緒論:寫作既是個人情感的抒發,也是對學術真理的探索,歡迎閱讀由發表云整理的11篇醫學生物技術論文范文,希望它們能為您的寫作提供參考和啟發。
2.實驗場地開放實驗場地是制約學生開展創新性實驗的主要原因。以國家級植物生產類實驗教學中心為平臺,采用開放式實驗室運行機制,結合學科點開放實驗室,為學生自主選擇和設計實驗提供了良好的條件。實驗室配2~3名研究生協助管理,儀器設備采用預約登記制度,使用前須經專人培訓合格后才能使用。實驗耗材按實驗計劃,由實驗室統一提供。
3.實驗時間開放以3~4人為一個實驗小組,以小組為單位安排實驗時間,實驗室一次可以同時安排6個小組開展實驗。實驗時間由以前固定時間,改為課程理論授課3周開始至學期末前1周結束。學生可以根據自己的課程安排,合理選擇實驗時間。實驗室時間采用預約制,由實驗室管理人員統一安排。上班時間由實驗室管理人員負責實驗室,節假日和晚上由研究生協助管理實驗室,為學生開展開放實驗提供充足的時間。
二、開放式實驗教學取得的效果
1.實驗教學方式開放,激發學生興趣在大多數同學印象中園藝植物生物技術實驗教學以實驗方法、手段、技術為主要內容,這些內容過于抽象,通過授課形式講授或單獨的驗證性實驗,學生理解效果很差,很難達到掌握實驗內容的目的。任何研究都是從好奇和懷疑開始的,通過典型的生物技術實例,如柑橘細胞融合獲得原生質體雜種、植物遺傳轉化獲得轉基因植株,人類基因組測序及園藝植物基因組測序的不斷完成,生物信息學預測基因的功能分析等,這些實例在網絡上的介紹與視頻非常多,通過網站瀏覽和視頻觀看,讓同學們真正了解生物技術的神秘與貼近生活的兩個方面,將抽象的概念轉化為切實可行的操作行動。
2.實驗時間及空間開放,提高動手能力實驗室的開放,即儀器設備和時間概念上的開放,在一定程度上可以解決實驗人數多、實驗室及儀器設備嚴重不足的問題。例如,生物分子實驗室的定量PCR儀、PCR儀、離心機、核酸儀、電泳儀、紫外投射儀等,實驗時間一旦開放,學生可以用充裕的時間來把實驗獨立完成,不會被課程所限制。通過開放實驗室,本科生可以在課余時間多次進入實驗室。同時,研究生可以一對一或一對三的帶領本科生進行實驗,開展相關的擴展實驗內容,開闊視野,提高動手能力,還可以更好地參與教師的科研項目,增加教師和學生的交流機會。
3.實驗內容開放,自主設計試驗在教學內容上打破原有的實驗課程結構體系,優化實驗內容組合與創新,注重設計性、綜合性實驗,充分利用網絡資源、視頻資源及生物公司的廣告資源,提高學生的技術應用能力和創新能力的培養,促進學生在學習能力、創新能力和社交能力等綜合能力的培養。根據專業培養目標和實驗條件,突出實用性,根據學校實驗條件提出以下實驗內容進行選擇與優化。通過開放實驗教學內容,學生打破傳統的擬定學時的驗證實驗內容,充分利用學生的自主性進行大量的設計性、綜合性實驗教學。學生在學校提供的實驗條件的前提下,自選實驗內容,自定實驗步驟,自選儀器設備,自己處理和分析實驗結果、實驗數據,給學生提供了創新思維的自由空間。這將有利于激發學生的自覺性和主動性,有利于培養學生的創新能力。自覺接受現代教育技術新的成果,把信息技術與學科有機的融合在一起,為學生創設良好的學習情景,突出雙向性、參與性、互動性。在實驗操作環節,鼓勵學生獨立完成操作,獨立分析結果,發現問題。
二、生物醫學技術與體育科學的發展
2太赫茲在生物醫學工程領域的應用
太赫茲的上述特性使其在生物醫學工程的各個方面有著誘人的應用前景。其應用主要有以下幾個方面:太赫茲生化檢測、太赫茲醫學成像診斷、太赫茲組織檢測、太赫茲治療以及太赫茲醫學通信。
2.1太赫茲生化檢測
利用太赫茲波對生物分子的靈敏度和特異性,將太赫茲技術用于研究生物分子的結構和功能信息,可在分子層面上為疾病的診斷和治療提供理論依據。太赫茲生化檢測主要是對化學及生物大分子的檢測,太赫茲波能夠用來研究如范德華力或者分子間氫鍵作用力等生物分子間相鄰分子的弱作用力。太赫茲波對脫氧核糖核酸(DeoxyribonucleicAcid,DNA)構形和構象的變化非常敏感,也可以通過太赫茲光譜進行基因分析或無標記探測。許多學者都開展了這方面的研究。Grant等于1978年研究了太赫茲與氨基酸溶液的相互作用,通過分析證實了這種作用是介于分子振動和轉動模式之間的一種作用。Kutteruf等用太赫茲光譜技術對固態短鏈肽序列進行了研究,研究表明在1~15THz光譜范圍內包含了體系的很多光譜和結構信息,如分子固相結構和與序列相關的分子信息等。Arora等采用太赫茲時域光譜技術,在水相中對通過聚合酶鏈式反應得到的DNA樣品進行了無標記定量檢測。Brucherseifer等通過時間分辨太赫茲技術證明了復數折射率取決于DNA的結合狀態。太赫茲生化檢測方面的研究尚處于起步階段,還有待加強,尤其是對不同生物大分子的太赫茲光譜特性建立相應的特征譜庫是一項龐大而艱辛的工作,需要生化領域的學者加強相關的研究工作。
2.2太赫茲醫學成像診斷
太赫茲成像技術是太赫茲科學與技術中最具發展前景的方向之一。太赫茲成像作為一種新穎的成像方式在醫學上的應用近年來備受青睞。太赫茲波在醫學研究中具有獨特的優越性:對細胞間質水有很高的敏感性;對人體無害;空間分辨率高,可達幾十微米,能夠很清晰的看到一些病變組織的病灶,結合一些微結構器件可以得到高品質的圖像。太赫茲成像的原理是將太赫茲波透過成像樣本后,其包含了樣品的復介電常數的空間分布信息強度和相位信息,將這些信息保存下來并進行分析處理就可以得到樣品的圖像。從1995年Hu和Nuss首次提出逐點掃描式太赫茲時域光譜成像技術以來,一系列新的太赫茲成像技術相繼被提出,如太赫茲實時成像、太赫茲層析成像和太赫茲分子成像等。2002年Woodward等首先使用了太赫茲脈沖成像技術對基底細胞癌開展了體內與體外的研究,利用不同組織對太赫茲波的吸收特性不同來區分健康組織和癌變組織。2007年Enatsu等利用THz-TDS系統對石蠟封裝的肝癌樣品開展了研究,在1.5THz頻率處選擇折射率和吸收系數進行成像,得出癌變組織的密度小于健康組織,對太赫茲的折射率和吸收系數較小的結論。2008年Taylor等在直接檢測的基礎上使用反射脈沖太赫茲波成像系統對豬皮膚燒傷樣本成像,得到了高分辨率的圖像。2011年MiuraY等利用透射式成像技術,證明了在3.6THz頻率處對肝癌組織成像對比度較為顯著。目前太赫茲射線圖像分析的關鍵在于提高分析速度,提高太赫茲射線系統的性能(如低成本和便攜性),加強相關圖像及信號處理技術如小波變換技術的研究。此外,隨著THz3-D(三維)立體成像技術的發展,在不久的將來在醫療中利用TCT(THz層析成像)替代現在的XCT(X射線層析成像)將成為可能。
2.3太赫茲組織檢測
太赫茲波的光子能量較低,是X射線光子能量的1%,此能量值低于各種化學鍵的鍵能。在太赫茲輻射下,被檢物質不會因電離而破壞,因此非常適用于針對人體或其他生物樣品的活體檢查。另外,水對太赫茲輻射有極強的吸收,所以該輻射不會穿透人體的皮膚,對人體是非常安全的。Bennett等將反射式太赫茲成像和光譜技術應用到眼科研究中,研究發現太赫茲反射率與角膜含水量近似成正比,反射率隨頻率的增大而單調遞減。Png等使用太赫茲光譜鑒別正常和患病的腦組織樣本。Sim等采用太赫茲時域光譜技術對人牙齒的琺瑯質和牙本質的特性進行了研究,發現濕潤樣本對太赫茲的吸收率高于干燥樣本,研究為硬組織臨床應用提供了重要信息。Wallace等對基底細胞癌18例體外樣本和5例活體樣本進行了太赫茲脈沖成像,研究表明,癌變組織與正常組織的太赫茲譜圖性質間存在差異。對于太赫茲組織檢測,首先要加強對于病理組織和正常生理組織的太赫茲光譜和太赫茲圖像的特征識別的研究;其次要深入研究不同組織不同水分含量對太赫茲波的吸收作用;此外,還要探索太赫茲活體組織檢測技術。
