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[摘要]医学机能学实验教学在医学院校培养高级人材方面发挥着非常重要的作用，本文以机能学实验体系中的“刺激与反应”实验为例，结合作者20余年教学背景，对实验过程中学生容易出现的三大类问题进行了详细分析，并提出了改进措施。以甘肃医学院为例进行了对比研究，结果表明，改进后的实验效果显著，实验成功率获得了大幅度提高。
[关键词]医学 机能学 实验 改进 措施
[中图分类号]G642 [文献标识码]A [文章编号]1009-5349（2016）22-0224-02
医学机能实验学是基础医学实验课教学改革的产物。新时期的医学机能实验打破了传统医学实验教学的单一模式，对生理学、病理生理学和药理学三个重要学科的实验内容进行了有机融合，形成了独立开课、单独考核的机能实验学课程体系。机能实验学的建立有利于学科间知识的相互渗透、交叉与整合，有利于培养学生独立思考问题的能力、动手能力、分析和解决问题的能力以及创新能力。医学机能学实验教学在医学院校培养高级人材方面具有非常重要的作用，尤其对培养综合型医学人才有着十分重要的意义。
一、“刺激与反应”实验简介
“刺激与反应”是医学机能学实验体系中的第一个实验，在整个机能学实验体系中占据着重要的基础性地位，其实验目的主要掌握蛙类坐骨神经腓肠肌标本的制备方法、应用电刺激方法测出肌肉阈刺激、阈上刺激与最适刺激的强度值、了解刺激与肌肉收缩的关系等。
（一）实验原理
腓腸肌由许多肌纤维组成，刺激坐骨神经时，不同的刺激强度会引起肌肉的不同反应：当刺激强度过小时，不引起肌肉发生收缩反应，此时的刺激为阈下刺激。而能引起肌肉发生收缩反应的最小刺激强度，为阈刺激。当全部肌纤维同时收缩时，则出现最大的收缩反应。这时，即使再增大刺激强度，肌肉收缩的力量也不再随之加大，该刺激强度为最适刺激强度。
肌细胞对于一个阈上强度的刺激，发生一次迅速的收缩反应，称为单收缩。单收缩一般要经历潜伏期、收缩期和舒张期三个过程。当同等强度的连续阈上刺激作用于标本时，则出现多个收缩反应的叠加，叫做强直收缩。当后一收缩发生在前一收缩的舒张期，即发生不完全强直收缩；当后一收缩发生在前一收缩的收缩期，各自的收缩则完全融合，肌肉出现持续的收缩状态，即产生完全强直收缩。
（二）实验对象的选择
蛙类的一些基本生理活动规律与温血动物相似，而维持其离体组织正常活动所需的理化条件比较简单，易于建立和控制。因此，在实验中常用蟾蜍或蛙的坐骨神经腓肠肌标本来观察兴奋与兴奋性、刺激与肌肉收缩等基本生理现象和过程。以我校为例，在实验对象动物的选取上主要以蟾蜍为主。
（三）实验步骤
针对“刺激与反应”这一实验来说，不同学校的实验设置虽然各有不同，但概括起来可以将实验的具体操作大致分为三步：将实验动物进行处死，制作坐骨神经腓肠肌标本，最后给标本给予不同程度的刺激，观察其反应性。实验的具体步骤如图所示：
二、失败实验原因分析
根据我校以往学生的实验情况来看，学生对该实验的掌握程度不高，该实验的成功率平均在70%左右。作为一个相对比较简单的实验，这样的成功率显然是比较低下的。笔者根据20余年的教学指导经验对失败实验的原因进行了分析，认为原因主要有以下几点：
（一）胆怯心理导致实验失败
该实验在整个医学机能学实验体系中最先出现，大部分同学之前没有接触过具体的医学实验操作，因此难免生疏胆怯。另外，由于实验对象——蟾蜍的特殊性，部分学生（尤其是女生）天生对其存在着难以克服的恐惧心理，不敢操作，这就造成了实验不能及时完成甚至是实验失败。
（二）操作方法不当影响实验结果
该实验第一步是损毁中枢处死蟾蜍，这一步的实施是实验成功的基础。在实际操作过程中，有的学生从枕骨大孔进针后对大脑破坏不完全，或从脊髓管腔进针时未能插入管腔损毁脊髓，导致操作过程中蟾蜍乱动。蟾蜍没有完全被处死，结果就是实验搁置，无法顺利进行。另外，在坐骨神经腓肠肌标本制作过程中，对坐骨神经过度牵拉或没有注意滴加任氏液导致标本干燥，兴奋性降低，因而不能完成后面的刺激与反应。最后，部分同学在做刺激与反应时由于粗心，颠倒了原本科学的实验顺序，致使部分刺激未能出现反应，实验失败。
（三）实验小组人数太多影响实验效率
