以航海神經(jīng)科學人才培養(yǎng)為導向的神經(jīng)生物學課程建設(shè)

韓少明,王 彥,孫定亞,程 騰,曹 莉,俞仲望△

(1海軍軍醫(yī)大學基礎(chǔ)醫(yī)學院神經(jīng)生物學教研室, 上海 200433; 2上海市寶山區(qū)吳淞中心醫(yī)院藥劑科; △通訊作者)

神經(jīng)科學兼具醫(yī)學、生物學和交叉科學屬性,與心理學、免疫學、遺傳學、藥學、材料學、人工智能等存在廣泛聯(lián)系,在人類健康和社會發(fā)展中居重要地位[1-3]。

作為國家重點學科、國家雙一流建設(shè)學科、教育部重點實驗室、教育部創(chuàng)新團隊,海軍軍醫(yī)大學神經(jīng)生物學教研室聚焦國家腦科學重大需求,開展腦科學前沿研究,進行基礎(chǔ)、臨床和應(yīng)用相結(jié)合的創(chuàng)新性教學探索,2011年已成為神經(jīng)科學與行為學ESI全球排名前1%學科。經(jīng)過不斷完善,我室開設(shè)的醫(yī)學神經(jīng)生物學已成為臨床醫(yī)學八年制、五年制,生物技術(shù)、麻醉、精神醫(yī)學等專業(yè)的主干課程。

進入新時期以來,針對學校辦學定位,為貫徹學校辦學方針,滿足航海醫(yī)學人才培養(yǎng)的要求,針對新形勢下人才培養(yǎng)方向上的客觀轉(zhuǎn)變,我室開展醫(yī)學神經(jīng)生物學課程相關(guān)建設(shè),多年來進行了不少增減、補充和完善,從中發(fā)現(xiàn)了不少問題和不足,也始終在不懈地嘗試和總結(jié)。

1 存在不足

目前,我室醫(yī)學神經(jīng)生物學課程存在以下不足:①課程主要介紹神經(jīng)科學經(jīng)典和現(xiàn)代基礎(chǔ)理論,教學內(nèi)容與地方高校醫(yī)學院相近。考慮到航海醫(yī)學人才培養(yǎng)的針對性和課時的合理性,有必要調(diào)整既有的教學內(nèi)容,增加特色內(nèi)容;②相比傳統(tǒng)醫(yī)學生的基礎(chǔ)學科,神經(jīng)科學發(fā)展迅猛,新觀點、新理論、新技術(shù)不斷取得突破,但受限于教學時數(shù)[4],教學內(nèi)容只能有所取舍,也因課時限制,學員以掌握知識為主,教學方法和評價維度還較局限單一,考查形式傳統(tǒng),考查時間有限,對學員素質(zhì)其他維度的塑造和關(guān)注有限,對所學的應(yīng)用和實踐能力考查較少。早期發(fā)現(xiàn)和選拔素質(zhì)過硬、主動性強、興趣濃、能活學活用的神經(jīng)科學“好苗子”作用欠缺。