2.4太赫茲治療
太赫茲雖然光子能量很低,但作為一種電磁輻射,仍具有輻射效應,可以為疾病治療提供理論依據。2002年Hadjiloucas等研究了酵母細胞在太赫茲輻射下的生長率問題,輻射參數為0.2~0.35THz和5.8mW/cm2,輻射時間30~150min不等,實驗表明太赫茲輻射能夠促進細胞生長,并且呈現出了一定的統計規律。2005年,Ostrovskiy等預測太赫茲輻射可能會加快燒傷修復,為證實假設,他們分別對表面燒傷和深度燒傷的病人進行太赫茲輻射,輻射參數為0.15THz和0.03mW/cm2,每天進行7~10次治療,每次15min,結果表明太赫茲輻射能夠加速外皮形成,縮短了皮膚的修復時間。2008年Kirichuck等首次對活體大鼠展開太赫茲生物效應的研究,他們認為太赫茲輻射能夠引起血小板的功能活動,并且與性別有關。Androvov和Kirichuk等采集了健康人和患有心絞痛的病人的全血,一組進行太赫茲輻射,另一組作為參照組,輻射參數為0.24THz和1mW/cm2,輻射持續時間為15min,實驗結果為太赫茲輻射組血黏度下降,紅細胞變形能力增加。2010年,Gerald等對人類皮膚的成纖維細胞展開了研究,他們將樣品置于溫度可控的箱體中,用2.52THz的氣體激光器進行時間不等的照射,并用傳統的MTT法檢測照射后細胞活性,研究表明2.52THz的輻射對哺乳動物的細胞熱效應顯著,因此可以用太赫茲熱效應預測傳統的熱損傷模型。目前,用于涉及太赫茲治療的研究實驗多為動物實驗,相關的臨床試驗還很有限,距離現實可用的臨床治療設備還有很長的路要走。
2.5太赫茲醫學通信
隨著醫院信息系統的不斷完善,醫學診斷數據的豐富,病歷信息數據庫的不斷增大,醫生在診斷病人病情的時候不但要根據現有的檢測診斷數據,還要參考病人的以往病歷,而現有的信息交互方式已經逐漸無法滿足這龐大的醫學信息數據的傳輸。太赫茲技術的出現,恰好可以解決這方面的困境。太赫茲通訊技術與微波通信相比太赫茲通訊的優勢在于具有傳輸的容量大,頻段比微波通信高出l至4個數量級,可提供高達10GB/s的無線傳輸速率;波束更窄,方向性更好;具有更好的保密性及抗干擾能力;由于太赫茲波波長相對更短,在完成同樣功能的情況下,天線的尺寸可以做得更小,其他的系統結構也可以做得更加簡單、經濟。太赫茲通訊技術與光通信相比其優勢在于光子能量低,大概是光子能量的1/40,能量效率更高;具有很好的穿透沙塵、煙霧的能力,可以在更加惡略的環境下保證通信的可靠性。這對于極端環境下的醫療通信如戰地醫院、邊遠山區醫療救助等條件下的通信具有無可比擬的優勢。因此,發展太赫茲通訊技術對于醫院信息化建設乃至遠程醫療的發展都將是一個極大的助力。目前,太赫茲通信在醫學中的應用尚無相關報道,主要是因為太赫茲通信技術本身尚處于初級階段,但是相關的試驗系統已經有所發展。2004年,KleineOT等首次采用室溫半導體太赫茲調制器通過太赫茲通信信道發送聲音信號,用經改進的常規太赫茲時域光譜裝置,在75MHz寬帶的太赫茲脈沖序列上傳送25kHz的信號。同年,LiuTA等利用光導開關,實現了模擬音頻信號通信實驗。2004年,日本NTT公司的T.Nagatsuma等搭建了120GHz的亞太赫茲無線通信系統,實現了10Gb/s的數據率。2005年,Mueller等描述了采用太赫茲波源和Schottky肖特基二極管調制器和探測器的寬帶寬通信數據鏈路。2008年,Braun-schweig太赫茲通信實驗室在0.3THz頻率上成功實現6MHz帶寬模擬彩基帶信號的傳輸,實驗距離超過22m。太赫茲通信技術發展的研究趨勢在于以下幾個方面:一是繼續研究高功率的太赫茲源;二是加強太赫茲波傳輸性能的研究;三是要研究合適太赫茲信道傳輸的調制技術和調制器件;最后還要進一步優化高靈敏的太赫茲探測技術。此外,還要開展太赫茲通信技術在醫院信息化建設中的應用的前瞻性研究,為將來能夠成熟應用打下基礎。
在新課程的培訓過程中,筆者常聽一線教師談起大家對這個專題不重視。為了了解本專題的教學實施情況,筆者以網絡訪談和電話訪談的方式做了調查,訪談了包括遼寧、北京、廣東、山東、安徽、河南等省市的十余所重點學校的一線教師和部分省市的教研員。對于本專題具有代表l生的教學實施情況如下:
(1)“區里建議,將這個專題的內容分散到其他不同的專題,比如關于轉基因引發的倫理問題,分散到基因工程這個專題。教師們都靈活處理,本專題占不了多少課時,也就2個課時左右吧。”
(2)“如果是新課,我們在某些內容上互動一下,比如一起辯論和探討克隆人的問題、設計試管嬰兒的問題等等;如果是復習課,則主要是教師歸納學生背知識點。”
(3)多數教師表示:“在課堂上簡單地講講,有時也讓學生說幾句,一課時完成。”
(4)還有很多老師表示,剛進行新課改的第一年講了,后來幾屆壓根就都不上了。
至于不上這個專題的原因,教師們都表示是因為“考綱沒有明確的要求”。有的老師還說:“涉及的這些內容在通用技術、政治課上都講,所以生物課就不講了,節約課時。”
由此可見,絕大多數學校和教師沒有認真落實“課標”的這條要求。但也有一位教師說:“我按照課標和教材的要求讓學生辯論了,收到了意想不到的效果。而且這個學期我開始帶高三復習班,又在復習班進行了這個專題的辯論課,效果同樣很好”。但同時他也表示,“我所知道的其他學校,這部分內容都不上”。
2、實施本專題的重要性
實施本專題的教學既是“課標”的要求,也是培養學生社會責任感的重要途徑,對于學生的終身發展來說具有不可或缺的教育意義。
“課標”在前言部分這樣寫道:“發展學生的科學素養和人文精神……社會責任感與人生規劃能力,對國家的興盛、社會的進步、個人的終身發展都具有重要意義。”還強調,本模塊的教學以專題講座和學生討論為主。在實施建議部分的“教學建議”中更是用大量篇幅強調了要落實科學、技術、社會相互關系的教育。關注和參加與生物科學技術有關的社會問題的討論和決策是生物科學素養的重要組成部分,也是培養學生對自然和社會的責任感的重要途徑。
人教版選修三模塊的教材,緊密結合著社會生活、生產和發展的現實需求來引導學生的學習,不僅能較好地喚起學生的學習興趣,更重要的是培養學生對社會問題的關注以及對生物科學技術在社會應用中正負兩方面影響的認識,增強學生的社會責任感。如基因工程、細胞工程、胚胎工程不僅是生物科學技術的熱點,也是社會關注的熱點。在這三大工程教學內容之后,生物技術的安全性和倫理問題的教學更是直指科學技術的社會責任問題。因此可以說,這部分內容與前幾個專題既是一個有機的整體,又是對前面內容的升華。
社會責任感是一切有理智、有能力的人對自身在社會中所應承擔的責任的一種意識以及對在履行責任中做出的行為選擇、行為過程及后果是否符合內心需要而產生的情感體驗。研究表明,當今青少年社會責任感總體情況良好,符合社會主流價值需求,但仍存在一些值得注意的問題,突出表現就是他們的社會責任感淡薄。由此來看,《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010~2020年)》把“服務國家、服務人民的社會責任感”作為素質教育的第一個重點,有著深刻的意義。雖然造成學生社會責任感缺乏的原因有很多,但作為學校,應該責無旁貸地擔負起加強學生社會責任感教育的重任,而且學校教育在這方面能起到主導作用。新課程不僅強調德育課程的建設,更明確要求各門課程要結合自身特點,向學生滲透世界觀、人生觀、價值觀等方面的教育。這就要求社會責任感教育不僅體現在德育課中,還要蘊涵在各科課程中。在生物學科中涉及的相關內容很多,選修三的這個專題更是如此。
(1)為什么要時論生物技術的安全性和倫理問題?
