“人体解剖生理学”实验教学创新研究
作者: 李晨睿 孙瑜隆 张光伟[摘 要] 人体解剖生理学是一门重要的实验性学科,离开实验,人体解剖生理学学科就失去了其生命力。“人体解剖生理学”实验教学创新研究是以西北工业大学生命科学学院和西安医学院基础医学部为依托,在构建自主实验平台的基础上,结合学院“人体解剖生理学”实验教学新需求而进行课程建设与实践的成果。以学以致用为要求,将新工科背景下“人体解剖生理学”实验所要求的实践性、应用性与学科建设进行有机结合。同时,通过激发学生的探索欲,起到启发学生思维与提高创新能力的作用。
[关键词] 人体解剖生理学;新工科;主观能动性
[基金项目] 2022年度西北工业大学学科专业培育课程建设项目(22GH010617)
[作者简介] 李晨睿(1982—),女,陕西汉中人,博士,西北工业大学生命科学学院副教授,硕士生导师,主要从事骨质疏松发生机制及药物防护研究。
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324(2023)14-0077-04 [收稿日期] 2022-06-15
一、创新问题的提出
人体解剖生理学是一门涉及生理学、免疫学等基础医学,也涉及内科学、外科学等临床医学的重要学科[1]。根据教学实践,生命科学学院的学生在学习“人体解剖生理学”课程时往往会面临任务重、难以理解等众多挑战,导致对该门学科的掌握不够扎实。实际上,从人体解剖生理学发展的历程来看,其中的知识往往来自历史实践。只有对“人体解剖生理学”实验进行实践性学习,学生才能真正掌握该门课的基本知识和规律,并在这些规律的基础上,提升自主分析的能力。长此以往,才能促进学生形成勤于实践、勇于创新的思维,为今后从事创新型的工作奠定坚实的基础。因此,实验教学在整个“人体解剖生理学”教学中占有重要地位。实验教学的目的是为药学专业的人才培养目标服务,它可以为学生后续的专业学习提供必要的知识储备与支持。
(一)存在“教”与“学”的矛盾
大多数“人体解剖生理学”实验教学固守“以验证理论课堂教学为中心,以教师讲授为主体”的教学模式,在教学内容、师生沟通内容及学生对教学效果掌握等方面存在一定的问题。在这种教学模式下,普遍存在由于学生的学习积极性不高而造成的教师对学生的学习态度不满,从而造成“以学生为中心”的教学理念难以贯彻[2]。就学生而言,在学习“人体解剖生理学”时,往往会存在学习的主观能动性不足、对知识学习的效率低和掌握的程度不足等一系列问题。此外,由于很多教师往往还是秉承“以教师为中心”的教学理念,而对“以学生为中心”的教学理念有所忽视,所以教师与学生之间的关系亟待改善。鉴于上述情况,当前的教学模式亟待进行全面改革,“教”与“学”之间的矛盾必须从根源上进行调解,这样才能确保师生关系得以改善,并且促进学生全面发展。
(二)教学内容单一
“人体解剖生理学”实验教学是“人体解剖生理学”课程教学的关键环节。在目前的教学模式中,教师选择的教学实验大多为传统的验证性实验,如学生在实验课上“按处方配药”。单调重复的实验限制了学生自我思考的能力,这样极易使学生对实验感到困乏,从而失去学习兴趣。从当前的“人体解剖生理学”实验课的教学方法来看,该门课的教学内容主要是学生在实验室重复教材中记录的实验步骤,简单的重复步骤难以调动学生的积极性,学生在教学过程中也很难主动思考,往往只是被动地接受教师所教授的实验步骤[3]。传统的教学方法单调枯燥,学生虽然经历了实验,但是往往不会去思考实验的构成原理。即使在实验课程中掌握了基本理论,也缺少了对理论形成过程的理解,以及对后续实验创新和设计能力的培养。
(三)硬件设施与教学发展不匹配
现阶段,落后的实验设备和日益更新的解剖学之间的矛盾严重限制了实验教学课程的教学效果。现如今生命科学领域的发展可谓日新月异,知识的迭代更新速度空前,如果在实验教学的过程中,对于最基本的实验设备都难以保证,那么将影响实践教学质量,长此以往还会导致学生掌握知识的滞后和实践操作能力的不足,这将不可避免地制约我校生命科学研究水平的不断发展。
二、创新的必要性
(一)可以调动学生的主观能动性
