摘要:通過(guò)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)和自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果以及科研論文的撰寫,從而建立科學(xué)的思維方式、研究方法、研究態(tài)度和創(chuàng)新精神,最終達(dá)到理解如何進(jìn)行科學(xué)研究的目的。
關(guān)鍵詞:實(shí)驗(yàn)教學(xué);研究;初探
一、 引言
實(shí)驗(yàn)研究在藥學(xué)專業(yè)研究中占有舉足輕重的地位,對(duì)培養(yǎng)有創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才具有極其重要的作用,實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的高低直接影響著創(chuàng)新人才的培養(yǎng) 。而作為我校藥學(xué)專業(yè)總體實(shí)驗(yàn)課程改革的先行改革課程,打破原有模式,探索新形式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式勢(shì)在必行,同時(shí)也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的要求。為此,我們改變了原來(lái)實(shí)驗(yàn)課依附于理論課,作為課堂理論的驗(yàn)證性課程這一模式,獨(dú)立設(shè)置了細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課,以突出實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的重要性;并且結(jié)合藥學(xué)教學(xué)的特點(diǎn),設(shè)計(jì)了以細(xì)胞培養(yǎng)為主線的實(shí)驗(yàn)課程,融入驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)以及自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),以提高學(xué)生綜合實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。
二、 基于研究的實(shí)驗(yàn)教學(xué)
“基于研究的教學(xué)”是指將教學(xué)活動(dòng)與研究活動(dòng)密切聯(lián)系起來(lái),教師開展以研究為基礎(chǔ)的教學(xué),學(xué)生在教師指導(dǎo)下開展以研究為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí),師生共同認(rèn)識(shí)現(xiàn)有知識(shí)和探究新知識(shí)的一種活動(dòng)。為此,在細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中,堅(jiān)持以研究為主旨,將科學(xué)的研究方法、科學(xué)的思維方式、科學(xué)的態(tài)度以及創(chuàng)新精神引入教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié),以達(dá)到學(xué)生最終理解如何進(jìn)行科學(xué)研究的目的。具體從以下幾個(gè)方面加以實(shí)施:(1)實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置改分節(jié)上的形式為連續(xù)兩周的實(shí)驗(yàn)課形式,盡可能符合科學(xué)研究連續(xù)性的一般規(guī)律,也有利于提高學(xué)生的科研積極性。(2)根據(jù)學(xué)校具體條件設(shè)置了以動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)為主線的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,包括了基礎(chǔ)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)以及自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),由淺入深,逐步達(dá)到學(xué)生提出問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的目的。(3)引入科學(xué)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法,強(qiáng)化正態(tài)分布、平均數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)差、樣本數(shù)、差異顯著性數(shù)據(jù)分析方法等概念,將統(tǒng)計(jì)軟件的實(shí)際運(yùn)用引入到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。(4)強(qiáng)調(diào)以論文形式書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。(5)拓展實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的實(shí)際應(yīng)用范圍和研究?jī)r(jià)值。
三、 以研究為基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐
為了加強(qiáng)研究為基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)教學(xué),我們選擇了腫瘤細(xì)胞的培養(yǎng)為主線內(nèi)容,包括了細(xì)胞的復(fù)蘇、傳代以及凍存過(guò)程,要求學(xué)生在掌握動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)藥物干擾腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn),通過(guò)腫瘤細(xì)胞的增殖抑制率評(píng)價(jià)藥物干擾的效果。具體分成三大板塊的實(shí)驗(yàn),即細(xì)胞的培養(yǎng)技能、細(xì)胞生長(zhǎng)曲線的繪制以及干擾腫瘤細(xì)胞增殖,三大實(shí)驗(yàn)內(nèi)容既相對(duì)獨(dú)立又相互銜接。
1. 運(yùn)用多媒體開設(shè)實(shí)驗(yàn)理論課
由于學(xué)生是初次涉足細(xì)胞培養(yǎng),為了能夠順利實(shí)施實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,我們特別設(shè)置了實(shí)驗(yàn)理論課。為了學(xué)生直觀地理解細(xì)胞培養(yǎng)的整個(gè)過(guò)程,我們首先借助了多媒體教學(xué)設(shè)備,給學(xué)生演示了實(shí)驗(yàn)相關(guān)技能整個(gè)過(guò)程的錄像,再總結(jié)以往學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題,給予重點(diǎn)、難點(diǎn)內(nèi)容的講解與現(xiàn)場(chǎng)演示。在藥物干擾腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)K中,要求學(xué)生提前閱讀相關(guān)文獻(xiàn),實(shí)驗(yàn)前的理論課上,學(xué)生提出實(shí)驗(yàn)方案與老師討論并加以修改,自主準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)所需材料與試劑。
2. 開設(shè)連貫性實(shí)驗(yàn)與自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)積極性