通過討論生物技術的安全性和倫理問題,可以向學生乃至公眾傳播正確的科學知識,從而造就正確的倫理輿論導向。生活在不同社會中的人類群體,其價值觀取向存在差異,對同一個生物技術安全性和倫理問題都有不同的看法。但是經過討論,能夠引導得出正確的社會輿論,而正確的社會輿論將引導出正確的措施、法規、政策和社會效果,有利于科學技術的發展;再者,經過討論人們看待問題的角度會更加全面。比如對社會上關于代孕母親、庫、安樂死等問題的討論能夠碰撞出許多不同的火花,能使相關的法律法規往更加全面的方向發展,從而更加符合某一個歷史階段民眾普遍的倫理道德。
吉林醫藥學院依托基礎醫學、臨床醫學、檢驗醫學的特點與相關學科優勢,適應生物醫藥產業經濟迅速發展的需求,建立了具有醫學背景的應用型生物技術人才的培養模式。探索與實踐了應用型生物技術專業人才的實驗教學方法,重點培養學生對實驗的應用能力,取得了一些成果,更好地滿足了社會對應用型醫學生物技術人才的需求。
一、醫學生物技術專業的特點
醫學生物技術主要是由生物學、醫學等學科交叉而成的一種應用型很強的新興學科,是集醫學、生物學、藥學、實驗方法等為一體的綜合技術,這就要求學生不但具有生物學和醫學基礎知識,而且還要具有生物學和醫學的實驗技能。形成符合國家對應用型醫學生物技術人才的需求,培養具有現代生物技術和醫學背景的,滿足我國醫學生物產業發展需要的應用型生物技術高級專門人才。
二、生物技術專業實驗教學現狀
吉林醫藥學院原先是一所軍隊院校,2004年移交給地方辦學,是一所醫學類本科院校。生物技術專業是我校新辦專業,在實驗教學方面比較薄弱。在生物技術實驗室建設方面,主要存在基礎儀器設備數量不夠,而且有的儀器設備比較陳舊,缺少一些與生產實踐相結合的一些儀器設備;在教師隊伍建設方面,缺少具有醫學背景的應用型實驗教師;在實驗教學內容上,實驗內容脫離時代前沿,和生產實際結合不夠,教學模式比較單一,一般采用教師講解學生操作的教學模式;另外在實驗考核方面,還缺乏科學合理性。
三、實驗教學改革與實踐
基于以上問題和不足,我校生物技術專業以醫藥生物技術產業的發展趨勢和人才的需求為導向,制定了應用型生物技術人才的培養模式,轉變教育理念,對醫學生物技術專業實驗教學進行了改革與實踐。
1.通過更新整合資源,建立生物技術實驗教學中心
在我院實驗室原有的儀器的基礎上,進行了資源整合,又購進了PCR儀,凝膠成像系統,二氧化碳培養箱,熒光倒置顯微鏡,發酵罐,蛋白質純化系統,高效液相色譜,多功能酶標儀等先進的實驗設備。在臨床生物化學檢驗實驗室、細胞培養室的基礎上,建立了具有醫學背景的生物技術實驗教學中心。中心包括分子生物學實驗室、發酵實驗室、蛋白質純化分析室、藥物篩選實驗室,并且還做到對學生完全開放,學生可以申請畢業論文和大學生科研創新項目等。通過教學中心的建設,既促進了學科的發展,又順應了醫藥生物技術產業對人才培養的需要。
2.引進優秀實驗教師
醫學生物技術實驗課具有醫學和生物技術多學科交叉融合的特點,實踐性很強,實驗室技術人員不僅要具備扎實的醫學和生物學的基礎知識,還要有高水平的醫學和生物學相關的實驗技術。我們實驗室對人才的引進,要求具有醫學相關學科背景的碩士研究生,優先錄用具有醫學和生物技術交叉學科背景的人才。并且由科研骨干教師考核,考核期合格才能被錄用。并且新入職的實驗教師還要進行生產實訓,到醫藥生物技術公司進行系統培訓。
3.改革教學方法和實驗內容
改變傳統的實驗課的教學方法,將多媒體先進的教學手段運用到實驗課中。它可以將一些陌生、抽象的知識直觀化、形象化,激發學生主動學習的積極性。例如,對于一些抽象的實驗,如PCR實驗,可以用動畫講解整個實驗過程,將抽象的原理變得形象化,并可活躍課堂氣氛,加深學生對整個實驗過程的理解和記憶。在實驗內容上,減少一些陳舊性的實驗內容,多開設一些設計性、應用型實驗,與醫藥生物技術公司生產緊密結合,如基因工程疫苗的制備,蛋白質藥物的純化,基因工程菌的高密度發酵等綜合性實驗。
4.改革實驗考核制度
改變評分標準主要依據實驗報告的傳統實驗教學考核方式,我們制定了一套完整的實驗考核制度。在學期實驗結束后,除了考核學生對基本原理、基本操作的掌握程度外,還要考察學生綜合實驗能力和團結協作精神,對其進行量化打分。讓學生自主選擇課題,指導教師對學生的實踐動手能力、分析問題解決問題的能力、創新能力進行綜合評價。其中,實驗數據20%,實驗操作50%,解決問題的能力20%,創新能力10%。突出了應用型人才培養的實驗教學地位,轉變了學生重理論、輕實踐的觀念。
四、結束語
經過幾年的探索,我們在應用型生物技術專業人才培養模式下,在生物技術實驗教學中不斷地進行改革探索,初步建立了以培養學生的實驗動手能力、分析問題和解決問題的應用型人才培養方案。但是還存在一些問題,比如實驗室的開放管理,大學生實驗創新平臺建設方面還不夠完善,醫學生物技術實驗教學改革是一項長期而艱巨的工作,要想培養社會需要的應用型醫學生物技術人才,需要我們不斷地去探索與嘗試。
參考文獻:
一、實驗內容的選擇
醫學生物技術是由生命科學與醫學交叉融合而成的新興學科,在人才培養過程中,不僅要求學生掌握生物技術專業相關理論及實驗知識,還要求學生有一定的醫學知識儲備。為此,在實驗教學課程設置的過程中,著重突出了一些與現代醫學相關的交叉前沿內容,如醫學微生物、醫學免疫、實驗診斷、分子生物學檢驗技術、臨床基礎檢驗技術等,通過這些內容將理論與實踐相結合,讓學生了解到生物技術在醫學領域的具體應用,同時通過對新技術的講解與示范,進一步拓寬學生的思維視野,為今后的工作以及科研實驗打下堅實的基礎。
二、實驗教學課程整合
生命科學是一門以實驗為基礎的自然科學,傳統的生物技術實驗教學內容主要安排在理論教學內容之后,實驗教學地位不明確,其內容大都為重復性驗證實驗,并且課程之間的相互聯系不緊密。這導致許多學生只注重理論知識,對于實際動手操作的重要性認識不足,并且忽視了生物技術各門課程之間的內在聯系。為此,我們嘗試將實驗教學內容進行整合,如將發酵工程中的“工業微生物菌種的選育和純化”、基因工程中的“工程菌生長曲線的繪制”、酶工程中的“目的蛋白的誘導及SDS-PAGE電泳”相聯系,通過對實驗課程的精心設計合理安排,不但將各門課程聯系到一起,讓學生對學到的知識形成體系,同時大大激發了學生的求知欲望和探索精神,對實驗課程的順利推進,起到了良好的效果。
三、開放實驗室
建立開放實驗室創新平臺是促進醫學生物技術學科發展的重要舉措。目前,大多數院校生物技術實驗室開放時間與形式均存在不確定性,即實驗課時間開放,其他時間不開放,或是根據教師的科研實驗安排開放實驗室,這樣不符合以學生為中心的實驗教學標準。我們嘗試面向全體學生進行開放式實驗教學,同時開放了醫學免疫學實驗室、生物化學檢驗實驗室、臨床輸血實驗室等與生物技術相關的醫學實驗室,鼓勵學生自主設計完成實驗,從實驗的準備到結果的分析,絕大多數工作都由學生自己完成,老師只為學生提供一些必要的建議,解決實驗過程中遇到的難題。這樣不僅能使實驗室的資源得以充分利用,同時培養了學生分析解決問題的能力,并且讓學生在自主設計實驗的過程中,對所學知識進行更加深刻的理解,真正做到學以致用、用以促學、學用相長。
二十一世紀國家之間的競爭歸根結底是人才的競爭,面對社會和科技發展對高素質人才的需要,全面提高大學生的綜合素質,培養適應科技發展和經濟建設需要的創新人才,成為當前我國高等學校教學改革的熱點。二十一世紀同樣也是生命科學的世紀,生物信息技術,人類干細胞技術,克隆技術,轉基因技術必將使生物技術產業成為二十一世紀最重要的產業。作為生命科學最重要組成部分的醫學科學,也將迎來跨越式發展的新時期。因此培養面向二十一世紀的高素質醫學人才,迎接生命科學世紀的挑戰,是所有醫學教學工作者應該高度重視的問題,這就要求我們必須從我國國情出發,制定新世紀醫學教育跨越式發展戰略,加快推進我國的醫學教育改革,全面實施醫學生的素質教育。
1 生命科學發展與醫學科技進步
