于冰筠, 楊金娥
(中山大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院, 廣州 510275)
研究型教學(xué)是針對(duì)單向性知識(shí)傳授為主的教學(xué)模式而提出的,它以探究性和實(shí)踐性為主要特征,融學(xué)習(xí)與研究為一體,以課程內(nèi)容和學(xué)生的知識(shí)積累為基礎(chǔ),在教學(xué)活動(dòng)中,教師引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)造性地運(yùn)用知識(shí),自主發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、研究問(wèn)題并解決問(wèn)題,在研討中積累知識(shí)、培養(yǎng)能力和訓(xùn)練思維[1]。它不僅對(duì)培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、科研意識(shí)、創(chuàng)新能力具有重要的推動(dòng)作用,而且對(duì)提高教師教學(xué)質(zhì)量功不可沒(méi)。
我們通過(guò)優(yōu)化腫瘤生物學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容體系、增加學(xué)生自主學(xué)習(xí)與討論環(huán)節(jié)、加強(qiáng)專(zhuān)業(yè)文獻(xiàn)閱讀訓(xùn)練、增加科研訓(xùn)練以及開(kāi)設(shè)專(zhuān)題報(bào)告等方式,在腫瘤生物學(xué)課程中積極開(kāi)展了研究型教學(xué)模式的探索與實(shí)踐。
腫瘤生物學(xué)是研究常見(jiàn)腫瘤的生物學(xué)特征以及腫瘤發(fā)生發(fā)展分子機(jī)制的生物科學(xué)。它是一門(mén)關(guān)注度高、發(fā)展迅速且多學(xué)科交叉的課程。惡性腫瘤是我國(guó)以及全球主要的公共健康問(wèn)題之一,在我國(guó)每年因腫瘤死亡的人數(shù)占全部死亡人數(shù)的1/4,且發(fā)病人年齡越來(lái)越年輕化[2]。正因如此,關(guān)注腫瘤生物學(xué)的學(xué)生日益增多。我們面向生命科學(xué)學(xué)院大學(xué)二年級(jí)本科生開(kāi)設(shè)了腫瘤生物學(xué)這一公共選修課,該課程系統(tǒng)介紹腫瘤病因?qū)W、流行病學(xué),以及惡性腫瘤的生物學(xué)特征、腫瘤發(fā)生發(fā)展的分子機(jī)制及其研究方法等。它不僅加深了學(xué)生對(duì)必修課細(xì)胞生物學(xué)、生物化學(xué)、分子生物學(xué)等基礎(chǔ)理論的理解,而且為從事相關(guān)專(zhuān)業(yè)工作或者生物醫(yī)藥領(lǐng)域研究的學(xué)生奠定了良好的基礎(chǔ)。該課程深受學(xué)生歡迎,選課人數(shù)始終保持在100人以上(大課,每學(xué)年開(kāi)設(shè)一個(gè)班)。在教學(xué)過(guò)程中,我們發(fā)現(xiàn)了一些影響學(xué)生學(xué)習(xí)效果、制約其能力培養(yǎng)的問(wèn)題:
1)學(xué)生習(xí)慣按傳統(tǒng)教學(xué)模式進(jìn)行學(xué)習(xí),即以老師課堂講授知識(shí)、學(xué)生被動(dòng)接受、機(jī)械記憶為主的學(xué)習(xí)。多數(shù)學(xué)生欠缺歸納、總結(jié)及綜合運(yùn)用知識(shí)的能力,探究性學(xué)習(xí)能力較差。2)目前課程以課堂教學(xué)為主,學(xué)生缺乏自主學(xué)習(xí)和交流反饋的過(guò)程,不利于學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)融會(huì)貫通,多數(shù)學(xué)生對(duì)腫瘤生物學(xué)的科學(xué)問(wèn)題認(rèn)識(shí)單一化及片段化,綜合分析能力及創(chuàng)新思維不足。
