构建基础医学本科创新人才培养的教学模式与实践

构建基础医学本科创新人才培养的教学模式与实践（武汉大学基础医学实验教学中心机能学实验室药理学系，2006年4月）一、内容概述2000年以来，基础医学院药理学系认真贯彻执行国家教育部和武汉大学提出的“三创（创造、创新、创业）教育”新理念，以《2003–2007年教育振兴行动计划》和《武汉大学本科教学改革和发展行动计划》为指导思想，通过药理学实践教学改革，转变了传统教学观念（即“重理论，轻实践”、以“验证性实验”为主的教学模式），在本科教学中开辟了“探索性实验和开放实验室”的实验教学模式，取得显著的教学成绩及推广成果。本项目研究中，完成实验设计书657篇，进行开题报告39项，设计项目进入实施过程并参加论文答辩项目23项，以学生为主体撰写教学研究论文28篇。公开发表科研论文3篇，待发表15篇，公开发表教学研究论文12篇，待发表8篇。获得各类教学成果奖14项。学生受益面近千人，覆盖多个专业（临床医学、临床医学中法班、口腔医学、检验医学和预防医学）和层次（五年制和七年制医学生）。通过实践证明，这一教学改革成果极大的激发和调动了学生的主动性和积极性，培养了学生的科学思维、实践动手能力、分析问题和解决问题的能力、论文撰写和表达能力、团队合作精神和组织管理能力，对培养学生的整体综合素质提出了一种有效途径；同时通过教改实践，改变了教师传统的教学观念，对教师教学理念和知识结构提出了更高的要求，使高校本科教学适应未来社会对创新人才的要求；此外，还促进了药理学系实践教学的培养目标、教学模式及实验室管理制度的改革，建立了一整套开放实验室和开展探索性实验的可行性技术路线、技术平台和考评体系，为进一步创建基础医学实践教学改革体制，构建创新性人才培养模式奠定了坚实的基础。已取得的教学成果与奖励有：(1)湖北省高等教育精品课程（2004年）(2)湖北省普通高校省优质课程（2002年）(3)武汉大学优秀教学成果二等奖（2003年）(4)武汉大学本科教学质量优秀奖2项（2004和2005年）(5)武汉大学教学改革研究成果验收合格证2项（2005年）1(6)武汉大学优秀教学论文一等奖1篇和二等奖5篇（2005年），三等奖1篇（2004年）(7)湖北省高等学校大学生优秀科研成果二等奖2项和三等奖1项（2006年）(8)主编出版《药理学实验》教材1部（湖北科技出版社2002第一版，2005年第二版），主编出版《机能学实验》教材1部（科学出版社，2001年）(9)主编出版《抗精神病药物的药理作用与临床应用》CAI音像教学光盘1部（人民卫生出版社，2003年），主编出版《药理学实验》教学光盘1部（武汉大学音像出版社，2001年）(10)公开发表探索性实验本科生科研论文3篇（2004-2005年）(11)公开发表探索性实验教改论文12篇（2000-2005年）(12)汇编学生探索性实验科研论文、教学论文、实验设计和开题报告二部（2003，2005，内部资料）(13)学生问卷调查表二份（2004年口腔医学七年制药理实验教学改革问卷及意见，2006年药理学实验教学改革与实践问卷调查表），探索性实验座谈会发言提纲一份（2006年）二、基本内容(一)目的意义当今社会是一个以创造、创新、创业(“三创”)为特征，知识经济占主导地位的新世纪。作为培养人才、发展科学和服务社会重任的高等学校，无疑要以培养学生的“三创”精神与能力为己任，全面推进素质教育，把培养厚基础、宽口径、高素质、强能力的复合型人才作为现阶段本科人才培养的目标和模式。然而，在教学各项活动中，如何实践培养创新精神、进行综合性素质培育等方面的工作，并无现成模式可循或可供借鉴，故亟待进行探索性研究，以有所突破或进展。在药理学教学过程中，实验教学是实现素质教育和创新人才培养目标的重要教学环节。基础医学院药理学系在认真贯彻执行国家教育部和武汉大学提出的“三创教育”新理念基础上，以《2003–2007年教育振兴行动计划》和《武汉大学本科教学改革和发展行动计划》为指导思想，在本科生实验教学中，积极开展药理学实践教学改革，开放教学实验室，开辟探索性实验，以图构建培养创新性医药人才的新的教学模式。