十九世紀中葉,細胞學、進化論和經典遺傳學即孟德爾遺傳定律的創立,為生命科學的發展奠定了堅實的前期基礎,基因論和DNA功能的確定,尤其是DNA雙螺旋結構的發現在生命科學發展史上具有劃時代的意義,是二十世紀生物學領域極為重要的發現,它為現代分子生物學的發展奠定了基礎。分子生物學的成熟和計算機技術的迅猛發展,使人類破譯自身全部密碼成為現實,1990年發起的“人類基因組計劃”今天已經完成人類基因組作圖和測序。接下來,將是闡明基因組的功能,這就要清楚細胞的基因表達譜和蛋白譜及其調節和控制,因此分子生物學的重點將從基因組轉到蛋白質組學,人類對生命科學的研究將進入“后基因組時代”即功能基因組時代。其內容包括建立單核甘酸多態型(SNP)為代表的DNA序列變異的系統目錄,從而揭示人類疾病的遺傳學基礎,認識基因組在轉錄核翻譯水平的表達及其調控機制,通過對進化不同階段的生物體基因組序列的比較,發現基因組結構組成和功能調節的規律,并利用各種模式生物體的基因敲除和轉基因來揭示基因的功能。在微觀層次對生物大分子的結構和功能,特別是基因研究上取得重大突破后,正深入到在分子水平上對細胞活動、發育和進化,以其腦功能進行探索,從分子、細胞、模式生物和整體水平對腦和神經系統進行多層次的綜合研究的神經生物學正成為生物學發展的下一個高峰。生命科學從群體、個體、細胞到分子水平深入的發展,使得醫學能夠在微觀水平逐步闡明許多生命現象和疾病現象的本質,極大地促進了醫學科技的進步。自1982年世界上第一個基因工程藥物重組人胰島素上市以來,經過20多年的發展,世界范圍的生物醫學技術產業正在蓬勃興起,生物醫學技術正在猛烈的沖擊著世界經濟,同時也給廣大患者帶來了福音,基因工程藥物和疫苗正走進尋常百姓家。隨著克隆技術的成熟,人們可以用克隆的器官代替已壞的自身器官。而將來科學家可以設想用基因芯片、蛋白芯片組裝成“納米機器人”,通過血管送入人體診斷疾病,攜帶DNA更換或修復有缺陷的基因片斷。因此隨著以后基因功能的清楚,生物技術的發展,將使人類不僅能了解生命,而且能夠操縱生命過程,它將改變現有的醫生看病模式,人們將擁有記載個人生理、病理信息的生物芯片,醫生在對疾病進行診斷、治療、預防方面將做到個性化,精確化。
2 中國醫學本科教育的現狀
改革開放以后,中國的大學醫學教育已經取得長足的進步,醫科大學畢業生投身入救死扶傷,全民保健,在構建和諧社會、實現社會主義現代化建設過程中作出了重要的貢獻。然而隨著經濟、科技的發展,社會對醫學的要求有了明顯的提高,傳統的生物醫學模式向新的醫學模式的轉變,引起了疾病觀、健康觀、衛生觀的根本轉變。這就要求新時代的醫學研究者以整體化、系統化、科學化、社會化的觀點去研究和處理人類健康與疾病問題的思維方法和行為方式。而現有的醫學本科教育方式已經不能適應社會對醫學的要求,目前醫學本科教育存在的問題集中體現在學生創新意識和創新能力嚴重不足。
同志指出,“創新是一個民族的靈魂,是一個國家興旺發達的不竭動力”,“創新精神是我國民族幾千年來生生不息、發展壯大的重要動力”,“創新的關鍵在人才”。因此培養學生的創新能力關系到我們民族的興旺。
從以往高等醫學院校輸出的人才素質的特點看,也非常明顯地表現出上述特點。具體地表現在綜合判斷能力較差、缺乏科學思維方式的指導、獲取醫學科研和醫療實踐新信息的能力和創新意識較差。傳統臨床醫學人才培養模式是以教師授課為主要教學組織形式,是以理論灌輸為主的“填鴨式”教學模式,這種臨床教學方法陳舊、呆板:教師整個課時以灌輸式教學為主,學習過程枯燥被動,缺乏興趣,無法激發學生求新意識與創新意識,理論與實踐脫節。由于注重理論的學習,與實踐相結合不夠,缺乏實踐能力的培養,容易出現高分低能的現象,對學生的素質教育及創新能力的培養均有害無益。而醫學生往往僅僅滿足于書本,滿足于從老師那里接受已經或即將過時的知識,缺乏獨立思考,獨立分析的欲望和能力。學生對所學知識不敏感,缺興趣,少研究,不能或不敢運用所學的知識大膽地提出和分析新問題,更談不上有多少帶創新性的學術新思維。因此即使是那些本科畢業后進入研究生階段學習的學生,也由于本科階段在創新意識和創新能力方面的先天不足,不同程度地存在著自主選題難、科研上手慢、研究思路不活躍、研究方法偏傳統、攀登高峰缺勇氣、開拓創新與實力等現象,高水平的學位論文不多,在國際上有影響的學術成果更少,因而未能充分起到基礎和應用基礎研究生力軍的作用。
3 改革傳統教學方法,逐步培養醫學生的創新能力
3.1讓醫學生盡早接觸科研,培養對科學研究的興趣
醫學生是醫學教育的主體,激發他們學習醫學知識的興趣,調動他們學習的積極性和主動性,并逐步樹立牢固的專業思想,對于培養合格的醫學人才是極其重要的。學生可以根據自己興趣利用寒暑期或周末參加各教研室的科研活動,使教學與科研相結合,培養學生的科研興趣和科學思維的能力。更廣泛地組織和鼓勵本科生參與各種學術交流。學生參與的各種學校活動包括本專業的、跨專業的、跨校的、全國性的乃至國際性的學術交流活動。平時,也要讓本科生盡可能地參加一些教師的科研項目立項論證會、博士生和碩士生的開題報告會和論文答辯會,可以參加各學科最新研究的學習報告會,對原有的基礎實驗教學內容進行有效融合,減少驗證性實驗,增加綜合性實驗和設計性實驗,提高學生的能力。打破以往只有研究生才能進入科研實驗室的慣例,組織醫學專業學生早期進入感興趣的實驗室學習并實行導師制。在具有副教授職稱或高年資講師中選出思想政治素質好、有高度責任心的教師作為學生導師,明確規定導師的工作職責,要求他們在思想上和學習上給予學生指導和幫助。這樣,學生在導師的指導下積極參與實驗室的
科研活動,感受科研氣氛,培養了他們的科研興趣;使他們將書本知識運用到實踐中去,形成初步的科研思路;培養了科研實踐能力和與他人協作的能力;利用各種途徑主動學習的能力也有了一定的提高。
3.2充分利用現代信息技術,為創新人才培養提供先進的教學手段和方法
以計算機和網絡技術為核心的信息技術的發展,使得人類于知識、信息的獲取、傳播和應用發生了深刻的變革,也帶來本科教育教學手段和方法、學習方式的巨大變化。首先,學生利用計算機和互聯網,可以不受時空限制地多渠道獲得知識,學生對學習場所、學習內容、學習方式的選擇具有更多的自性和靈活性,使過去以課堂、教材、教師為中心的傳統教學方面臨新的挑戰。充分利用目前我國高校計算機已經基本普及、網絡快速發展的特點,應用多媒體授課,通過動畫增加對知識的理解和學習的興趣;鼓勵學生通過互聯網解答自己在學習中的疑惑,了解國外醫學的發展,學習生物信息學的基本知識,應用生物信息學論證自己的構想,自己設計實驗。讓學生有充分的動手機會,通過網絡增加對學過知識的理解和記憶。同時網絡資源的豐富性和共享性,使教師和學生同樣具有獲取知識的自由和網上交流的平等權利,因而有利于發揮學生參與教學過程的主動性,有利于激發學生的創新意識,有利于形成平等互助、教學相長的新型師生關系并將理論與實踐相結合。鼓勵學生提出自己的設想,培養其創新能力,鼓勵學生提出問題并想出解決問題的有效方法。為此,要充分認識現代信息技術對促進教學改革的獨特作用,進一步建設和完善校園網、數字化圖書館和多媒體課室,提高它們對本科生的開放度和服務水平,為創新人才的培養提供先進的教學手段和方法。
[中圖分類號]C649 [文獻標識碼]A [文章編號]1673-7210(2011)08(b)-106-02
醫生是與人打交道的職業,醫生上崗先學人文。在我國,早在遠古時期就有神農氏“嘗百草,一日遇七十毒而醫道立”之說,戰國秦漢時期《黃帝內經》則明確指出“天覆地載,萬物悉備,莫貴于人”,在西方,古希臘著名的哲學家希波克拉底就曾說:“知道患者是什么樣的人,比知道他患了什么病更有價值。”由此可以看出,人們自古以來在醫學活動中就是非常重視人文精神的。但是在現代社會,隨著技術和物質文明的進步,價值觀念的改變,醫生在醫療實踐活動中往往忽略了患者屬性中“人”的屬性,而僅將患者當成疾病的載體來看待,雖然對疾病本身有較好的治療效果,但是失去了對患者的關懷和尊重。
醫學生肩負者未來保障人民生命健康的重任。加強對醫學生的人文素質教育。對其將來臨床能力和綜合素質的發展將產生重要影響。本文重點就歐美國家醫學生的人文素質培養特點進行了分析,并比較我國的現狀,對我們目前的醫學人文素質教育改革有一定的啟示和借鑒。1歐美國家醫學生人文素質培養的特點
