王英　严丽英　邹云春　兰长骏　周丹　曾官鹏

摘要：目的：提高眼视光学的实验教学效果，提升学生的参与、协作及动手能力，更好地培养学生创新、科研及分析解决问题的能力。方法：以眼视光学系2011级—2013级3个年级共计126名学生为实施对象，在眼视光学实验教学中进行了综合性设计性实验教学的应用，让学生自行组建研究小组，并自主选题、主动查阅文献资料、独立设计实验实施方案，在教师的指导下完成实验操作并书写研究报告，针对实验结果提出意见或建议。结果：综合性设计性实验开展3年来，学生对本实验教学内容和方式的平均满意度为95%；参与学生均认为综合性设计性实验有利于培养他们的综合能力，提高学习的主动性和独立性。结论：在眼视光学实验教学中增加综合性设计性实验的比例是眼视光实验教学改革的一个有效改革内容。关键词：综合性设计性实验；眼视光学；实验教学中图分类号：G642.423

文献标志码：A

文章编号：1674-9324（2018）20-0272-03 视光学发源于西方，在欧美发达国家，视光学的发展已有一百多年的历史，并已创办了为数较多、规模相当的视光学院和视光系，以改善和促进清晰舒适视觉为目标，保护人眼的视觉健康为主要任务。我国眼视光学教育始于20世纪70年代后期，以眼科学和视光学为主要科目，结合现代医学、生物医学工程、应用光学、生理光学等知识，构成的一门专业性强、涉及面广的理工医结合的交叉学科，目标在于培养适应生产、建设、管理、服务第一线需要的高等技术应用型人才。实验教学是培养应用型人才的重要途径之一，是联系理论与实践的重要方式，也是培养学生创新能力和优良素质的有力手段。综合性实验是指实验内容涉及本课程或相关课程的综合知识，运用综合的实验方法、手段培养学生能力的实验。其培养模式是学生经过一个阶段的学习后，具有一定的知识和技能的基础上，运用一门或多门课程的知识进行综合训练的一种复合型实验，它着重培养学生的分析能力、动手能力、数据处理及资料查阅等综合能力。设计性实验则是结合课程教学或独立于课程教学而进行的一种探索性实验，它不但要求学生掌握多种实验原理来设计实验方案，而且要求学生运用多科知识去发现问题、分析问题与解决问题，从而达到培养学生独立解决眼视光学实际问题的能力和探索创新能力之目的，其训练内容和层次更高，综合性和探索性更强，既是对原有实验基础的复习和巩固，又是对科学研究过程的初步认识，与科研联系更加密切。眼视光学实验是一门实践性和应用性都很强的实验，实验教学环节对眼视光学专业的学生尤为重要。传统的眼视光学实验教学方式基本上是“实验教材+教师讲解+学生操作+实验报告”的单一验证型模式，学生只是依附实验教材照方抓药式地进行实验，缺乏独立思考空间，严重制约了学生创新性思维和开拓创新能力的培养，学生实验积极性也不高。这种保姆式、注入式的实验教学模式容易导致学生缺乏创新能力，综合分析问题、解决问题的能力差，科研素质低下及知识面狭窄等结果。因此在眼视光学实验中，为深化教学改革，增强学生综合分析问题的能力、培养学生的创新意识，开展综合性设计性实验是尤为必要的。我校于2013年在眼视光学本科专业实验教学中，尝试综合性和设计性实验教学，取得了较好的效果。现将探索和实践过程的体会总结如下。一、对象与方法1.教学对象。选取川北医学院眼视光学本科专业2011级—2013级3个年级的大三学生（共计126人）作为教学对象，在传统实验课程安排中增加了综合性和设计性实验，开设于大三学年的第一学期、第二学期作为调研时间。2.实验方法。①课题或实验任务的选择。课题或实验任务的选择是综合性设计性实验的关键，关系到是否能达到预期的实验目的，保证实验教学质量。