引導(dǎo)性實驗實訓(xùn)在本科實驗教學(xué)中的探索

李景源

摘 要：動物實驗教學(xué)是培養(yǎng)生物醫(yī)學(xué)類本科生實踐能力的重要手段。將科學(xué)研究活動融入實驗教學(xué)過程中，設(shè)計綜合性的實驗實訓(xùn)項目，串并生物類、醫(yī)學(xué)類專業(yè)的相關(guān)基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程的實驗教學(xué)內(nèi)容，進行動物實驗教學(xué)的改革探索，不僅是對傳統(tǒng)實驗教學(xué)的系統(tǒng)歸并，也是培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)的有益探索。

關(guān)鍵詞：實驗教學(xué);動物實驗;綜合素質(zhì);創(chuàng)新能力

中圖分類號：G642.3 文獻標(biāo)識碼：A 收稿日期：2020-06-19 文章編號：1674-120X（2020）26-0092-02

作為自然科學(xué)研究的重要手段之一，動物實驗已經(jīng)成為大學(xué)生本科實驗教學(xué)、科學(xué)研究和藥物評價等方面的重要內(nèi)容。隨著我國生命醫(yī)藥領(lǐng)域的快速發(fā)展，以使用實驗動物為代表的開展動物實驗的科研人員顯著增加，與之相關(guān)的科研課題的數(shù)量也逐年增長，很多課題研究也已經(jīng)位列世界領(lǐng)先水平。實驗、實踐性教學(xué)是這些專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)過程中十分重要的組成部分，培養(yǎng)學(xué)生的實驗動手能力和創(chuàng)新實踐能力，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，是醫(yī)學(xué)教育或生命科學(xué)類專業(yè)教育面臨的重要課題。在實際教學(xué)和科研活動中發(fā)現(xiàn)，大部分本科生以及初入實驗室的研究生的實驗動手能力以及動物實驗操作水平非常有限，需要對剛接觸科研工作的研究生或者初入職場的畢業(yè)生，進行相當(dāng)長一段時間的實驗培訓(xùn)，這既耽誤了科研工作的進程，也會影響用人單位對畢業(yè)生質(zhì)量的評價。因此，如何全面培養(yǎng)本科生的實驗?zāi)芰σ约翱蒲袆?chuàng)新精神，是大學(xué)教育所要迫切解決的重要問題之一。

在本次教學(xué)改革活動中，我們將醫(yī)學(xué)、藥學(xué)和生物學(xué)等相關(guān)專業(yè)的實驗課程進行重新總結(jié)和歸納，并且將課程教師所承擔(dān)的科研課題融入實驗教學(xué)內(nèi)容中，設(shè)計了形式靈活的具有開放性和引導(dǎo)性的實驗實訓(xùn)課程，本實訓(xùn)實驗的開展，希望為培養(yǎng)生物醫(yī)學(xué)類專業(yè)本科生的研究能力和綜合素質(zhì)等提供借鑒。

一、傳統(tǒng)實驗教學(xué)的反思

通過對南通大學(xué)生命科學(xué)類專業(yè)實驗教學(xué)的走訪調(diào)研發(fā)現(xiàn)，大部分實驗課程的各個實驗教學(xué)單元之間相對獨立，內(nèi)容連貫性較弱，只是對相關(guān)課程理論和知識的驗證。另外，實驗教學(xué)大部分還是采用傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式，即首先教師回顧與實驗內(nèi)容相關(guān)的理論知識，并講解和演示部分實驗內(nèi)容和步驟，之后學(xué)生根據(jù)教師的講解步驟進行實驗操作，并與指導(dǎo)教材和教師的示范結(jié)果進行對比。上課過程中，往往教師的講解過程占據(jù)了相當(dāng)多的一部分時間，留給學(xué)生實踐的時間相對較少。該傳統(tǒng)教學(xué)模式的缺點就很明顯，實驗教學(xué)環(huán)節(jié)教師的講解占據(jù)的時間較長，學(xué)生的實踐活動主要圍繞教材和教師運轉(zhuǎn)，無法充分發(fā)揮自主性和能動性，容易產(chǎn)生依賴性。因此，本科階段培養(yǎng)的更多的是“經(jīng)驗型、模仿型人才”。

