基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)專業(yè)神經(jīng)生物學(xué)實驗課的教學(xué)探索

田田

摘要：神經(jīng)生物學(xué)是新興前沿學(xué)科，教學(xué)體系還不成熟，尤其是實驗課的教學(xué)有許多值得探索和討論之處。本文針對基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)專業(yè)開設(shè)的神經(jīng)生物學(xué)實驗課，對實驗內(nèi)容的選擇、實驗流程的安排、實驗過程中與學(xué)生的互動、實驗結(jié)果的討論等幾個方面進行了討論。

關(guān)鍵詞：神經(jīng)生物學(xué)；實驗課；基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)專業(yè)；教學(xué)

中圖分類號：G642.423 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）49-0263-02

神經(jīng)生物學(xué)是近年來發(fā)展較快的一門前沿學(xué)科。在我國的學(xué)科分類體系中，神經(jīng)生物學(xué)屬于生物學(xué)下屬的二級學(xué)科。其學(xué)科范圍包括從分子、細胞，到神經(jīng)系統(tǒng)、行為與高級認知活動等多個層次上的神經(jīng)活動現(xiàn)象與規(guī)律，涉及分子神經(jīng)生物學(xué)、細胞神經(jīng)生物學(xué)、神經(jīng)解剖學(xué)、神經(jīng)生理學(xué)、神經(jīng)藥理學(xué)、神經(jīng)精神病學(xué)、認知與行為科學(xué)等多個領(lǐng)域。在歐美國家，神經(jīng)生物學(xué)是醫(yī)學(xué)專業(yè)的一門重要的必修課。在國內(nèi)許多院校中，神經(jīng)生物學(xué)的本科教學(xué)正在積極探索之中。我校的神經(jīng)生物學(xué)面向基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)專業(yè)的本科二年級學(xué)生先行開設(shè)?？紤]到神經(jīng)生物學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，以及基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)專業(yè)注重科研訓(xùn)練的特點，在講授理論課的同時，安排了一定比重的實驗課。作為一門新興學(xué)科，神經(jīng)生物學(xué)的教學(xué)還很不成熟，尤其是實驗課的教學(xué)很少有前人經(jīng)驗可循，因此有很多值得探索和討論之處。現(xiàn)將我在教學(xué)實踐中的幾點思考介紹如下。

一、實驗內(nèi)容的選擇

所選擇的實驗內(nèi)容應(yīng)符合當(dāng)前神經(jīng)生物學(xué)的發(fā)展情況，并且滿足學(xué)生在今后學(xué)習(xí)和工作中的需要。應(yīng)選擇一些具有神經(jīng)生物學(xué)代表性的，或者經(jīng)常在其他醫(yī)學(xué)相關(guān)學(xué)科中用到的神經(jīng)生物學(xué)的實驗方法介紹給學(xué)生。此外，還應(yīng)充分考慮學(xué)生的專業(yè)背景和前期課程。我校基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)專業(yè)本科生在前期已修完生物化學(xué)、分子生物學(xué)、細胞生物學(xué)、生理學(xué)等相關(guān)課程，已經(jīng)能夠從分子和細胞水平理解神經(jīng)活動現(xiàn)象和規(guī)律，并且已經(jīng)完成形態(tài)學(xué)實驗和生理學(xué)實驗等基本操作技能訓(xùn)練。因此，所選擇的內(nèi)容應(yīng)避免與前期實驗課的重復(fù)或相似，同時可以在探索神經(jīng)精神活動方面作適當(dāng)?shù)纳钊?，大膽引入較為復(fù)雜的動物實驗。我們分別從“腦的結(jié)構(gòu)與功能”和“動物行為”兩個方面設(shè)計課程，前者包括“小鼠腦內(nèi)乙酰膽堿的測定”、“小鼠腦內(nèi)定位注射實驗”和“小鼠皮層腦電波記錄”；后者包括“運動、感覺的行為學(xué)”、“焦慮與抑郁情緒的評價”和“認知行為學(xué)”。通過課程，學(xué)生能從分子、結(jié)構(gòu)、電活動和整體行為等多個層次親自動手探索，加深了在理論課上所學(xué)的知識。同時也了解了神經(jīng)生物學(xué)中幾種具有特色的研究手段，例如腦立體定位儀、腦電信號記錄，以及曠場實驗、迷宮實驗、強迫游泳、社會交往箱等一系列行為學(xué)研究方法。這些實驗方法，都是學(xué)生在之前沒有接觸過的，并且在今后的學(xué)習(xí)和研究中很有可能用到的。