这一条是由客观条件决定的。以我校为例，由于实验对象、试验场地等客观条件的稀缺性，在实验过程中往往需要多名同学分成一组进行操作。多人在合作过程中势必会产生一些意见的不统一；另有一些对实验课兴趣不浓同学在实验过程中浑水摸鱼，实验的主动性差，造成实验的成功率大打折扣。
三、建议和改进措施
（一）教师言传身教，帮助学生克服胆怯心理
针对部分学生对蟾蜍的胆怯心理，我们要求带教老师不仅要讲解实验，还要亲手示教实验，在示教的过程中注意与学生的互动。教师首先要告诉学生，蟾蜍对人体是否有影响，是否会伤害到自己，然后由带教老师抓住蟾蜍让学生通过在老师手中摸、抓等行为接触蟾蜍，这样会很快消除学生的胆怯心理，为后面的操作创造条件。
（二）改良实验技术，采用更加科学的实验方法
例如，在蟾蜍处死这个学生经常犯难的环节，我们提出一个实验改良的方案：将从枕骨大孔进针破坏大脑改为先制备脊蛙，然后破坏脊髓处死的方法。即将粗剪从蟾蜍的嘴中插入横向在眼睛后方将上颚剪掉，这样大脑被全部剪除，破坏彻底，同时从横断面上也可以看到脊柱管腔，再将探针插入该腔，一直插到底直至将脊髓完全破坏。这样改良后，不仅处死彻底而且节约时间，有利于后续操作。
再比如，在制作坐骨神经腓肠肌标本时，为了使标本具有较好的兴奋性，我们要求横断脊柱时，从髂前上棘的上方横断，避免因剪断坐骨神经这个刺激而使标本的兴奋性降低；在分离坐骨神经时，必须沿坐骨神经的走行进行分离，尽量避免对神经的牵拉，对周围组织尽量用玻璃针分离，避免使用利器；同时在操作的过程中注意边操作边滴加任氏液，以防止标本干燥使其兴奋性降低。 还有，在做刺激观察腓肠肌的反应时，我们要求在同一刺激强度下的刺激应从坐骨神经的中枢端开始，若无反应再逐渐向外周端移位，以防止由于机械或温度刺激而造成坐骨神经的损伤影响后续实验；若移至腓肠肌跟前还没有反应，则需加大刺激强度，再次按刚才的方法进行刺激。针对化学刺激不太明显这一情况，我们采取两种方式进行：对兴奋性较好的标本，我们将化学刺激物（食盐）撒到神经上观察腓肠肌的收缩；而对于用任氏液浸泡过后兴奋性还相对较低的标本，我们要求学生将食盐直接撒到腓肠肌上直接观察。但由于此方法使食盐直接作用到腓肠肌上，有可能使腓肠肌持续收缩，进而影响后续操作，所以该操作宜为最后一步操作。所以，四类刺激必须严格按照电刺激、机械刺激、温度刺激、化学刺激这个顺序操作。
（三）提倡小班实验，客观上提升实验条件
小班实验增加学生动手机会是提升实验成功率的举措。在医学高校机能学实验过程中，由于实验场地、实验对象等客观因素的限制，部分高校往往不能保证小班实验。我校过去每实验小组6—7人，在实验中，同组学生相互推诿，操作中动手不动脑，有的同学甚至也懒得动手，急等下课。针对这种情况，我们的改进方法是进行小班教学，2—3人为一个实验小组。这样不仅仅增加了学生的动手机会，避免了相互推诿，而且为了保证实验的成功率同学们不仅动手还积极动脑，课堂上主动问问题的学生多了，师生互动效果有了，实验课的效率也获得了提高。
（四）总结实验内容，师生互助提升实验效率
教师在实验后要注重对实验课的总结，同时进行相关知识的拓展，调动学生对本门课程的学习兴趣。如针对同一刺激强度下在坐骨神经的中枢端无反应，而外周端有反应的原因进行分析；或对坐骨神经的同一处在较小刺激强度下无反应而在加大刺激强度后有反应；或对兴奋性较低的标本在任氏液中浸泡一会后兴奋性得以恢复等种种现象进行深入分析，联系理论课中的刺激引起反应的三要素和兴奋性的周期性变化等相关知识与学生共同讨论，诱导学生积极参与回答问题。这样的方式可以提高学生的学习兴趣，进而培养他们分析进一步问题和解决问题的能力。
四、结语
通过以上提到的改进措施，我们对近两年来的同一专业的实验进行了对比分析，发现改良后实验的成功率有了较大的提高，由原来的70%左右提高到了现在的98%左右，同时学生学习的兴趣和主动性也有了较大的提高。医学机能学实验教学的改革是适应现代基础医学教育迅速发展、培养高质量医学人材的重要环节，无论对学生、对教师或对学校，其重要性和优势不言而喻。国内医学高校应加强医学机能学实验室的建設，努力培养优秀的实验教师团队，为培养新时期符合要求的医疗人才而努力奋斗。
【参考文献】
[1]王庭槐.生理学实验教程[M].北京：北京大学医学出版社，2004.