第二次世界大戰以后,現代醫學得到迅速發展,隨著技術的進步和設備的更新,醫學逐漸成為“以醫生為中心”、“以疾病為中心”的純科學性、純技術性的學科,這是“生物醫學模式”發展的巔峰時期,但是醫生和患者之問的關系卻漸漸疏遠。當代社會,隨著呼吸支持技術、氣管捐獻、移植和輔助生殖等新技術的出現,醫院倫理問題日益凸顯。鑒于這樣的情況。歐美國家開始重新審視人文素質教育在醫學中的重要性,現代意義的醫學人文教育隨著醫學模式的轉變在20世紀60年代重新興起,80年代加強醫學人文素質培養成為歐美國家醫學教育的主流趨勢。1982年,美國醫學會教育委員會在“醫學教育的未來方向”報告中提出要加強醫學生的人文、社會科學教育。1992年,法國教育部和衛生部首次聯合頒布增設人文社會科學課程指導性文件。1993年,英國總醫學會在“明天的醫生”報告中指出在醫學教育和實踐中要加入更多的課程使人文醫學和醫學自然科學達到相互滲透和包容。目前歐美國家已非常重視對醫學生的人文素質教育,并和國內有所不同。
1.1從錄取制度上保證學生具有成熟的心智
美國醫學教育的培養體制多采取的是“4+4”的模式,在報考醫學院之前,學生大多經歷了4年的理科本科教育,因此在報考的時候,無論是心智和年齡都已經較為成熟,能夠理解醫學意味著辛苦和奉獻,意味著對生命的關愛,也愿意獻身于這樣的事業。因此在將來的工作中能夠更加堅定自己的信念,更加懂得如何去關懷患者,并不受外界誘惑的影響。
1.2從課程設置上充分體現人文教育的延續性
歐美國家醫學院的課程設置更加重視人文課程。從人學到臨床實踐,再到畢業后的延續性。比如哈佛大學醫學院1985年開始實施的“新途徑”(New Pathway)課程計劃,該院第一、二學年的課程中就包括患者/醫生,社會醫學等內容,其中“患者/醫生”課程分為3個階段,重視醫患關系的教育和醫學的人文社會性,教學時間安排貫穿臨床前和臨床階段的多個學年。同時在后2年的臨床實踐階段還穿插了多至110門的選修課程。強調人文社會科學,行為醫學和醫學學科的結合。約翰?霍普金斯大學醫學院于2006年秋季開始使用的新課程計劃,第一、二學年的整合課程就包括“醫學科學基礎。患者、醫生與社會,醫學史,倫理學,職業行為自我保護,醫學學會”等課程。在臨床階段的最后一年又開設“轉向住院醫”等課程,把醫學生置于臨床實際環境中去培養,強調醫師角色認同感、醫學人文和醫患溝通。目前歐美國家人文社會醫學的課程占總課程的20%左右,其中以美國、德國為多,達20%-25%,英國、法國、日本為10%-15%,基本上由自然科學、人文社會科學、醫學三大類組成,這些課程的顯著特點。一是與臨床接觸緊密,并貫徹醫學教學的始終,二是非常重視人文社科與醫學科學的交叉,即人文課程在內容上與自然科學、醫學、社會科學等相互滲透,授課時也不是孤立地講授而是以實際問題為導向彼此融匯一體來進行綜合分析。
1.3從教學的側重點上強調以患者為中心,以學生為主題
歐美醫學認為,醫學教育的核心是以患者為中心,因此較為重視將人文教育整合到醫療實踐中去實施。在教學內容的安排上側重當前醫學領域的社會問題以及如何對這些問題進行調查、分析和提出解決辦法,例如哈佛醫學院的“生物科學技術的社會學研究”就重點討論新的生物技術的發展將會帶來的有關社會、倫理和臨床的問題以及解決的方法。在教學形式上,采取的教學方式和手段較為靈活,包括課堂講授、討論、學術研討、課外閱讀、寫論文甚至參與教學等多種方式。以案例為先導、以問題為基礎的教學形式(PBL)、小組討論方式也被廣泛采用,這種方式下以學生為主體,教師主要起到導師的作用。在醫學哲學、醫學倫理學等的教學中,甚至有時會采取邀請多種角色如醫生、患者、學生和其他非醫療專業人員如律師、作家、演員、政治家等一起討論的方式,使學生在社會實際情景中鍛煉以提高醫學人文素質。
2我國醫學人文素質培養的現狀和存在的問題
我國的醫學人文精神具有悠久的歷史,傳統中醫主張“人”與“天”的和諧。在醫治患者時,也非常強調整體觀念和“仁心仁術”。但是,隨著現代醫學的引入,特別是“生物醫學模式”的影響,我國的醫學人文教育出現被邊緣化和流于形式化的傾向。可喜的是,近年來醫學人文社科教育的重要性開始又逐漸受到重視,2009年教育部、衛生部印發的《本科醫學教育標準――臨床醫學專業(試行)》中規定,課程計劃中必須安排行為科學、社會科學和醫學倫理學課程,課程計劃中還要安排人文素質教育課程,這是一項非常重要的進步,但是。與歐美國家對比,我國目前醫學人文素質培養的現狀有所不同,但仍存在許多需要解決的問題。
2.1醫學生對醫生職業的角色認同感普遍不足
我國的醫學生錄取體制和國外不同,大多數是從普通高中直接錄取,學生年齡小,社會經驗也很不足,在選擇醫學院的時候實際上很多學生對醫學并沒有很清晰的概念,所以會出現在學習過程中發現自己并不喜歡或并不適應醫學,學習時不認真或者不知道該怎么去學的現象。這樣的結果就是畢業后對醫生的角色認同感不足,臨床能力欠缺,再加上當前社會對醫院的誤解和醫護人員待遇的不高,因此中途轉行的也較多。留下來的也有很多責任心不強。
2.2醫學人文課程的設置比例偏少,內容單一
從醫學人文社科教育的課程設置上來說,雖然各個學校開設的課程不盡相同,但一般可分為三大類:政治和哲學、社會和經濟、歷史和文化。課程內容一般以理論課和思想品德課為中心,輔以醫學倫理學、醫學心理學、衛生法學、衛生經濟學和醫學社會學,再輔以美學、音樂欣賞等選修課程。突出的特點,一是從總的學時上來講,生物醫學課程較多,人文社會科學課程比例平均較少,僅為8%左右,明顯低于歐美國家和日本的比例;二是在人文社科課程內部,意識形態和政治類課程比例又較大,而醫學人文課程比例較少,課程設置面偏窄,內容較為單一;三是人文課程設置多集中在臨床前階段,進入臨床實踐階段后,特別是實習時期,基本上以臨床老師帶教為主,沒有統一的人文課程的設置。
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A
Promote Teaching by Research and Train Students' Innovative Ability
ZHOU Jihong, CHEN Changjie, YANG Qingling
(Bengbu Medical College, Bengbu, Anhui 233030)
Abstract In order to improve the teaching quality of biotechnology curriculum group, training of highly qualified personnel with medical biology practical ability and innovative spirit, the introduction of biotechnology research and quality training curriculum group teaching, strengthened through teacher training, the establishment of curriculum system, teaching content selected, the diversification of forms of teaching, to develop innovative training programs to improve the teaching ability and other aspects of the system, in order to promote research and teaching quality. Build promote research and teaching and training system, enrich the forms of teaching and improve students' scientific thinking ability, increasing the opportunities for students to practice and improve students' ability to innovate.