选题过于简单，难以达到培养学生的目的；过难，超出学生能力范围，易使学生丧失信心，也达不到相应效果。一般根据眼视光学实验课程教学大纲，兼顾学科发展的现状与趋势，在学生已掌握的基本知识基础上选题，也可结合教师科研任务，学生根据自己的兴趣、特点来选题，如依据教师的科研课题让学生建立光学离焦性豚鼠近视模型和建立形觉剥夺性弱视动物模型。②查阅文献资料。学生自行分组建研究团队，确定实验课题后，先由教师与学生沟通、深入探讨研究课题内容，并提出相关问题及要求，使学生带着问题及目的进行相关资料查找。如：在光学离焦近视动物模型建立中，首先是探讨如何给动物配戴离焦镜片，在模型建立过程中，需要检测眼球参数，如何对动物进行眼球参数测量等诸多问题，学生可以带着这些问题进行查阅文献资料。③设计实验方案。将所查文献资料进行归纳总结，比较各种实验方案后确定最佳方案后与老师进行讨论、修改，完善实验方案并准备相关实验器材。如在离焦性近视动物模型建立过程中，学生通过查阅文献资料和讨论，设计镜片如何磨制、如何固定在动物眼睛前面，何时进行动物屈光参数测量，如何进行统计分析等。④实验操作。学生根据实验方案及准备好的实验器材，独立进行实验操作，在实验中遇到的问题，先由学生自行思考并解决，教师起指导作用，一般不直接回答或解决问题。如在实验过程中，给动物进行检影验光，这同在人体上进行检影验光原理及操作步骤及其注意事项几乎是一致的，所以通过对动物进行检影验光，实际上也锻炼了学生亲自动手操作的能力。同时在验光过程中，同学们还会发现一些问题，如在动物检影验光过程中，检影角度的轻微差异就会导致结果的不同，这就提示同学们去查找资料分析原因。⑤实验结果总结，撰写实验报告或论文。学生们通过整理原始资料及数据，进而分析实验结果，总结实验过程，撰写实验报告或论文，这样学生们就会更深入的理解理论课内容，同时也对今后的科学研究奠定基础。⑥实验报告交流会。安排2个学时让学生自行讲解本组的实验报告，解答教师或同学提出的问题，使同学相互交流沟通，对不同的实验项目均有一定了解，扩展知识面，开拓视野。会后，与学生交谈并进行问卷调查，了解学生对综合性设计性实验教学过程中的意见及建议。二、结果（效果评价与反馈）为了更好地了解综合性设计性实验在眼视光实验教学中的效果及存在的问题，我们采取座谈会和问卷调查的形式对参与本次研究的学生进行调查。调查结果显示：参与学生均认为综合性设计性实验有利于培养他们的综合能力，提高学习的主动性和独立性。有95%的学生表示综合性设计性实验比以往验证型实验帮助和提高更大，更有兴趣或愿意上此类实验。三、讨论1.传统眼视光学实验教学课中存在的主要问题：①学生缺乏主动性和创新性，不善于充分利用知识和积极创造条件。传统眼视光学实验教学内容老化，实验教学基本上是附属于理论教学，很少让学生自己去创造、设计。学生进行实验之前，教师讲授实验原理、过程，学生则被动机械地按照教师所讲的实验流程，完成实验，学生缺少独立思考，导致培养出来的学生缺乏个性和自信，没有冒险精神，创新意识淡薄，缺乏主动性。②创新知识基础薄弱，不能把握本学科最新发展的动态。我校眼视光学专业与国内高校大多数专业设置雷同，采用全国统编教材，统一的教学计划、课程，学科之间知识重复严重，课程设置缺乏有机的联系，相邻学科和交叉学科的设置不够，学生接触各学科发展前沿的机会较少，知识更新较为缓慢。在封闭的校园中学习死知识，在死知识中浸泡的学生看不到知识的价值，更没有主动创新、主动探索的积极性，仅仅满足于已有的知识结构，便形成了知识陈旧落后的局面。③实验项目中验证性实验比例过大，综合性设计性实验比重偏低，实验项目单一、零散，使学生缺乏对不同临床实验项目之间在实验原理、方法、结果分析应用等方面进行区分和相互联系的训练，严重制约着学生综合解决问题能力和创新能力的提高。