在传统教学中,学生往往处于被动地位,盲目地按照教师的安排去学习,长此以往就会有依赖性,不会主动获取知识。在实验教学的改革与创新中,教师作为课堂的主体,会根据学生的特点积极调整教学内容,使学生在学习中更有效地获取知识。如果这种良性循环持续下去,学生将掌握越来越多的知识[3]。人体解剖生理学知识既杂乱又有难度,许多学生在接触这门学科时会经历一个漫长的适应期。如果学生在适应期未受到良好的引导,他们很容易对这门学科的学习失去信心。当学生处于主导地位时,教师的作用是适当地引导和答疑解惑,从而使得学生学习的主观能动性得到最大程度的发挥,学生也可以通过自主学习解决问题、理解知识和应用知识。
(二)提升学生实践动手能力和抽象理解能力
经过长期的教学实践,发现理论知识与实验过程的紧密结合可以促进学生对理论知识的记忆和理解,提高学生的实践能力。通过调查发现,许多学生毕业后面临的最大挑战是他们在工作中实践能力无法很快提高。原因是提高实践能力需要一个漫长的过程,这导致许多学生对学好人体解剖生理学专业不太有信心。“人体解剖生理学”实验教学的改革与创新应以培养学生的实践能力为重点,建立有效的渠道,为学生实践能力的提高提供支持,而实践能力的提高在教学过程中仅限于实验环节。
三、创新的实施
以问题为导向的核心是以学生为中心的教学模式,通过学生小组合作学习的方式进行以问题为基础的分析、讨论与解决。该教学模式提出将学习置于有意义的实际问题情境之中,教师是组织者和指导者,学生通过小组合作学习来解决教师所设计的问题,并在解决问题的过程中培养端正的学习态度和提高自主学习能力。同传统教学模式相比,以学生为中心的教学模式是对当前社会人才培养需要的更优解,并且能够更好地体现出高等教育的本质。这种教学模式要求教师根据实际情况精心设计并提出问题。教师是教学的组织者和引导者——组织学生的合作学习,引导学生分析讨论,及时纠正学生的错误并给予指导和帮助,在学生解决问题后给予客观公正的评价。在问题导向教学模式中,要坚持以学生为中心,把学生作为学习活动的主体。学生以小组为单位,进行主动学习和合作学习,在学习过程中积极主动地发现问题并解决问题,从而达到建构新知识与掌握新技能的目的。
(一)创新的主要特点
1.教师针对教学过程中可能出现的问题,进行以问题为导向的教学设计,并且在教学过程中鼓励学生通过自主学习来分析和解决问题,最终使学生可以对问题有全方位的掌握。显而易见,这些问题贯穿学生学习活动的全过程。在教学过程中,教师可以通过情境式提问,提供相关的学习材料,给予适当的指导,激发学生的思维,鼓励学生通过学习解决问题,问题的分析和解决均需要学生独立完成,当学生遇到瓶颈时,教师要给予适当的指导和帮助。
2.在教学的过程中,必须以学生为中心,强调对学生自主学习能力的培养。坚持以学生为中心,就是要坚持学生是学习活动的主体。在教学过程中,要保证每个学生都能够进行独立思考,都能面对问题进行独立分析,在学习的过程中可以对各方资源进行整合,最终针对问题提出解决方案。在这个教学过程中,教师通过设计恰当的问题,可以激发学生的学习兴趣,努力培养学生的自主学习能力,让学生在解决问题的过程中掌握正确高效的学习方法。
3.在教师的指导下开展小组学习活动。在传统的教学模式中,教师是教学活动的主体,是教学活动的引导者和组织者。当学生在解决问题的过程中出现错误、实验操作无法实施及解决方案表述不完整时,教师应给予指导并帮助学生进行深入思考。当学生提问时,教师不能直接给出问题的答案。在新的教学模式中,学生才是学习活动的主体。教师的问题往往是开放性的问题,不存在固定的答案,但学生通过独立思考得到答案也较为困难。因此,教师会组织学生以学习小组的形式进行问题的探讨,通过小组学习的方式进行良好的沟通,从而找到解决问题的方案,最后达到解决问题的目的。
(二)创新的模式
问题导向教学模式有显著的特点。在该教学模式之前,教师应当遵循一定的设计原则来做好课程的设计工作,以充分发挥其优势,激发学生的学习积极性,引导学生开展小组合作学习,最终解决问题,提高教学质量。“人体解剖生理学”实验教学中的问题导向教学模式与传统的教学模式有很大不同。该模式是通过现实世界中的实际问题,在教师的组织和引导下,激发学生积极学习和小组合作,掌握解决问题的相关知识和技能。根据前一节所述教学模式的设计原则,笔者提出的问题导向教学模式分为三个部分:教学准备、教学实施和教学评价。教师在实施基于问题的教学模式之前,应制定教学目标,分析学生学习情况,根据教学内容设计问题开展教学活动。
