研究生神經(jīng)生物學(xué)教學(xué)創(chuàng)新模式探索與實(shí)踐

慶 宏， 王 冉， 洪 杰， 鄧玉林

(北京理工大學(xué) 生命學(xué)院， 北京 100081)

神經(jīng)生物學(xué)是一門從分子、細(xì)胞和整體水平研究腦和神經(jīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能的多學(xué)科交叉的綜合性學(xué)科，具有前沿性及多元性等重要特點(diǎn)。神經(jīng)生物學(xué)是培養(yǎng)神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域高水平、高素質(zhì)專業(yè)人才的重要課程，研究生階段教學(xué)目的與本科生有本質(zhì)的區(qū)別，教學(xué)模式的好壞直接影響研究生的學(xué)術(shù)水平及能力高低，合理、新穎、有效地教學(xué)模式應(yīng)該是有利于激發(fā)創(chuàng)新性和塑造科研能力。由于該學(xué)科內(nèi)容龐雜, 信息量大, 單純地課堂授課和開展實(shí)驗(yàn)課都無法達(dá)到理想的教學(xué)效果，因此，針對(duì)研究生的神經(jīng)生物學(xué)教學(xué)是一個(gè)值得我們探討的重要課題。

目前國(guó)家對(duì)碩士生的培養(yǎng)分為學(xué)術(shù)性和專業(yè)型兩類，并且開始注重培養(yǎng)以專業(yè)綜合知識(shí)和實(shí)踐操作見長(zhǎng)的專業(yè)型碩士，近年來高校中專業(yè)工程型碩士比例增加，對(duì)學(xué)科教育提出了新的要求，因此，教師要根據(jù)學(xué)科特點(diǎn)建立神經(jīng)生物學(xué)創(chuàng)新教學(xué)模式，既培養(yǎng)出高層次的學(xué)術(shù)研究人才，也兼顧培養(yǎng)優(yōu)秀的工程技術(shù)和工程管理人才。

1 神經(jīng)生物學(xué)碩士研究生培養(yǎng)目標(biāo)分析

目前我校對(duì)于神經(jīng)生物學(xué)專業(yè)的研究生培養(yǎng)要求是，“掌握本學(xué)科堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)理論和系統(tǒng)的專業(yè)知識(shí)，能熟練閱讀本專業(yè)外文資料，了解當(dāng)前本領(lǐng)域研究的前沿信息，具有從事科學(xué)研究或獨(dú)立擔(dān)負(fù)專門技術(shù)工作的能力?！边@就需要學(xué)生結(jié)合所學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、結(jié)合神經(jīng)生物學(xué)相交叉學(xué)科進(jìn)行全面掌握，并進(jìn)行實(shí)踐操作，鍛煉動(dòng)手能力，開發(fā)進(jìn)行科學(xué)研究的潛力，培養(yǎng)創(chuàng)造力。

基于培養(yǎng)目標(biāo)中對(duì)研究生需掌握本學(xué)科堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)理論的要求，學(xué)科設(shè)置了神經(jīng)生物學(xué)專業(yè)課和相關(guān)輔助基礎(chǔ)課程，如細(xì)胞生物學(xué)、高級(jí)分子生物學(xué)、發(fā)育生物學(xué)、高級(jí)免疫學(xué)、解剖生理學(xué)、遺傳學(xué)等課程。神經(jīng)生物學(xué)專業(yè)課授課內(nèi)容安排了神經(jīng)元、神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞、離子通道、信號(hào)傳遞、腦與行為、學(xué)習(xí)與記憶、神經(jīng)系統(tǒng)疾病等神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)，并且均實(shí)現(xiàn)雙語教學(xué)[1]。