其研究意义在于：①改变传统的“重理论、轻实践”、纯“验证性实验”的教学模式；②提升学生的学习主动性和创造性，培养科学思维，提高动手能力，培养复合型高素质2人才；③促进校（院）教学体制、教学方法和教学制度的全面改革。(二)研究内容与实施方案2000年以来，本课题组积极开展实践教学研究，全面进行药理学实践教学体系、教学内容、教学方法、教材及课件建设等。主持的教学研究项目有：①武汉大学实践教学改革研究项目“药理学实验教学内容与教学方法改革研究(2005年)”；②湖北省教育厅教学研究项目-武汉大学实践教学改革研究项目“开放药理学实验室，培养医药学三创人才(2004-2005年)”；③武汉大学教学研究项目医学教育模式转型及药理学教学适应性改革(2002-2004年)”；④国家卫生部教学研究课题“抗精神病药物的药理作用及临床应用(CAI课件，2002-2003年)”；⑤湖北省教育厅教学研究项目“药理学实验教学改革与实践(2001-2003年)”；⑥湖北省教育厅教学研究项目“药理学实验（教学光盘）的研制(2001-2002年)”；⑦国家教育部“全国高护药理学实践环节培训与考核基本要求(2001年)”。上述教学研究活动为本项目的实施奠定了坚实基础。本项目研究内容包括：1.改革教学模式，开辟探索性实验传统的“重理论、轻实践”、纯“验证性实验”的教学培养模式使学生处于被动学习状态，不利于学生“三创精神”的培养。而开辟设计性和探索性实验，其根本区别在于变被动为主动，它将是培养医学本科生科学思维、创新能力、实践能力及敏锐观察力的重要途径；也是对传统医学实践教育“以验证实验为主”的实验教学方法的重要突破。本课题组在不断改革、实施和总结的基础上，创建了一整套适合本科生综合素质提高的教学培养模式，其具体程序如下：(1)实验设计专题讲座，并提供选题指南介绍选题的重要性；文献检索方法；实验设计的基本要素和基本原则；结合实例介绍实验设计的步骤和内容；根据科技发展和临床实际的需要，向学生提供选题指南。学生可根据自己的能力和兴趣，在文献检索的基础上自由选题。学生选题必须符合以下三点要求：①根据本科生的实际能力、水平以及掌握的基本技能；②结合本学科的专业特点，妥善把握课题的难易度，充分发挥学生的个人兴趣和科学思维，自由选题要有所依据，并具有一定新颖性；③结合本专业实验室或实验教学平台可提供的有关实验条件（包括经费、场地、仪器设备等），以及学生完成实验方案在时间上的可行性。在这一阶段，学生开始进入科学思维状态，领悟进行科学研究的基本要素。(2)基本知识和基本技能的讲座与实践组织学生观看药理学实验教学的录像、多媒体课件和实际操作，帮助学生直观地了3解药理学实验常用的方法，学会正确使用仪器。帮助学生了解药理学实验的基本知识和基本技能，掌握基本的实验技能，了解常用实验动物模型、动物处理方法、药品配制和给药技术等，实验中的注意事项。通过实施验证性实验，提高学生动手能力。(3)指导和审核实验设计学生通过咨询、讨论、查阅文献等方式，确定选题，并按照药理学实验设计的要求，在老师的指导下完成设计。实验设计内容包括：题目、立题依据、研究内容、实验方案与技术路线、创新性与可行性分析、实验进展、预期结果和经费预算等。学生完成选题和实验设计后，交指导老师审阅修改，经审阅批准的项目方可进入开题报告阶段。(4)进行开题报告，遴选实验项目教会学生制作开题报告幻灯。组织老师和学生进行开题报告，对项目进行质疑、评议，找问题，提建议。经指导老师共同审查和商议，依据开题报告的“创新性、科学性和可行性”原则，遴选出进入实施阶段的探索性实验的实施项目和人员。中标课题原则上由3～5名学生组成课题小组。每项中标课题由校院、系提供1000～1500元实验经费。未中标课题的同学则进入常规实验教学。(5)开展预实验在指导老师带领下进入实验准备阶段。