、特征、强度、持续时间、变化过程等。刺激或药物的反映性质、特征、强度、持续时间、变化过程等。 每次刺激或给药前，均要有正常对照，以便与刺激或给药后变化对比，每次刺激或给药前，均要有正常对照，以便与刺激或给药后变化对比，要等前一项实验的结果恢复正常后再进行下一项实验。要等前一项实验的结果恢复正常后再进行下一项实验。 实验纪录的结果必须进

23、行整理和分析，已明确实验结果的可靠性，分析实验纪录的结果必须进行整理和分析，已明确实验结果的可靠性，分析其产生的原因和机制，得出正确的结论。其产生的原因和机制，得出正确的结论。 统计学处理。常用于表达实验结果的图形有直方图和坐标图。统计学处理。常用于表达实验结果的图形有直方图和坐标图。实验记录实验记录 直方图适用于比较在不同情况下所收集到的一系列不连续的直方图适用于比较在不同情况下所收集到的一系列不连续的或性质不同的数据。例如，从健康青年受试者在安静和进行不同或性质不同的数据。例如，从健康青年受试者在安静和进行不同强度运动时测量的能量代谢率，或从不同种类的动物体上收集到强度运动时测量的能量代谢

24、率，或从不同种类的动物体上收集到安静状态下的血压、心率、呼吸频率等数据。安静状态下的血压、心率、呼吸频率等数据。 直方图也可用与组间某变量的比较。但各组的直方图应能被直方图也可用与组间某变量的比较。但各组的直方图应能被区分开来。绘制直方图时，各组直方图的宽度应相同，长度表示区分开来。绘制直方图时，各组直方图的宽度应相同，长度表示该组数据的均数，其标准差或标准误的表示方法是在直方图的顶该组数据的均数，其标准差或标准误的表示方法是在直方图的顶端画一适当长度的垂直线，并在线的两端划一水平短线。端画一适当长度的垂直线，并在线的两端划一水平短线。何谓直方图？其作用如何？何谓直方图？其作用如何？ 当两个相

25、关联的变量呈连续变化时，可采用绘制坐标图。例如，当两个相关联的变量呈连续变化时，可采用绘制坐标图。例如，在刺激或药物作用下血压的变化。绘制坐标图时，一般以横坐标表示在刺激或药物作用下血压的变化。绘制坐标图时，一般以横坐标表示的变量是不受实验因素影响的变化（如时间）；纵坐标表示的变量是的变量是不受实验因素影响的变化（如时间）；纵坐标表示的变量是实验因素（如刺激、药物等）引起的变化。可分别将对照组和实验组实验因素（如刺激、药物等）引起的变化。可分别将对照组和实验组变量的各数据点连接起来绘制成曲线，以表示各组数据变化的过程或变量的各数据点连接起来绘制成曲线，以表示各组数据变化的过程或趋势。趋势。 曲

26、线中个数据点的数值是样本的变量在该点的均数，其标准差或曲线中个数据点的数值是样本的变量在该点的均数，其标准差或标准误的表示方法同上。通常将对照组和实验组相同指标的数据变化标准误的表示方法同上。通常将对照组和实验组相同指标的数据变化曲线绘制在同一坐标图上，以便组间比较，但需将各组的曲线加以区曲线绘制在同一坐标图上，以便组间比较，但需将各组的曲线加以区分，以便识别。坐标图的纵横两轴应有标目，并注明标目的单位。绘分，以便识别。坐标图的纵横两轴应有标目，并注明标目的单位。绘图完成后，必须注明图号、图注，图注应简明扼要图完成后，必须注明图号、图注，图注应简明扼要。怎样绘制坐标图？其作用如何？怎样绘制坐标

27、图？其作用如何？ 实验的总结，也是实验课的一项基本训练。通过实验的总结，也是实验课的一项基本训练。通过写实验报告，可以熟悉撰写科学论文的基本格式，学写实验报告，可以熟悉撰写科学论文的基本格式，学会绘制图表的方法，应用学过的有关理论知识或查阅会绘制图表的方法，应用学过的有关理论知识或查阅有关文献资料，对实验结果进行分析和解释，有关文献资料，对实验结果进行分析和解释， 做出实做出实验结论。从而提高学生应用知识、独立思考、分析和验结论。从而提高学生应用知识、独立思考、分析和解决问题的能力以及书写能力。因此，学生应以科学解决问题的能力以及书写能力。因此，学生应以科学的态度，独立完成实验报告，不应抄袭书

28、。文字简练、的态度，独立完成实验报告，不应抄袭书。文字简练、通顺、书写清楚、整洁通顺、书写清楚、整洁。八、实验报告书写要求八、实验报告书写要求八、实验报告书写要求实验报告书写要求实验题目：实验题目：实验目的：实验目的：对象与对象与方法方法： 方法和步骤简写。如仪器方法有改变，简要说明。方法和步骤简写。如仪器方法有改变，简要说明。实验结果：实验结果： 实验中最重要的部分。应将实验中观察和记录到的现象忠实、正确、实验中最重要的部分。应将实验中观察和记录到的现象忠实、正确、详细地记述。如有曲线纪录，应进行整理，合理剪贴，并附以图注和必要的文字说详细地记述。如有曲线纪录，应进行整理，合理剪贴，并附以图

29、注和必要的文字说明。若原始曲线图明。若原始曲线图1份，可复印。有些实验的结果数据，可绘制图表表达。份，可复印。有些实验的结果数据，可绘制图表表达。讨论讨论：根据已知理论知识对结果进行解释分析。分析推理要有根据，符合逻辑；还根据已知理论知识对结果进行解释分析。分析推理要有根据，符合逻辑；还要指出实验结果的理论或实际意义；如出现非预期结果，分析可能原因。要指出实验结果的理论或实际意义；如出现非预期结果，分析可能原因。结论：结论：从实验结果和讨论中归纳出一般的、概括性的判断，即本次实验所验证的概从实验结果和讨论中归纳出一般的、概括性的判断，即本次实验所验证的概念或理论的简明总结。念或理论的简明总结。一般格式与注意问题一般格式与注意问题九、实验室守则九、实验室守则1.穿隔离衣，穿隔离衣， 按时进入实验室，特殊情况需请假；按时进入实验室，特殊情况需请假；2.保持实验室安静、整洁、认真听讲与观看示教；保持实验室安静、整洁、认真听讲与观看示教；3.实验时严肃认真的工作，不得进行与实验无关的活动；实验时严肃认真的工作，不得进行与实验无关的活动；4.各组实验仪器和器材由各组使用，不得组间调换。如仪器出现故障，及时各组实验仪器和器材由各组使用，不得组间调