大型儀器培訓用于中醫(yī)藥院校研究生實驗課程的教學探究

劉 藝

南京中醫(yī)藥大學科技實驗中心 江蘇南京 210046

隨著國家經(jīng)濟實力的增長，中醫(yī)藥事業(yè)發(fā)展也受到高度重視，許多高校都搭建起大型儀器共享平臺。中醫(yī)藥高校對于醫(yī)學人才的培養(yǎng)，不應局限于相關(guān)理論知識的灌輸，更要具備分析和解決實際問題的綜合思維能力。然而，要培養(yǎng)創(chuàng)新能力高、動手能力強的全能型研實驗型人才，應充分應用大型高精密儀器和最前沿的試驗技術(shù)方法，促進中醫(yī)藥穩(wěn)步向上發(fā)展，使其科教水平達到一個新的高度[1]。大型儀器設(shè)備是支撐科技進步和創(chuàng)新的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，同時也是培養(yǎng)人才質(zhì)量和創(chuàng)新能力人才的支撐，隨著我國在大型科研儀器領(lǐng)域投入的儀器設(shè)備逐年增多，對全校教師及學生開放力度不夠、利用率低下等問題也隨之而來[2]。鑒于生命醫(yī)學研究對大型儀器的高度依賴，如何在保證設(shè)備正常運行的基礎(chǔ)上，有效提高大型儀器的使用效率和研究生實驗動手能力、實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)水平成為大型設(shè)備平臺管理中的重要問題[3]。只有通過配備優(yōu)秀的技術(shù)人才做專業(yè)的技術(shù)和理論培訓來促進大型設(shè)備的使用才能提高學生實踐能力。大型儀器培訓是基于樣品制備、實驗步驟、儀器原理和儀器操作過程進行相對應的教育教學工作，主要優(yōu)點是實驗本身結(jié)合儀器使用，符合學校研究生科研工作的基本模式，又可以充分發(fā)揮大型儀器設(shè)備的作用，提高使用效率。從高校實驗課程的現(xiàn)狀出發(fā)，大型儀器培訓在綜合應用實驗人才的培養(yǎng)、教育改革等方面契合度非常高，做好二者的有機融合，能夠更好地促進創(chuàng)新型、應用型、復合型的優(yōu)秀人才的培養(yǎng)。

1 研究生實驗課程現(xiàn)狀分析

1.1 研究生教育與實驗課程

研究生教育作為國民教育體系的頂端，是培養(yǎng)高層次人才的主要途徑，是國家科技競爭的重要支柱[4]。研究生實驗課程是培養(yǎng)學生實踐能力和創(chuàng)新能力的重要途徑和方法。實驗課程是研究生教育中的重要基礎(chǔ)課程，對醫(yī)學、藥學、生命科學等學科發(fā)展具有非常重要的促進作用，許多大型儀器也已經(jīng)應用于實驗課教學工作中。

1.2 研究生實驗課程特點

與理論課程相比，實驗課程教學一般是教師引導學生對某一實驗課題進行探究的活動。它具有鮮明的特點：首先，實驗本身具有很強的理論性與實踐性，每個類型的實驗原理不同，操作方法有很大的差異，不同類型的實驗所需要使用的實驗儀器不同，其操作方法差別巨大；其次，儀器種類繁多，綜合性強，又具有交叉滲透性需要其他學科知識做支撐；再次，創(chuàng)新性強，儀器更新迅速，新的實驗方法和實驗技術(shù)不斷涌現(xiàn)。最后，研究生來自不同專業(yè)不同的高校，知識結(jié)構(gòu)和基本實驗技能差別較大，而每個研究生都有不同的研究課題和研究方向，故而學生本身的學習需求也不盡相同[5]。