[2]刘传飞.生理学实验教程[M].北京：北京大学医学出版社，2007.
[3]王会平.新编生理学实验教程[M].杭州：浙江大学出版社，2005.
[4]刘萍，马剑峰，徐红岩，等.开放式医学机能学实验教学体系的探索与实践[J].中国高等医学教育，2006（11）：62-64.
[5]白志学，马剑峰，刘萍，等.医学机能学实验课程教学改革的研究[J].实验技术与管理，2002，19（06）：95-96.
[6]曹丽，陈玉芬.浅谈坐骨神经腓肠肌标本制备在实验室教学中的几点注意事项[J].科技信息，2010（15X）：236-236.
[7]冯国清，薛长贵，单杰，等.医学机能学实验教学体系的改革初探[J].实验室科学，2008（01）：20-21.
[8]朱健平.医学机能学实验教学改革中存在的问题及对策[J].中华医学教育杂志，2004（03）：43-44.
[9]张志琴，刘政政，赵磊，等.坐骨神经——腓肠肌标本制备方法的改良[J].石河子大学学报：自然科学版，2004，22（05）：449-449.
[10]华田苗，刘再群.蛙坐骨神经-腓肠肌标本制备方法的改进[J].安徽师范大学学报（自然科学版），2001，24（01）：71-72.
责任编辑：杨柳
[关键词]医学 机能学 实验 改进 措施
[中图分类号]G642 [文献标识码]A [文章编号]1009-5349（2016）22-0224-02
医学机能实验学是基础医学实验课教学改革的产物。新时期的医学机能实验打破了传统医学实验教学的单一模式，对生理学、病理生理学和药理学三个重要学科的实验内容进行了有机融合，形成了独立开课、单独考核的机能实验学课程体系。机能实验学的建立有利于学科间知识的相互渗透、交叉与整合，有利于培养学生独立思考问题的能力、动手能力、分析和解决问题的能力以及创新能力。医学机能学实验教学在医学院校培养高级人材方面具有非常重要的作用，尤其对培养综合型医学人才有着十分重要的意义。
一、“刺激与反应”实验简介
“刺激与反应”是医学机能学实验体系中的第一个实验，在整个机能学实验体系中占据着重要的基础性地位，其实验目的主要掌握蛙类坐骨神经腓肠肌标本的制备方法、应用电刺激方法测出肌肉阈刺激、阈上刺激与最适刺激的强度值、了解刺激与肌肉收缩的关系等。
（一）实验原理
腓腸肌由许多肌纤维组成，刺激坐骨神经时，不同的刺激强度会引起肌肉的不同反应：当刺激强度过小时，不引起肌肉发生收缩反应，此时的刺激为阈下刺激。而能引起肌肉发生收缩反应的最小刺激强度，为阈刺激。当全部肌纤维同时收缩时，则出现最大的收缩反应。这时，即使再增大刺激强度，肌肉收缩的力量也不再随之加大，该刺激强度为最适刺激强度。
肌细胞对于一个阈上强度的刺激，发生一次迅速的收缩反应，称为单收缩。单收缩一般要经历潜伏期、收缩期和舒张期三个过程。当同等强度的连续阈上刺激作用于标本时，则出现多个收缩反应的叠加，叫做强直收缩。当后一收缩发生在前一收缩的舒张期，即发生不完全强直收缩；当后一收缩发生在前一收缩的收缩期，各自的收缩则完全融合，肌肉出现持续的收缩状态，即产生完全强直收缩。
（二）实验对象的选择
蛙类的一些基本生理活动规律与温血动物相似，而维持其离体组织正常活动所需的理化条件比较简单，易于建立和控制。因此，在实验中常用蟾蜍或蛙的坐骨神经腓肠肌标本来观察兴奋与兴奋性、刺激与肌肉收缩等基本生理现象和过程。以我校为例，在实验对象动物的选取上主要以蟾蜍为主。
（三）实验步骤
