陳麗華 秦立強

摘要：針對本科生傳統(tǒng)實驗教學(xué)環(huán)節(jié)的現(xiàn)狀及存在的問題，以尊重學(xué)生個性發(fā)展為前提，提出了以導(dǎo)師從事的科研項目為導(dǎo)向的新型實驗教學(xué)方法。在導(dǎo)師制開放實驗教學(xué)中從實驗選題、實施過程、問題解答、自我評價等方面進(jìn)行實施。實踐教學(xué)證明，這種導(dǎo)師制開放課題的培養(yǎng)方式充分挖掘了學(xué)生的潛能，調(diào)動起學(xué)生的主觀能動性，提高了實驗教學(xué)質(zhì)量，對預(yù)防醫(yī)學(xué)的理論教學(xué)具有明顯的促進(jìn)和提高。

關(guān)鍵詞：導(dǎo)師制開放課題；開放實驗；教學(xué)探索；教學(xué)改革

中圖分類號：G640.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）45-0163-03

一、預(yù)防醫(yī)學(xué)實驗教學(xué)體系與內(nèi)容存在的問題

預(yù)防醫(yī)學(xué)（公共衛(wèi)生）是一門與經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展密切相關(guān)并且實踐性很強的學(xué)科。近年來，特別是嚴(yán)重急性呼吸道癥候群（Severe Acute Respiratory Syndrome，SARS）、高致病性禽流感和頻繁的食品安全等事件的出現(xiàn)，預(yù)防醫(yī)學(xué)受到了前所未有的重視。因此，培養(yǎng)高素質(zhì)、實用型、創(chuàng)新型公共衛(wèi)生預(yù)防醫(yī)學(xué)人才對推進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會及衛(wèi)生事業(yè)發(fā)展具有重要意義。預(yù)防醫(yī)學(xué)實驗教學(xué)是這類人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)，蘇州大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院對此非常重視，制定和完善了預(yù)防醫(yī)學(xué)專業(yè)主干課程的本科實驗教學(xué)大綱。但現(xiàn)行的實驗教學(xué)體系與教學(xué)內(nèi)容仍存在著問題和不足，具體如下：

1.實驗教學(xué)內(nèi)容多為驗證性實驗，教學(xué)模式單一。實驗的試器材由老師提前準(zhǔn)備好，在實驗過程中帶教老師一一講解實驗?zāi)康?、原理、方法、步驟和注意事項等內(nèi)容，學(xué)生被動接受，無需思考就能完成實驗課。

2.部分實驗教學(xué)內(nèi)容存在交叉和重復(fù)。如《流行病學(xué)》和《營養(yǎng)食品衛(wèi)生學(xué)》的實驗教學(xué)都涉及到現(xiàn)況調(diào)查，《營養(yǎng)食品衛(wèi)生學(xué)》和《衛(wèi)生化學(xué)》都有維生素的測定等，不同的實驗項目采用相同的方法或儀器進(jìn)行，如常見的比色法在多門學(xué)科中用到，此外教學(xué)儀器類型和現(xiàn)行的實驗方法過于陳舊，已不能滿足現(xiàn)代工作崗位的需求。

3.實驗教學(xué)僅以實驗報告判定學(xué)生成績，很難判定學(xué)生實驗課內(nèi)容實際的掌握程度。由于實驗報告格式單一，所做實驗多數(shù)是書本內(nèi)容，學(xué)生往往照搬書本的結(jié)果作為結(jié)論，又因為一個實驗小組有多名學(xué)生，操作機會少，往往會出現(xiàn)互抄實驗報告的現(xiàn)象。

4.實驗教學(xué)大多數(shù)與實際生活脫節(jié)，缺乏現(xiàn)場學(xué)習(xí)機會。預(yù)防醫(yī)學(xué)畢業(yè)生大多數(shù)將就職于疾病預(yù)防控制中心、衛(wèi)生監(jiān)督所、婦幼保健院（所/站）、衛(wèi)生檢驗中心等部門，這些機構(gòu)工作的技術(shù)性強，需要掌握具有運用價值的手段和先進(jìn)的技術(shù)方法。

