基于科研素養(yǎng)培養(yǎng)的本科生《醫(yī)學(xué)生物學(xué)》實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)探索與實(shí)踐

毛穎基 梁猛 吳守偉

摘 要：醫(yī)學(xué)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是對學(xué)生動手能力要求很高的課程，通過觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果和標(biāo)本，進(jìn)一步加深對課堂中生物特征等理論知識的認(rèn)識，使學(xué)生初步掌握各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的基本原理和操作方法，提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)并解決問題的能力。合理運(yùn)用好醫(yī)學(xué)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)這門課程，可以使醫(yī)學(xué)本科生的科研素養(yǎng)得到很好培養(yǎng)，并為今后從事科學(xué)研究打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：科研素養(yǎng)；醫(yī)學(xué)生物學(xué)；探索；實(shí)踐

中國分類號：R-4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-9052（2020）06-0094-02

基金項(xiàng)目：安徽省教學(xué)研究一般基金資助項(xiàng)目“‘5+3’醫(yī)教協(xié)同背景下骨科實(shí)習(xí)生與住培學(xué)員帶教模式探索與研究”（2018jyxm0824）；基于專業(yè)評估背景下的生物技術(shù)專業(yè)核心課程建設(shè)研究--以《生物工程下游技術(shù)》為例（2018jyxm0787）；醫(yī)學(xué)院生物科學(xué)專業(yè)本科教學(xué)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)（2017jyxm1184）

什么是科研素養(yǎng)？科研素養(yǎng)是指科研工作從事者應(yīng)具備的素養(yǎng)，包括科研意識、科研方法和科研精神?？蒲幸庾R是指科研人員在日常生活所思所想中發(fā)現(xiàn)科研課題的潛在意識?？蒲蟹椒ㄊ侵缚蒲腥藛T在科研工作中所使用的方法和手段，包括選擇課題、搜集整理資料、社會調(diào)查、實(shí)驗(yàn)研究、統(tǒng)計(jì)處理、總結(jié)科研成果、撰寫研究報(bào)告等具體方法和經(jīng)驗(yàn)。科研精神是指科研人員用于探索、刻苦鉆研、團(tuán)隊(duì)合作、不斷創(chuàng)新等精神動力[1]。在創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略的驅(qū)動下，科技發(fā)展必然被擺在更為重要的地位，科研探索能力不但應(yīng)順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的需求，更能為大學(xué)生以后的學(xué)習(xí)和發(fā)展奠定扎實(shí)的能力基礎(chǔ)。本科生進(jìn)行科學(xué)研究不是為了得出什么有價(jià)值的研究成果，而是要在從事科研工作的過程中，使學(xué)生形成科研的整體思維，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的探索精神和解決科研過程中具體問題的思路，增強(qiáng)學(xué)生獲取知識和創(chuàng)新的能力[2]。

醫(yī)學(xué)生物學(xué)是學(xué)生進(jìn)入大學(xué)以來的第一門課程，起到了在高中生物所學(xué)基礎(chǔ)上連接本科課程的作用，相當(dāng)于整個(gè)大學(xué)生涯學(xué)習(xí)的緒論課。因?yàn)槠鋵?shí)踐性較強(qiáng)的學(xué)科特殊性，實(shí)驗(yàn)教學(xué)成為醫(yī)學(xué)生物學(xué)教育中最重要的部分。醫(yī)學(xué)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是對學(xué)生動手能力要求很高的課程，實(shí)驗(yàn)是醫(yī)學(xué)生物學(xué)的基礎(chǔ)，醫(yī)學(xué)生物學(xué)的大多數(shù)理論都是通過實(shí)驗(yàn)得出來的。學(xué)生只有在重復(fù)實(shí)驗(yàn)過程的時(shí)候可以更清晰地解釋清楚理論和現(xiàn)象，通過觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果和標(biāo)本，進(jìn)一步加深對課堂中生物特征等理論知識的認(rèn)識，使學(xué)生初步掌握各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的基本原理和操作方法，提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)并解決問題的能力[3]。在學(xué)生深刻理解理論知識的前提之下，通過實(shí)踐訓(xùn)練來加深理論知識，為學(xué)生提供一個(gè)可以培養(yǎng)實(shí)踐操作能力的平臺。通過開設(shè)一些綜合性、探索性實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)觀察中獲得更多更直觀的感性認(rèn)知，并將感性認(rèn)知積累起來，升華為科學(xué)的理性認(rèn)知，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生主動探索生命奧秘的好奇心與求知欲，并為今后從事科學(xué)研究打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。為了順應(yīng)新時(shí)代發(fā)展浪潮下社會對科研探索型人才的需求，進(jìn)一步提高蚌埠醫(yī)學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院本科生的科研素養(yǎng)，向祖國輸出源源不斷的科研型人才，本文從多個(gè)方面對醫(yī)學(xué)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行了探索。