1.3 研究生實驗課程存在的問題

第一，目前，絕大多數(shù)高校只開設(shè)了與實驗相關(guān)的理論課程，讓學生按部就班地重復已知道結(jié)論的簡單實驗，這樣在授課的時候很多學生對這些實驗過程缺乏興趣，也會把它當作任務(wù)一樣，只要做出課本上的結(jié)論便草草結(jié)束實驗，很少主動去思考問題，這樣的實驗教學效果在一定程度上大打折扣，不利于醫(yī)學生的科研創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)；第二，盡管有些實驗課程有上機實驗，我們希望每位同學都能獲得足夠的上機時間，但是由于上機時間比較短，大型儀器設(shè)備操作復雜，對于學生而言并不能學精學透；第三，實驗課授課教師有時需要將有些比較復雜的實驗理論部分在一個課時內(nèi)全部講完，其中包括儀器的技術(shù)原理、儀器的應用方向、常見問題的解決辦法以及結(jié)果分析，這么多內(nèi)容學生短時間內(nèi)也難以消化，不能全部理解。因此，如何提高高校教學實驗室的整體競爭力，構(gòu)建有利于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的生態(tài)體系是教學實驗室迫切需要解決的問題。

2 大型儀器培訓與高校實驗課程的契合點

2.1 促進研究生實驗技能的培養(yǎng)

研究生實驗課程教學是研究生工作的重要環(huán)節(jié)，也是我國研究生教育系統(tǒng)的重要組成部分。第一，實驗理論課程的優(yōu)化是使研究生達到“堅實的理論和系統(tǒng)的專門知識”的重要保障，教師應該針對研究生的特點，講授出該學科專業(yè)的新理論、新方法及新技術(shù)等新知識，使研究生通過學習能夠掌握本專業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢；第二，需要加強實驗技術(shù)的課程教學，通過開設(shè)一定量的基礎(chǔ)實驗課程培養(yǎng)動手能力，提高科研能力，同時還可以鞏固所學過的理論知識；第三，適當?shù)亻_展大型儀器的理論培訓和上機操作，通過儀器培訓，研究生不僅可以得到自己的實驗結(jié)果，還能對自己實驗結(jié)果進行分析和查漏補缺，反省自己實驗過程中哪些步驟需要調(diào)整，實驗前準備的注意事項；第四，每個實驗課后可以開展結(jié)果交流活動，大家根據(jù)自己的實驗過程和結(jié)果進行交流并形成總結(jié)，這樣可以鍛煉學生口頭表達能力和自主寫作查閱文獻的能力，補充了相關(guān)學科知識，彌補了之前總是被動地接受知識的不足。研究生實驗課程與大型儀器的有機結(jié)合可以促進理論與實踐的聯(lián)系，提高研究生的綜合能力。

2.2 大型儀器為中醫(yī)藥高校實驗課程提供有效載體

大型儀器的理論與操作培訓教學以培養(yǎng)學生思考實驗前樣品的準備與預處理、每個實驗步驟的目的，理解儀器的檢測原理，熟悉儀器的操作過程為基礎(chǔ)，要求學校老師在實驗課程教學過程中將“研究、創(chuàng)新、合作”的理念貫穿到實驗能力操作訓練、儀器使用和結(jié)果分析的整個環(huán)節(jié)中，更多關(guān)注學生的自主思考能力、綜合實驗能力，提高學生的創(chuàng)新思維能力。大型實驗高精密儀器融入課堂，能夠讓中醫(yī)院校研究生更好地實驗目標化學習，二者有機融合，能夠有效地將課堂理論知識融入實踐技能中，促進研究生綜合創(chuàng)新能力的提升，提高中醫(yī)藥高校研究生的質(zhì)量。

3 在中醫(yī)藥高校實驗課程中加入大型儀器培訓的實施策略

3.1 構(gòu)建實踐教學平臺

鑒于許多中醫(yī)院校堅持立德樹人根本任務(wù)，科學謀劃、統(tǒng)籌推進“雙一流”與高水平大學建設(shè)，突出培養(yǎng)一流人才，踐行“用現(xiàn)代科學解讀中醫(yī)藥學原理”，推進中醫(yī)藥事業(yè)傳承創(chuàng)新發(fā)展，與其相應的是整合大型高精密貴重儀器于研究生實驗課程中，以提升學生綜合實驗能力為目標，建立教學實踐創(chuàng)新研究型的實踐教學平臺。根據(jù)高校現(xiàn)有的大型儀器的功能特點，推進研究生科學創(chuàng)新計劃，專設(shè)實驗室開放周，建立實驗室開放制度、準入制度、分級培訓制度和“標準操作規(guī)程”執(zhí)證上崗制度等，積極推進科研實驗室、大型儀器設(shè)備對學生開放共享。構(gòu)建實踐教學平臺，可以促進學生從理論走向?qū)嵺`，激發(fā)他們創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的思維，培養(yǎng)獨立思考、分析判斷的能力，增強學?？沙掷m(xù)發(fā)展的內(nèi)在動力與活力。