1.教学准备。(1)制定教学目标。教学目标的制定是教学模式设计的关键环节。教学目标应符合国家法律、法规和教育政策。教学目标应根据《人体解剖生理学课程标准大纲》(实验教学大纲)制定,密切关注学科发展,充分考虑学生的学习情况,以问题为导向。在解决问题的过程中,使学生掌握相关知识和技能,培养其创新思维、团队意识和实践能力,以满足社会对创新应用型人才的需求。(2)学情分析。问题导向教学模式坚持以学生为中心,学生是学习活动的主体。教师需要激发学生的学习兴趣,引导学生积极学习。教师在“人体解剖学与生理学”实验教学中实施问题导向教学模式之前,应深入分析学生的相关知识储备、自身特点、学习态度、学习兴趣和学习习惯,掌握详细的学习信息。根据学生的学习情况设计教学内容,把握问题,激发学生的学习兴趣,使学生能够讨论并解决问题,提高教学效果。
2.教学实施。“人体解剖生理学”实验教学在完成前期准备工作后,开始进入问题导向教学模式的实施阶段。(1)设计问题。设计是实施问题导向教学模式的重要环节。根据先前制定的“人体解剖学生理学”实验教学目标,结合学生学习情况的分析,确定教学内容,并根据教学内容设计问题。设计问题可以通过图书馆与互联网结合来发现,也可以根据现实生活中遇到的实际问题进行设计。问题的设计应把握难易程度,不应过于简单,但也不能太难,难题会导致学生产生挫败感,影响他们的学习积极性;简单的问题会让学生觉得很容易解决,从而不再认真讨论和学习。教师在设计问题时,所设计的问题应该贴近学生的实际生活,没有固定的答案,这样很容易激发学生的学习兴趣,便于讨论,可提高教学效果。(2)小组学习。以问题为导向的教学模式组织和引导“人体解剖生理学”实验教学,教师是教学活动的组织者和引导者,在设计和提问之后,教师主要起到组织和引导的作用。教学模式以学生为中心,强调教师引导学生自主学习,学生在面对问题时需要自己解决问题。组织学生开展小组学习,小组合作学习和讨论贯穿教学活动的全过程,是问题导向教学模式的一个重要特征。在“人体解剖学与生理学”实验教学过程中,教师不采用传统的教学方法,而是组织和引导学生进行分组学习,积极合作,确保每个学生都全程参与学习,注重培养学生的团队意识。这种教学模式所提出的问题在一定程度上是复杂的、全面的,没有单一的答案,学生依靠个人的努力独立解决问题将变得困难,这样可以提升学生在规定时间内通过小组合作学习解决问题和完成学习任务的能力。(3)解决和反思问题。在问题导向教学模式下,“人体解剖学与生理学”实验教学活动坚持以学生为中心。教师提问后,组织和引导学生开展小组合作学习、主动学习。在小组学习中,学生团结协作,分析问题,收集相关资料和数据,整理知识,充分进行交流讨论,得出问题的最佳解决方案。在这个过程中,学生在面对新知识时会遇到一些问题,以及在小组讨论期间,会有一些难以在小组内解决的分歧,教师可以给予指导和帮助,消除学生的困惑和疑虑,引导学生创新,培养良好的学习习惯,朝着正确的方向前进,最终解决问题。
3.教学评价。教学评价在实践教学中发挥着“指挥棒”的作用。将评价标准向被评价人公布,对被评价人起到引领的作用,并对其下一步教学或学习起到导向作用;在“人体解剖学与生理学”实验教学的问题导向教学模式中,教师应坚持以学生为中心的原则,在教学活动结束后组织学生开展学生评价活动,提高教学质量。学生评价反映了学生在学习中的主导地位,鼓励学生参与教学管理,培养学生的质量意识,激发学生的学习积极性。学生教学评价的内容包括:教师的教学态度、教学技能、教学方法、教学效果等。教师的学习评价是以教师为主体,对学生的学习情况进行评价。教师评价的目的是掌握学生的学习状况,促进学风建设,提高教学质量。教师评价包括学生的学习状况、学习态度、学习质量等。通过对教学评价结果的分析,可以根据问题教学模式和传统教学模式的特点总结教学经验。同时,评价结果对提高教学活动和教学质量具有重要意义。通过评价和反馈,学生可以及时了解自己的学习状况,帮助他们改进学习方法,提高学习效率。