针对“刺激与反应”这一实验来说，不同学校的实验设置虽然各有不同，但概括起来可以将实验的具体操作大致分为三步：将实验动物进行处死，制作坐骨神经腓肠肌标本，最后给标本给予不同程度的刺激，观察其反应性。实验的具体步骤如图所示：
二、失败实验原因分析
根据我校以往学生的实验情况来看，学生对该实验的掌握程度不高，该实验的成功率平均在70%左右。作为一个相对比较简单的实验，这样的成功率显然是比较低下的。笔者根据20余年的教学指导经验对失败实验的原因进行了分析，认为原因主要有以下几点：
（一）胆怯心理导致实验失败
该实验在整个医学机能学实验体系中最先出现，大部分同学之前没有接触过具体的医学实验操作，因此难免生疏胆怯。另外，由于实验对象——蟾蜍的特殊性，部分学生（尤其是女生）天生对其存在着难以克服的恐惧心理，不敢操作，这就造成了实验不能及时完成甚至是实验失败。
（二）操作方法不当影响实验结果
该实验第一步是损毁中枢处死蟾蜍，这一步的实施是实验成功的基础。在实际操作过程中，有的学生从枕骨大孔进针后对大脑破坏不完全，或从脊髓管腔进针时未能插入管腔损毁脊髓，导致操作过程中蟾蜍乱动。蟾蜍没有完全被处死，结果就是实验搁置，无法顺利进行。另外，在坐骨神经腓肠肌标本制作过程中，对坐骨神经过度牵拉或没有注意滴加任氏液导致标本干燥，兴奋性降低，因而不能完成后面的刺激与反应。最后，部分同学在做刺激与反应时由于粗心，颠倒了原本科学的实验顺序，致使部分刺激未能出现反应，实验失败。
（三）实验小组人数太多影响实验效率
这一条是由客观条件决定的。以我校为例，由于实验对象、试验场地等客观条件的稀缺性，在实验过程中往往需要多名同学分成一组进行操作。多人在合作过程中势必会产生一些意见的不统一；另有一些对实验课兴趣不浓同学在实验过程中浑水摸鱼，实验的主动性差，造成实验的成功率大打折扣。
三、建议和改进措施
（一）教师言传身教，帮助学生克服胆怯心理
针对部分学生对蟾蜍的胆怯心理，我们要求带教老师不仅要讲解实验，还要亲手示教实验，在示教的过程中注意与学生的互动。教师首先要告诉学生，蟾蜍对人体是否有影响，是否会伤害到自己，然后由带教老师抓住蟾蜍让学生通过在老师手中摸、抓等行为接触蟾蜍，这样会很快消除学生的胆怯心理，为后面的操作创造条件。
（二）改良实验技术，采用更加科学的实验方法
例如，在蟾蜍处死这个学生经常犯难的环节，我们提出一个实验改良的方案：将从枕骨大孔进针破坏大脑改为先制备脊蛙，然后破坏脊髓处死的方法。即将粗剪从蟾蜍的嘴中插入横向在眼睛后方将上颚剪掉，这样大脑被全部剪除，破坏彻底，同时从横断面上也可以看到脊柱管腔，再将探针插入该腔，一直插到底直至将脊髓完全破坏。这样改良后，不仅处死彻底而且节约时间，有利于后续操作。
再比如，在制作坐骨神经腓肠肌标本时，为了使标本具有较好的兴奋性，我们要求横断脊柱时，从髂前上棘的上方横断，避免因剪断坐骨神经这个刺激而使标本的兴奋性降低；在分离坐骨神经时，必须沿坐骨神经的走行进行分离，尽量避免对神经的牵拉，对周围组织尽量用玻璃针分离，避免使用利器；同时在操作的过程中注意边操作边滴加任氏液，以防止标本干燥使其兴奋性降低。 还有，在做刺激观察腓肠肌的反应时，我们要求在同一刺激强度下的刺激应从坐骨神经的中枢端开始，若无反应再逐渐向外周端移位，以防止由于机械或温度刺激而造成坐骨神经的损伤影响后续实验；若移至腓肠肌跟前还没有反应，则需加大刺激强度，再次按刚才的方法进行刺激。针对化学刺激不太明显这一情况，我们采取两种方式进行：对兴奋性较好的标本，我们将化学刺激物（食盐）撒到神经上观察腓肠肌的收缩；而对于用任氏液浸泡过后兴奋性还相对较低的标本，我们要求学生将食盐直接撒到腓肠肌上直接观察。但由于此方法使食盐直接作用到腓肠肌上，有可能使腓肠肌持续收缩，进而影响后续操作，所以该操作宜为最后一步操作。所以，四类刺激必须严格按照电刺激、机械刺激、温度刺激、化学刺激这个顺序操作。
