李陽(yáng)芳(首都醫(yī)科大學(xué),北京 100069;北京市神經(jīng)外科研究所,北京 100050)
細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)中對(duì)醫(yī)學(xué)生科研思維的培養(yǎng)
李陽(yáng)芳
(首都醫(yī)科大學(xué),北京 100069;北京市神經(jīng)外科研究所,北京 100050)
細(xì)胞生物學(xué)是生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)教育的重要基礎(chǔ)學(xué)科,也是當(dāng)前生命科學(xué)領(lǐng)域中最活躍、最富有發(fā)展前景的學(xué)科之一。在細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)醫(yī)學(xué)生科研思維,既符合本學(xué)科教育主旨,又利于提高醫(yī)學(xué)生綜合素質(zhì)。本文就細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)如何培養(yǎng)醫(yī)學(xué)生科研思維進(jìn)行探索,并結(jié)合自身教學(xué)實(shí)踐總結(jié)改革措施,旨在培養(yǎng)創(chuàng)新型醫(yī)學(xué)人才。
細(xì)胞生物學(xué);科研思維;創(chuàng)新型醫(yī)學(xué)人才
細(xì)胞生物學(xué)是生命科學(xué)相關(guān)專業(yè)必修的基礎(chǔ)課,它從細(xì)胞層面認(rèn)識(shí)生命的本質(zhì)。近年來(lái),隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,細(xì)胞生物學(xué)新知識(shí)、新技術(shù)層出不窮,尤其是近年細(xì)胞生物學(xué)領(lǐng)域諾貝爾獎(jiǎng)的獲得,使細(xì)胞生物學(xué)已成為生命科學(xué)研究的重要知識(shí)來(lái)源和技術(shù)支持,全面輻射醫(yī)學(xué)及生物學(xué)各個(gè)學(xué)科。現(xiàn)代細(xì)胞生物學(xué)已突破傳統(tǒng)細(xì)胞形態(tài)學(xué)局限,以突出機(jī)能研究的分子細(xì)胞生物學(xué)取而代之成為其新特點(diǎn);細(xì)胞生物學(xué)同時(shí)與相關(guān)生物學(xué)科(如生物化學(xué)與分子生物學(xué)、分子遺傳學(xué)等)相互交叉、滲透,全球已形成大生物學(xué)科觀的共識(shí)[1]。醫(yī)學(xué)院校將細(xì)胞生物學(xué)定位為銜接高中生物的入門(mén)級(jí)醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課程,對(duì)于醫(yī)學(xué)生來(lái)說(shuō),它是連接未來(lái)醫(yī)學(xué)科學(xué)研究的橋梁,能提供基本的實(shí)驗(yàn)方法及研究思路,因此在細(xì)胞生物學(xué)課程中幫助學(xué)生樹(shù)立科研思維,符合當(dāng)代醫(yī)學(xué)院校培養(yǎng)全面醫(yī)學(xué)人才的宗旨。
互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,使醫(yī)學(xué)生對(duì)于新鮮事物的接受能力增強(qiáng)。但由于平時(shí)了解、接觸細(xì)胞生物學(xué)知識(shí)和先進(jìn)實(shí)驗(yàn)技術(shù)很少,且對(duì)于生物學(xué)科研精神的理解與研究方法掌握不足等,影響了學(xué)生對(duì)細(xì)胞生物學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)興趣。研究表明,當(dāng)代大學(xué)生對(duì)于當(dāng)前一些生物熱點(diǎn)問(wèn)題有一定的關(guān)注,但對(duì)于高新領(lǐng)域生物科學(xué)知識(shí)了解不足,大部分學(xué)生盲從專家和他人觀點(diǎn),對(duì)事物較少有自己的看法[2]。因此,對(duì)學(xué)生科研思維的培養(yǎng)要從平時(shí)的知識(shí)傳授抓起,讓他們?cè)趯W(xué)習(xí)基礎(chǔ)細(xì)胞生物學(xué)知識(shí)的同時(shí),了解生物學(xué)熱門(mén)話題,既能引起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,又能在潛移默化中培養(yǎng)其科學(xué)研究思路及態(tài)度。
生物學(xué)的發(fā)展是快速的,隨著國(guó)內(nèi)外科學(xué)家研究成果不斷涌現(xiàn),書(shū)本上的知識(shí)也不斷更新補(bǔ)充著。如果教師仍按照原有的細(xì)胞生物學(xué)知識(shí)進(jìn)行講解,有時(shí)會(huì)與當(dāng)今細(xì)胞生物學(xué)發(fā)展的熱點(diǎn)問(wèn)題發(fā)生沖突,使學(xué)生產(chǎn)生疑惑。如傳統(tǒng)細(xì)胞生物學(xué)定義成體細(xì)胞為終末分化的一類細(xì)胞[3],但如今已有多篇文獻(xiàn)報(bào)道,在外部條件允許的情況下,成體細(xì)胞可以再次逆分化到多能干細(xì)胞狀態(tài),然后再次進(jìn)入分化過(guò)程,這也是2012年諾貝爾生理學(xué)和醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)獲得者的主要研究?jī)?nèi)容。因此,作為細(xì)胞生物學(xué)教師,不但要在課堂上講授基礎(chǔ)知識(shí),同時(shí)也需要在課余時(shí)間收集文獻(xiàn)中的細(xì)胞生物學(xué)前沿知識(shí),并傳授給學(xué)生。