隨著大學(xué)生培養(yǎng)和大學(xué)教育改革的不斷深入，對大學(xué)生綜合素質(zhì)的要求也在提高，而實驗教學(xué)也逐漸成為承載培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)造能力使命的課程體系，改革以教師為主的傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式，充分調(diào)動學(xué)生在實驗過程的主動性，培養(yǎng)適應(yīng)科技發(fā)展的創(chuàng)新型人才，實驗課程的改革和課堂模式的創(chuàng)新勢在必行。

二、引導(dǎo)性動物實驗實訓(xùn)在課程改革中的探索

動物實驗方法學(xué)是臨床醫(yī)學(xué)、藥學(xué)和生命科學(xué)等專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)選修課，由實驗動物中心的骨干教師負責(zé)理論和實驗方面的教學(xué)。在此方面，南通大學(xué)實驗動物中心不僅為南通大學(xué)（以下簡稱“我校”）的教學(xué)和科研工作提供了技術(shù)服務(wù)和保障，為相關(guān)各級各類課題研究的順利開展提供了重要的技術(shù)平臺，更是在培養(yǎng)大學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力等方面發(fā)揮了重要作用。

（一）引導(dǎo)性動物實驗實訓(xùn)的設(shè)立與開展

動物實驗教學(xué)環(huán)節(jié)的特點是實驗周期較長，不同實驗之間具備較強的連貫性，并且實驗過程中對學(xué)生的實驗操作能力和對專業(yè)知識的掌握情況等要求較高。這一特點與高校教師所承擔(dān)的科研課題具有較強相似性，因此，如何把本科生培養(yǎng)融入教師的科研課題中，在科研實踐中培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力，是培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)的重要探索方向之一。本部門的實驗動物學(xué)教研室承擔(dān)了我校多個相關(guān)專業(yè)的多門理論課程和實驗課程的教學(xué)任務(wù)，根據(jù)不同專業(yè)學(xué)生的專業(yè)背景和知識結(jié)構(gòu)，結(jié)合教師所承擔(dān)的科研課題，對動物實驗方法學(xué)等實驗課進行改革和調(diào)整，將原有的實驗內(nèi)容整理融合并結(jié)合科研內(nèi)容引入新的內(nèi)容，將整個實驗課設(shè)立成了不同的動物實驗?zāi)K。

本次教學(xué)改革實踐中，設(shè)立了以肝癌疾病動物模型的建立與應(yīng)用、角膜混濁動物模型的建立與應(yīng)用等為主要內(nèi)容的綜合性實驗教學(xué)實訓(xùn)項目。同時，將每個綜合性實驗項目分解為若干個小的實驗?zāi)K，如：細胞分離與培養(yǎng)小組、疾病動物模型小組、藥物活性評價小組等，作為公開實驗課程供生物醫(yī)藥類相關(guān)專業(yè)學(xué)生自由選擇。學(xué)生根據(jù)專業(yè)知識背景和興趣愛好，選擇參與相應(yīng)的實驗實訓(xùn)。由于本科生課余時間有限，每個模塊小組建立了自己的線上交流平臺，學(xué)生可根據(jù)實驗內(nèi)容和所閱讀的文獻資料，通過線上平臺相互交流探討，并寫出詳細的實驗計劃，論證其可行性和科學(xué)性。同時，指導(dǎo)教師與學(xué)生共同研究，能使實驗設(shè)計更為完善，切實可行。指導(dǎo)教師也可組織學(xué)生利用課余時間積極開展實驗，實驗過程中要求學(xué)生及時做好實驗記錄，包括實驗動物的精神狀態(tài)等細節(jié)問題，實驗結(jié)束后要求學(xué)生自己歸納總結(jié)所得的實驗數(shù)據(jù)，撰寫出規(guī)范的實驗報告，鼓勵學(xué)生根據(jù)自己的實驗數(shù)據(jù)完成一篇具有科學(xué)性和完整性的學(xué)術(shù)論文。

