淺談動物生理學綜合設(shè)計性實驗的創(chuàng)新

淺談動物生理學綜合設(shè)計性實驗的創(chuàng)新實踐010102020303一、綜合設(shè)計性實驗是創(chuàng)新素質(zhì)培養(yǎng)的有效途徑三、綜合設(shè)計性實驗的關(guān)鍵目錄二、綜合設(shè)計性實驗的實施摘要：動物生理學是一門實驗性學科，開展適合的綜合設(shè)計性實驗，是培養(yǎng)學生素質(zhì)和創(chuàng)新能力的有效途徑。本文以“糖尿病病理模型的建立”為例，介紹了動物生理學綜合設(shè)計性實驗的創(chuàng)新實踐。關(guān)鍵詞：動物生理學綜合設(shè)計性實驗創(chuàng)新糖尿病前言動物生理學是生命科學的核心課程之一，同時，動物生理學又是一門實驗性學科，它的科學理論都是通過實驗和觀察而獲得的，國內(nèi)外生理學家、生理教師無不重視生理學實驗。實驗教學相對于理論教學具有直觀性、實踐性、綜合性、設(shè)計性與創(chuàng)新性的特點。綜合設(shè)計性實驗提倡獨立思考，啟發(fā)、激發(fā)學生的發(fā)散思維和創(chuàng)造力，綜合設(shè)計性實驗?zāi)芰κ歉咝＝虒W中學生動手、動腦、創(chuàng)新能力培養(yǎng)的重點內(nèi)容。通過動物生理學綜合設(shè)計性實驗，可以培養(yǎng)學生對所學知識內(nèi)容進行創(chuàng)新、對動手能力進行創(chuàng)新、對實現(xiàn)目的的方法手段進行創(chuàng)新，從而實現(xiàn)學生素質(zhì)教育與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)?！?】一、綜合設(shè)計性實驗是創(chuàng)新素質(zhì)培養(yǎng)的有效途徑據(jù)世界衛(wèi)生組織統(tǒng)計，每年因糖尿病及并發(fā)癥死亡的人數(shù)約占死亡總?cè)藬?shù)的5%，糖尿病與心血管疾病、腫瘤成為當前影響人類生命健康的三大非傳染性疾病。糖尿病的全球發(fā)病率從1985年的3000萬增加到現(xiàn)在的1.7億，到2025年預(yù)計將達到3億多，因此糖尿病的防治是目前醫(yī)藥學研究的熱點和難點【2】。一、綜合設(shè)計性實驗是創(chuàng)新素質(zhì)培養(yǎng)的有效途徑動物生理學課程中，涉及許多糖尿病的發(fā)病機制和臨床治療的基礎(chǔ)知識點，例如，消化系統(tǒng)中糖類物質(zhì)的消化和吸收、內(nèi)分泌系統(tǒng)中胰島素的分泌和血糖的調(diào)節(jié)等，而病理模型的建立又需要動物實驗的常規(guī)觀察、管理和操作技術(shù)。因此，設(shè)立“糖尿病病理模型的建立”這一綜合設(shè)計性實驗，可將動物生理學許多理論知識點與動物實驗技能相結(jié)合，提高學生對動物生理學相關(guān)內(nèi)容的理解、掌握和運用，增強動物實驗的設(shè)計與基本操作能力，是培養(yǎng)學生創(chuàng)新素質(zhì)的有效途徑。二、綜合設(shè)計性實驗的實施通過設(shè)計、實施典型課題的實驗方案，可有效地訓(xùn)練學生思維的邏輯性、科學性、發(fā)散性和廣闊性。同時，在現(xiàn)有實驗室條件和學生的理論水平下，考察學生實驗方案的可行性。因此，綜合設(shè)計性實驗的方案，是學生根據(jù)自己所學的知識和機能，獨立或在教師的啟發(fā)、指導(dǎo)下，所提出的實驗?zāi)康牡慕鉀Q方案。這對學生和教師都有比較高的要求。綜合設(shè)計性實驗要求設(shè)計方法多樣、包含知識點多、操作方便、安全可靠【3】。二、綜合設(shè)計性實驗的實施1實驗?zāi)康?。制造或破壞相?yīng)的結(jié)構(gòu)和器官，模擬糖尿病的發(fā)病機制，以引起臨床高血糖典型癥狀。2實驗方法。(1）查閱資料。以科技文獻的檢索方法，查找相關(guān)研究方法，歸納、總結(jié)最新研究進展。高發(fā)的糖尿病主要有兩類：Ⅰ型糖尿病和Ⅱ型糖尿病。因此，設(shè)計不同類型的糖尿病病理模型增加了實驗的復(fù)雜性和多樣性。二、綜合設(shè)計性實驗的實施二、綜合設(shè)計性實驗的實施（2）設(shè)計實驗方案。以5~7人組成實驗小組，根據(jù)文獻資料分析，設(shè)計不同類型的糖尿病病理模型制備方案：Ⅰ型糖尿病主要以化學藥物方式破壞胰腺β細胞，Ⅱ型糖尿病以高糖、高脂日糧與少運動結(jié)合，造成胰島素抵抗或不敏感。