當(dāng)代大學(xué)生思維活躍,對(duì)網(wǎng)絡(luò)上報(bào)道的生物學(xué)熱點(diǎn)話題較為關(guān)注,所以教師在授課過(guò)程中適時(shí)提出熱點(diǎn)問(wèn)題,引起學(xué)生思考,再結(jié)合細(xì)胞生物學(xué)知識(shí)讓學(xué)生進(jìn)行討論,在討論過(guò)程中對(duì)學(xué)生的思維加以引導(dǎo),引入科學(xué)研究元素,這樣既能調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情,又能培養(yǎng)學(xué)生基本的科學(xué)素養(yǎng)。此外,教師要以身作則,在注重教學(xué)的同時(shí),課余時(shí)間開(kāi)展科研工作,以科研引導(dǎo)、促進(jìn)教學(xué),將科研與教學(xué)有機(jī)結(jié)合起來(lái),使教學(xué)內(nèi)容和最新科技知識(shí)同步,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)理解細(xì)胞生物學(xué)基本知識(shí)的同時(shí)學(xué)會(huì)解決與之相關(guān)的科學(xué)問(wèn)題。教師可將科研工作中的課題設(shè)計(jì)及要解決的科學(xué)問(wèn)題講給學(xué)生聽(tīng),結(jié)合教學(xué)內(nèi)容向其做介紹,這樣能生動(dòng)反映出科學(xué)研究與基礎(chǔ)知識(shí)之間相互依存的關(guān)系,增加學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維,培養(yǎng)學(xué)生鉆研精神。
細(xì)胞生物學(xué)是一門(mén)實(shí)驗(yàn)性很強(qiáng)的學(xué)科,很多基礎(chǔ)理論來(lái)源于實(shí)驗(yàn)性研究。細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅能幫助學(xué)生理解課堂學(xué)習(xí)的理論知識(shí),鍛煉其動(dòng)手能力,而且能引起學(xué)生思考,培養(yǎng)其創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力,提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)[4]。
目前,細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要集中于基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn),基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)又名驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),主要是為了加深學(xué)生對(duì)細(xì)胞生物學(xué)基本概念及基本原理的理解,掌握細(xì)胞生物學(xué)基本研究技能,如植物和動(dòng)物細(xì)胞結(jié)構(gòu)的觀察、特殊顯微鏡的使用、細(xì)胞器的分級(jí)分離、細(xì)胞培養(yǎng)等。隨著科技發(fā)展,細(xì)胞生物學(xué)研究手段也是日新月異,新知識(shí)、新技術(shù)、新方法層出不窮,所以在傳統(tǒng)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,補(bǔ)充綜合型、科研型實(shí)驗(yàn),既能開(kāi)闊學(xué)生視野,又能與前沿知識(shí)相結(jié)合。綜合型實(shí)驗(yàn)屬于多種實(shí)驗(yàn)技術(shù)的綜合運(yùn)用實(shí)驗(yàn),其中就包括多種新技術(shù),實(shí)驗(yàn)耗時(shí)長(zhǎng),難度較大,可以較系統(tǒng)地培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和科研素質(zhì),如組織切片與免疫組織化學(xué)染色、動(dòng)植物染色體標(biāo)本的制備與觀察、免疫熒光與原位雜交技術(shù)、聚合酶聯(lián)反應(yīng)、免疫印跡等;新技術(shù)有流失細(xì)胞計(jì)數(shù)、細(xì)胞凋亡檢測(cè)、基因沉默等。研究型實(shí)驗(yàn)也屬于綜合型實(shí)驗(yàn),但是更偏向于訓(xùn)練學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和解決科學(xué)問(wèn)題的能力,在掌握基本實(shí)驗(yàn)技能的基礎(chǔ)上,著重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)與科研思維。在研究型實(shí)驗(yàn)中,根據(jù)細(xì)胞生物學(xué)理論與技術(shù)所應(yīng)用的科研項(xiàng)目,提出一些科研選題,如細(xì)胞周期調(diào)節(jié)蛋白如何調(diào)控哺乳動(dòng)物細(xì)胞增殖及凋亡、細(xì)胞因子對(duì)腫瘤細(xì)胞的免疫治療作用、成體干細(xì)胞的分離及鑒定等,讓學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識(shí)查閱文獻(xiàn),自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,提交給教師后,教師在課堂上與學(xué)生進(jìn)行討論,讓學(xué)生闡明實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的思路,對(duì)可行性進(jìn)行評(píng)估,之后讓學(xué)生獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)。通過(guò)這樣的方式,進(jìn)一步鍛煉學(xué)生的科研能力、培養(yǎng)科研思維。
隨著教育體制改革的不斷深入,高校作為主要教育基地,已不單純是教學(xué)中心。為培養(yǎng)國(guó)家發(fā)展所需的創(chuàng)新型人才,高校必須走傳授知識(shí)和科研實(shí)踐相結(jié)合的發(fā)展道路,所以對(duì)教師專業(yè)水平要求很高,除了掌握扎實(shí)的理論知識(shí)外,還要承擔(dān)科研任務(wù),以科研促進(jìn)教學(xué)進(jìn)步,以教學(xué)引導(dǎo)科研方向。