二、實驗流程的安排

神經(jīng)生物學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，我們盡最大可能的讓學(xué)生親手操作。為了保證實驗效果，需要對整個教學(xué)流程做精心安排?？紤]到過程中可能出現(xiàn)的問題和難點，應(yīng)像理論課一樣事先做好備課筆記。認真編寫實驗講義，包括實驗?zāi)康?、實驗原理、實驗材料、實驗步驟和注意事項等幾個部分。由于所選擇的實驗內(nèi)容都是同學(xué)們之前沒有接觸過的，因此每次實驗課都從教師講解背景知識、實驗原理、實驗?zāi)康暮妥⒁馐马楅_始。之后，教師做示范性實驗，同時講解每一步的操作過程并即時回答學(xué)生的疑問。在這一過程中，應(yīng)盡可能說明每一步操作的細節(jié)，解釋具體操作的原理或原因。如果學(xué)生沒有疑問，則可采取自問自答方式講解可能出現(xiàn)的問題，或當(dāng)場提問來吸引學(xué)生注意。在學(xué)生人數(shù)較多的班級，可以采用分批示教，或安排兩名助教同時示教，教師講解的方式進行教學(xué)。然后，根據(jù)設(shè)備和學(xué)生的數(shù)量，合理分組，宣布實驗開始。在學(xué)生動手實驗的同時，教師與助教在實驗小組間輪流走動和指導(dǎo)。發(fā)現(xiàn)有學(xué)生無法完成的步驟，可當(dāng)場再次示范。實驗完成后，教師檢查實驗結(jié)果，并進行評價。最后要強調(diào)的是，對于一些所用器材和試劑較多實驗，務(wù)必事先根據(jù)人數(shù)列好清單，在課前擺放在實驗桌上。配置足量的試劑，并根據(jù)小組數(shù)量進行分裝，同時準(zhǔn)備好備用的試劑和材料。

三、實驗過程中與學(xué)生的互動

由于所選擇的實驗內(nèi)容對于本科生來說相對復(fù)雜，并不輕松，學(xué)生在實驗過程中不可能一切順利。實際情況常常是猶豫不決，困難重重，甚至無法進行，但這并不可怕。我們發(fā)現(xiàn)，只要教師及時發(fā)現(xiàn)問題，耐心講解和示范，往往一點就通。學(xué)生在實驗結(jié)束后，經(jīng)常感到實驗技能有很大提升，從事實驗科學(xué)的興趣和信心也有所增強。因此，實驗過程中教師與學(xué)生間的互動對教學(xué)效果尤為重要。根據(jù)經(jīng)驗，必須安排至少一名助教與教師一起在實驗小組間流動指導(dǎo)，才能滿足需要。教師與助教對于本次實驗操作需要非常精通，才能及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生在操作中遇到的問題，并當(dāng)場糾正。例如，在立體定位儀上固定小鼠的操作對于初學(xué)者來說有一定難度，教師應(yīng)觀察學(xué)生的操作情況，及時進行示范和講解。而對于一些較為簡單的問題，例如小鼠位置過低，注射針超過定位儀移動極限等情況，則鼓勵學(xué)生開動腦筋，自己想辦法解決。另外，需要留心觀察并強調(diào)安全問題，叮囑學(xué)生防止注射器傷人，使用防咬手套捉取小鼠。

四、實驗結(jié)果的討論

實驗完畢后，學(xué)生往往不能自行判斷實驗結(jié)果，需要教師與每個實驗小組詳細討論實驗結(jié)果。例如，在立體定位注射完成后，教師指導(dǎo)學(xué)生觀察腦切片，判斷注射位置是否在指定腦區(qū)。如果不在，可能是哪些原因?qū)е碌?。在行為學(xué)實驗完成后，教師指導(dǎo)學(xué)生分析所采集的圖像和數(shù)據(jù)，判斷動物的情緒或運動是否出現(xiàn)障礙。如果數(shù)據(jù)紊亂，沒有分析價值，則分析可能是哪些地方出了問題。在討論實驗結(jié)果時，應(yīng)做到科學(xué)性、專業(yè)性、條理性和邏輯性，讓學(xué)生信服?？梢蕴岢鲆恍﹩l(fā)性和開放性的問題，請同學(xué)們思考。同時，對于實驗失敗的同學(xué)也要適當(dāng)鼓勵。此外，還可以結(jié)合實驗，講授一些當(dāng)前的研究熱點和前沿知識，最好是能結(jié)合重大疾病或臨床應(yīng)用，激發(fā)同學(xué)從事科學(xué)研究的興趣。

五、結(jié)語

作為一門新興學(xué)科，神經(jīng)生物學(xué)有很多特色之處。為了跟上時代發(fā)展，且有利于學(xué)生將來的學(xué)習(xí)和工作，神經(jīng)生物學(xué)實驗課所選擇的教學(xué)內(nèi)容相對難度較大。需要實驗前的精心設(shè)計和準(zhǔn)備，實驗過程中的積極指導(dǎo)和互動，實驗結(jié)束后的悉心分析和討論。同時，要求教師精通實驗技能，善于引導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生。有必要進一步深入開展課程建設(shè)，在課程內(nèi)容和教學(xué)方法上有所創(chuàng)新，推動教師水平和學(xué)生素質(zhì)的共同提高。

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