药物对兔钻孔作用设计性实验教学实践

药物对兔钻孔作用设计性实验教学实践

设计实验的作用是培养学生的素质和技能。但对普通高等医学院校来讲,如何开设设计性实验是困扰教学的难题。一是医学生人数众多(1800-2000人/年),设计题目种类繁多;二是实验资源及教师等有限,这都使设计性实验难以全面实施。但同时也认识到,由于知识面、教学时间、培养目标等因素的影响,本科生的设计性实验跟研究生的毕业论文设计及实施存在很大差异,因此,其应具有不同于研究生论文设计的特有内涵。循序渐进的设计性实验教学(即变验证为设计性实验到教师命题设计实验到学生自命题设计实验)由于其可操作性强,尊重学生个性,成为普通高等医学院校设计性实验教学模式的研究热点。变验证为设计类实验是将原来的验证性实验隐藏某些条件,让学生根据给定的已知实验条件,自己设计实验方案并实施。此类实验是设计性实验的基础阶段,如何高效开展直接影响着整个设计性实验的教学质量。但作为一种新鲜事物,需要进一步研究与探索。1独立实践为主的学生自主实践为主实验的教学模式是以讲授、讨论、实践结合的方式进行,以教师指导下的学生独立实践为主。教学过程为:讲授医学科学研究的基本知识,给定条件设计实验,开题,讨论设计方案,总结设计方案,实验操作,处理实验数据和撰写论文。1.1文学创作整理集中讲授科研基本知识,主要介绍资料收集途径、选题、科研实验设计、研究实施、结果整理及分析、成果(撰写论文)。在此基础上,给出拟定好的开题报告格式及填写注意,布置作业(查阅文献、写出开题报告),为后期的论文写作及设计性实验的高效实施打下基础。1.2未知药物实验①实验目的:设计实验辨别四个未知药物A、B、C、D(包括1%阿托品、1%去氧肾上腺素、1%匹罗卡品、0.5%毒扁豆碱,但不知A、B、C、D分别各代表哪个药物)。②实验动物:家兔,体重2-3kg。③实验仪器与药品:测瞳尺,手电筒,家兔固定器,注射器,烧杯;未知药物A、未知药物B、未知药物C、未知药物D、2%盐酸普鲁卡因溶液。④实验步骤:学生自行设计实验,按照开题报告的格式写出实验方案(方案内容主要包括实验设计的目的和意义、实验对象、实验器材及试剂、实验方法和步骤、观察指标、预期结果、数据的收集及处理方法、参考文献等)并实施。1.3药物鉴别方案设计学习四种药物对眼睛的作用及机制后,首先根据对瞳孔的影响将四种药物分为两类:括瞳药和缩瞳药,再根据其他区别点进一步进行鉴别,如通过普鲁卡因封闭动眼神经、瞳孔对光反射或排除法等,分两步将四种药物辨别清楚。同学们最终形成的实验方案大致分为以下几种。方案一:第一步,直接将四种药物滴入实验动物的眼睛,观察瞳孔大小的改变,使瞳孔扩大的是M-受体阻断剂和α-受体激动剂,而使瞳孔缩小的药物是M-受体激动剂和胆碱酯酶抑制剂。第二步,再根据其作用机制,分别鉴别扩瞳药和缩瞳药中的两个药物,扩瞳药的鉴别可利用瞳孔对光反射原理,瞳孔缩小者是α-受体激动剂,而无变化者为M-受体阻断剂;缩瞳药的鉴别可借助普鲁卡因封闭动眼神经,此时瞳孔缩小者为M-受体激动剂,而无变化者为胆碱酯酶抑制剂。方案二:第一步,将两只家兔的四只眼睛全部以普鲁卡因封闭,然后滴加四种药物,通过瞳孔大小的改变加以判断,瞳孔扩大者是α-受体激动剂,瞳孔缩小者为M-受体激动剂,瞳孔无变化者为M-受体阻断剂和胆碱酯酶抑制剂;第二步,另取家兔,将两药分别滴入不同的眼睛内,根据瞳孔大小的不同即可辨别两者药物,扩大者为M-受体阻断剂,缩小者为胆碱酯酶抑制剂。方案三:第一步,同方案一,此时已鉴别出扩瞳药和缩瞳药。第二步,另取两只家兔,对四只眼睛全部进行封闭,再滴加药物观察瞳孔大小的改变。