柴藝匯 高 潔 吳大梅 李 靜 管連城 李 文 秦 忠 陳云志*
(1 貴陽中醫(yī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心,貴州 貴陽 550025;2 貴陽中醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院,貴州 貴陽 550025;3 貴陽中醫(yī)學(xué)院研究生院,貴州 貴陽 550025)
細(xì)胞是生命體進(jìn)行生存活動(dòng)的基本單元。目前藥物的治療靶點(diǎn),疾病的作用機(jī)制及分子水平等更加精細(xì)化的研究方案均需要在細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行。細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)開始于20世紀(jì)初,是指在無菌的環(huán)境下,從動(dòng)物活體體內(nèi)取出組織,模擬體內(nèi)生理環(huán)境,使其進(jìn)行孵育培養(yǎng)并增殖。值得注意的是,國外許多綜合類大學(xué)已經(jīng)將細(xì)胞培養(yǎng)課程下放為本科必修課程,國內(nèi)相關(guān)課程因起步較晚,主要集中在碩士研究生階段學(xué)習(xí),由于配套課程設(shè)置相對(duì)較為滯后,目前國內(nèi)細(xì)胞培養(yǎng)尚不能滿足現(xiàn)階段人才培養(yǎng)的需求[1]。本文將根據(jù)近幾年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及模式、教學(xué)評(píng)價(jià)體系等方面入手,以提高學(xué)生實(shí)踐操作與科研創(chuàng)新能力為基本落腳點(diǎn),簡要闡述對(duì)中醫(yī)學(xué)類碩士研究生細(xì)胞培養(yǎng)教學(xué)的探索與思考。
中醫(yī)類院校的研究生本科背景大多為中醫(yī)學(xué)、中西醫(yī)結(jié)合臨床醫(yī)學(xué)、針灸推拿學(xué)等專業(yè)[2]。上述專業(yè)大多以培養(yǎng)臨床技能為主,實(shí)習(xí)階段的大部分時(shí)間也均在醫(yī)院各個(gè)科室輪轉(zhuǎn),對(duì)于基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)的研究也大多集中在生理學(xué)、病理學(xué)、藥理學(xué)、生物化學(xué)等學(xué)科,整體實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力較差。因此在開展課題研究的初期階段,中醫(yī)類碩士研究生幾乎不具備獨(dú)立開展細(xì)胞培養(yǎng)的能力。
目前,中醫(yī)類碩士研究生對(duì)攻讀期間內(nèi)的科研成果要求越來越高,單純的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)難以滿足院校畢業(yè)的相關(guān)要求,學(xué)會(huì)并能順利開展細(xì)胞實(shí)驗(yàn)就顯得尤為迫切。由于本科階段的相關(guān)知識(shí)欠缺,鮮有上手鍛煉的機(jī)會(huì),研究生需要花費(fèi)大量時(shí)間與精力開展自主學(xué)習(xí),不僅效率低,效果也不是非常理想。此外,細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的發(fā)展較快,書本上的相關(guān)知識(shí)很難直接運(yùn)用于實(shí)驗(yàn)中,研究生需要花費(fèi)大量的精力積累實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)后才有可能順利完成實(shí)驗(yàn)[3]。正因?yàn)槿绱?,接受正?guī)且系統(tǒng)的細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)不光能幫助研究生順利完成其培養(yǎng)計(jì)劃,還能激發(fā)學(xué)習(xí)熱情,提高動(dòng)手的積極性。
細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)較動(dòng)物飼養(yǎng)相對(duì)較難[4],根據(jù)近幾年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)及二級(jí)學(xué)院的相關(guān)要求設(shè)置三大教學(xué)內(nèi)容模塊:理論教學(xué)、實(shí)踐操作、課題應(yīng)用。其中,理論知識(shí)旨在幫助研究生建立細(xì)胞培養(yǎng)最基本的理論知識(shí)及培養(yǎng)過程中的注意事項(xiàng),重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)過程中需要注意的操作要點(diǎn),建立無菌操作意識(shí);實(shí)踐操作部分旨在老師的指導(dǎo)幫助下完成,自己動(dòng)手熟悉細(xì)胞培養(yǎng)的全過程,樹立培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)信心;課題應(yīng)用旨在幫助研究生獨(dú)立完成導(dǎo)師或自己的相關(guān)科研課題,科學(xué)地完成實(shí)驗(yàn)步驟,順利獲取實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