過(guò)去的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容大多是不連貫的單獨(dú)實(shí)驗(yàn)單元,前后相關(guān)性不大,因此很難讓大多數(shù)學(xué)生自始至終保持高昂的情緒。為了改變這種現(xiàn)狀,我們開設(shè)了連貫性的實(shí)驗(yàn),前期的實(shí)驗(yàn)成果是后續(xù)實(shí)驗(yàn)的材料、前期的實(shí)驗(yàn)技能直接影響后續(xù)實(shí)驗(yàn)的成敗,以此達(dá)到學(xué)生從實(shí)驗(yàn)開始便全身心投入的目的,提高了學(xué)生的積極性。在基礎(chǔ)性與綜合性實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)之上為了培養(yǎng)學(xué)生的科研能力,引入了自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案與實(shí)施方案的內(nèi)容,在發(fā)揮主觀能動(dòng)性的同時(shí),也進(jìn)一步提高了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)積極性。
3. 培養(yǎng)學(xué)生科研能力
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的合理性與方法的可行性直接影響到科學(xué)研究結(jié)果的正確與否。在藥物干擾腫瘤細(xì)胞增殖這一設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)中,我們重點(diǎn)探討了對(duì)照實(shí)驗(yàn),包括不加目的物的陰性對(duì)照、加已知具有抑制作用藥物的陽(yáng)性對(duì)照以及不加目的物和腫瘤細(xì)胞而僅有培養(yǎng)基的空白對(duì)照實(shí)驗(yàn)在該實(shí)驗(yàn)中的重要地位,使學(xué)生明白如果沒(méi)有對(duì)照實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)不能說(shuō)明任何問(wèn)題,從而也無(wú)法給實(shí)驗(yàn)的結(jié)果下結(jié)論。
4. 培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和科學(xué)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
對(duì)于每一次實(shí)驗(yàn)都嚴(yán)格要求學(xué)生真實(shí)地記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果,不能對(duì)原始數(shù)據(jù)作任何的人為加工和修飾,用圖和表的形式,科學(xué)地表達(dá)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。顯微觀察的樣本要求學(xué)生客觀地加以描述并挑選具有代表性的圖像作為實(shí)驗(yàn)結(jié)果加以記錄。另外對(duì)實(shí)驗(yàn)的樣本數(shù),要求學(xué)生至少做4個(gè)平行樣,記錄原始數(shù)據(jù)的同時(shí),引入統(tǒng)計(jì)學(xué)的處理方法,采用合理的檢驗(yàn)方法,得出可信的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
5. 以論文形式書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告
要求學(xué)生在基礎(chǔ)和綜合性實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),嘗試書寫一篇論文形式的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。然后在自主設(shè)計(jì)的藥物干擾腫瘤細(xì)胞增殖這一實(shí)驗(yàn)中再次進(jìn)行科研論文寫作的訓(xùn)練,幫助學(xué)生提高科技寫作和表達(dá)能力。
四、 實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐結(jié)果
通過(guò)2006級(jí)制藥本科班學(xué)生的實(shí)踐,每一小組4位同學(xué),共16組都成功培養(yǎng)了腫瘤細(xì)胞。學(xué)生基本掌握了動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的無(wú)菌操作、細(xì)胞計(jì)數(shù)、細(xì)胞消化以及細(xì)胞凍存復(fù)蘇等關(guān)鍵技術(shù)與難點(diǎn)技術(shù),掌握了繪制細(xì)胞生長(zhǎng)曲線的方法。通過(guò)課外科研文獻(xiàn)的閱讀總結(jié)、教師點(diǎn)評(píng),完成了藥物干擾腫瘤細(xì)胞增殖的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)并將之付諸實(shí)施,使學(xué)生理解了從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)到實(shí)施的完整過(guò)程,并從中體會(huì)到對(duì)照實(shí)驗(yàn)對(duì)結(jié)論的重要性。在論文書寫的過(guò)程中初步掌握科技論文的書寫規(guī)范與表達(dá)方式,以及運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),用t檢驗(yàn)的方法分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果,從而得到相對(duì)可信的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。通過(guò)實(shí)踐,由淺入深,由易到難,使學(xué)生親身體驗(yàn)一次完整的科學(xué)研究過(guò)程,幫助學(xué)生樹立嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和正確的科學(xué)思維方式。實(shí)踐證明,細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的改革為后續(xù)的藥學(xué)專業(yè)課相關(guān)實(shí)驗(yàn)課程的改革打下了良好的基礎(chǔ)。
由于該課程的教改是總體藥學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教改的一個(gè)環(huán)節(jié),所以該課程的教改結(jié)果需要后續(xù)藥學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)結(jié)果來(lái)總體評(píng)價(jià),并需要多次實(shí)踐、多次總結(jié)后才能形成一整套完整的行之有效的教改方案。目前的教改還處于探索階段,存在一些問(wèn)題,例如如何結(jié)合學(xué)生的現(xiàn)有知識(shí),引導(dǎo)學(xué)生參考課外文獻(xiàn),在現(xiàn)有腫瘤細(xì)胞增殖抑制率這一單一評(píng)價(jià)指標(biāo)上,拓展到多指標(biāo)的評(píng)價(jià)體系的建立;如何在后續(xù)藥化實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上自行合成待篩選的化合物,在上述評(píng)價(jià)體系上評(píng)價(jià),需要在以后的實(shí)踐中加以完善。
參考文獻(xiàn):
[1]李哲.深化實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革培養(yǎng)實(shí)踐創(chuàng)
新能力[J].高教探索,2007(S1).
[2]張紅鋒,孫劍華.創(chuàng)建基于研究的細(xì)胞
生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式[J].實(shí)驗(yàn)室研究
與探索,2008(7).
[3]王宏英,王偉,陳堅(jiān)剛,等.細(xì)胞生物學(xué)實(shí)
驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新的探討[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管
理,2008(1).
基金項(xiàng)目:江蘇省優(yōu)培項(xiàng)目(2080370),江南大學(xué)校級(jí)教改項(xiàng)目(81270)
(江南大學(xué)醫(yī)藥學(xué)院)