在扩瞳药中,此时瞳孔无变化者为M-受体阻断剂,扩大者为α-受体激动剂;而在缩瞳药中瞳孔无变化者为胆碱酯酶抑制剂,而瞳孔缩小者为M-受体激动剂。方案四:此方案第一步同方案二。第二步,采用排除法,因经第一步的鉴别后,对瞳孔无影响的两个药物是M-受体阻断剂和胆碱酯酶抑制剂,而此两个药物对瞳孔的影响是不同的,取任一药物滴入兔眼即可,扩大者为M-受体阻断剂,另一药则为胆碱酯酶抑制剂,反之亦然。此方案是方案二的简化。从设计过程可见,本属于简单的验证性实验,但经过探索过程的设计,从根本上改变了千人一面的传统教学模式,使教学内容更加丰富。实验目的虽明确且唯一的,但由于学生的知识能力不尽相同,对同一个实验目的的认识思维亦不相同,他们往往通过不同的途径和方法达到实验目的。这使学生的独立思维、个性得到充分尊重,有利于创新人才的培养。1.4设计和辩论阶段学生将实验方案制成PowerPoint幻灯片,在指导教师和同学们的共同参与下,由设计者报告设计方案并答辩提出的问题。此过程对学生的报告版面设计、表达能力和应变能力等都是一个很好的锻炼。1.5实验组及对照组组开题报告后,学生根据提出问题对设计方案进一步修改完善,然后开始实验。学生通过抽签确定实验组或对照组。若有多组学生进行同一实验,指导教师应统一计划安排。1.6数据收集和分类根据预先拟定的原始记录格式进行记录,包括文字、数据、表格、图形、照片等。最后对原始数据整理成表,进行数据处理和统计学显著性检验。1.7论文中的事件严格按论文格式书写。特别强调结果的合理表达形式及讨论的质量。1.8工程实验评估为保证设计性实验的教学效果,加强了对学习过程的考核。考核标准见表1。2教育效果和经验2.1教育效果通过对2008级临床本科生142人进行问卷调查可见,在设计性实验学习过程中,学生综合素质得到很大提高。结果见表2。2.2设计性实验的教学程序要求学生在实验中接变验证为设计类实验极大丰富了教学内容,提高了学生的素质和能力,但在教学过程中有许多问题需要进一步探讨。实验准备阶段:①科学选择实验题目。在实施设计性实验教学时,选定一个难易适中的题目关系到设计性实验教学的成败。因此,在实验难度设置上,既要体现一定的思维深度和广度,又要使学生在思维上能“跳一跳,摘得到”,更体现一定的实践性和可操作性。另外,实验题目还应具有一定的探索性,迫使学生必须查阅一些相关资料,学习一些新知识,并依靠自学获得的知识解决实验中的问题。②合理安排教学程序。在设计性实验进行前,学生应具备基本理论知识和实验操作技能,如实验动物特点与选择、实验仪器操作、实验试剂种类与配制方法等基本实验知识。同时进行了基本技能的规范训练(如动物的捉拿、给药,血管的分离、插管等操作)。在此基础上,由易到难循序渐进开展设计性实验。③尽早公布实验计划。指导教师要尽早公布实验计划、具体要求和组织形式,使学生有充足的时间准备。为保证学生查阅资料的时间和设计方案的质量,最好是将设计性实验穿插在其他实验中,而不是放到整个实验课的最后安排(本设计性实验的教学计划是提前2周布置任务,学生利用业余时间在2周时间内完成方案设计,第3周开题并进一步完善设计方案,第4周进行实验)。实验实施阶段:加强实验指导和管理。教师应加强设计性实验的全程指导和管理,包括实验方案的讨论和批改、实验过程中的启发和答疑、实验的总结。既要放手让学生大胆去做,也要加强督查检查,避免出现脱离理论指导、低水平低效率的蛮干和少数学生的放任自流。实验考核阶段:建立形成性评价体系。设计性实验的评价遵循全过程评价,自开题、设计、实验实施到论文形成等多环节。重点应放在设计思路、可行性以及综合应