動物實驗設(shè)計主要有3個要素：受試對象、處理因素和檢測指標，兼顧三方面因素的綜合設(shè)計性實驗方案，才具有科學性【4】。二、綜合設(shè)計性實驗的實施（3）實驗方案的確定。在經(jīng)過大量的前期工作后，每位學生獨立撰寫開題報告；接著召開小組討論會。首先由學生闡述實驗設(shè)計方案，并詳述理由；其次，由教師和學生輪流提問，以確定實施細節(jié)，對于不確定的環(huán)節(jié)，設(shè)立試驗以探索；最終，修改得到一個大家都認可的“可行性”方案。（4）預(yù)實驗。在教師的指導(dǎo)下，按照基本確定的“可行性”實驗方法和步驟，進行預(yù)實驗，以獲得動物實驗的初步感性認識和操作經(jīng)驗。同時，學生與教師共同探索不確定的實驗環(huán)節(jié)，最終確定簡捷、可行、科學的實驗方案。（5）正式實驗。在教師的監(jiān)督下，嚴格按照確定的實驗方案進行實驗，觀察和記錄實驗數(shù)據(jù)，以獲得最佳的實驗結(jié)果。如果實驗過程中發(fā)生意外，教師要積極協(xié)助同學緊急處理，以免影響實驗結(jié)果，降低學生實驗的興趣和學習的積極性。二、綜合設(shè)計性實驗的實施3.分析和總結(jié)。實驗后的分析總結(jié)是創(chuàng)新綜合設(shè)計性實驗的升華，學生在整個實驗過程中的探索、學習主動性和創(chuàng)造性、多樣實驗方法的運用，培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神，提高了學生分析問題和解決問題的能力，實現(xiàn)學生創(chuàng)新素質(zhì)的培養(yǎng)。二、綜合設(shè)計性實驗的實施在綜合設(shè)計性實驗教學中，強調(diào)學生的自主性和實際動手操作，研究開發(fā)與臨床疾病相結(jié)合的綜合性、創(chuàng)新性實驗，對于深化實驗教學改革、培養(yǎng)學生廣泛參與實驗和自主學習具有積極的意義，此類實驗的開設(shè)，為動物生理學的教學和實驗改革提供了新思路。1.教師要做好幕后策劃。精心設(shè)計好每個細小的實驗教學環(huán)節(jié)。設(shè)立的綜合設(shè)計性實驗項目，要集中突出綜合性、實用性與可行性；教師提出的實驗項目與實驗要求，沒有現(xiàn)成的實驗步驟和具有方法，完全由學生自己動腦筋、自己設(shè)計、自己操作完成，充分發(fā)揮學生的主觀能動性；對于實驗中遇到的問題，要積極啟發(fā)、引導(dǎo)，支持和促進學生自主思考、互相討論、共同解決問題；在整個實驗過程中，要以科研小組的團隊分工合作、共同探索的形式為主，使學生發(fā)揮個人特長，共同探究解決實驗問題，培養(yǎng)學生獨立思考與團結(jié)協(xié)作的能力，以科學的方法解決實驗中的各種困難。三、綜合設(shè)計性實驗的關(guān)鍵2.處理好“教”與“學”的關(guān)系。綜合設(shè)計性實驗重視把學習設(shè)置到復(fù)雜的、有實際意義的問題中，通過學生自主學習、通過合作解決真實性問題，學習隱含于問題背后的科學知識、團隊協(xié)作和解決問題的思路和方法，旨在創(chuàng)新培養(yǎng)學生獲取知識的能力、自主學習的能力。因此，與基礎(chǔ)性實驗不同，在綜合設(shè)計性實驗中，教師需要發(fā)揮的是指導(dǎo)、輔助作用，指導(dǎo)和監(jiān)督學生查閱資料、設(shè)計實驗方案、監(jiān)督實驗過程，對產(chǎn)生的疑問、出現(xiàn)的各種問題給予熱心輔助，注重以啟發(fā)、引導(dǎo)式培養(yǎng)學生的發(fā)現(xiàn)力、想象力和創(chuàng)造力，鼓勵學生對未知領(lǐng)域進行探索。所以，綜合設(shè)計性實驗的開展給教師提出了更高的要求,必須具有靈活多樣的教學方式，扎實的理論基礎(chǔ)，更多、更新的實驗方法和操作技能。只有這樣才能快速準確地指導(dǎo)學生做好綜合設(shè)計性實驗【4】。三、綜合設(shè)計性實驗的關(guān)鍵3.淡化結(jié)果、注重過程。與基礎(chǔ)實驗不同，綜合設(shè)計性實驗創(chuàng)新能力的培養(yǎng)貫穿始終。學生掌握查閱文獻資料的方法和技巧，綜合設(shè)計性實驗方案的確定，以論文形式的實驗報告的寫作，注重對各組實驗的特點、特色、結(jié)果和研究意義進行探討和評價，真正培養(yǎng)學生科學求真的態(tài)度和能力?！暗Y(jié)果、注重過程”才能在整個教學過程中充分調(diào)動學生的積極性和主動性，達到開展綜合設(shè)計性實驗的最終目的【5】。糖尿病是目前高發(fā)的嚴重影響人們生活質(zhì)量和生命健