利用北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室優(yōu)良的實(shí)驗(yàn)硬件條件，實(shí)驗(yàn)技能培養(yǎng)課程主要設(shè)計(jì)了有關(guān)形態(tài)學(xué)、分子生物學(xué)、分子遺傳學(xué)方法、神經(jīng)細(xì)胞培養(yǎng)、動(dòng)物行為學(xué)等多種實(shí)驗(yàn)方法課，主要實(shí)踐如免疫組化技術(shù)、顯微技術(shù)、引物設(shè)計(jì)、PCR、Western Blot、動(dòng)物行為學(xué)分析等實(shí)驗(yàn)技能[2]，使學(xué)生可以親自接觸到質(zhì)譜、激光共聚焦顯微鏡、流式細(xì)胞儀等大型貴重儀器，以及百級(jí)細(xì)胞培養(yǎng)間和屏障級(jí)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物室的規(guī)范使用，充分體現(xiàn)了實(shí)用性強(qiáng)、內(nèi)容豐富多彩的實(shí)驗(yàn)技術(shù)培訓(xùn)內(nèi)容。

鑒于神經(jīng)生物學(xué)具有交叉、多層次、綜合性的研究特點(diǎn)，單純的課程講授是無法覆蓋全面的。還需要引入一些其他的輔助教學(xué)手段，提高學(xué)生的科研和創(chuàng)新能力。

2 采用多媒體教學(xué)手段

隨著科技發(fā)展，課堂教學(xué)手段越來越現(xiàn)代化，神經(jīng)生物學(xué)課程內(nèi)容復(fù)雜而繁多，主要應(yīng)采用生動(dòng)形象、信息量大的多媒體教學(xué)[3]。備課時(shí)，針對(duì)重點(diǎn)難點(diǎn)，檢索相關(guān)文獻(xiàn)，利用網(wǎng)絡(luò)資源，制作生動(dòng)的多媒體課件。盡量減少文字內(nèi)容，選取精美的圖片，圖文并茂，使學(xué)生更加直觀、形象地理解講授的內(nèi)容。多媒體動(dòng)畫和視頻十分有助于學(xué)生理解抽象、復(fù)雜、難懂的知識(shí)點(diǎn)，多套國(guó)內(nèi)外神經(jīng)生物學(xué)光盤課件在課程教授中被采用，另外，我們還利用自己實(shí)驗(yàn)室的條件，拍攝教學(xué)錄像，如原代神經(jīng)細(xì)胞培養(yǎng)等。在實(shí)驗(yàn)課中，多媒體課件能夠幫助學(xué)生對(duì)相關(guān)的基礎(chǔ)理論知識(shí)進(jìn)行復(fù)習(xí)，同時(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的操作步驟進(jìn)行演示。多媒體課件有效地提高了授課效率，還能讓學(xué)生印象深刻、興趣十足，在有限的時(shí)間內(nèi)獲取更多的知識(shí)信息[4]。

3 文獻(xiàn)討論

文獻(xiàn)討論已被廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)外研究生培養(yǎng)中，這個(gè)教學(xué)單元可將神經(jīng)生物學(xué)基礎(chǔ)理論和研究方法與所選文獻(xiàn)結(jié)合，重點(diǎn)介紹和討論專業(yè)知識(shí)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)技術(shù)[5]。實(shí)踐證明，文獻(xiàn)討論要求全部英文文獻(xiàn)，在強(qiáng)化課程基礎(chǔ)理論的前提下，不斷更新和補(bǔ)充神經(jīng)生物學(xué)知識(shí)，達(dá)到了輔助培養(yǎng)研究生科研興趣、研究思維模式的目的。另外，在一定程度上起到督促研究生養(yǎng)成平時(shí)查閱英文文獻(xiàn)的習(xí)慣，也提高了學(xué)生的專業(yè)英語閱讀能力，值得推薦。