2 改革嘗試和探索

2.1 加強思政進課堂

無論是著眼于我校教學目標和宗旨,還是從醫(yī)學生培養(yǎng)目標出發(fā),思想政治教育的重要性都不言而喻。醫(yī)學神經(jīng)生物學不僅是神經(jīng)科學與醫(yī)學的融合學科,也貫穿體現(xiàn)著關(guān)于生命、健康與倫理的哲學。在這方面我們開展了如下嘗試:①為培養(yǎng)航海醫(yī)學可靠人才,我們通過階段性修訂人才培養(yǎng)方案,在教學全過程中有意識地加入“國旗紅”“天使白”“浪花藍”的底色,培育面向未來、適應(yīng)相關(guān)職業(yè)需求的人才。②在教研室層面,通過理論學習,加強試講,邀請兄弟醫(yī)學院校、師范院校和國防科技大學政治理論教研室教師進行輔導授課和交流。這樣既有助于提高教員的政治理論水平,又能幫助找到更多的神經(jīng)生物教學與思政教育的結(jié)合點。赴基層兄弟單位學習觀摩,切實加強授課教員政治理論水平,做到專業(yè)知識與思政教育都有長足提高。③在教學全過程中注重醫(yī)學人文教育的熏陶和作為堅強集體一員的品格塑造。神經(jīng)生物學涉及神經(jīng)系統(tǒng)的起源、進化、結(jié)構(gòu)和功能的問題。在神經(jīng)發(fā)育章節(jié)和感覺、痛覺等章節(jié)的教學過程中,我們有意識地引導學員對生物體神經(jīng)發(fā)育與功能機制的觀察和思考以及對生命健康的關(guān)注和重視,幫助學員樹立正確的生命觀和倫理觀。通過挖掘?qū)I(yè)課程中的思政元素,結(jié)合既往優(yōu)秀案例,著力發(fā)掘?qū)I(yè)知識與思政教育的結(jié)合點,從而將兩者有效地融入教學的各個環(huán)節(jié),努力達到“神經(jīng)課堂接地氣,德育智育有收獲”的效果。④為幫助大一新生“系好第一粒扣子”,更好適應(yīng)大學階段學習,同時了解我校雙一流學科情況,在新生入校第一學期,我們就與新生學員干部溝通協(xié)作,利用教育部重點實驗室開放日這一平臺,科普神經(jīng)科學發(fā)展歷史,介紹科室建設(shè)情況和最近研究成果,講述探索背后故事和心得,激發(fā)學員學習主動性和興趣。

2.2 教學模式多樣化,師資精干化、合作化

2.2.1 教學模式 ①教員采取問題導向教學模式[5]。醫(yī)學神經(jīng)生物學涉及許多復雜的過程和機制,為使學員能夠更好地掌握和理解知識,引入問題導向教學模式。教員在教學中以具體的、實際的問題為出發(fā)點,引導學員帶著問題對課程產(chǎn)生興趣、帶著疑問主動學習神經(jīng)科學知識、階段性自主檢視對知識消化吸收的效果,并指導、助力下一階段神經(jīng)生物學課程的學習,循環(huán)推進,有效建立適合學員自身認知規(guī)律的神經(jīng)科學知識體系。②高年資教員引導學生開展合作學習。高年資教員普遍從教二十年以上,經(jīng)驗豐富,在教學中扮演著至關(guān)重要的角色,他們不僅傳授知識,更能為學員提供寶貴的實踐經(jīng)驗和人生指導。高年資教員參與教學,與學員進行深入的交流和討論。我們在小班課教學中,多年來在幾屆長學制學員中連續(xù)嘗試了這種混合式教學,在傳統(tǒng)的教師講授占主體的形式中穿插學生主導的合作學習模式。學員在課堂上針對特定的問題或案例進行討論和研究,以案例為載體,以小組形式參與,改被動吸收為主動思考,并貼近臨床實踐和航海人才需求,促進基礎(chǔ)知識和臨床思維的有效銜接。

2.2.2 師資 ①我室持續(xù)吸納擴充人才隊伍,高度重視師資隊伍的建設(shè),定期組織教員進行專業(yè)知識和職業(yè)素養(yǎng)方面的培訓,提高其教學和研究能力,始終確保與學科(神經(jīng)科學)和培養(yǎng)對象未來發(fā)展方向(航海)相適應(yīng),打造相匹配、相適應(yīng)的師資教學隊伍。神經(jīng)生物學教學組、特別是長學制臨床醫(yī)學專業(yè)教學組,由持續(xù)在神經(jīng)科學領(lǐng)域中取得高顯示度科研成果的高年資教員(教授、副教授)直接參與本科生、研究生階段授課。課程內(nèi)容系統(tǒng)化,兼顧學員基礎(chǔ)的多層次化和學校的航海特色。②加強與兄弟學科的聯(lián)合,如解剖學等,對各自優(yōu)勢學科進行整合,嘗試依托和搭建線上課堂等新平臺,共同開設(shè)課程,共享教學資源,更廣泛地分享自身教學感悟、成果和資源。