針對(duì)以上問(wèn)題,我們?cè)凇澳[瘤生物學(xué)”課程教學(xué)中探索性地實(shí)施了研究型教學(xué)模式,努力實(shí)現(xiàn)從單向知識(shí)傳授的傳統(tǒng)型教學(xué)向注重培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新性的研究型教學(xué)轉(zhuǎn)變,建立了以培養(yǎng)學(xué)生能力為主線,將腫瘤生物學(xué)傳統(tǒng)理論與學(xué)科前沿研究進(jìn)展有機(jī)結(jié)合的課程體系,取得了較好的效果。
研究型教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為主體,教師僅僅充當(dāng)指導(dǎo)者、引導(dǎo)者和輔助者的角色[3]。正因如此,我們根據(jù)歷屆任課教師和學(xué)生的反饋,不斷優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容體系。腫瘤生物學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容最初是圍繞腫瘤的十大特征展開(kāi),下設(shè)緒論、細(xì)胞結(jié)構(gòu)和遺傳學(xué)特性、癌變機(jī)制、癌基因與抑癌基因、腫瘤相關(guān)非編碼RNA、信號(hào)傳導(dǎo)與腫瘤、細(xì)胞分化與腫瘤、細(xì)胞周期與腫瘤、細(xì)胞凋亡與腫瘤、腫瘤轉(zhuǎn)移與血管生成、腫瘤免疫腫瘤治療、腫瘤研究常用的技術(shù)平臺(tái)以及腫瘤研究進(jìn)展專(zhuān)題講座等十多個(gè)授課章節(jié)。我們?cè)谑谡n過(guò)程中發(fā)現(xiàn):各章節(jié)信息量大,逐一講授占用大量學(xué)時(shí);同時(shí)學(xué)生反饋,細(xì)胞結(jié)構(gòu)和遺傳學(xué)特性、信號(hào)傳導(dǎo)的內(nèi)容與同一學(xué)期開(kāi)設(shè)的必修課細(xì)胞生物學(xué)有部分重疊。因此,我們重新修訂了腫瘤生物學(xué)課程的教學(xué)大綱,縮減與細(xì)胞生物學(xué)課程有重疊的基因表達(dá)調(diào)控及信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)等內(nèi)容,并將腫瘤研究常用的技術(shù)平臺(tái)、腫瘤治療以及腫瘤研究進(jìn)展部分內(nèi)容滲透到各章節(jié)講述中。修訂后的教學(xué)內(nèi)容體系,更適合采用多元教學(xué)方法,充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新潛力以及主觀能動(dòng)性,大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
Middendorf研究表明,成年人的注意廣度只有15~20 min,也就是說(shuō)大多數(shù)學(xué)生只有在每節(jié)課的前半部分可以專(zhuān)注聽(tīng)講[4]。根據(jù)這一規(guī)律,我們?cè)诿抗?jié)課的前半段集中講解知識(shí)要點(diǎn),讓學(xué)生實(shí)現(xiàn)對(duì)腫瘤學(xué)基本概念和規(guī)律的記憶,后半段則通過(guò)提問(wèn)、討論及案例分析等互動(dòng)方式讓學(xué)生積極參與,加強(qiáng)學(xué)生對(duì)老師講授知識(shí)的理解,并建立新、舊知識(shí)之間的聯(lián)系。例如在講述抑癌基因BRAC知識(shí)點(diǎn)時(shí),我們聯(lián)系新聞開(kāi)展案例分析,展示影星安吉麗娜·朱莉(Angelina Jolie)在《紐約時(shí)報(bào)》(TheNewYorkTimes)發(fā)表的“My Medical Choice”,就朱莉因遺傳了母親BRAC基因缺陷,罹患乳腺癌、卵巢癌的風(fēng)險(xiǎn)高,致使她38歲時(shí),主動(dòng)切除雙乳和卵巢以降低其患癌風(fēng)險(xiǎn)的事例,讓學(xué)生就文中涉及的腫瘤學(xué)知識(shí)展開(kāi)討論朱莉的做法是否可???