在指导老师和教辅人员的协助下，熟悉实验环境及各项管理规章制度；通过预实验，确定受试药物、实验动物、给药剂量、给药方法、测定指标及统计学方法等，以调整实验方案。(6)进行正式试验在老师的指导下，实施预定的实验方案。在“一盘棋”的精神指导下，学生进行分工、合作，相互配合。在实施过程中，确立学生是教学主体的思想，充分尊重学生的个性发展和创新意识，去进行实践、探索和思考。重在独立思考，独立完成。学会发现问题，分析实验中存在的问题，并积极寻找解决方法。完成实验方案，整理数据。(7)指导论文撰写及幻灯制作，组织论文答辩及考核在指导老师帮助下，归纳总结实验结果，撰写规范科研论文，并制作答辩幻灯。组织老师和学生进入论文答辩。通过参加论文答辩，综合了解学生的实施状况和综合能力的提高情况。4探索性实验的基本流程如图所示：探索性实验中，我们注重实验过程，而不绝对强调实验结果。作为一种创新性探索实验，会受到很多不确定因素的影响，往往一次成功率不高，需要经过思考、实践、失败、再思考的多个反复过程。科学结论实际上是从错误中逐渐成长起来的，允许失败、允许反复是探索性实验的一个特征。实验达到了设计方案的预期结果，是成功；实验失败，但能分析找出失败的原因，也是另一种意义上的成功。失败过程本身使学生体会到创新的不易，对科研的艰难有了初步的感性认识；同时，也培养了学生具备对待挫折的正确态度，养成敢于直面困难或挫折的勇气和信心。同时学生也体会到进行科学研究的兴趣，在实践中带来的乐趣和成功的喜悦。2.加强实验室管理，开放教学实验室探索性实验的一个必要条件就是开放实验室。开放实验室，就是给学生提供一个良好的实验环境和场地。一是时间上的开放，学生可根据自己的实验方案到实验室预约登记，自主选择时间。二是空间上的开放，开放实验室给学生提供了独立活动空间，学生根据自己设计的实验方案进行实验，在实践过程中，学生可根据课题实施情况做阶段性调整或修改实验方案，挖掘自身潜力，施展自己的创造才能。三是仪器设备的开放，实验室所有仪器、设备都可供学生选用，但对大型精密仪器设备的使用要预约登记，必要5时需要在教辅人员指导下，进行标准操作规程的训练。所有使用都是无偿的。开放实验室不仅在时间、空间和仪器使用上是开放的，而且在教学方法和实验内容等方面也是开放的。开放实验室，学生是实验教学的主体，进入实验室后，学生根据自己学过的知识和实验设计的要求去选择和使用仪器设备，熟悉和掌握实验方法，准备和确定完成实验方案的各项条件等。这就是一个思考、领悟、认知的过程，使学生能在教学实践中得到锻炼和提高。开放实验室不是对学生放任不管，而是以制定出完善的实验室管理制度作为保证，如登记预约制度；安全、清洁卫生管理制度；低值易耗品的借用制度；实验动物领用制度；常规药品和剧毒药品的保管及领用制度；仪器设备标准操作规程及管理；动物尸体处理、污物处理及其他管理制度等。为此，我们制定了实验室管理规章制度和实验标准操作规程155项。3.加强教材和课件建设2000年以来，开展药理学实验教学改革的同时，首先加强药理学实验教学的教材和课件建设，在减少验证性实验，加强综合性实验和开设设计性、综合性实验的同时，主编了《机能实验学》（2001年，科学出版社）和《药理学实验》（2002年，湖北科学技术出版社）。同时配合实验教材，积极与人民卫生出版社、武汉大学音像出版社合作，制作药理学实验教学多媒体课件，其中有：卫生部医学CAI课件《抗精神病药物的药理作用及临床应用》和多媒体教学光盘《药理学实验》。2005年为进一步加强探索性实验推广与实施，2005年进行了药理学实验教材的修订和再版工作，以设计性和探索性实验为主线，在原《药理学实验》教材内容的基础上，补充与探索性实验开展相关的理论知识和技能，编写了新版《药理学实验》教材。目前该教材已面向全国发行，并取得良好的反响。4.制定完善的考评标准，注重学生综合能力的提高教学考核和评估是教学信息反馈的重要手段。为全面考核新培养模式下学生综合能力的提高程度。在开展