2.1 理論教學(xué) 理論教學(xué)的核心在于讓學(xué)生掌握相關(guān)基本知識(shí)及當(dāng)前學(xué)科的最新研究進(jìn)展?;局R(shí)內(nèi)容包括:實(shí)驗(yàn)室安全知識(shí)培訓(xùn),細(xì)胞培養(yǎng)的基本知識(shí),細(xì)胞培養(yǎng)室的準(zhǔn)備工作,細(xì)胞培養(yǎng)液的組成,細(xì)胞的原代培養(yǎng)、傳代培養(yǎng)、生長狀態(tài)觀察、凍存與復(fù)蘇、污染檢查及應(yīng)對(duì)方法等。由于許多研究生初進(jìn)實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn),安全意識(shí)較差,特在學(xué)生入室之前專門開設(shè)實(shí)驗(yàn)室安全培訓(xùn),培訓(xùn)的內(nèi)容主要有:實(shí)驗(yàn)室危險(xiǎn)特點(diǎn)、危險(xiǎn)品的防火防爆知識(shí)、實(shí)驗(yàn)室常見事故類型、實(shí)驗(yàn)室個(gè)人防護(hù)用品及安全設(shè)施、實(shí)驗(yàn)室事故應(yīng)急處理方法等,幫助大家能夠安全順利地完成整個(gè)科研實(shí)驗(yàn)的研究工作。研究進(jìn)展的學(xué)習(xí)以研究生自主探討為主,內(nèi)容包括:利用PubMed、知網(wǎng)、萬方、維普、百度學(xué)術(shù)等信息平臺(tái)查找相關(guān)文獻(xiàn),小組討論、課堂講授等。
2.2 實(shí)踐操作 實(shí)踐操作是整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中最重要的一個(gè)部分,細(xì)胞實(shí)驗(yàn)的順利開展除了需要嚴(yán)格的無菌操作觀念及熟練的操作技術(shù)外,還必須學(xué)會(huì)冷靜面對(duì)不同種類細(xì)胞的培養(yǎng)要求,任何一個(gè)環(huán)節(jié)出了差錯(cuò)都有可能導(dǎo)致整個(gè)實(shí)驗(yàn)的失敗[5]。為了更好地解決這一問題,剛剛進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的研究生,一般采用親自示范教學(xué)為主,同學(xué)自主實(shí)驗(yàn)為輔的模式進(jìn)行培訓(xùn),每一步操作必須得到老師的確認(rèn)后方可進(jìn)行,待無菌觀念及基本操作熟練后,方可自主開展實(shí)踐訓(xùn)練。
針對(duì)不同專業(yè)方向的學(xué)生,根據(jù)課題組實(shí)驗(yàn)需求選擇不同的實(shí)踐教學(xué)方案,推動(dòng)教學(xué)內(nèi)容的供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革,如:基礎(chǔ)學(xué)科中中醫(yī)基礎(chǔ)理論、中西醫(yī)結(jié)合基礎(chǔ)專業(yè)的同學(xué)重點(diǎn)講解腫瘤細(xì)胞傳代、含藥血清的制備、細(xì)胞活力、形態(tài)學(xué)、遺傳學(xué)的檢測手段等;中醫(yī)內(nèi)科學(xué)、中醫(yī)婦科學(xué)等臨床學(xué)科則重點(diǎn)突出講解不同細(xì)胞培養(yǎng)方式的注意事項(xiàng)及要點(diǎn)指導(dǎo)、特殊造模及相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、利用不同的檢測方法進(jìn)行相關(guān)指標(biāo)檢測等。
2.3 課題應(yīng)用 實(shí)踐操作的學(xué)習(xí)最終落腳點(diǎn)還是在課題應(yīng)用上,僅僅設(shè)置一個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)最終考核研究生顯然是無助于提高學(xué)生的細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的。在課題應(yīng)用方面,通過理論考核及觀看其具體實(shí)驗(yàn)操作確認(rèn)其是否已經(jīng)熟練掌握細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù),從而幫助研究生指導(dǎo)課題實(shí)驗(yàn)方案順利完成。
教學(xué)內(nèi)容能否順利被學(xué)生所接受的核心在于教學(xué)方法及模式是否科學(xué)合理,生動(dòng)有趣的內(nèi)容能夠讓學(xué)生在愉悅的環(huán)境中輕松掌握知識(shí)[6]。在近幾年的教學(xué)實(shí)踐中,一般采用課堂授課、小組討論會(huì)、互聯(lián)網(wǎng)多媒體教學(xué)及AI(人工智能)學(xué)習(xí)成果質(zhì)量檢測等多種方式幫助研究生熟練掌握細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)。