通過(guò)這種教學(xué)方式,引導(dǎo)學(xué)生全面掌握BRCA1的功能、作用機(jī)制、在乳腺癌中的突變頻率與乳腺癌、卵巢癌發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)系等知識(shí)點(diǎn),增強(qiáng)其應(yīng)用所學(xué)知識(shí)分析實(shí)際問(wèn)題的能力,實(shí)現(xiàn)由被動(dòng)聽(tīng)講到主動(dòng)學(xué)習(xí)的模式轉(zhuǎn)變。在課堂中利用類(lèi)似腫瘤學(xué)相關(guān)熱點(diǎn)的討論,不僅改變了單一的教學(xué)方式,而且改變了傳統(tǒng)的師生關(guān)系,使教師主導(dǎo)的課堂成為師生共同探究的場(chǎng)所。這種自主學(xué)習(xí)和討論的教學(xué)方式,大大激發(fā)學(xué)生的特長(zhǎng)和潛能,增強(qiáng)了他們的求知欲、創(chuàng)新欲望和探索精神,同時(shí)活躍了課堂氛圍,提高了教學(xué)效果。
腫瘤生物學(xué)是一門(mén)新興的生物醫(yī)學(xué)交叉學(xué)科[5],新知識(shí)、新理論、新發(fā)現(xiàn)層出不窮,專(zhuān)業(yè)文獻(xiàn)閱讀是了解本領(lǐng)域發(fā)展動(dòng)向的重要途徑,特別是英文文獻(xiàn)閱讀能力是學(xué)生學(xué)習(xí)乃至今后從事科研工作的重要基本功,這對(duì)大二學(xué)生是很大的挑戰(zhàn),為提高其專(zhuān)業(yè)英文文獻(xiàn)閱讀能力,我們采用了以下方式:
首先,傳授閱讀方法。1)要求學(xué)生每周關(guān)注Science、Nature和Cell里的文章標(biāo)題以及與本課程相關(guān)科研論文的Abstract。2)教會(huì)學(xué)生抓住文章的主線邏輯,引導(dǎo)學(xué)生按照一定順序閱讀:先讀Introduction部分,再快速看Figures,了解主線后,再細(xì)讀Results和Discussion部分。3)遇到一些實(shí)驗(yàn)或結(jié)果分析晦澀難懂時(shí),無(wú)需過(guò)度深究,力求一氣讀完,不必拘泥于細(xì)節(jié)。4)針對(duì)重要文章或本領(lǐng)域有深遠(yuǎn)影響的科研論文,一定要精讀,做到逐字逐句閱讀領(lǐng)會(huì)[6]。
其次,推薦文獻(xiàn)庫(kù)。大學(xué)二年級(jí)的本科生,文獻(xiàn)檢索和文獻(xiàn)篩選的能力較弱,為引導(dǎo)學(xué)生閱讀,我們結(jié)合課程相關(guān)熱點(diǎn)、難點(diǎn),建立了“腫瘤生物學(xué)自主閱讀文獻(xiàn)庫(kù)”。該文獻(xiàn)庫(kù)包含腫瘤相關(guān)基因的發(fā)現(xiàn)與功能鑒定、腫瘤轉(zhuǎn)移、能量代謝與腫瘤、非編碼RNA與腫瘤及腫瘤微環(huán)境5個(gè)專(zhuān)題,每個(gè)專(zhuān)題包含Nature、Cell、CancerCell等本領(lǐng)域頂級(jí)刊物的10多篇研究論文。
第三,撰寫(xiě)文獻(xiàn)報(bào)告。相關(guān)專(zhuān)題基本內(nèi)容及常用研究方法講解完畢后,授課老師結(jié)合課程中的熱點(diǎn)及難點(diǎn)布置專(zhuān)題閱讀作業(yè),學(xué)生課后通過(guò)查閱文獻(xiàn),歸納總結(jié),寫(xiě)成文字性的文獻(xiàn)報(bào)告。通過(guò)這種方式,促進(jìn)學(xué)生了解前沿研究熱點(diǎn),及時(shí)發(fā)現(xiàn)并糾正學(xué)生在文獻(xiàn)理解上的偏差。
