随着高等教育改革的不断深入,医学实验教学改革成为高等医学教育改革的重点。近年来全国不少高等医学院校以基础医学中的机能实验教学为突破口进行了较大幅度的改革,组建了医学机能实验学教研室或医学机能实验室。在探讨加强相关学科之间相互联系,培养学生科研思维能力以及综合分析问题的能力方面做了积极的尝试,取得了一定的效果。本文根据我校《机能实验学》的教学实践和体会,结合未来高等医学教育改革的发展趋势,对医学机能实验学的课程建设、教学内容、教学手段、课程的考核等问题进行初步探索。
1医学机能实验学的发展现状
我国医学教育模式主要以学科为中心进行的，在基础医学中按不同的学科分为若干课程，机能学课程包括生理学、病理生理学和药理学课程，每一门课程由教研室分别独立完成教学任务。每个教研室都有自己的学生实验室，一般理论课、实验课先后同步进行。传统医学实验教学是依附于相应学科的单一模式, 注重对理论知识的验证和巩固，忽视实验技能和综合运用知识能力的培养。这样的实验教学多为单纯验证性实验。实验内容重复，实验方法相近，许多实验用仪器和设备相同。学校有限的教学经费只能分散投资，同时又是一定程度地重复投资；一方面对各个教研室实验教学经费投入不足，仪器设备陈旧；另一方面各个教研室实验仪器设备利用率低。而且实验动物得不到充分利用，也存在着浪费现象。
目前国内不少医学院校基于生理学、病理生理学和药理学实验教学多为机能实验的共性和特点,将三门学科的实验教学合并,构建了医学机能实验室,实现了实验室、仪器、设备等统一使用,避免了相关教学实验室的重复建设,节省了大量人力、物力和财力。同时,对机能实验教学的内容进行了大胆的改革和探索。有的院校还实现了医学机能实验学独立开课、独立考核,编写了医学机能实验学教学大纲和教材。
2 优化教学内容，建立新的课程体系
为适应新世纪教学改革的需要，以培养学生基本技能、创新思考、分析解决问题的综合能力为目的，重视系统性和整体性医学知识的学习，淡化学科界限，我校将临床医学专业的主干基础课程中的机能学科――人体生理学、病理生理学和药理学分别进行的实验教学内容进行优化、融合、重组形成一门独立的综合性实践课程《机能实验学》。
机能实验学课程是随着基础医学教学改革，尤其是实验教学改革的深入逐步建立起来的。它继承并发展了生理学、药理学和病理生理学实验课程的核心内容，在对学生进行系统、规范的实验技能训练的同时，更加强调学科之间的交叉融合，更加重视新技术的应用，更加注重学生创新能力的培养。2001年12月我院组建了机能学科教学实验室，并在转变教学观念，更新教学内容，改革管理体制，创建新型教学模式等方面做出积极的探索。随着实验教学仪器的更新和综合实验室的组建，机能学实验在课程体系、教学内容、教学手段和培养目标等方面已具备一定的特色，由此形成了一门具有综合性、独立性、新颖性、先进性特色的实验课程。实验课不再是各科理论课教学的附属内容，而成为一门新的独立课程“机能实验学”，并成为必修课。本课程属于临床医学专业的必修课。独立开课，独立考核。
生理学、病理生理学和药理学三个不同的学科，虽自成体系，但在医学知识链中是密切相关的，存在密不可分的内在联系。即正常机能，疾病状态下机能的变化和药物治疗下机能状态的恢复，都围绕机能而展开。三个学科的基本研究方法、研究手段和观察指标类同，为机能学实验改革奠定了基础。在发挥综合实验室设备共用、资源共享优势的基础上，优化教学内容，逐步将培养目标由传授知识为主转化为培养能力为主，将机能实验学课程的任务由验证理论转化为技能的训练培养，删减传统验证性实验，增加跨学科综合实验及学生自设计实验。
3 制定机能实验学教学大纲，编写机能实验学教材
机能实验学是一门通过实验研究揭示正常和异常生命过程中机体机能变化特点和规律,培养学生基本实验技能和综合分析问题能力的综合性实验学科。通过医学机能实验学的学习与实践,使学生掌握基本的实验技能,加深对前期基础医学课程理论知识的理解,有助于培养学生综合分析问题、解决问题的能力和素质。