2.3 改變考查方式,豐富評價體系

就教學質(zhì)量考查的改進舉措而言,對不同專業(yè)和基礎(chǔ)的學員,評價體系有較寬吸納度和維度[6]。教員鼓勵不同途徑的分值獲取,如匯報得分、課堂回答得分、第二課堂得分、綜述得分、操作得分,甚至好想法加分。不再單一以筆試成績來評價學員,而是采用多維度加權(quán)的評價體系,包括筆試、口試、實驗操作考核、課程項目以及課程結(jié)束時學員回顧性自我評價等,進而全面評價學員,落實教育教學過程中學生主體性原則。

教員改革傳統(tǒng)考試方式,實行教考分離的前提下,變傳統(tǒng)期末一考制為全過程考核模式。注重課堂反饋、課后作業(yè),力求評價體系立體化、多元化。強調(diào)活學活用,切實保證教學效果。引入課后作業(yè)、課堂反饋、開放性問題、自主選題探索等多項指標和多種考核方式,全方位考查學員理解、消化、掌握和運用知識能力。嘗試課后隨堂作業(yè)以客觀題和主觀開放問題相結(jié)合,采用紙質(zhì)和網(wǎng)絡(luò)多種形式靈活提交,其中主觀開放問題采用開卷形式,使學員從“死記硬背”中解放出來,強調(diào)活用所學知識能力。

2.4 重視教學方法及教學手段的有效性

教員采用情境引出、案例引出、設(shè)問[7]、比較、聯(lián)想、啟發(fā)等多樣化教學方法,激發(fā)學員學習知識欲望。例如,在學習某疾病的病因與機制時,通過設(shè)計與日常生活或?qū)嶋H研究相關(guān)的情境,引導學員迅速進入狀態(tài),并現(xiàn)場考查既往課程知識點學習掌握情況,引導學生回顧相關(guān)的分子與通路,將其與已學知識進行關(guān)聯(lián)和銜接,編織起系統(tǒng)而非瑣碎凌亂的知識體系。如講授神經(jīng)系統(tǒng)疾病時,回顧局部解剖學中神經(jīng)核團定位、十二對腦神經(jīng),聯(lián)系本課程的神經(jīng)發(fā)育章節(jié);講授生理節(jié)律和睡眠時,聯(lián)系海上作業(yè)特殊環(huán)境,并介紹特殊環(huán)境對人體神經(jīng)和精神方面的作用和影響。由生理到病理、由表及里、由淺入深、由因溯果[8],循序漸進地幫助學員弄清科學問題的來龍去脈,理解并能學以致用既往神經(jīng)科學和相關(guān)學科知識,培養(yǎng)科學思維和臨床思維,為后續(xù)臨床實習和航海實習做好準備。

與此同時,教員采用雙語教學、新媒體教學等靈活性教學形式來進一步活躍課堂氣氛,激發(fā)學員學習潛力,碰撞科研火花,做到線上與線下教學相結(jié)合的雙向教學[9]。充分利用各種現(xiàn)代化的教學工具,如交互式白板、在線教學平臺、模擬實驗軟件等,使教學更為生動和實效。以切實提高學員運用所學為根本標準,針對不同專業(yè)、年齡和層次學員選擇相適應(yīng)的教學方法和教學手段,為其未來對外交流、學習和航海工作打好基礎(chǔ)。