Key words innovative ability; promote teaching by research; biotechnology curriculum group
科研的過程是追蹤世界前沿信息,補充和更新知識的過程。以教學帶動科研、用科研促進教學,實現教學相長、研究有成。近年來,本學科課程組在利用科研成果加強師資隊伍建設和學科建設的前提下,鼓勵教師把科研與教學有機地結合起來,把科研成果有機代入課堂教學、實驗教學、實踐教學、課程體系的改革以及本科生課外科技活動中去,盡自己所能把最新的知識傳遞給學生,促進教學質量的不斷提高,從中積累了一些經驗,取得了一定的成績。
1 以科研促進本專業學科和師資隊伍建設
“要給學生一瓢水,教師要常流常新”,教師的科研能力反映的是學科的發展狀況。作為快速發展的學科分子生物學教學工作,本教研室積極組建科研團隊,凝練與學科建設及課程建設相關的科研方向;努力打造一支高素質、高學歷、熱愛教學與科研的師資梯隊;提倡教學與科研融合,教學與科研并重,培養創新型師資隊伍。具體做法是組織隊伍、凝聚力量,進行科研課題的申報;通過科研課題的研究實踐,錘煉人才;通過學術帶頭人的領導,促進學術隊伍的凝聚和青年教師的成長;全力支持本課程組教師隊伍科研能力的提高,先后選送多名教師和實驗技術人員參加專業技術培訓。顯著提升了本專業科研工作的整體實力,形成了較為穩定的科研方向和學術梯隊,目前作為分子生物學科研和教學團隊師資中獲得省學術與技術帶人后備人選、省青年骨干教師、院級學科帶頭人和優秀青年骨干教師等,近三年主持國家級、省廳級科研課題二十余項,為本專業有效實施科研促進教學,提供了較強的學科和師資力量保障。并注重師資隊伍中學科背景多元化,涉及諸如臨床醫學、生物化學與分子生物學、醫學檢驗、植物學等領域。知識的交叉、互補與融合,有利于多學科知識結構的建立及本學科的橫向發展。
2 科研可促進課堂教學質量的提高
分子生物學課程的本科教學具有很強的探索性,不僅要傳授知識,還擔負著培養學生探求新知能力的任務。所以,教學過程本身就包括教學與科研兩種因素。①基于這種共識,在專業教學和學科發展中,特別強調科研對教學的促進作用。本學科專業課教學任務均由長期堅守在科研第一線的教師承擔,所以授課過程中很容易將自身的科研成果引入課堂,從而開闊了學生的學術眼光和視野。實踐表明,授課過程中采用啟發式的案例教學,不僅使同學們可以深刻領會學習本門課程的真正目的和用途,還可大大提高同學們綜合運用所學專業理論知識去解決和分析復雜實際問題的能力。專業理論與實踐的緊密結合,生動又直觀,直接有利于學以致用的應用型人才培養和創新思維能力的建立,取得了良好的教學效果。
例如,根據每年學科發展動態,我們安排三節課內容介紹最新研究進展,為學生創建了接觸當前國際相關研究的前沿,感受了當前相關研究的熱點的機會,對培養學生的學習興趣起到了積極的作用;隨著以蛋白質組學、基因組學為標志的“組學”時代的來臨,生物信息學應運而生,我們及時開設選修課程,集校內在該領域掌握相關前沿知識并有實踐經驗的教師主講相關內容;為了培養學生用所學的專業知識去分析和解決本專業實際問題的能力,適時的采用提高課堂教學的學術含量的方法,結合本教學團隊主持的科研課題,多肽研制領域研究所取得的成果和體會,系統闡述蛋白質工程技術與進展,極大地激發了他們學習的積極性和主動性。同時努力將本教學科研團隊研究內容與學生的畢業論文有機結合,從2007年起指導本科生畢業論文的設計,畢業論文的選題來自團隊研究課題的相關內容。
實踐表明,這些改革方法和所付出的努力有效地改變了以前只能教死書的狀況將科研工作中積累的經驗帶到了課堂,有效拓展課堂教學內容,進而提高了課堂教學質量。同時,科學研究也使學生更加近距離地接觸到學科發展前沿內容,給學生以前沿的引導。在此基礎上,2010級和2011級學生獲得了國家級大學生創新項目。同時,以這些教改內容為主體創建的“分子生物學”網絡課程獲得了全國網絡課程比賽三等獎、安徽省二等獎和校二等獎。
3 以科研促進實驗課教學
教學改革的方向是科學技術。科研的飛速發展,推動了教學加速改革,教學要適應科學技術的發展、同時科研又推進了教學的改革。教學的一個重要部分是科研,而科研又是教學的一個源頭。②2007年,教育部指出“高等教育肩負著培養數以千萬計的高素質專門人才和一大批拔尖創新人才的重要使命”。其中,實驗教學是達到這一目的的重要手段,是對學生進行創造性實踐能力培養的重要環節,這就要求實驗教學必須跟上學科發展的步伐。本教學團隊構建了生物科學專業的課程群,其中專業實驗課程涉及分子生物學、基因工程和酶工程。在院教學研究課題和省教學研究課題資助下,以教師的科研成果為主線,對三門獨立的實驗課程進行優化整合,創建系統的生物技術綜合實驗。覆蓋了分子生物學、基因工程、酶工程等課程的核心內容。學生通過從基因提取到表達的整個大實驗過程形成了完整的科學研究思路,讓學生充分參與其中,使學生在理論課程學習的基礎上系統地學習分子及現代生物學的基本實驗技術,發展學生動手能力的同時,注重發展其分析問題,解決問題的能力與研究創新能力,充分訓練學生的實際科研能力和科學的思維方式。取得較好效果。并根據綜合實驗制作了CAI課件,獲得2008年安徽省多媒體比賽三等獎,將課件、教師實驗理論授課、操作示教和學生操作錄像均掛于網絡,實現了實驗課的網上預習。針對上述成果,獲得了安徽省教學成果獎三等獎和院一等獎。同時,將此綜合性、設計性實驗思路推廣至醫學檢驗專業“分子診斷學”實驗教學,開展病例為主線的綜合性實驗課程,研究成果獲得省教學成果二等獎及院特等獎。
4 以科研提高實踐教學質量
僅僅依靠課堂無法學到“創新精神”和“實踐能力”,只有讓學生到實踐中去,參與老師的科研課題,利用教師引導、傳授科研的方法,培養學生發現問題、分析問題和解決問題的能力,培養他們的創新精神。③目前,不少高校實行的大學生導師制就是推動學生參與老師的科研課題,都收到了良好的效果。隨著綜合實驗開設的成功,并考慮創新能力的培養,我們進一步促使學生參與教師科研活動,將學生的創新精神、和實踐能力培養融入到科技活動等實踐教學體系中,并對其進行統籌規劃和安排。打造“一體系、三層次(基礎型實驗、綜合型實驗和創新型實驗)、多模塊(實驗教學模塊、科研訓練模塊、科研實習模塊和企業實訓模塊)”的實踐教學體系。
(1)對本科生進行系統的科研技能訓練在教學中,根據“科研技能訓練”是一門實踐性很強的課程特點,我們特別強化了實踐環節。使用常用的科研方法開展科研活動的系統訓練。例如通過開設系列講座,對本科生進行系統的科研思維訓練;輔助學生完成并提交課題立項申報書;實踐操作培訓。在此過程中有效地培養了本科生的學術品德、科學精神、創新意識以及他們分析問題和解決問題的能力。
(2)提供科研工作平臺,推動本科生參與教師科研活動。科研活動過程中教師會形成一種特殊的精神氣質,包括實踐精神、創新意識、獨立探索的自覺性和進取心。學生直接參與老師的科研,可把學生所學的理論轉化成學生解決實際問題的能力,更重要的是教師能通過自身品質以言傳身教的方式有形無形地影響學生,進而使學生具備基本的科研素質和創新的興趣。本課程組采用兩種方法促進學生參與老師的科研活動:(1)鼓勵學生參與導師承擔的科研工作,體驗和熟悉實際科研。例如本專業兩位教師參與了大學生創新工作,建立三級指導體系——指導教師、技術教師和研究生助理教師。通過鍛煉使同學們科研能力進一步提高,同學的科研熱情進一步激發;(2)將教師的科研與學生的畢業論文結合起來進行,從2007級起開始接受實習本科生,形成碩士生導師、研究生、本科生帶教體系。完成了一部分實際工作、進一步掌握了基本實驗技能,同時培養了學生的項目意識、科研創新意識和學習興趣,提高了學生的綜合分析問題與解決實際工程問題的能力。