5.實驗教學(xué)沒有引起教師和學(xué)生的足夠重視。現(xiàn)有的教學(xué)科研評價體系很難動員老師集中精力做好實驗教學(xué)，實驗教學(xué)所占的成績比例較低，而且拉不開差距，學(xué)生也把實驗課看成一件沒有難度的課程。

二、改革措施

針對以上問題，我們必須優(yōu)化實驗內(nèi)容，創(chuàng)新實驗教學(xué)理念，不斷地進(jìn)行優(yōu)化改革，構(gòu)建以能力培養(yǎng)為主線、分層次、多模塊、相互銜接的預(yù)防醫(yī)學(xué)實驗教學(xué)新體系。

我院預(yù)防醫(yī)學(xué)有一支實力強勁的教師隊伍，承擔(dān)著各個層次的與預(yù)防醫(yī)學(xué)相關(guān)的科研任務(wù)，并且各個教研室擁有豐富的資源和完善的實驗平臺。因此，實驗教學(xué)要努力為學(xué)生提供實驗的第二課堂，其中導(dǎo)師制開放實驗室是一個重要的新措施。本科生導(dǎo)師制由牛津大學(xué)于14世紀(jì)首創(chuàng)，其后劍橋大學(xué)、哈佛大學(xué)等世界著名大學(xué)相繼采用，在全球頂尖大學(xué)人才培養(yǎng)方面取得了顯著成效。中國最早由時任浙江大學(xué)校長竺可楨先生于1938年倡導(dǎo)推行這種制度。新中國成立后，導(dǎo)師制僅用于研究生教育。進(jìn)入21世紀(jì)后，在浙江大學(xué)、北京大學(xué)等引領(lǐng)下，一大批高校在本科生中再次試行這種制度[1]。導(dǎo)師具有豐富的專業(yè)知識，導(dǎo)師負(fù)責(zé)制相當(dāng)于小班教學(xué)，能有更多的時間針對性地指導(dǎo)到學(xué)生，更好地因材施教。開放實驗可以為學(xué)生提供發(fā)揮潛能的平臺，是提高實驗教學(xué)質(zhì)量培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要手段之一，同時也是對實驗內(nèi)容的重要補充，開設(shè)開放實驗更能實現(xiàn)針對性實驗教學(xué)，有利于學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。我院導(dǎo)師制開放實驗室具體的措施如下：

1.導(dǎo)師定位明確。凡是屬于我院講師及以上的教學(xué)科研人員均可申報作為導(dǎo)師，開發(fā)自己的實驗室，吸引預(yù)防醫(yī)學(xué)本科三、四年級的學(xué)生參加自己科研題目。導(dǎo)師需要根據(jù)自己的科研專長，設(shè)立題目，上報學(xué)院。上報材料包括導(dǎo)師簡介、項目簡介及導(dǎo)師的聯(lián)系方式。

2.學(xué)生選擇導(dǎo)師。本科四年級所有學(xué)生必須根據(jù)自己的興趣選擇加入一名導(dǎo)師的項目。每學(xué)期每個學(xué)生限報2項，每個項目限4名學(xué)生。沒有學(xué)生報名的項目不立項。

3.導(dǎo)師與學(xué)生互動。導(dǎo)師可聯(lián)系學(xué)生，根據(jù)其時間設(shè)定項目的開始時間，在項目背景知識的預(yù)習(xí)，實驗材料的準(zhǔn)備，實驗的實施，實驗結(jié)果的分析以及撰寫實驗結(jié)果報告各個流程中與學(xué)生充分交流，讓學(xué)生參與到項目的整個過程。