一、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

中國有句古話說“知之者不如好知者，好之者不如樂之者”，一個(gè)人如果對于某件事有興趣的話，不但會主動學(xué)習(xí)、探究，而且學(xué)習(xí)過程對于他來說也不再是一種負(fù)擔(dān)，而是享受。興趣對于學(xué)生自主學(xué)習(xí)來說至關(guān)重要，它一方面有助于提高學(xué)生創(chuàng)新性思維和理解能力，另一方面可有效提升學(xué)生的科研素養(yǎng)。以觀察光學(xué)顯微鏡下的細(xì)胞形態(tài)這一實(shí)驗(yàn)為例，對于那些學(xué)習(xí)過高中生物學(xué)的理科學(xué)生來說再熟悉不過，可能會使他們誤以為醫(yī)學(xué)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)是一門機(jī)械重復(fù)操作的簡單課程，導(dǎo)致他們喪失實(shí)驗(yàn)積極性。然而，這一傳統(tǒng)的簡單實(shí)驗(yàn)對于那些文科生來說卻是非常陌生的，他們中學(xué)幾乎沒有接觸過任何實(shí)踐性實(shí)驗(yàn)，對顯微鏡這類陌生器械充滿了好奇和興趣。中國古代教育家孔子提倡“因材施教”，如果不針對學(xué)生各自專業(yè)特點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化教學(xué)，有一定基礎(chǔ)的理科同學(xué)可能會認(rèn)為課程單調(diào)乏味，對新的課程喪失學(xué)習(xí)興趣；而從未接觸過生物實(shí)驗(yàn)的文科同學(xué)可能會認(rèn)為課程教學(xué)節(jié)奏快，新知識內(nèi)容繁多且復(fù)雜，產(chǎn)生畏難情緒，難以得到良好的學(xué)科啟蒙，嚴(yán)重影響學(xué)生今后的科研學(xué)習(xí)。

為了提高所有學(xué)生對于醫(yī)學(xué)生物實(shí)驗(yàn)的積極性，本校醫(yī)學(xué)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教師需要根據(jù)學(xué)生各自的專業(yè)特點(diǎn)對醫(yī)學(xué)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改革。觀察光學(xué)顯微鏡下的細(xì)胞形態(tài)實(shí)驗(yàn)的目的主要是使學(xué)生能夠熟練運(yùn)用光學(xué)顯微鏡。對于此類簡單的實(shí)驗(yàn)，采取讓學(xué)有余力的學(xué)生自愿上臺向其他臺下同學(xué)講解，老師在旁補(bǔ)充的模式，教學(xué)過程中學(xué)生能主動參與到課堂里，調(diào)動學(xué)生的主觀能動性。學(xué)生在探索過程中既是學(xué)生也是老師，多角色互換更能讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己對知識點(diǎn)理解的不足；課堂由老師講解變成學(xué)生講解老師補(bǔ)充，讓老師騰出更多精力，關(guān)注到在課堂上每一位學(xué)生，針對每位學(xué)生的弱點(diǎn)可以進(jìn)行一對一指導(dǎo)，提高了課堂教學(xué)效率，避免傳統(tǒng)眉毛胡子一把抓造成學(xué)習(xí)效率低下的情況。這種教學(xué)模式不僅能夠培養(yǎng)學(xué)生的科研興趣和自信心，還能進(jìn)一步提升學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識[4]。

二、簡化實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的非關(guān)鍵步驟

一次完整的實(shí)驗(yàn)課往往需要耗費(fèi)近幾個(gè)小時(shí)的時(shí)間，部分實(shí)驗(yàn)中的一些非關(guān)鍵步驟，不僅無法提升學(xué)生主動學(xué)習(xí)的情緒，對學(xué)生的幫助少之又少，甚至還會導(dǎo)致教室一片混亂，教師很難快速有效使學(xué)生重新安靜下來，整頓課堂紀(jì)律不僅浪費(fèi)時(shí)間，而且學(xué)生中斷學(xué)習(xí)狀態(tài)后也會讓其很難再次全身心投入課堂中。因此在權(quán)衡利弊后，需要有的放矢地簡化教學(xué)過程中的非關(guān)鍵步驟，從而提高課堂秩序和學(xué)習(xí)效率。例如制作用于觀察細(xì)胞有絲分裂情況的標(biāo)本時(shí)，選取的實(shí)驗(yàn)材料為日常生活中的大蒜根尖。取材后每個(gè)人都會得到一根大蒜根尖，然后浸入水浴箱內(nèi)的鹽酸中水解，計(jì)時(shí)結(jié)束后取出。如果簡化這一步驟，即將全部大蒜根尖讓一個(gè)學(xué)生同時(shí)放入鹽酸內(nèi)，其余的人只要計(jì)時(shí)等待即可。這樣一來，操作時(shí)間不但縮短，課堂秩序也變得井井有條，避免了之前秩序不佳、容易出錯(cuò)的狀態(tài)，課堂秩序和學(xué)習(xí)效率也得到了明顯的改善[5]。