第四,成立閱讀小組,舉行文獻(xiàn)報(bào)告會(huì)。成立兩人一組的閱讀小組,要求每組從“自主文獻(xiàn)閱讀庫(kù)”選取相關(guān)專(zhuān)題的文章精讀、討論,并對(duì)文獻(xiàn)所涉及的專(zhuān)業(yè)知識(shí)進(jìn)行深層次的文獻(xiàn)檢索與歸納整理,最后將文獻(xiàn)閱讀的內(nèi)容整理成PPT,在期末舉行文獻(xiàn)匯報(bào)會(huì),并對(duì)匯報(bào)進(jìn)行全程錄像。這種方式,不僅拓展了學(xué)生的視野,增強(qiáng)了學(xué)生間交流,而且訓(xùn)練了學(xué)生的表達(dá)能力,有利于學(xué)生的個(gè)性發(fā)展。
在老師授課及學(xué)生自主閱讀的基礎(chǔ)上,我們鼓勵(lì)學(xué)生開(kāi)展對(duì)腫瘤生物學(xué)復(fù)雜問(wèn)題的討論、學(xué)習(xí)和交流。對(duì)學(xué)有余力的同學(xué),按自愿的原則,提供腫瘤分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室實(shí)習(xí)的機(jī)會(huì),充分享受團(tuán)隊(duì)平臺(tái)優(yōu)勢(shì)。實(shí)習(xí)期間,本科生在研究人員指導(dǎo)下開(kāi)展科研活動(dòng),主要涉及醫(yī)學(xué)標(biāo)本收集、規(guī)范化抄寫(xiě)病例、腫瘤DNA和RNA樣品的提取、PCR等最基本的實(shí)驗(yàn),使學(xué)生初步建立對(duì)腫瘤學(xué)基礎(chǔ)研究的感性認(rèn)識(shí)。在此基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生從學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)新的科學(xué)問(wèn)題,并根據(jù)已有知識(shí)進(jìn)行課題設(shè)計(jì),鼓勵(lì)學(xué)生申報(bào)大學(xué)生科研能力訓(xùn)練項(xiàng)目和本科生創(chuàng)新基金。經(jīng)過(guò)一系列的科研訓(xùn)練,學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決腫瘤生物學(xué)問(wèn)題的能力得到明顯提高,動(dòng)手能力和發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的能力也得到了提升。同時(shí),幫助學(xué)生提前了解自己是否適合做學(xué)術(shù)研究,為其提供一個(gè)真正深入了解科研工作、找準(zhǔn)方向與定位的機(jī)會(huì)。此外,科研訓(xùn)練為學(xué)生畢業(yè)課題設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ),與沒(méi)有參加過(guò)任何科研訓(xùn)練的學(xué)生相比,其畢業(yè)論文的深度和質(zhì)量均有明顯提升。
影響創(chuàng)新力提高的重要因素是:老師是否通過(guò)高標(biāo)準(zhǔn)的要求及高質(zhì)量的教學(xué)給他們以足夠的學(xué)業(yè)挑戰(zhàn)與刺激;學(xué)生本人是否具有明確的學(xué)習(xí)目的、動(dòng)機(jī)和學(xué)習(xí)意義感;是否喜歡自己的專(zhuān)業(yè)并愿意為之付出努力等[7]。我們針對(duì)這部分學(xué)生的需要,營(yíng)造高挑戰(zhàn)性、強(qiáng)支持性的學(xué)習(xí)環(huán)境,幫助學(xué)生明晰學(xué)習(xí)的意義及創(chuàng)新的價(jià)值以及腫瘤學(xué)研究所面臨的難題,我們特別聘請(qǐng)國(guó)內(nèi)腫瘤學(xué)領(lǐng)域的知名專(zhuān)家開(kāi)設(shè)專(zhuān)題報(bào)告,共同完成課程建設(shè)[8]。