三、背景、實驗原理及實驗設(shè)計與操作

以作者申報的“綠茶多酚清除氧自由基能力的測定”項目為例。

1.背景。多酚類化合物是指分子結(jié)構(gòu)中有若干個酚性羥基的植物成分的總稱。多酚類物質(zhì)按結(jié)構(gòu)大致可分為類黃酮、芪、酚酸和木酚素。由于多酚類化合物特殊的分子結(jié)構(gòu)，推測多酚類化合物具有抗氧化作用。茶多酚（Tea Polyphenols）是茶葉中多酚類物質(zhì)的總稱，包括黃烷醇類、花色苷類、黃酮類、黃酮醇類和酚酸類等茶多酚清除自由基的功能已被廣泛研究。本次實驗將利用總抗氧化能力檢測試劑盒（ABTS法）對茶多酚清除氧自由基能力進(jìn)行測定。ABTS法，即Total Antioxidant Capacity Assay Kit with ABTSmethod，簡稱T-AOC Assay Kit，是一種采用2，2'-azino-bis（3-ethylbenzthiazoline-6-sulfonic acid（ABTS）作為顯色劑，可以對血漿、血清、唾液、尿液等各種體液，細(xì)胞或組織等裂解液、植物或中草藥抽提液、或各種抗氧化物（antioxidant）溶液的總抗氧化能力進(jìn)行檢測的試劑盒。

活性氧（Reactive oxygen species，ROS）主要包括羥基自由基、超氧自由基和過氧化氫。在細(xì)胞或組織的正常生理代謝過程中會產(chǎn)生活性氧，同時一些環(huán)境因子例如紫外照射、γ射線照射、吸煙、環(huán)境污染等也可以誘導(dǎo)活性氧的產(chǎn)生?；钚匝醍a(chǎn)生后，可以導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)脂類、蛋白和DNA等的氧化損傷，誘發(fā)氧化應(yīng)激（Oxidative stress），繼而導(dǎo)致各種腫瘤、動脈粥樣硬化、風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、糖尿病、肝損傷、以及中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病等。

2.實驗原理。ABTS法測定總抗氧化能力的原理是，ABTS在適當(dāng)?shù)难趸瘎┳饔孟卵趸删G色的ABTS+，在抗氧化物存在時ABTS+的產(chǎn)生會被抑制，在734nm或405nm測定ABTS+的吸光度即可測定并計算出樣品的總抗氧化能力。Trolox是一種維生素E的類似物，具有和維生素E相近的抗氧化能力，用作其他抗氧化物總抗氧化能力的參考。例如，Trolox的總抗氧化能力為1，相同濃度情況下，其他物質(zhì)的抗氧化能力用其抗氧化能力和Trolox相比的倍數(shù)來表示。

3.儀器與試劑。采尿杯，離心管，酶標(biāo)儀，96孔板，離心機，移液器，總抗氧化能力檢測試劑盒（ABTS法）.

4.試驗設(shè)計與操作。

（1）基線：收集飲茶前尿液；試驗組：收集完尿液后，開始飲用龍井茶（25克龍井茶/500ml溫水，泡制30分鐘后飲用），自由飲用。1小時后，再次收集尿液。

（2）尿液中總氧自由基的測定步驟。1）待測樣品的準(zhǔn)備：尿液樣品：每個樣品需要10微升。尿液樣品都可以使用新鮮樣品進(jìn)行測定，也可以-80℃凍存后再進(jìn)行測定。2）標(biāo)準(zhǔn)曲線測定的準(zhǔn)備：用蒸餾水或樣品配制溶液稀釋標(biāo)準(zhǔn)品。把10mM Trolox標(biāo)準(zhǔn)溶液稀釋成0.15、0.3、0.6、0.9、1.2和1.5mM。3）總抗氧化能力的測定：①96孔板的每個檢測孔中加入20微升過氧化物酶工作液。②空白對照孔中加入10微升蒸餾水或PBS等適當(dāng)溶液；標(biāo)準(zhǔn)曲線檢測孔內(nèi)加入10微升各種濃度的Trolox標(biāo)準(zhǔn)溶液；樣品檢測孔內(nèi)加入10微升各種樣品。輕輕混勻。③每個孔內(nèi)加入170微升ABTS工作液，輕輕混勻。④室溫孵育6分鐘后測定A414。如果測定A414有困難，也可以在405-425nm范圍內(nèi)進(jìn)行測定。⑤根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計算出樣品的總抗氧化能力。如果樣品測定出來的吸光度在標(biāo)準(zhǔn)曲線范圍以外，需把樣品適當(dāng)稀釋或濃縮后再進(jìn)行測定。⑥總抗氧化能力的表示方式：在采用Trolox作為標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn)行總抗氧化能力檢測時，樣品的抗氧化能力可以用Trolox-Equivalent Antioxidant Capacity（TEAC）來表示。