（二）引導(dǎo)性實驗改革項目的總結(jié)

這種引導(dǎo)性實驗實訓(xùn)的設(shè)計更加新穎、靈活，避免了傳統(tǒng)實驗教學(xué)過程中單純的理論驗證和重復(fù)性模仿。通過這種自主性更強的實訓(xùn)性實驗項目的開展，廣大學(xué)生的實驗積極性和能動性被充分調(diào)動起來。由于實驗項目的實施過程是一個長時間持續(xù)、動態(tài)變化的過程，在這個過程中，學(xué)生也培養(yǎng)了遇到問題時分析問題、解決問題的能力，并且從實踐出發(fā)，顯著提高了對所學(xué)理論知識的綜合運用能力。由于在動物實驗過程中，很多實驗內(nèi)容是需要多人配合才能完成的，這就需要學(xué)生進行調(diào)節(jié)，如實驗內(nèi)容的調(diào)節(jié)、實驗時間的調(diào)節(jié)以及實驗進度的安排等，這一過程也有利于大學(xué)生團隊精神和合作意識的培養(yǎng)。

這種引導(dǎo)性的實訓(xùn)教學(xué)改革實踐，極大地調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，發(fā)揮了學(xué)生的潛在能力。為了做好實驗，展示自己的能力，學(xué)生的積極性空前高漲。為了使自己的實驗方案更完善，每一名學(xué)生都帶著問題主動地查找資料，關(guān)注實驗過程中的每一個細節(jié)，并且大多數(shù)學(xué)生都能提出很有價值的問題，通過與同學(xué)進行積極討論或者與指導(dǎo)教師進行溝通等方式，學(xué)生均能有效地解決實驗過程中所遇到的問題，也不再沉迷于游戲，而是充分利用好課余時間。這種實訓(xùn)的方式，在提高了廣大學(xué)生實驗技能的同時，也有效培養(yǎng)了廣大本科生的自學(xué)能力與科研能力。

基于科研課題的實驗實訓(xùn)在實驗教學(xué)改革中的探索，有利于本科生創(chuàng)新素質(zhì)的培養(yǎng)，有利于學(xué)生實驗技能的訓(xùn)練和提高。動物實驗的顯著特點之一就是要關(guān)注實驗過程中的每一個細節(jié)，從實驗動物的采食、排泄，到動物的精神狀態(tài)的改變等，很多實驗細節(jié)的觀察都會影響最后結(jié)果的分析，甚至影響到整個實驗的研究進度和發(fā)展方向。本次教學(xué)改革實踐，不僅規(guī)范了學(xué)生的操作，還提高了學(xué)生的整體綜合素質(zhì)，為其日后的學(xué)習(xí)和工作夯實了基礎(chǔ)。

這類實驗實訓(xùn)活動的開展，結(jié)合了理論知識與實驗實踐，同時，這種基于科研課題的實驗實訓(xùn)也加深了學(xué)生對理論知識的認識，因此是提高學(xué)生對專業(yè)知識的認識的一種有效途徑。借助本實驗動物中心的技術(shù)平臺，設(shè)計一系列的開放性綜合實驗實訓(xùn)項目，對生物醫(yī)學(xué)類本科教學(xué)中相關(guān)動物實驗教學(xué)進行的改革探索，是對相關(guān)理論知識和專業(yè)基礎(chǔ)課程實驗教學(xué)的有益補充，對提高生物醫(yī)學(xué)類本科生的創(chuàng)新創(chuàng)造能力具有重要的理論價值和實踐意義。

三、展望

實驗教學(xué)方式的改革是教學(xué)改革的內(nèi)在要求，從傳統(tǒng)的驗證性實驗轉(zhuǎn)變?yōu)榫C合性開放性實驗，顯示出了較好的優(yōu)越性。首先，動物實驗教學(xué)更具系統(tǒng)性、連貫性;其次，也充分調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性積極性，有效地利用了學(xué)生的課余時間;再次，學(xué)生都有了動手機會，動物實驗技能得到了全面提高，更重要的是，學(xué)生認識問題、分析問題、解決問題的能力全面增強。

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