3.1 制订实验教学大纲，确定教材内容，编写《机能实验学》 临床医学专业的教学总时数由原来的115缩减为108学时，每次实验课4-6学时，以满足综合性实验和探索性实验的时间要求。本课程开课时间安排在第二学年下学期和第三学年下学期，基本与“三理”理论课教学同步。《机能实验学》的教学内容主要包括：（1）基本知识与基本技能训练阶段：主要向学生介绍机能实验的基础知识、实验动物的特点，进行一些基本操作技能训练(如动物的捉拿、给药,血管的分离、插管等操作)，以及常用仪器的正确使用。（2）基础性实验与综合性机能实验阶段：在保留了一些生理学、病理生理学、药理学三门学科经典传统实验基础上，进一步将三学科实验方法相似、理论知识相关联的实验有机地结合起来，通过正常动物整体实验、建立实验动物疾病模型以及用药物进行实验性治疗等方法，观察和探讨疾病的发生以及药物对机体各系统功能的影响。（3）机能学实验设计阶段：由教师介绍实验设计的目的、意义、及如何选题、设计的步骤等方面知识，然后在教师的指导下，学生自己查文献、选课题，写出实验设计方案，先进行预实验，再做正式实验，最后写出论文并汇报。
《机能实验学》教材通过基础知识、基本技能的介绍，仪器设备的性能和使用，实验动物的选用、实验数据的处理、实验设计方法、实验报告的写作等实验理论内容，培养学生的科学态度和训练学生的动手能力，以提高其基本操作技能；培养学生融会贯通、实事求是、严谨的科学作风和严密的科学逻辑思维方法，以及观察、分析、解决问题的综合能力。同时，通过学习实验课程中的新技术、新方法，使学生了解和掌握机能学科实验方法的更新和发展方向，启发和培养学生在机能学科实验研究中的创新性思维。本教材突出了机能学实验的科学性、知识性、系统性和可操作性。实验教学是培养和造就学生创新能力重要内容之一，其合理的教学内容设置对于完善学生知识结构，改善教学方法都是至关重要的。在融合生理学、药理学、病理生理学等实验内容基础上，确立了以综合性（如实验设计的原理及数据处理、动物模型建设等）创新型实验为主导，多学科内容交叉融合的新型实验内容体系，从而加强对学生基本理论、基本实验方法和基本实验技能的培养。
3.2 开设综合性实验 综合性实验是指实验内容涉及本学科的综合前后关联知识，或者与本课程相关课程知识。生理学、病理生理学与药理学各自从不同的角度研究人或动物的机能活动及其规律，以解答各自学科领域的问题，但其实验内容互相交叉渗透，实验方法、对象也大同小异。机能学科实验内容中除单科综合性实验外，我们为临床专业开设了跨学科的综合性实验，即在同一次实验课中完成生理指标检测、疾病模型制备和药物治疗机制及治疗效果观察的实验。综合性实验为学生观察动物疾病发生、发展和转归提供了系统的变化过程，更直观、更连贯；一个实验解决以前需要三个实验才能解决的问题，减少了课时、节约了实验动物。机能综合性实验是在原有生理学、药理学和病理生理学实验的基础上，将正常－异常－治疗有效的结合起来，将观察到从代偿到失代偿的全过程，并能真正理解药理作用的具体环节，既观察正常的生理指标，同时又能观察病理状态下的病理生理指标和药理指标。
机能学科教学实验室、生理学、药理学和病理生理教研室积极配合，对综合性实验认真设计、反复研讨。通过大量预实验，不断完善实验设计，确定综合性实验内容并实施，如呼吸、血压等设及多学科的综合性实验。血压的综合实验是在原有“家兔失血性休克”基础上改为“家兔失血性休克及治疗”，保留三门学科共同的内容，如动物麻醉、血管分离及动脉插管等基本操作。同时又融合各自学科的特性，如生理学的神经因素对血压的调节；病理生理学的失血性休克模型的复制，观察休克前后动脉血压、心率、呼吸及皮肤粘膜的变化；药理学的血管活性药物对休克的治疗机理。通过对实验资料的综合，讨论和分析正常机体心血管活动调节、药物对血压的影响及失血性休克的发病机理。让学生注重学科间的联系，对已有知识进行有机的整合，加深对复杂生命现象与机理的认识，并提高综合分析能力。
