命题设计性实验方案制订及实验要求

第十六章　命题设计性实验方案制订及实验要求

命题设计性实验教学，是机能学科实验教学改革的主要内容之一。命题设计性实验，即拟定好实验题目，明确研究目的，要求学生按照教师给出的实验基本要求、实验目的、实验材料及实验器材的基础上自己设计、拟定实验方案，运用已学到的知识，在教师的指导下去发现和解决问题，最大限度发挥学生学习的主动性，达到培养学生创新思维与实践能力的目的。

一、开展命题设计性实验的目的

（1）通过开展命题设计性实验教学，让学生掌握科研设计的要素和原则。

（2）通过开展命题设计性实验教学，让学生初步掌握科学研究的基本思路和常用方法。

（3）培养学生的创新思维。

（4）培养学生的分析和解决问题的能力、动手操作能力以及表达能力等综合素质。

（5）培养学生团结合作精神和严谨的科研工作态度。

二、命题设计性实验的基本要素和原则

实验设计是完成命题设计性实验中非常关键的一环。在医学科研工作中，无论实验室研究还是临床疗效观察，都应根据实验目的和条件，根据统计学要求，认真制订研究计划。一个周密而完善的实验计划，能合理地利用有限的资源，安排各种实验因素，严格地控制实验误差，从而减少实验所需人力、物力和时间，得到可靠的实验结果。反之，如果实验设计存在缺陷，就可能造成不应有的浪费。总之，实验设计是实验过程的依据，是实验数据处理的前体，也是提高科研成果质量的一个重要保证。而科学实验设计的核心是准确把握统计研究设计的基本要素和原则（见第十八章相关内容）。

三、命题设计性实验实施流程（制订与筛选）

1.定题

在教师给定的大的题目方向的基础上，学生根据自己的意愿，以小组为单位，选择感兴趣的题目。然后通过查阅相关参考文献，了解该研究领域的研究背景，了解该领域研究者已经研究了什么，正在研究什么，将来会研究什么，从中获取解决问题的思路和有效方法。学生经过本组同学的共同讨论，同组组员相互协调之后，最后确定拟研究解决的问题，根据实验室现有的实验条件，确定本组的设计性实验题目。大力提倡学生自己寻找实验研究方向，独立确定实验题目。

2.查阅文献，实验方案设计

学生根据本组的实验目的和要求，通过查阅相关参考文献，选择科学、合理、可行、具有说服力的实验方法和手段，并书写实验设计方案。实验方案的书写要求同组的每一位学生都要积极参与讨论、参与设计。

实验设计方案应包括如下几个内容。

（1）立题依据：即实验依据，阐述该领域的研究背景，阐述研究本实验的目的、创新性以及有何科学意义，与前辈的研究方法相比，有何改进和优越性。

（2）实验目的：通过你的实验能回答什么问题，有何实际意义。

（3）实验对象：需选择对处理因素敏感、经济可行、容易获得、种类接近人类而廉价的动物。

（4）实验分组：注意对照原则。

（5）实验药品和器材：列举本实验中所需的药品、材料以及所需的关键仪器。

（6）观测指标。

（7）实验操作技术与方法：要求简洁地写出本实验所采用的技术、方法，包括药品配置方法和重要仪器的调试方法。

（8）实验同组人员分工。

（9）预期实验结果。

（10）主要的实验注意事项。

（11）主要的参考文献。

3.审核实验方案

学生的实验初步方案制订完成后，将实验初步设计方案交给指导老师审阅，然后指导老师组织该班同学一起，开展实验方案答辩。答辩过程按组次进行，每组派一名同学在讲台上简要介绍本组的初步实验方案，同组的其他同学再给予补充，接着本组同学回答其他同学及老师的提问，最后由指导老师作出全面评价，并提出修改建议。学生经过答辩后，再次修改自己的实验设计方案，使设计更加科学、合理、可行。

4.实验操作

学生进入实验室进行实验前，首先要对所有的学生进行仪器操作的培训（主要是课堂上没有接触过的仪器，如分光光度计、旋转蒸发仪、电子天平、离心机等），一定要要求学生完全掌握了仪器的用法后才能开始实验，否则很容易损坏仪器，在以往的实验中多次发生学生仪器使用不当、损坏仪器的事件，所以实验前的培训及严格仪器管理制度非常必要。

学生掌握了相关仪器的使用方法后，各小组按照实验方案开始实验。在实验的各环节中学生都会有很多的问题，指导老师尽量不做直接回答，引导学生通过多种方式，如进一步查阅资料、阅读相关书籍等寻找问题出现的原因，自己找到问题的答案。使学生体会到科学探索的艰辛，培养学生不怕失败、勇于探索的创新精神。

5.撰写论文

学生完成实验过程，获得实验结果后，整理原始数据，绘制图表，分析实验结果，讨论影响实验的关键因素，按照科研论文的要求和格式书写完整的课程论文。对于实验失败的小组，在没有时间继续实验的情况下，要求学生深入分析失败的原因，并为下次实验提出建设性建议或意见。

命题设计性实验论文书写格式及要求参照第十八章，包括论文题目、论文作者、班级、指导老师、论文摘要、关键词、前言、实验材料与方法、实验结果、实验讨论、参考文献。

四、命题设计性实验基本要求

为了成功地完成命题设计性实验，除了第一章所讲到的病理生理学教学实验的基本要求之外，还要求相应院（系）组织开展综合性、设计性实验建设，规范实验室综合性、设计性实验管理，定期检查实验开出情况，进行综合性、设计性实验的教学效果总结、评价，编写总结报告、典型案例分析；要求实验教学老师在设计综合性、设计性实验时要注重资源共享，积极创造条件，开拓、挖掘学校资源，既要注意把实验教学同理论教学紧密结合，又要注意把先进性、开放性的科研成果转化为实验教学新内容，善于捕获本专业及相关专业的国内外新知识，及时进行知识更新，提高学生的实践能力和创新能力；要求学生能发挥学习的主动性，按时完成命题设计性实验的设计方案，实验设计不必过于繁而在于巧，要新颖和有创意，要求设计具有一定的科学性、理论性，命题设计性实验的设计方案需经老师审阅其可行性，签字以后才可开展实验，实验完成后必须写原始实验记录。每班成立一个以班长负责制的开放实验管理小组，配合教师完成下列工作：①实验前领用实验试剂及器具；②实验过程中实验室的水电、药品安全、仪器使用与登记情况、清洁卫生；③实验完成后整理实验室。

（中南大学湘雅医学院　蒋碧梅）