2.5 推進分層教育、因材施教

教員在課堂教學過程中,根據(jù)學員的學習專業(yè)特點進行差別化、針對性教學。針對生物技術(shù)專業(yè)學員,增設(shè)實驗課程,讓學員深入了解各種實驗技術(shù)和方法,增強實踐操作能力,并鼓勵學員積極參與教研室的研究項目,培養(yǎng)其研究能力和創(chuàng)新精神。針對臨床醫(yī)學專業(yè)學員,設(shè)計一系列涉及神經(jīng)系統(tǒng)的臨床案例分析課程,幫助學員將神經(jīng)生物學知識應(yīng)用于實際臨床問題,初步培養(yǎng)其臨床思維能力。針對研究生教學,以優(yōu)勢科研平臺為特點,通過科研與教學相結(jié)合以促進教學效果綜合提升。

在保證基礎(chǔ)理論和知識體系框架完整的前提下,教員根據(jù)不同專業(yè)的培養(yǎng)方案、未來需求、知識結(jié)構(gòu),因材施教,有所側(cè)重[10]。對四、五年制的本科專業(yè),主要強調(diào)神經(jīng)生物學的基礎(chǔ)理論知識,輔以航海與神經(jīng)生物學相關(guān)知識和技術(shù)的介紹。在八年制臨床醫(yī)學專業(yè)授課時,采用專題講座+綜述+匯報的教學方案,將醫(yī)學神經(jīng)生物學教學內(nèi)容劃分為若干主題。授課教員以講座的形式,結(jié)合各研究主題的最新進展,給學員做專題綜述或報告并引導討論,并與相關(guān)基礎(chǔ)和臨床教研室積極溝通交流,組織教學聯(lián)系,為不同專業(yè)、不同水平學員學習相關(guān)課程搭好橋,為后續(xù)課程選好苗、鋪好路,以求達到因材施教的教育效果。

2.6 加強教材建設(shè)自身特色

教材是本科與研究生教學的基石。我室在教材建設(shè)上投入了大量的精力?？紤]到統(tǒng)編教材在知識體系上與大學人才培養(yǎng)需求存在不完全匹配,為讓學員學習相關(guān)的、更為完備的和盡可能前沿的知識、了解航海腦科學發(fā)展方向,教員有意識地側(cè)重強調(diào)教材的特色性和針對性,使其既有通用醫(yī)學專業(yè)的廣泛適用性,又能滿足大學教學育人方面的切實需求。

教員以修訂再版教材為契機,緊扣需求,結(jié)合當下的研究進展,更新修訂和補充相關(guān)神經(jīng)科學知識,同時針對性增設(shè)部分特色章節(jié),特別是航海方面相關(guān)的知識內(nèi)容。從培養(yǎng)實際出發(fā),貫徹理論與實際相結(jié)合的教育原則,與時俱進,既保持知識體系的完整系統(tǒng)性和模塊化,又考慮育才方向。

通過修訂人才培養(yǎng)方案和教學計劃,以合作編寫教材、制作課程素材為契機,我室與藥學院、長海醫(yī)院、長征醫(yī)院、心理系等兄弟單位合作,與相關(guān)科室專家進行研討,積極聽取專家對教材的修改意見,對教材內(nèi)容進行增減和完善。

同時,教員結(jié)合各自專業(yè)方向和課題研究實際,在教材編寫和教學過程中,將各自實驗技術(shù)心得及研究成果介紹給學員。我室基于此,鼓勵教員開展教學研究,定期開展學術(shù)沙龍活動,促進教員與校內(nèi)外專家的溝通和交流。并邀請相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜易鼍€上和線下學術(shù)匯報,通過“請進來”和“走出去”兩種方式,推動教研室教員共同完善課程和教材的雙重建設(shè)。