大量的实验内容为验证型，通常都是老师预先讲解、演示后，再让学生重做一遍就算完成任务。这样的实验教学培养出来的学生实践能力差，综合素质也较差。2.综合性设计性实验对培养人才的作用。开设综合性设计性实验是新时期实验教学发展的必然趋势。综合性设计性实验是一种开放式、学生主动参与的教学模式，不仅能培养学生创新思维、实践动手能力、提高学生综合分析问题和解决问题的能力，而且使学生对科研工作有一个较全面的认知，对培养学生的科研思维和科研素质有重要意义。综合性设计性实验环节多、内容丰富，学生参与动手的机会多，使学生在学习中获得知识、掌握方法、加深理解，同时提高了综合分析解决问题的能力，对人才培养及增强学生对实验的兴趣都起着积极作用。例如在近视动物模型建立过程中，学生不但需要掌握如何进行检影验光，同时还需要掌握角膜曲率的检测以及眼轴长度的测量，而且同学们通过动物模型的建立，还掌握了镜片的磨制等技术，在实验结果分析中，学生们就会根据眼球在透鏡离焦产生后所发生的变化来进行综合分析。本实验将眼视光学专业器械学、视光学论与方法、眼镜学、角膜接触镜学等教学内容有机结合起来，注重前后课程内容的衔接与渗透，突破了单纯的传统验证型实验，为学生提供了综合应用知识分析、解决问题，培养创新素质的平台。综合性设计性实验有利于与培养学生的综合实践能力和创新能力，但对实验师资队伍也提出了更高的要求。实验指导老师的素质直接影响学生的培养质量，其理论水平、专业技术水平、思维方式都会对学生有潜移默化的作用。这就要求实验教师不仅具备广泛的知识，敏锐的洞察力，熟悉学科之间、技术之间的交叉，掌握专业技术和先进技术工具，还要学会引导学生思考与探索并及时解惑。例如在近视动物模型建立实验之前，实验教师不仅要掌握相关知识和技术，还需准备多个实验可选方案，以备与学生交流讨论；在实验过程中，由于豚鼠眼球较小，没有适合磨制豚鼠配戴镜片的模板，实验教师必须不断思考并引导学生不断尝试，最终取得成功；在对豚鼠进行参数测量的过程中，数据测量结果不稳定，也需要教师不断思考、查阅文献，找出原因并提出多种解决方案与学生探讨。这对实验教师的相关知识储备要求极高，促使教师不断学习，提升自身教学水平和开拓进取精神。综上所述眼视光学综合设计性实验的开设对学生综合素质的培养有重大意义，既有利于学生能力的培养，又促进了专业知识和实践技能的提高。但眼视光学专业中综合设计性实验还需进一步改进，综合性设计性实验必须不断推陈出新来保持其趣味性、创新性、先进性及有效性。这就要求实验室和实验教师不断发展改进，把各种科研和教学活动的新成果不断加入进来，淘汰陈旧、落后的实验，充实新内容，且教学方式和方法也需不断创新改革，适应学生及教学需求，同时还需要学校领导从思想上重视实验教学改革，在人力、物力及财力上加大投入和支持。最后还需坚持开展综合性设计性实验教学效果的评价，使之不断完善。参考文献：[1]刘忠民，余琳，林勇平，等.临床生物化学检验质量控制综合性实验教学方案设计与实践[J].医学理论与实践，2013，26（6）：834-836.[2]徐红，刘红，席晓岚，等.有机化学综合性设计性实验教学探索[J].教育教学论坛，2013，（33）：268-269.[3]田运生，刘维华，王景春.综合性设计性实验项目建设的探索和实践[J].实验教学研究与改革，2012，29（2）：126-129.[4]范海燕，解利群.教学研究型大学综合性设计性实验的深层次探讨[J].教育教学论坛，2014，（19）：207[5]于海荣，刘振虹，马泉，刘金霞，王文勇，周晓慧.基础医学综合设计性实验的探索与实践[J].教育教学论坛，2017，（2）：279-280.