每學(xué)期至少開(kāi)設(shè)四期,專(zhuān)題報(bào)告會(huì)不僅讓學(xué)生聆聽(tīng)了名家講座、領(lǐng)略了大師風(fēng)采,而且讓學(xué)生真正了解各個(gè)優(yōu)秀團(tuán)隊(duì)是付出很多艱辛的努力才能取得如此成就;體會(huì)課題的進(jìn)展并非一帆風(fēng)順,以及在遇到瓶頸時(shí)大師們是如何克服困難功克難關(guān)的;領(lǐng)略腫瘤學(xué)領(lǐng)域動(dòng)態(tài)與未來(lái)發(fā)展方向等。這種專(zhuān)題報(bào)告不僅擴(kuò)展了學(xué)生的視野,而且讓學(xué)生領(lǐng)悟到致力于科研工作就必須學(xué)會(huì)耐得住寂寞,吃得了苦,經(jīng)受得住挫折。
總之,研究型教學(xué)模式是以傳授知識(shí)為依托,以培養(yǎng)能力為核心,把學(xué)習(xí)、研究和實(shí)踐有機(jī)結(jié)合,充分激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新潛力、強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為主體的教學(xué)模式,它不僅對(duì)培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、科研意識(shí)、創(chuàng)新能力具有重要的推動(dòng)作用,而且對(duì)提高教師教學(xué)質(zhì)量也功不可沒(méi)。在腫瘤生物學(xué)課程研究型教學(xué)模式的探索與實(shí)踐過(guò)程中,我們通過(guò)以上5個(gè)方面的舉措,在課程學(xué)習(xí)中逐步培養(yǎng)學(xué)生的批判性與創(chuàng)造性的思維能力,以及提出、分析、解決和評(píng)價(jià)問(wèn)題的能力、團(tuán)隊(duì)合作的精神以及有效交流溝通的技能。
腫瘤生物學(xué)研究型教學(xué)模式探索與實(shí)踐的改革措施在2013級(jí)、2014級(jí)及2015級(jí)本科生中進(jìn)行了試點(diǎn)教學(xué),取得了較好的效果:1)課程口碑不斷提升,課堂氣氛活躍,學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性明顯提高,選修該課程的學(xué)生日益增加。2)幫助學(xué)生找準(zhǔn)定位,真正明白自己想要做什么?喜歡做什么?適合做什么?挖掘出了一批致力于從事科研工作的學(xué)生,并使其盡早參與到了不同科研團(tuán)隊(duì)。3)專(zhuān)業(yè)文獻(xiàn)閱讀訓(xùn)練更是獨(dú)具特色,學(xué)生專(zhuān)業(yè)文獻(xiàn)閱讀能力明顯提高。從自主閱讀、撰寫(xiě)文獻(xiàn)報(bào)告、文獻(xiàn)匯報(bào)會(huì)的總體情況來(lái)看,大多數(shù)同學(xué)能有條理地陳述論文的總體框架,并主動(dòng)去深究論文中涉及的理論和方法,主動(dòng)進(jìn)行文獻(xiàn)追蹤,有的甚至提出了批判性觀點(diǎn)。通過(guò)閱讀訓(xùn)練,學(xué)生的專(zhuān)業(yè)英文文獻(xiàn)閱讀能力大幅度提升,探究式學(xué)習(xí)以及批判性思維的能力也普遍提高。逐步從以記憶為主的表層學(xué)習(xí),過(guò)渡到知識(shí)歸納、整合、創(chuàng)建等深層次的學(xué)習(xí)方式。4)通過(guò)研究型教學(xué)和研究性學(xué)習(xí)后,原本計(jì)劃畢業(yè)直接參加工作的部分學(xué)生,對(duì)科研產(chǎn)生了濃厚的興趣,萌生了繼續(xù)深造的熱情,有的則直接加入了本院老師的科研團(tuán)隊(duì);同時(shí)也糾正了很多學(xué)生對(duì)國(guó)內(nèi)科研團(tuán)隊(duì)的偏見(jiàn),留住了一些準(zhǔn)備出國(guó)深造的學(xué)生。