（三）提倡小班实验，客观上提升实验条件
小班实验增加学生动手机会是提升实验成功率的举措。在医学高校机能学实验过程中，由于实验场地、实验对象等客观因素的限制，部分高校往往不能保证小班实验。我校过去每实验小组6—7人，在实验中，同组学生相互推诿，操作中动手不动脑，有的同学甚至也懒得动手，急等下课。针对这种情况，我们的改进方法是进行小班教学，2—3人为一个实验小组。这样不仅仅增加了学生的动手机会，避免了相互推诿，而且为了保证实验的成功率同学们不仅动手还积极动脑，课堂上主动问问题的学生多了，师生互动效果有了，实验课的效率也获得了提高。
（四）总结实验内容，师生互助提升实验效率
教师在实验后要注重对实验课的总结，同时进行相关知识的拓展，调动学生对本门课程的学习兴趣。如针对同一刺激强度下在坐骨神经的中枢端无反应，而外周端有反应的原因进行分析；或对坐骨神经的同一处在较小刺激强度下无反应而在加大刺激强度后有反应；或对兴奋性较低的标本在任氏液中浸泡一会后兴奋性得以恢复等种种现象进行深入分析，联系理论课中的刺激引起反应的三要素和兴奋性的周期性变化等相关知识与学生共同讨论，诱导学生积极参与回答问题。这样的方式可以提高学生的学习兴趣，进而培养他们分析进一步问题和解决问题的能力。
四、结语
通过以上提到的改进措施，我们对近两年来的同一专业的实验进行了对比分析，发现改良后实验的成功率有了较大的提高，由原来的70%左右提高到了现在的98%左右，同时学生学习的兴趣和主动性也有了较大的提高。医学机能学实验教学的改革是适应现代基础医学教育迅速发展、培养高质量医学人材的重要环节，无论对学生、对教师或对学校，其重要性和优势不言而喻。国内医学高校应加强医学机能学实验室的建設，努力培养优秀的实验教师团队，为培养新时期符合要求的医疗人才而努力奋斗。
【参考文献】
[1]王庭槐.生理学实验教程[M].北京：北京大学医学出版社，2004.
[2]刘传飞.生理学实验教程[M].北京：北京大学医学出版社，2007.
[3]王会平.新编生理学实验教程[M].杭州：浙江大学出版社，2005.
[4]刘萍，马剑峰，徐红岩，等.开放式医学机能学实验教学体系的探索与实践[J].中国高等医学教育，2006（11）：62-64.
[5]白志学，马剑峰，刘萍，等.医学机能学实验课程教学改革的研究[J].实验技术与管理，2002，19（06）：95-96.
[6]曹丽，陈玉芬.浅谈坐骨神经腓肠肌标本制备在实验室教学中的几点注意事项[J].科技信息，2010（15X）：236-236.
[7]冯国清，薛长贵，单杰，等.医学机能学实验教学体系的改革初探[J].实验室科学，2008（01）：20-21.
[8]朱健平.医学机能学实验教学改革中存在的问题及对策[J].中华医学教育杂志，2004（03）：43-44.
[9]张志琴，刘政政，赵磊，等.坐骨神经——腓肠肌标本制备方法的改良[J].石河子大学学报：自然科学版，2004，22（05）：449-449.
[10]华田苗，刘再群.蛙坐骨神经-腓肠肌标本制备方法的改进[J].安徽师范大学学报（自然科学版），2001，24（01）：71-72.
责任编辑：杨柳