教師帶教制度又名導(dǎo)師制,已在不少高校開(kāi)始實(shí)行,它是與開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)相輔相成的。開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)是當(dāng)前實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的趨勢(shì),本著“以學(xué)生為主,以科研小組為單位,以教師為主導(dǎo)”的原則,開(kāi)放實(shí)驗(yàn)時(shí)間、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和實(shí)驗(yàn)設(shè)備[5]。目前大部分任課教師有自己的實(shí)驗(yàn)室,并且承擔(dān)著科研課題任務(wù),所以在開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)行導(dǎo)師制方面具有先天優(yōu)勢(shì)。應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生參與到教師的科研課題中,針對(duì)課題中某一生物學(xué)問(wèn)題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究:(1)提出問(wèn)題,查閱文獻(xiàn),實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),進(jìn)行實(shí)驗(yàn),結(jié)果分析,撰寫(xiě)論文。如在細(xì)胞生物學(xué)課堂上提問(wèn),細(xì)胞周期在現(xiàn)實(shí)科研中如何應(yīng)用?具有什么科學(xué)意義?為解答這個(gè)問(wèn)題,學(xué)生提出選題“細(xì)胞周期蛋白Cyclin B如何作用于腫瘤細(xì)胞”。(2)以小組為單位,進(jìn)行文獻(xiàn)檢索,提交實(shí)驗(yàn)計(jì)劃,教師研究實(shí)驗(yàn)計(jì)劃的可行性,與學(xué)生進(jìn)一步探討,在討論過(guò)程中復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)原理及課堂理論知識(shí),啟發(fā)式提問(wèn),引導(dǎo)學(xué)生思考,鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新思維;確定實(shí)驗(yàn)方案后,教師對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行指導(dǎo)和監(jiān)督,指導(dǎo)學(xué)生整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、分析結(jié)果、撰寫(xiě)科研論文,同時(shí)注意培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲袘B(tài)度,實(shí)事求是的工作作風(fēng)。(3)定期組織各實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行交流與溝通,以PPT形式匯報(bào)實(shí)驗(yàn)成果,此過(guò)程既鍛煉了學(xué)生語(yǔ)言表達(dá)和撰寫(xiě)論文的能力,又讓學(xué)生了解了團(tuán)隊(duì)合作的重要性。目前已經(jīng)有不少高校實(shí)行了本科生導(dǎo)師制,效果良好,有利于學(xué)生科研思維的培養(yǎng)[6]。
總而言之,既要培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),還要幫助學(xué)生形成實(shí)事求是的科研態(tài)度,二者有機(jī)結(jié)合才是科研思維的建立。學(xué)生科研思維的培養(yǎng)是一個(gè)系統(tǒng)工程,無(wú)論是理論課改革還是實(shí)驗(yàn)課探索,都任重而道遠(yuǎn)。上述改革措施,還需要在日后的教學(xué)實(shí)踐中充實(shí)、完善和改進(jìn),從而達(dá)到培養(yǎng)創(chuàng)新型醫(yī)學(xué)人才的目的。
[1]王偉.加強(qiáng)生物實(shí)效性教學(xué)提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)[J].現(xiàn)代閱讀,2012(3):83.
[2]郭清芬.當(dāng)代大學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)現(xiàn)狀及培養(yǎng)對(duì)策[J].文化學(xué)刊,2009(1):36-38.
[3]楊漢民.細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)[M].2版.北京:高等教育出版社,1997.
[4]胡勁松,黃辰,鄭黎明,等.細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的現(xiàn)狀與改革設(shè)想[J].西北醫(yī)學(xué)教育,2004,12(6):725.
[5]趙文敏,胡華,周怡.開(kāi)放實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的研究與探討[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2006,25(9):1116-1118.
[6]羅國(guó)基,周敏丹,王迎娜.近年來(lái)高校本科生導(dǎo)師制研究綜述[J].東華理工學(xué)院學(xué)報(bào):社會(huì)科學(xué)版,2007,26(4):429-434.
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注:本文系北京市神經(jīng)外科研究所青年創(chuàng)新基金(2060562)