在文獻(xiàn)討論課主要涉及以下幾個(gè)關(guān)鍵教學(xué)環(huán)節(jié)，首先，文獻(xiàn)構(gòu)思剖析，重點(diǎn)討論文獻(xiàn)作者研究目的、研究背景、立論依據(jù)、以及采取了哪些方法來驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)研究的目的。例如，在神經(jīng)生物類課題研究中經(jīng)常會(huì)涉及“削弱”和“超表達(dá)”某基因表達(dá)檢驗(yàn)一個(gè)分子功能的研究技術(shù)手段，一般使用基因敲除或轉(zhuǎn)基因的突變實(shí)驗(yàn)動(dòng)物作為研究對(duì)象，通過功能、形態(tài)、行為學(xué)變化來觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得到具體可信的結(jié)論，即培養(yǎng)學(xué)生掌握神經(jīng)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)研究的設(shè)計(jì)理念。其次，解讀知識(shí)和發(fā)現(xiàn)問題。神經(jīng)生物學(xué)涉及眾多基礎(chǔ)性概念和體系化的知識(shí)點(diǎn)，每篇文獻(xiàn)都是圍繞數(shù)個(gè)核心概念和系統(tǒng)的環(huán)路展開的。在文獻(xiàn)討論中，講解概念和與實(shí)驗(yàn)假設(shè)相關(guān)的環(huán)路，讓學(xué)生鞏固知識(shí)并學(xué)會(huì)在現(xiàn)有知識(shí)點(diǎn)中挖掘未知關(guān)鍵問題，即培養(yǎng)學(xué)生 “發(fā)現(xiàn)問題”的能力。還可以穿插一些有趣的神經(jīng)生物學(xué)史知識(shí)，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的興趣和熱情。第三，鼓勵(lì)學(xué)生思考提問，讓學(xué)生確立分析實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)方法可行性的概念，這是決定一個(gè)科學(xué)研究能否成功的關(guān)鍵。尤其是實(shí)驗(yàn)方法的部分，不是一味照搬套用，鼓勵(lì)學(xué)生在以后的實(shí)驗(yàn)中要根據(jù)現(xiàn)有條件進(jìn)行調(diào)整選擇，不能過分強(qiáng)調(diào)依賴高精尖的硬件設(shè)施才能成功，即培養(yǎng)學(xué)生“解決問題”的能力[6]。根據(jù)以上立體式的講解，可以強(qiáng)化和豐富學(xué)生的神經(jīng)生物學(xué)知識(shí)，加深對(duì)文獻(xiàn)資料的理解，最重要的是逐漸領(lǐng)悟如何自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)研究目的。

4 學(xué)術(shù)交流

緊跟學(xué)術(shù)前沿、實(shí)時(shí)掌握科研新動(dòng)向、加強(qiáng)國(guó)際交流對(duì)本學(xué)科的發(fā)展尤顯重要[7]。為了擴(kuò)展研究生的眼界，開拓思維，以及對(duì)將來職業(yè)選擇的借鑒，設(shè)置一系列學(xué)術(shù)交流內(nèi)容來培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)術(shù)交流能力是十分必要的。在學(xué)科進(jìn)展方面，聘請(qǐng)?jiān)擃I(lǐng)域知名教授進(jìn)行講座，報(bào)告近期的研究動(dòng)態(tài)幫助學(xué)生快捷地了解專業(yè)的研究進(jìn)展，激發(fā)學(xué)生探索神經(jīng)科學(xué)的動(dòng)力。另外，不定期邀請(qǐng)國(guó)際著名學(xué)者面向研究生進(jìn)行學(xué)術(shù)報(bào)告，讓學(xué)生零距離接觸學(xué)術(shù)大師，體會(huì)神經(jīng)科學(xué)研究的魅力。在專業(yè)工程技術(shù)應(yīng)用方面，聘請(qǐng)的是研發(fā)業(yè)務(wù)與神經(jīng)生物學(xué)專業(yè)相關(guān)的企業(yè)研發(fā)技術(shù)人員，從產(chǎn)品研發(fā)角度給學(xué)生接觸高端生物醫(yī)藥類產(chǎn)業(yè)的機(jī)會(huì)，讓學(xué)生了解除了純學(xué)術(shù)性的研究外的其他發(fā)展方向，學(xué)會(huì)怎么利用自己學(xué)到的專業(yè)知識(shí)為社會(huì)創(chuàng)造生產(chǎn)力和高科技產(chǎn)品。我們?cè)?qǐng)過全球領(lǐng)先制藥機(jī)構(gòu)葛蘭素史克公司腦神經(jīng)藥物研發(fā)團(tuán)隊(duì)的高級(jí)研究員開設(shè)藥物研發(fā)專題報(bào)告會(huì)，學(xué)生認(rèn)識(shí)到所學(xué)專業(yè)除了“搞科研、發(fā)文章”以外還可以研發(fā)產(chǎn)品、創(chuàng)造出價(jià)值，對(duì)提高學(xué)習(xí)興趣起到了非常良好的效果，使他們更能結(jié)合自己的興趣和志向主動(dòng)地把這門課程學(xué)好。