3.2 構(gòu)建適應高校實驗課程的儀器課程體系

隨著我國新型工業(yè)化、信息化、現(xiàn)代化深入發(fā)展，人民群眾對中醫(yī)藥服務(wù)的需求越來越多，迫切需要將中醫(yī)藥上升為國家戰(zhàn)略并融入國家發(fā)展大局，因此提升中醫(yī)藥研究生獨立分析解決問題的能力，結(jié)合國內(nèi)外文獻不斷學習新的醫(yī)學知識尤其重要[8]。人才培養(yǎng)目標最重要的基礎(chǔ)就是課程教學，將大型儀器與研究生實驗課程進行銜接，可以豐富教學內(nèi)容，完善實驗課程教學體系，提升教學質(zhì)量和學生的動手能力。在實際的課程體系構(gòu)建過程中，一是需要針對研究生實驗課程的實際要求，結(jié)合相對應的大型儀器的應用對課程體系進行正確的構(gòu)建，引入符合學校儀器同具有實用性、新穎性的教材，實現(xiàn)理論實踐儀器操作結(jié)果分析相結(jié)合的專業(yè)課程體系；二是針對中醫(yī)藥高?，F(xiàn)有的儀器，每年定期舉辦線上線下相結(jié)合的大型儀器培訓，培訓內(nèi)容一般包含儀器運行原理、儀器應用方向常見問題答疑、上機操作培訓、軟件使用培訓等，盡量做到讓每個學生都能上機，與研究生實驗課程進行有效銜接；三是設(shè)立實驗室開放周，定時定期組織大型儀器觀摩課堂，讓學生對前言的技術(shù)有更深的了解，結(jié)合推進研究生創(chuàng)新計劃項目，激發(fā)學生對實驗探索的欲望。以我?！暇┲嗅t(yī)藥大學為例，針對全校有需求的學生尤其是有課題有項目的研究生定期開展大型儀器培訓，如高效液相色譜儀、三重四極桿液質(zhì)聯(lián)用儀、激光共聚焦、多色分析型流式細胞儀、分子相互作用分析儀等。分別由專門老師專項進行理論上機培訓，一年將近20次，及時解決實際實驗過程中遇到的疑難雜癥，緩解了醫(yī)學生實驗難的困境，同時提高了儀器的使用效率。

3.3 培養(yǎng)能夠進行大型儀器培訓的師資

在中醫(yī)藥院校研究生人才培養(yǎng)工作中，應重視醫(yī)學生的動手能力和分析、解決實際問題能力，同時也要對教師的專業(yè)知識能力和綜合素質(zhì)提高要求。目前，各個高校的教師忙于課程教學和課題申報，依然存在對儀器原理及操作不熟悉、不會使用的現(xiàn)狀，對前期樣品處理不得當?shù)葐栴}；許多大型高精密貴重儀器，由于其價格昂貴，操作復雜，想要熟悉操作，調(diào)整參數(shù)確實不容易。針對該現(xiàn)狀，院校應該加強培訓儀器管理教師，關(guān)注大型儀器平臺的正常運行，促進專業(yè)教師對儀器的性能、應用、運行原理的理解，做好資源合理配置，實現(xiàn)儀器使用最大化。我們需要一個高學歷、經(jīng)驗豐富的帶頭人，經(jīng)常性地開展大型儀器的宣講活動，提高儀器管理教師的思想覺悟，明確自己在大型儀器培訓過程中的重要引導作用，對自己管理的儀器資產(chǎn)重視起來；其次，我們可以邀請相關(guān)儀器的硬件軟件工程師來學校對老師們進行專門的指導和培訓，針對各種具體的樣本進行答疑解惑，培養(yǎng)出具有專業(yè)培訓教學能力和精通儀器原理操作應用的技術(shù)骨干型教師；最后，教師必須認真學習儀器相關(guān)資料，熟悉儀器相關(guān)知識，經(jīng)常查閱國內(nèi)外文獻，了解儀器最新研究方向及應用，以便及時更新培訓方案，增加新應用與國際趨勢相接軌，從整體上提高教師的教育教學水平。