2.7 科研反哺教學,促進教研良性互動

我室根據(jù)每個教員的科研內(nèi)容和各自興趣選擇相應(yīng)的教學內(nèi)容,推動新進教員寫好教案、備好課、上好講臺、做好文章、帶好學員。支持教員認領(lǐng)與自己科研相關(guān)或喜歡的章節(jié)內(nèi)容,進行包干制分工教學,同時將教學感悟與學員進行分享,聽取學員對教學方法及教學內(nèi)容的多方位評價,并根據(jù)學員的學習反饋進一步作出相應(yīng)的教學調(diào)整,不斷提高教學質(zhì)量[11]。

此外,我室鼓勵教員到神經(jīng)科學領(lǐng)域最新、最前沿的研究機構(gòu)進行深造學習,把握醫(yī)學神經(jīng)生物學科的實時動態(tài),及時學習新知識、新方法、新技術(shù),反哺本科生和研究生教學。

高校的教學與科研,二者是一個統(tǒng)一的框架,彼此緊密聯(lián)系、相輔相成。教員在教學過程中要傳授給學員相關(guān)學科知識的最新科研成果,支持教研相互促進,協(xié)調(diào)發(fā)展,將最新的教學理念傳遞給學員,讓學員擁有對學科知識和科研項目的學習欲望。在醫(yī)學神經(jīng)生物學課程的教學過程中,有意識地培養(yǎng)學員的創(chuàng)新性科研思維,讓科研和教學緊密結(jié)合,傳授“接地氣”的本領(lǐng),做強“高大上”的科研,實現(xiàn)教學與科研雙向互動,形成良性循環(huán)[12]。

2.8 課程體系“與時俱進”、教學內(nèi)容“模塊化”“特色化”

我室結(jié)合近年來大學對本科教學的需求定位,依據(jù)大學新修訂的本科人才培養(yǎng)方案,借鑒現(xiàn)行國際神經(jīng)科學領(lǐng)域教科書和醫(yī)學院神經(jīng)科學課程內(nèi)容,結(jié)合自身科研方向和特色,保持教材結(jié)構(gòu)、課程體系和課程內(nèi)容穩(wěn)中有變,做到既傳授經(jīng)典理論和知識,又緊跟學科發(fā)展和國內(nèi)外學術(shù)前沿,并響應(yīng)航海醫(yī)學人才培養(yǎng)的需求和特色。新的課程標準注重思政教育以及知識、能力、素質(zhì)三者的全面教育,注重教員指導下充分發(fā)揮學員的主體作用,培養(yǎng)學生終生學習能力。此外,在達成共同教育目標的前提下,力求兼顧學生的個性發(fā)展和職業(yè)規(guī)劃。

教員以模塊整合的思路系統(tǒng)優(yōu)化教學內(nèi)容,將教學內(nèi)容整合為正常生理的神經(jīng)生物學基礎(chǔ)、疾病病理的神經(jīng)生物學兩大模塊。適當減少前期所學的細胞生物學、生理學、生物化學、解剖學、組織學與胚胎學、遺傳學、藥理學等相近課程重疊內(nèi)容的講授,突出神經(jīng)科學特色,不斷細分和拓展疾病病理的神經(jīng)生物學內(nèi)容。在學科門類細分、學生負擔增加的大背景下,這種教學內(nèi)容的模塊組織和動態(tài)調(diào)整,使內(nèi)容傳授上避免“炒冷飯”,且有效激發(fā)了學員學習熱情,還意料之外地提高了學員投入第二課堂的意愿。

我室建立兼收并蓄、又有所特色和側(cè)重的課程內(nèi)容和體系。注重在教學目標全面達成的前提下,充分融入教員個人所學所研所長。根據(jù)教員年度工作任務(wù)和教學時數(shù)實際加以微調(diào),既保證教學質(zhì)量穩(wěn)定和系統(tǒng)性,又兼具靈活性和深度。教員授課過程注重增加科學研究實例、新成果和先進技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容,并通過第二課堂創(chuàng)造研究型學習氛圍,組織學員參與科研實驗和實踐,提升學員科研素質(zhì)和實踐能力,也彌補實驗課時有限、動手實踐機會有限的不足。同時,拓寬學員知識面,活躍思維,增強學習興趣,培養(yǎng)面向國家海洋戰(zhàn)略需求、有側(cè)重和儲備的新型人才。