三、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室對學(xué)生的開放

任何實(shí)驗(yàn)并不是都能一次成功，得到自己想要的成果，對于失敗的實(shí)驗(yàn)，需要總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，吸取教訓(xùn)，為下一次重新實(shí)驗(yàn)做好充分準(zhǔn)備。醫(yī)學(xué)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)失敗后，由于課堂時(shí)間有限，無法總結(jié)失敗的原因便進(jìn)行下一次實(shí)驗(yàn)，往往只能不了了之。長此以往，學(xué)生會逐漸喪失總結(jié)失敗經(jīng)驗(yàn)的意識，不利于今后的科學(xué)研究工作。有些學(xué)生在經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)后，可能會產(chǎn)生一些自己的新奇想法，這些科研的萌芽可能會因?yàn)橘Y源的缺失而泯滅。因此向全校學(xué)生開放蚌埠醫(yī)學(xué)院生物醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)中心，允許學(xué)生在不影響理論學(xué)習(xí)的情況下，進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室做一些自己感興趣的小實(shí)驗(yàn)，并安排老師進(jìn)行監(jiān)督、輔導(dǎo)，這樣不僅有利于實(shí)驗(yàn)結(jié)果不理想的同學(xué)再次完成實(shí)驗(yàn)、完成課程教學(xué)任務(wù)，還能為那些優(yōu)秀的同學(xué)提供一個(gè)提高自我的舞臺。在興趣的驅(qū)動下，長時(shí)間沉浸在實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境，受到老師或者同學(xué)某一個(gè)行為的啟發(fā)，有時(shí)可以靈光一現(xiàn)地產(chǎn)生新想法，有時(shí)可以恍然頓悟地融會貫通書本的知識點(diǎn)，有時(shí)可以跟著高年級學(xué)生學(xué)習(xí)到更多的實(shí)驗(yàn)操作知識甚至是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路，開放實(shí)驗(yàn)室可能會對學(xué)生產(chǎn)生意想不到的正面反饋效果。

四、帶著問題進(jìn)入實(shí)驗(yàn)課堂

傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)目的主要是幫助學(xué)生驗(yàn)證、理解、補(bǔ)充在課堂所學(xué)理論知識正確性的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。受到課時(shí)不足、考核壓力、教學(xué)計(jì)劃等眾多因素的影響，教師在實(shí)驗(yàn)課開始之前將需要的材料、器械準(zhǔn)備妥當(dāng)，并供學(xué)生課上使用。實(shí)驗(yàn)過程往往是先由教師以文字、圖片、視頻等方式向?qū)W生展示實(shí)驗(yàn)各方面的注意事項(xiàng)和操作步驟，然后學(xué)生只需要按照教師所述來重現(xiàn)各項(xiàng)試驗(yàn)步驟，得到預(yù)期的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。無論實(shí)驗(yàn)原理理解與否，實(shí)驗(yàn)結(jié)果好壞，做完即結(jié)束。在這種授課體系下，學(xué)生只關(guān)注對知識點(diǎn)的講解，對經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的理解過于簡單。長期被動地接受知識使得學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力不足，也會導(dǎo)致科研探究能力的缺失。長此以往，會使學(xué)生產(chǎn)生醫(yī)學(xué)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程是一門只需將實(shí)驗(yàn)結(jié)果再現(xiàn)的課程的想法，并喪失對未知事物的好奇心。

以問題為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)是以存在于現(xiàn)實(shí)世界中問題為基礎(chǔ)的一種啟發(fā)式教育。在這種模式下，老師不再是課堂的中心點(diǎn)，僅起到引導(dǎo)性作用。為此本校試行將實(shí)驗(yàn)課程中的一些概念設(shè)計(jì)成若干個(gè)問題并于下次課之前布置給大家，將學(xué)生隨機(jī)分組后讓其自學(xué)、討論，每組輪流選出一位學(xué)生圍繞自己分配到的任務(wù)以PPT形式為全班同學(xué)講解，其他同學(xué)若有不解之處直接在臺下進(jìn)行提問，在課堂上直接進(jìn)行答疑解惑，最后由任教老師對其所述內(nèi)容進(jìn)行歸納總結(jié)。這種創(chuàng)設(shè)探究學(xué)習(xí)場景的方式可以使每一位同學(xué)參與到課堂中，活躍課堂氣氛，激發(fā)學(xué)生對知識的渴望和學(xué)習(xí)的熱情，體會科研探究的魅力，進(jìn)一步對醫(yī)學(xué)生物學(xué)產(chǎn)生興趣，讓學(xué)生在輕松活躍的課堂上獲得實(shí)驗(yàn)知識[6]。

五、結(jié)語

從醫(yī)學(xué)實(shí)踐和科學(xué)研究的角度來看，在大學(xué)本科階段對學(xué)生進(jìn)行科研素養(yǎng)的培養(yǎng)很有必要。經(jīng)過多年探索與實(shí)踐，筆者深刻認(rèn)識到在醫(yī)學(xué)教育的本科階段為其開設(shè)培養(yǎng)科研素養(yǎng)的課程意義重大，也是一項(xiàng)需要進(jìn)一步完善的、非常急迫的工作。

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（責(zé)任編輯：李凌峰）