5 參與科研工作

科研和教學(xué)的同步發(fā)展是神經(jīng)生物學(xué)發(fā)展的重要支柱，為知識(shí)的傳承和人才的培養(yǎng)提供了可靠的保證[8]。在課程教學(xué)過程中，把學(xué)院各實(shí)驗(yàn)室的研究項(xiàng)目和研究成果充實(shí)到教學(xué)內(nèi)容，鼓勵(lì)學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣，選擇相應(yīng)的導(dǎo)師參與課題研究[9]。我們以“生物醫(yī)藥成分分離與分析北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”為依托，其中神經(jīng)生物學(xué)研究方向主要進(jìn)行神經(jīng)退行性疾病致病機(jī)制，天然藥物與神經(jīng)保護(hù)、神經(jīng)再生，空間條件下神經(jīng)免疫系統(tǒng)機(jī)制3個(gè)方面研究，承擔(dān)國(guó)家、部、市級(jí)多項(xiàng)課題，強(qiáng)大的科研環(huán)境吸引了很多的神經(jīng)科學(xué)的科研人才，這些良好的師資力量為我們神經(jīng)生物學(xué)教學(xué)和科研提供了有力的保證。在參與科研的教學(xué)實(shí)踐中，使導(dǎo)師與學(xué)生提前接觸，一方面為導(dǎo)師提供更多熟悉學(xué)生、發(fā)現(xiàn)人才的機(jī)會(huì)；另一方面，讓學(xué)生獲得導(dǎo)師的指導(dǎo)并較早地接觸科研工作，更多機(jī)會(huì)熟練課程中學(xué)到的技術(shù)方法，培養(yǎng)對(duì)科學(xué)研究的興趣和熱情[10]。

6 結(jié)束語

神經(jīng)生物學(xué)已成為一門分支細(xì)膩、研究領(lǐng)域豐富的龐大學(xué)科，其教學(xué)模式的創(chuàng)新勢(shì)在必行，我們所嘗試的多媒體課堂教授與文獻(xiàn)討論、學(xué)術(shù)交流、科研活動(dòng)等相輔助結(jié)合的模式，提高了課程學(xué)習(xí)的質(zhì)量和效果，既注重了學(xué)生的神經(jīng)生物學(xué)研究思維模式和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，又吸引了學(xué)生對(duì)神經(jīng)生物學(xué)領(lǐng)域科研的興趣，對(duì)學(xué)生將來的發(fā)展方向起到了很好的導(dǎo)向作用。但神經(jīng)生物學(xué)教學(xué)模式的創(chuàng)新工作還處于探索運(yùn)行階段，一方面，良好的神經(jīng)生物學(xué)教學(xué)成果需要教育單位極大地重視、支持和投入；另一方面，教育工作者還要努力提高自身素養(yǎng)和神經(jīng)生物學(xué)基礎(chǔ)理論，不斷更新和補(bǔ)充神經(jīng)生物學(xué)知識(shí)，并結(jié)合本單位學(xué)科和實(shí)驗(yàn)室特點(diǎn)，探索出更為注重培養(yǎng)學(xué)習(xí)者想象力和創(chuàng)造力的教學(xué)模式。

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