吳介恒 張逸 張萍 吳召圣 郭素紅 李艷
摘 要:通過積極參與、組織、申報學生綜合與創(chuàng)新科研實驗課題,提高了本科生的創(chuàng)新能力、實踐能力、自主學習能力、團隊協(xié)作能力、溝通能力,同時也使學生在實驗成功中體會快樂,在每次實驗失敗中變得更加堅強。因此,本科生動手參加科研課題是培養(yǎng)本科生創(chuàng)新能力的十分重要的手段之一。
關鍵詞:本科生 實驗教學改革 創(chuàng)新實驗
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1673-9795(2014)03(a)-0043-02
社會的快速發(fā)展,對大學生人才的培養(yǎng)要求不斷提高,在新的歷史時期,傳統(tǒng)封閉式的實驗教學模式已經(jīng)對我們約束了十幾年的時間,已越來越不能適應當前國家及社會對創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的新要求。在以往的傳統(tǒng)的高校實驗教學模式中,受制于教學時間的固定,學生的實驗教學時間只能局限在課堂且長短有限,并且“照單抓藥”,不利于我們學生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)[1~3]。隨著近年來學校學生容量加大,實驗教學場地及設備有限,學生進入實驗室輪換周期也有所增加,嚴重影響了學生課堂實驗的質量與效果。加上驗證性實驗項目眾多而簡單,重復工作繁雜,往往導致學生還沒有來得及進入學習狀態(tài)就不得不整理儀器設備而匆匆下課。學生實驗效果差,積極性和主動性不能充分調動起來。此外,實驗內容陳舊老化嚴重,儀器設備更新緩慢,造成學生根本接觸不到學科最新的實驗研究方法和前沿性知識,更談不上創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。而促進實驗室開放,不僅能充分滿足開設綜合性、創(chuàng)新性、設計性實驗的需要,給學生提供一個發(fā)揮個人潛能的寬松實驗環(huán)境,更可以激發(fā)學生的積極參與態(tài)度和主觀能動性,以切實鍛煉和培養(yǎng)其思維能力和創(chuàng)新意識,
醫(yī)學檢驗作為一門實踐性非常強的專業(yè),創(chuàng)新意識和科研實驗能力的培養(yǎng)是醫(yī)學檢驗本科教育的重要組成部分[1]。我們學校在檢驗專業(yè)實驗教學中大力開展創(chuàng)新實驗及設立大學生科研基金項目,因為我校檢驗專業(yè)老師高學歷的老師多,科研力量雄厚,科研基金達800余萬元,因此檢驗學院鼓勵本科三年級和本科四年級的學生通過成立3~6人的科研小組,并選擇一名高級職稱或博士以上的老師擔任指導教師的方式來申報創(chuàng)新實驗課題,對所申報的創(chuàng)新實驗課題進行集中答辯,確立所資助的課題項目并給予以創(chuàng)新實驗資金資助。本文以作者以成功申報并完成大學生創(chuàng)新實驗課題2項,發(fā)表科研論文6篇為依據(jù),來描述在科研實踐中的體會。
1 科研課題的準備以及申報
每項課題在申報前的準備是十分重要的。充分的準備為課題成功申報提供必要的前提條件。
1.1 課題的準備
在打算申報課題之前,我們召集了本班對科研感興趣、動手能力較強、學習成績優(yōu)秀的6名同學,成立了本班的大學生科研課題小組,或根據(jù)實驗教學安排,并選擇了相應的指導老師。通過老師所提供的課題以及我們的興趣,我們最初選定了藥物治療胰腺癌的研究作為課題。但是通過我們對中外文獻的檢索與查找、咨詢相關專家以及結合本校當時的實際科研條件,發(fā)現(xiàn)已有的胰腺癌模型的制作方法并沒有十分可行的方案且成瘤率較低。此外,目前還沒有鼠源的胰腺癌細胞系,大部分學者采用裸鼠(一種先天沒有胸腺的無毛鼠)造模,該鼠不會對人的胰腺癌細胞產(chǎn)生排斥。但是裸鼠要求SPF飼養(yǎng)條件且成本高,學校沒有條件飼養(yǎng)裸鼠,故我們無法采用。造模是研究疾病發(fā)生、發(fā)展的前提條件。沒有模型,后續(xù)的實驗無法開展。于是我們把思路調整為研究胰腺癌模型的制作方法。隨之而來的問題就是,我們該采用何種方法對大鼠進行造模?沒有鼠源的胰腺癌細胞系,用人源的胰腺癌細胞系如何才能防止排斥?我們結合所學的知識以及指導老師的幫助,采用硫唑嘌呤這種藥物結合皮下移植胰腺癌細胞的方法來造模。硫唑嘌呤(AZA)是一種免疫抑制劑,能同時抑制細胞和體液免疫,能模擬裸鼠的體內特性,抑制對移植人的腫瘤細胞的排斥。鑒于此,我們把創(chuàng)新實驗課題確定為應用硫唑嘌呤在大鼠胰腺癌模型制作中的研究。由于國內外沒有學者使用過該方法,我們如何才能確定硫唑嘌呤的劑量?為了解決出現(xiàn)的難題,我們設計了預實驗,在預實驗中我們通過反復的摸索、向老師請教、自主設計、查閱圖書的方式解決了課題所遇到了棘手問題。為課題的成功申報打下了堅實基礎。