以此為基礎,本專業于2011年獲得一項省教學研究重點項目、一項省教學研究一般項目及三項院級教學研究課題,今后我們將進一步在理論教學體系、實驗教學體系、實踐教學體系和網絡教學方面體現學科的發展和創新能力的培養。
基金項目:安徽省教學研究重點項目(NO: 2012jyxm302、 2013jyxm118);安徽省專業綜合改革試點(NO: 2012zy048);蚌埠醫學院教學研究項目(NO: jyxm1147、jyxm1325、jyxm1322)
注釋
安康衛生學校位于經濟、文化欠發達的陜西南部,經過4O多年的艱苦創業,現已發展成為一所具有一定規模和競爭實力的國家級重點中專學校。回顧學校的發展歷程,我們體會到教學質量、教學改革、專業結構是學校生存和發展的3個至關重要的因素。在這3個因素中,教學質量是學校生存的根本,教學改革是學校發展的動力,專業結構是學校發展的關鍵。鑒于對專業結構重要性的認識,近年來我們在這方面進行了不斷的探索與實踐。
1專業設置與學校發展的歷史回顧
從建校初期到1984年,學校主要開辦醫士和護士2個長線專業,間斷開辦過中醫、放射、藥劑、婦幼等專業,每年的招生專業數一般為3個左右,招生規模維持在600人以內。從1985年起,隨著國家教育體制改革步伐的加快,學校為適應社會發展的需要,加大了專業調整和創辦新專業的力度,經過十幾年的發展,學校現已形成兩部一院(大專部、中專部和附屬醫院)的基本辦學格局,學校大專部設有臨床醫學、社區定向醫學、中西醫結合、麻醉醫學、護理、助產、醫學檢驗技術、醫學影像技術8個專業;中專部設有護理、助產、衛生保健、醫學檢驗技術、醫學影像技術、計劃生育技術、眼視光技術、IZ:l腔工藝技術、康復技術、醫學生物技術、中醫康復保健、藥劑、中藥制藥、人口與計劃生育管理、衛生信息管理15個專業。專業結構的拓展擴大了學校的辦學規模,促進了學校各項事業的蓬勃發展。以學校2006年與1984年同期規模相比,在校學生由600余人發展到2600余人,增加了3.3倍;校舍建筑面積由3000m擴大到58246m,固定資產由138萬元增加到6000余萬元,實驗室資產由40余萬元增長到近1600萬元。1993年我校被評為省部級重點中專,2000年被評為國家級重點中專,學校面貌煥然一新。
2調整專業設置的基本做法
2.1保持優勢專業,創建自身品牌
對于就業市場需求量相對較大、自身優勢明顯的長線專業,如護理專業、臨床醫學專業,我們在課程設置、教學方法上加大了教學改革力度,在教學手段現代化和學生能力培養上下工夫,努力提高學生的綜合素質,充分發揮學校的辦學優勢,以良好的教學質量贏得了社會信譽,樹立了自身形象。
2.2以市場需求為導向。積極開拓新專業
根據人才市場的需求,特別是對醫學相關學科人才的需求,我們在進行必要的可行性論證的基礎上,適時開辦新專業。如針對本地區醫學影像技術、麻醉醫學、眼視光技術、口腔工藝技術方面人才缺乏的情況,及時開辦了醫學影像技術、麻醉醫學、眼視光技術、口腔工藝技術等專業;針對基層計劃生育管理工作的需要,開辦了人口與計劃生育管理和計劃生育技術專業;根據一些制藥企業、醫療單位和藥品市場的需要,開辦了醫學生物技術、藥學、中藥制藥等專業,并從師資、設備、管理等諸方面予以傾斜,以促使其健康發展。
2.3增強趨前意識,避免盲目開馥
人才的培養有一定的周期性,衛生人才市場的需求在不同的領域也有其周期性變化,因此開辦新專業不能盲目追求“熱門”,要注意其專業特點與未來人才市場需求的銜接,盡可能縮短培養周期,快出人才,爭取“短平快”效應。我校挑選部分醫學相關學科開設了高中起點的兩年制高中專(包括醫學文秘、衛生信息管理等專業),對有一定市場需求的短線專業,如人口與計劃生育管理、眼視光技術、口腔工藝技術、醫學生物技術、藥學等專業則采取隔年招生和輪流開辦的方式,對一些已不適應醫療衛生事業發展需要、市場需求漸趨疲軟的專業,則逐步壓縮招生規模,適時淘汰或停招,這樣既滿足了社會需求,又沒有造成培養過剩,避免了資源浪費。
3加強協作.縱向聯合.拓寬辦學渠道.提高辦學層次
目前,中等醫學教育的專業結構已趨于完善,要更好地適應人才市場需求,還應在拓寬辦學渠道、提高辦學層次上下工夫。我校從1986年開始,先后與西安交通大學醫學院、第四軍醫大學、延安大學聯合開辦醫學高職高專教育,專業由原來單一的臨床醫學發展到現在的社區定向醫學、臨床醫學、中西醫結合、麻醉醫學、藥學、護理、助產、醫學檢驗技術、醫學影像技術9個專業,并開辦了初中起點五年制醫學高職高專教育,目前高職高專在校生人數已占在校生總數的75%以上。這種依托高校聯合辦學的方式有力地促進了學校的發展,全方位地提高了學校的辦學實力,為學校的可持續發展奠定了堅實的基礎。
此外,我們還與上述學校以及省內外其他高等院校協作,開展了專升本的成人教育、自考、函授、遠程教育等,與相關行業和部門聯合開展了所需專業人才的繼續教育等,拓寬了辦學渠道。擴大了學校的生存空間。
4專業結構調整過程中遇到的問題與對策
4.1開辦新專業.6論證與決策問題
新專業的開辦要以就業市場為導向,在可行性分析論證的基礎上適時決策,不失時機,搶抓機遇。
4.2錁程馥置與散學計劃制訂
圍繞培養目標和專業特色,搞好課程的優化組合,制訂切實可行的教學計劃是開辦新專業的一個重要環節,直接關系到所培養人才的知識結構和質量。對于國家尚無指導性計劃的專業,先組織人力進行專題調研,及時制訂出能體現本專業特色的教學計劃,并在教學實踐中不斷予以完善。
4.3妥善解決師費問題
隨著新專業的開辦和辦學層次的提高,學校面臨的重要問題之一就是師資問題。我們采取有效措施,積極引導和鼓勵有能力的教師從事第二專業的教學工作;鼓勵中青年教師在職或脫產進修學習,提高學歷,拓寬知識面,加強教學能力和水平的培養;積極引進人才,充實師資隊伍;同時充分發揮當地其他大中專學校、科研、醫療單位和工廠的優勢,實行校院聯合、校企聯合,進行聯合辦學,聘請兼職教師,滿足教學需要。
4.4實驗、實習問題
中圖分類號:G640 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)15-0045-03
“創新是一個民族進步的靈魂,是國家興旺發達的不竭動力。而教育是知識創新、傳播和應用的主要基地,也是培育創新精神和創新人才的重要搖籃”[1]。培養富有創新精神和創新能力的高級人才是新時期高等教育的首要任務。2007年,教育部在教高[2007]1號文《教育部財政部關于實施高等學校本科教學質量與教學改革工程的意見》中指出“高等教育肩負著培養數以千萬計的高素質專門人才和一大批拔尖創新人才的重要使命”。其中,實驗教學是達到這一目的的重要手段,是對學生進行創造性實踐能力培養的重要環節。分子生物學、基因工程和酶工程是實踐性很強的生命科學核心學科,其實驗技術歸于生物技術類,生物技術成為新世紀科技革命的重要推動力量,作為主導產業逐漸滲透影響人類生存和發展的方方面面,體現了一個國家高科技創新能力,而教育創新必須強化實踐教學[2]。這就要求實驗教學必須跟上學科發展的步伐,需認真分析實驗教學的現狀和特點,進行有益的改革探索和嘗試,以達到激發學生創新實踐熱情,著力于提高學生創新實踐能力的目的。我們探討了通過多種形式、不同層次、多個角度的實驗實踐課程體系改革培養具有創新思維與創新能力的醫學生物科學交叉人才。
一、優化課程體系