3.4 對學生的認定與考核工作，并給予相關(guān)的上崗資格證書

大型儀器培訓與研究生實驗課程的有機融合，有助于提升研究生實驗實踐技能的培養(yǎng)。對學生的認定和考核工作是培養(yǎng)人才的重要手段，也是評價教師教學質(zhì)量和學生學習效果的主要途徑，提升研究生的綜合實驗能力。在實際教學過程中建立大型儀器使用培訓制度和持證上崗制度，大型儀器設(shè)備使用人員的技術(shù)培訓由實驗中心的儀器管理老師負責，經(jīng)培訓并考核，考核的方式主要集中在上機操作：正確的開關(guān)機、軟件的常規(guī)使用、結(jié)果處理、正確的儀器清洗流程等。每個需要使用儀器的學生可以結(jié)合自己的課題或者研究生創(chuàng)新項目，在培訓后，獨立進行開機，運行儀器得出結(jié)果。通過查閱文獻資料，對比分析自己的實驗數(shù)據(jù)，用自己個性化思路，解決自己的問題和困難，期間如有任何操作使用問題都可以詢問儀器管理老師。個別需要清洗的儀器如多色分析型流式細胞儀、分子相互作用儀等儀器需要進行清洗工作，也需按照正確的流程進行清洗后才能關(guān)機，經(jīng)過一系列考核合格后頒發(fā)相關(guān)儀器上崗資格證。通過鍛煉和考查學生自主操作和分析結(jié)果的能力，鼓勵學生查閱文獻提出問題，可以促進學生學到書本以外的知識，激發(fā)求知欲。在培訓考核的過程中，學生不僅能理解相關(guān)儀器的運行原理，通過使用軟件的模塊，可以了解到儀器最適用的檢測范圍與應用實例，實驗前樣品處理需要注意哪些問題，在實驗過程中哪些步驟是實驗成功與否的關(guān)鍵。因此，研究生的考核工作可以培養(yǎng)學生的動手能力、獨立分析問題的能力和理論聯(lián)系實際的統(tǒng)籌思維能力。

結(jié)語

綜上所述，新時期我們更加關(guān)注中醫(yī)藥院校的研究生動手能力和創(chuàng)新能力的提升，將大型儀器培訓融入研究生實驗課程，建立了探究性的學習機制，與傳統(tǒng)研究生實驗課程相比，提高了實驗實踐教學質(zhì)量。通過實驗理論教學、儀器原理操作培訓、考核上崗的方式，醫(yī)學研究生的實驗設(shè)計、結(jié)果分析、動手能力都得到很大提升。與此同時，學生還可根據(jù)自己的課題、創(chuàng)新計劃項目帶著自己的樣品獨立上機操作，提高了儀器的使用效率，優(yōu)化資源配置。因此，將大型儀器培訓融入研究生實驗課程，使科研與教學有機融合，完善了中醫(yī)藥高校人才培養(yǎng)方式與創(chuàng)新教育模式。目前，大型儀器培訓應用于研究生實驗教學仍存在有待改進的問題，如大型儀器價格昂貴，保管方面存在一定的壓力；對儀器精通的高水平教學人員短缺；學生主動學習復雜的大型儀器的積極性不夠；高頻儀器用不上，低頻儀器沒人用；等等?？傊瑢⒋笮蛢x器設(shè)備用于實驗教學是中醫(yī)藥院校人才培養(yǎng)的迫切要求。大型儀器培訓應用于實驗課程中，須在實踐中不斷完善，以期探索出一條科研與教學有機融合的教育模式，實現(xiàn)更高的要求，提高中醫(yī)藥高校研究生的教學質(zhì)量。