5)學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、研究問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力明顯提升。6)學(xué)生學(xué)習(xí)能動(dòng)性、科研意識(shí)、創(chuàng)新能力也得到激發(fā),選修該課程的學(xué)生申報(bào)大學(xué)生科研能力訓(xùn)練項(xiàng)目和校內(nèi)創(chuàng)新基金的成功率顯著提高。
為了更客觀地檢測(cè)教學(xué)效果,我們針對(duì)兩屆修讀腫瘤生物課程的學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)效果問(wèn)卷調(diào)查,共收回86份有效問(wèn)卷,調(diào)查結(jié)果列于表1。
表1 腫瘤生物學(xué)課程教學(xué)效果調(diào)查問(wèn)卷
調(diào)查說(shuō)明,與傳統(tǒng)的授課模式相比,研究型的腫瘤生物學(xué)教學(xué)模式可提高學(xué)生的參與度,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性,同時(shí)該模型注重學(xué)生科研思維的培養(yǎng),從而提升學(xué)生科技創(chuàng)新能力。另一方面,調(diào)查結(jié)果也顯示出該課程存在的一些問(wèn)題:學(xué)生選該課的目的主要有兩個(gè),一部分學(xué)生是為今后從事腫瘤學(xué)研究打基礎(chǔ),他們普遍覺(jué)得目前的教學(xué)模式對(duì)他們的發(fā)展非常有利。但另一部分學(xué)生僅僅是想了解常見(jiàn)腫瘤的生物學(xué)特征、發(fā)病機(jī)制及診斷和防治原則,對(duì)他們而言,現(xiàn)有教學(xué)體系涉及的知識(shí)點(diǎn)眾多,學(xué)習(xí)難度較大,因此他們更希望能有一門(mén)難度適中的腫瘤生物學(xué)通識(shí)課程供他們選擇,這也要求我們今后在課程定位方面做出更多的思考。經(jīng)過(guò)各任課老師的認(rèn)真討論,同時(shí)考慮到生科院本科生的細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)等理論課和相關(guān)實(shí)驗(yàn)均是在大學(xué)二年級(jí)開(kāi)設(shè),這些課程為學(xué)生學(xué)習(xí)腫瘤生物學(xué)儲(chǔ)備了一定的基礎(chǔ)知識(shí),從而降低了學(xué)生學(xué)習(xí)腫瘤生物學(xué)的難度?;谝陨弦蛩氐目紤],從2018年度開(kāi)始,腫瘤生物學(xué)選修課課程由原來(lái)大學(xué)二年級(jí)開(kāi)設(shè)變更為大學(xué)三年級(jí)開(kāi)設(shè)。從目前開(kāi)課效果看,學(xué)生普遍反映學(xué)習(xí)腫瘤生物學(xué)更為得心應(yīng)手。
此外,研究型教學(xué)重在增強(qiáng)學(xué)生的研究學(xué)習(xí)能力和實(shí)踐能力,并非單一理論知識(shí)的掌握能力,這也勢(shì)必要求我們不斷探索改革考核體系,更為科學(xué)合理地對(duì)學(xué)生綜合表現(xiàn)及整體能力進(jìn)行全面測(cè)評(píng),從而促進(jìn)和強(qiáng)化學(xué)生學(xué)習(xí)、思考、研究的能力,最大限度地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性[9]。與此同時(shí),授課教師的專(zhuān)業(yè)理論素養(yǎng)、人格素養(yǎng)、自身知識(shí)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和職業(yè)道德也是研究型教學(xué)不可忽視的問(wèn)題[10]。