1.修訂完善培養方案。生物科學創新人才的培養是一個系統工程。要有一套符合教育規律和突出創新能力的培養方案。為21世紀適應生命科學與技術的發展,滿足國家對生命科學與技術高水平創新創業人才的需求,本著“加強基礎、拓寬口徑、強化實踐、注重能力、優化體系、提高素質,堅持以學生為本,融知識、能力、素質全面協調發展”的教育思想觀念,以加強實踐教學作為提高教學質量、培養創新人才的重要途徑,構筑以能力培養為主線,分層次,相互銜接的科學、合理、優化的實驗教學新體系。在現有生物科學專業培養方案的基礎上,通過與相關學科、教研室溝通協調,建立三個水平的綜合實驗課程,即宏觀水平、細胞水平和分子水平,使學生在課堂上的理論知識能夠體現在實驗課程中。本教研室針對所任教的課程群,主要建立分子水平的綜合實驗課程。針對這部分綜合實驗課程,修訂的培養方案中在大學二年級完成理論驗證實驗、基本型實驗,保證學生基本專業素質和基本實驗技能的培養;大學三年級上完成探索性實驗,充分發揮學生學習興趣,發展學生分析問題、解決問題的能力,訓練學生的實際科研能力和科學的思維方式;大學三年級下完成創新型實驗,增加實踐環節,突出綜合創新性實踐內容,培養學生實踐創新能力。并繼續開展畢業生跟蹤調查和用人單位調查,使培養方案適用社會經濟發展需要。
2.構建了獨立系統的實驗課程體系。針對生物科學專業課程的特點,將原有的高級生物化學技術、分子生物學、基因工程等實驗課進行有機整合,形成一門“生物技術綜合實驗”實驗課程體系。覆蓋了生物化學、分子生物學、高級生物化學技術、基因工程等課程的核心內容,具有系統性和科學性,培養學生的創新思維和獨立分析問題、解決問題的能力。并優化與重組實驗教學內容,教學內容分兩部分:第一部分為基本實驗技術與技能訓練。第二部分為綜合性設計性實驗,以基因工程技術為主線,內容涵蓋分子生物學、高級生物化學、生物化學三個專業領域。在第一部分實驗課同時查閱資料選擇實驗內容。主要以解決問題為目的,對不同實驗進行整合。如怎樣在體外獲得神經生長因子為例,把聚合酶鏈反應,基因重組、基因導入、發酵罐培養、蛋白質分離純化和性質測定等實驗串成一個整體。在此基礎上,后續開設了“探索性實驗”,并于2011年啟動實施了“大學生創新性實驗計劃”,旨在培養大學生從事科學研究和探索未知的興趣,激發大學生的創新思維和創新意識。在全校范圍內選拔具有博士學位與副教授以上職稱的骨干教師擔任創新性實驗項目的指導教師。以指導教師在研科研項目為依托,按照“自主選題、自主設計、自主實驗、自主管理”的原則,擇優遴選項目予以立項,項目來源于國家自然科學基金、衛生部重點實驗室基金和省級科研項目,內容涉及神經生物學、腫瘤分子生物學、病原微生物學、遺傳學、免疫學等多個學科。創新性實驗項目的實施,在提高學生分析問題和解決問題的能力,增強學生的動手能力和創新能力,充分調動學生學習的主動性等方面,起到了良好的效果,從而進一步獲得多項國家級和省級大學生創新項目。
二、改革教學模式
實驗教學是高校教學工作中的重要組成部分,實驗教學方式對學生綜合素質的提高以及自主能力和創新思維的培養均有著重要的作用[3]。我們在對實驗教學中出現的問題進行分析的基礎上,不斷進行教學模式的改革,增加教學活動形式的多樣性,激發學生積極主動的思維。
1.實施實驗室小班授課。邊講邊做,使教學由原來的形式簡單、內容枯燥變為形式靈活、內容豐富,對知識點的剖析由表及里,深入淺出,一目了然,實現了課堂教學與實踐的完美統一。
2.PBL式實驗教學方法探索。開放實驗室,主要目的是通過學生自己設計、自己完成實驗把以前學到的理論、技術融會貫通地用到實際課題中去,使理論與實踐更好地結合,提高學生創新性思維和獨立分析并運用科學實驗解決問題的綜合能力。
3.將科研項目融入課堂教學和課程設計中。學生參與青年教師或研究生課題討論和操作中,提高了生物技術的實踐能力和科研開發能力,鍛煉了團隊合作精神。鼓勵和輔導學生撰寫科研論文,鍛煉學生論文撰寫能力。
4.轉變考試內容和方式,建立一體化學習評價體系。將理論知識考核與綜合能力考核相結合,全面地考核學生對理論知識的掌握和實際動手能力的掌握情況。平時考核成績占20%,期末進行占30%比重的實際操作綜合能力考核和比重占50%的試卷考核,使學生重視平時各知識點的學習和實際動手能力的提高,使學習評價體系更加合理和完善。
5.生物技術綜合實驗課程多媒體教學課件的制作。為使實驗教學更直觀,本課程所有實驗操作全程錄像,制作成網絡格式課件。本課件在安徽省第一屆教育軟件大賽中獲三等獎;并在此基礎上建立了分子生物學網絡課程。
6.綜合性實驗教材建設和應用。在開設這些實驗課程中,我們深感實驗指導教材的重要性。但由于當時國內還缺乏系統、有針對性的適合我校生物科學專業、實用的實驗指導教材,所以我們編寫了一套簡明實用、適合學生和初學者使用的《分子生物學實驗指導》(2006年12月,學校出版)和《生物技術實驗指導》(2008年8月,學校出版)。目前仍在繼續采用《生物技術實驗指導》作為生物科學專業、研究生和醫學檢驗專業的“分子生物學技術”實驗教材。
三、加強科研訓練
本著倡導以學生為主體的研究性學習和創新性實驗改革,調動學生的主動性、積極性和創造性,提高創新實踐的能力培養水平的目的。將探索性實驗列為必修課程,通過學生根據指導教師科研項目自主選擇并分組,采用“教師點撥為輔,學生自主實驗為主”的教學模式,要求學生從教材和參考書中尋找有關原理作為實驗設計依據,制定實驗方案,自己確定處理因素、實驗對象和儀器設備,自定實驗方法和步驟,最后完成實驗并撰寫科研論文,教師在過程中給予必要的指導和輔助,使實驗教學過程成為學生自己研究探索的過程。在國家級和省級大學生創新項目的資助下,全系60%學生參與創新性實驗研究。探索性、創新性實驗的開設,激發了學生的創新熱情,增強了學生的創新意識和能力,提高了學生分析問題和解決問題的能力,增強了學生的動手和創新能力,獲得一定的科研成果;參與的大學生動手能力增強,實踐技能突出,極大地提高了其就業競爭力;人才培養質量得以提升,用人單位滿意度較好;大學生創新能力培養的實踐對教師提出了更高的要求,推動了教師從事科研工作的熱情和積極性,形成了教學與科研相互促進、教與學雙向互動的良好氛圍;
四、創新性師資隊伍的建設
在生物技術專業創新人才培養中,教師是主導,沒有創新性師資,不可能培養出創新性人才,因此提高了教師素質要求,培養和引進了一批具有合理梯隊的教師隊伍;其次,由于教學方法、手段涉及討論式、研究式教學,類似于PBL教學模式,因此要求教師具有豐富的分子生物學、基因工程、酶工程、遺傳學、細胞生物學和醫學背景,我們一方面在遴選教師時注重交叉學科的知識背景,一方面不斷送出去培養,并且考慮到實驗技術人員隊伍建設是基礎,只有建設一支高素質的高校實驗技術人員隊伍,才能更好地實現培養創新性人才的教育目標[4],因此鼓勵青年教師和實驗技術人員參加各類培訓,拓展知識面;再次,針對創新性能力培養的教學目標,在師資隊伍建設中,擇優選擇一直活躍在科研第一線的青年教師,以科研帶動教學。
教學實踐表明,生物技術綜合實驗課程教學,小班授課環境,教學與實驗相結合,教學與科研相結合,網絡教學的教學模式,極大地調動了學生的學習積極性,教學質量和水平得到很大提高,學生基礎知識扎實,生物技術實際動手能力和就業競爭力增強。生物技術綜合實驗課程體系建設,使學生在宏觀上對生物技術有較深入的理解,并把幾門課程實驗教學有機地結合,培養學生動手和創新性思維能力。已成為我校生物科學專業常規實驗教學內容,并拓展到研究生和藥學、藥檢專業分子生物學技術課程的開設;培養的學生基礎知識扎實,生物技術實際動手能力強,更符合社會需要。從實習單位和用人單位的調查反饋表中反映出對我校生物科學專業學生思維能力和實踐能力的高度評價,畢業生深受用人單位歡迎。
參考文獻:
[1].論科學技術[M].北京:中央文獻出版杜,2001.
[2]劉瑩,馬丹丹,李娜,等.生物技術專業創新實踐教學模式[J].遼寧工程技術大學學報(社會科學版),2009,11(5).
[3]譚冠中.基于創新人才培養的高校實驗技術人員隊伍建設[J].高教論壇,2010,(1).
[4]朱妮娜.略論實驗教學對學生綜合能力的培養[J].教育教學論壇,2011,(6).