3.1 課堂授課 課堂授課是整個(gè)教學(xué)方法與模式的基石環(huán)節(jié),教師在課堂內(nèi)進(jìn)行授課不僅可以充分保障學(xué)生們的學(xué)習(xí)質(zhì)量,還能督促后進(jìn)學(xué)生定時(shí)學(xué)習(xí),保證整個(gè)學(xué)科培養(yǎng)的穩(wěn)定性。此外,課堂授課時(shí)一般采取啟發(fā)式教學(xué)與成果教學(xué)相結(jié)合的方式。啟發(fā)式教學(xué)不僅僅可以保證學(xué)生有充分的時(shí)間進(jìn)行自主思考,還能提高學(xué)生對(duì)于知識(shí)的運(yùn)用及掌握;成果教學(xué)是提高學(xué)生細(xì)胞培訓(xùn)興趣的最好方式,例如:對(duì)于中醫(yī)科學(xué)性的研究從未停止,常會(huì)引用一些中醫(yī)方向上細(xì)胞培養(yǎng)的最新成果激勵(lì)大家努力學(xué)習(xí)。
3.2 小組討論會(huì) 小組討論會(huì)是課堂教學(xué)的必要補(bǔ)充環(huán)節(jié),既能幫助初入學(xué)校的研究生培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作意識(shí),還能帶動(dòng)大家自主學(xué)習(xí)的熱情。根據(jù)細(xì)胞培養(yǎng)學(xué)科的特殊性,除采取每周開展2次PPT演示文稿匯報(bào)會(huì)展開技術(shù)探討,分享心得體會(huì)外,還利用億圖圖示專家、Adobe Photoshop等專業(yè)工具督促同學(xué)們繪制課題實(shí)驗(yàn)的技術(shù)路線圖,盡早熟悉實(shí)驗(yàn)流程及步驟,成為一名合格的碩士研究生。
3.3 互聯(lián)網(wǎng)多媒體教學(xué)及AI學(xué)習(xí)成果質(zhì)量檢測的應(yīng)用 互聯(lián)網(wǎng)多媒體教學(xué)是近年來教學(xué)方法與模式改革的方向之一[7]。豐富多彩的圖片與視頻替代了枯燥的文字,有助于幫助學(xué)生更加輕松地完成整個(gè)學(xué)科的學(xué)習(xí)。不同學(xué)科應(yīng)當(dāng)有不同的互聯(lián)網(wǎng)多媒體教學(xué)方式,細(xì)胞培養(yǎng)學(xué)科注重的是知識(shí)的掌握與運(yùn)用,特別是對(duì)于數(shù)據(jù)及正確操作方式的敏感程度。針對(duì)這一情況,利用問卷星、番茄表單等工具制作課后隨堂測試卷,學(xué)生在手機(jī)端完成后,平臺(tái)能依據(jù)AI技術(shù)動(dòng)態(tài)分析學(xué)生的高頻錯(cuò)誤點(diǎn),助力提升學(xué)科教學(xué)質(zhì)量。另外,知識(shí)圈、小打卡等微信小程序的運(yùn)用更是幫助學(xué)生在課堂授課結(jié)束后實(shí)時(shí)上傳隨堂筆記,不光可以幫助老師了解學(xué)生近期的學(xué)習(xí)情況,還能提高同學(xué)們的到課率,一舉兩得。
教學(xué)評(píng)價(jià)體系可以指導(dǎo)與監(jiān)督同學(xué)們順利完成細(xì)胞培養(yǎng)學(xué)科的學(xué)習(xí)任務(wù)[8]。根據(jù)近幾年的教學(xué)發(fā)現(xiàn),單純的文字或?qū)嶒?yàn)考核并不能有效地幫助碩士研究生提升細(xì)胞實(shí)驗(yàn)的實(shí)際應(yīng)用水平,有的可能會(huì)疲于背誦考試重點(diǎn)而忽視技能操作,有的可能會(huì)過分重視實(shí)驗(yàn)的操作水平而忽視理論基礎(chǔ)。為了更好地幫助學(xué)生科學(xué)地掌握細(xì)胞培養(yǎng)的應(yīng)用,一般將教學(xué)評(píng)價(jià)體系分為4個(gè)組成部門:①理論知識(shí)部分;②實(shí)踐技能操作部分;③實(shí)驗(yàn)報(bào)告與綜述撰寫部分;④平時(shí)成績部分。理論知識(shí)部分采取選擇題的形式通過卷面進(jìn)行考核,幫助同學(xué)們建立培養(yǎng)細(xì)胞的正確觀念;實(shí)踐技能操作部分重點(diǎn)考核學(xué)生培養(yǎng)細(xì)胞傳代與開展檢測的相關(guān)能力;實(shí)驗(yàn)報(bào)告與綜述撰寫部分旨在幫助學(xué)生了解最新的研究進(jìn)展,為日后開展課題組內(nèi)的細(xì)胞實(shí)驗(yàn)提供保障;平時(shí)成績部分通過課后隨堂測試卷及小打卡的完成效果進(jìn)行評(píng)估,巧妙的利用艾賓浩斯記憶曲線確保細(xì)胞實(shí)驗(yàn)的教學(xué)質(zhì)量。
碩士研究生的培養(yǎng)更加注重個(gè)性化,學(xué)科化[9]。多維度的開展教學(xué)與實(shí)踐活動(dòng)不僅可以幫助學(xué)生樹立正確的細(xì)胞培養(yǎng)觀念,更能提升他們的自信心,幫助其順利完成實(shí)驗(yàn)。熟練地掌握了細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的研究生具有更加廣闊的就業(yè)與科研發(fā)展前景。與此同時(shí),針對(duì)細(xì)胞培養(yǎng)過程中易污染操作臺(tái)、傳代失敗、檢測手段運(yùn)用不熟練等問題,本校實(shí)驗(yàn)中心已經(jīng)開始積極探索基于AR(增強(qiáng)現(xiàn)實(shí))技術(shù)的細(xì)胞教學(xué)實(shí)踐活動(dòng),將會(huì)以更加優(yōu)秀的教學(xué)水平服務(wù)于中醫(yī)類碩士研究生群體,為建設(shè)高端科研型人才添磚加瓦。