2.9 擴充完善試題庫

試題庫是衡量檢驗學生學習效果的重要載體。修訂試題庫也是優(yōu)化教學方法、激發(fā)學生學習興趣的重要抓手。我室充分認識到試題庫建設(shè)的重要性,采取了以下一系列措施,以確保試題庫的質(zhì)量。

2.9.1 定期更新,跟蹤最新進展,淘汰和修訂錯誤落后知識 考慮到神經(jīng)科學這一學科發(fā)展遠高于其他基礎(chǔ)學科的特點,我室對試題庫進行持續(xù)更新,以符合最新知識和理論。對于已經(jīng)不再適用或被新的科研證實為錯誤的知識點,及時從試題庫中移除相關(guān)試題。并結(jié)合學校試題庫建設(shè)要求,所有新加入的試題都需經(jīng)過多位專家的慎重評估和審核,確保其科學性和準確性。同時,也注重試題的效度、廣度和難易區(qū)分度,使其覆蓋面更廣,難度分布和區(qū)分度也更合理。

2.9.2 引入多種題型 除傳統(tǒng)的考查基本知識、基本概念和基本理論掌握情況的客觀題外,試題庫引入如案例分析、數(shù)據(jù)解讀、實驗設(shè)計等題型,以測試學生的綜合應(yīng)用能力。尤其注重設(shè)計一些要求學生將理論知識應(yīng)用于實際問題的試題,以及醫(yī)學實際應(yīng)用和檢驗學員綜合能力的開放題,做到知行合一。

2.9.3 試題與教學內(nèi)容緊密結(jié)合 根據(jù)教學大綱和教材內(nèi)容,教員將試題按模塊進行組織,確保各個知識點都能得到充分的考核。并在對教材內(nèi)容進行更新或修訂的同時,同步更新相應(yīng)的試題庫。

2.9.4 技術(shù)支持 教員努力將科學技術(shù)應(yīng)用到試題庫建設(shè)中,包括數(shù)字化試題庫的創(chuàng)設(shè)和智能組題的開發(fā)。利用現(xiàn)代化技術(shù)手段,建立數(shù)字化試題庫,使得試題的組織、查詢和使用更加便捷。通過智能算法,試題庫可以根據(jù)學員的學習進度和能力,自動為其生成匹配的試卷,從而針對性提高學員學習成績。

3 階段回顧與經(jīng)驗總結(jié)

近年來,我室在課程建設(shè)上推行了一系列改革嘗試,加強思政進課堂、聯(lián)合優(yōu)勢師資、豐富評價維度、重視教學方法手段的有效性、合作編寫特色教材等舉措,以滿足航海醫(yī)學人才培養(yǎng)的要求。從近幾年推行效果來看,學員課堂互動更加熱烈,學習興趣更加濃厚,思維更加主動積極,參與科研實踐認真刻苦,無論是階段考查,還是終末考核,平均成績均穩(wěn)中提高。學員也為教學改革及時提供了不少獨到、寶貴的反饋意見和建議。

我室立足海洋戰(zhàn)略需求,聚焦學校主線,凝練特色方向,持續(xù)開展多學科交叉教學和科研。力求將醫(yī)學神經(jīng)生物學課程打造成有質(zhì)量、有特色的優(yōu)質(zhì)課程,力爭建設(shè)成為培養(yǎng)高層次航海神經(jīng)科學人才的創(chuàng)新基地。我們深知還有許多工作要做,問題和矛盾會隨著發(fā)展更多涌現(xiàn),但只要齊心協(xié)力、與時俱進,就一定能在人才培養(yǎng)和服務(wù)國家戰(zhàn)略上有所作為,完成上級和時代所賦予的職責和使命。