1.2 課題申報
有了預實驗的相關結果已經(jīng)經(jīng)驗,我們著手對課題的創(chuàng)新性、研究現(xiàn)狀、可行性、預期結果等進行了分析,寫綜述、填寫課題申報材料、制作答辯幻燈片,最終通過答辯以及專家組提問,成功申報了學院大學生科研創(chuàng)新實驗基金。
2 課題實施中的體會
我們所申報的課題涉及到了很多實驗技術,主要包括:細胞培養(yǎng)技術、實驗動物操作技術等。在做這些實驗中,我們將書本上所學的知識與一些特殊經(jīng)驗相結合,使我們加強了自己的實驗操作能力,同時也明顯增強了我們自主學習、查閱資料以及創(chuàng)新的能力。在困難面前,我們科研小組團結協(xié)作,利用大量的業(yè)余時間,勇于克服困難,提高了我們團隊合作能力。以下就給方面實驗的體會予以描述。
2.1 細胞培養(yǎng)中的體會
細胞培養(yǎng)是個嚴格要求無菌、要求操作者具有較強責任心的一項實驗。最初,我們科研小組沒有人學過細胞培養(yǎng)技術,于是我們就向老師、學長學姐請教,組里面一個同學會了,就教另外一個同學,就這樣最終全組同學均熟練掌握該技術。在接著的實驗中,也遇到過一些問題,其中最嚴重的當屬細菌污染問題。我們按照指導老師提供的經(jīng)驗并認真摸索,每位同學均放棄休息時間全部投入到“搶救”細胞中,最終在次日凌晨4時,終于保住了細胞。同時,還找到了一種解決細胞污染的有效方法。
2.2 實驗動物操作技術體會
我們對40只SD大鼠按照硫唑嘌呤濃度梯度隨機分為5組,每組8只。即空白對照組(A組)、2、6 mg/kg AZA組(B組)、2、2 mg/kg AZA組(C組)、1、8 mg/kg AZA組(D組)、1、4 mg/kg AZA組(E組)。A組每天灌服2 ml生理鹽水,B、C、D、E組每天灌服相應濃度的AZA生理鹽水液2 ml。在做實驗之前,我們設計了預實驗,重點練習了大鼠灌胃操作和大鼠采血。為了能順利給大鼠采血,我們先后嘗試過剪尾采血、尾靜脈采血、摘眼采血,但都由于實際操作過程的出現(xiàn)的問題以及熟練程度的問題,均未采用。在老師的指導下,最終采用心臟直接采血的方式進行采血,通過一定的練習全組成員較為熟練的掌握了該種方法,為后續(xù)的實驗檢測指標創(chuàng)造了條件。
3 課題成果
在實驗的后期,我們通過對免疫學檢測指標所提供的數(shù)據(jù),采用SPSS統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計學分析并結合病理切片的結果,我們成功篩選出最適合造模的AZA的濃度,并得出當AZA濃度為2、6 mg/kg時,最有利于制作大鼠胰腺癌模型,且計算出成瘤率為83.3%。為了展示我們實驗的成果,我們全組成員在指導老師的幫助下,開始撰寫學術論文。在寫論文期間,經(jīng)歷了反復的推敲、修改,最終得以發(fā)表,在本項研究中,我們共計發(fā)表學術文章6篇,在核心期刊雜志發(fā)表文章4篇,其中綜述3篇,經(jīng)驗交流1篇,省級2篇。歷時2年半的課題終于結題,圓滿完成了預期成果。通過對學術文章的撰寫、修改,不僅使我們認識到了科研結題時成果展示的方式,而且更重要的是使我們有了撰寫論文的經(jīng)歷,為我們更深層學習和創(chuàng)新實驗奠定了基礎。
綜上所述,大學的實驗教學與科研的融合,為學生早期接觸科學研究提供了可能,培養(yǎng)了學生獨立分析、解決問題的能力和創(chuàng)新意識,激發(fā)了他們參與科研、從事科研的熱情和愿望。從不同角度讓學生對科學研究過程有更正確和更深刻的理解和認識,這不但可以擴大他們的知識面,而且使他們的知識結構更加立體化[4~5]。參加科研實驗,提高了學生的自主學習能力、溝通能力、團隊合作能力、創(chuàng)新能力、動手能力和觀察能力,促進學生綜合素質全面提升[5]。通過這一系列的實驗活動,提高了學生的創(chuàng)新能力和實際動手操作技能,進而推動了學生科研與創(chuàng)新實踐能力向更高的層次發(fā)展。這種實驗教學模式是深化實驗教學改革,由被動教育到主動教育,由應試教育到素質教育,全面提高實驗教學水平的有效方法,是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的有效途徑。
參考文獻
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