3.3 学生自行设计实验 学生自行设计性的实验本质是“研究性学习”，具备学科性、双基性（基本知识和基本机能）、生活性、整合性的特点。基本步骤是：确定课题、制定方案、查阅收集并筛选获取信息资料、实验操作、数学分析、评价实验结果，最后进行总结与反思，形成小组内集体智慧的结晶。这种新的教学模式努力建构自主、合作、探究的课堂教学方式与生动、活泼、创新的学习方式，创造充满活力的课堂教学环境，使学生的知识与技能、过程与方法、情感态度等方面得到充分发展，从而实现真正意义上的潜能激发。因此是培养学生的观察思考能力、自主活动能力、实际操作能力、合作精神、科学态度乃至创新认识等的理想天地，是课堂教学的延伸和拓展，是学生学科素养和综合素质培养的操作平台。
在教师指导下，学生查阅文献资料，发现和提出应该研究的问题，自选实验研究课题写出实验设计方案。实验室实际条件，从中选出先进性好、可行性好的设计，指导学生进行预练、实验。教师引导学生讨论其设计方案的合理性和可行性、实验结果的可靠性。最近学生进入机能实验室实施了“不同浓度硫酸镁对小白鼠缺氧耐受性的影响”、“山莨菪碱与东莨菪碱对家兔实验性肺水肿疗效的研究”、“不同浓度戊巴比妥钠对家兔生命体征的影响”、“枸橼酸喷托维林、可待因镇咳作用的比较”、“墨汁法观察几种药物对小白鼠肠管蠕动的影响”、“利血平的抗惊厥作用”和“纳络铜对亚硝酸钠中毒的解救”等自行设计性实验。从而加深了学生对科研设计基本知识的理解、激发了创造性思维的能力、加强了学生自学能力和实验的操作能力。
4 建立课程考核体系，全面客观的评价学生成绩
机能实验学具有较强的实践性，需借鉴各院校的有益经验和做法,制订了一套较为完整的考核体系，从学生对机能实验学基本知识的了解到实验操作技能、综合实验分析能力、实验方案设计等各层次全面考察学生。考核内容包括：（1）实验操作技能考核：占总成绩的30%，学生随机抽取某一已编排好的考题，现场进行操作,教师根据规范的评分标准对学生的操作水平及结果进行考评；（2）实验报告：占总成绩的30%，包括实验报告的完整性、准确性和科学性等；（3）实验设计方案及实施考核：占总成绩的20%，包括设计方案是否具有科学性、创新性、可行性，立题依据是否充分，观察指标是否客观明确，每个学生在整个过程中的具体表现（参与程度、动手能力）等；制作多媒体，进行汇报和答辩；（4）平时考核：占总成绩的20%，主要根据平时考勤、课堂纪律和工作作风等。这种考评体系比较全面，而且突出重点的考核了学生综合素质与能力。
机能实验课程的改革不仅优化了投资，更重要的是培养了学生的综合能力和创新能力，呈现了教学相长的良好局面。特别是通过设计性实验发现，学生选题涉及范围广泛，大部分为跨学科课题，其设计质量是过去单独一门课程所做过的简单实验设计所不能比拟的。而对带教老师也是一种挑战，带教一门新的、跨学科的综合性实验，要求每一位参与者必须掌握各个新的实验内容，全面熟悉有关学科的理论知识，并具有一定的改革、创新能力和综合素质。尤其面对十几份甚至于几十份不同题材、不同风格的设计方案，教师要付出更多的努力和劳动, 需频繁查阅资料或学科间教师互相咨询交流，对学生设计方案的科学性、创新性、实用性才会有一个正确的判断，只有这样不断充实自己，提高自身的专业理论知识和实验技能，才能促进教学队伍的建设与发展。基础学院及实验室采用与学生座谈、问卷调查的方法听取学生对该课程的评价，总体上来看,学生对该课程的评价是积极的、肯定的，认为能在一定程度上找到了医学生在学习医学基础课时与临床相结合的位点，全面提高学生的综合素质。