四、本實驗的目的

1.掌握多酚類化合物知識，激發(fā)營養(yǎng)學(xué)研究興趣。

2.本實驗采用自身前后配對設(shè)計，掌握配對t檢驗的統(tǒng)計方法。

3.學(xué)習(xí)酶標(biāo)儀的操作和使用，鍛煉動手能力。

植物化合物這部分內(nèi)容屬于《營養(yǎng)與食品衛(wèi)生學(xué)》中第二章食物中的生物活性成分的部分內(nèi)容。實驗前，組織學(xué)生對這部分內(nèi)容進(jìn)行預(yù)習(xí)，同時導(dǎo)師親自指導(dǎo)怎樣查閱科學(xué)文獻(xiàn)（中國知網(wǎng)，PubMed，Web of Science），通過課前預(yù)習(xí)，學(xué)生熟練了自主查閱中英文文獻(xiàn)，并提高了專業(yè)英語的應(yīng)用能力。由于實驗設(shè)計采用的自身前后配對，有助于學(xué)生進(jìn)一步聯(lián)系鞏固配對t檢驗的統(tǒng)計方法。由于我們預(yù)防醫(yī)學(xué)的學(xué)生將來的工作涉及現(xiàn)場采樣（包括體液類），因此對于工作者，重視生物安全、擁有較強的生物安全意識十分重要，這就必須在教學(xué)過程中始終貫穿強調(diào)學(xué)生的自我防護(hù)意識。在進(jìn)實驗室時，要充分學(xué)習(xí)實驗室的各種規(guī)章制度，例如《實驗室安全職責(zé)規(guī)程》、《實驗室工作人員守則》和《實驗室各項用品及藥品管理辦法》。導(dǎo)師通過言傳身教，將安全意識傳遞給學(xué)生。項目涉及許多儀器的使用，例如離心機，稱量天平，酶標(biāo)儀等。導(dǎo)師詳細(xì)講解每個儀器的使用注意事項，例如離心機的平衡，稱量天平的砝碼矯正及去皮等。實驗中微量液體的加樣需要移液器，導(dǎo)師對移液器的構(gòu)造、使用方法和保養(yǎng)進(jìn)行詳細(xì)講解，并進(jìn)行實驗演示操作，使學(xué)生更加熟悉各種儀器的操做。在導(dǎo)師指導(dǎo)下，每名同學(xué)獨立完成系列實驗內(nèi)容，獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)分析和開展實驗結(jié)果討論。對于實驗設(shè)計，陽性和陰性對照的設(shè)計至關(guān)重要，空白對照主要用于消除實驗中由試劑、蒸餾水和儀器帶入的雜質(zhì)所引起的系統(tǒng)誤差；陽性對照的作用有排除某種因素對研究對象的干擾，實現(xiàn)單一變量控制，定量計算等。設(shè)置對照實驗要遵循科學(xué)性、平行重復(fù)、單一變量的原則[2]。對于本實驗，標(biāo)準(zhǔn)曲線的精準(zhǔn)對于結(jié)果也其著非常重要的作用。導(dǎo)師與同學(xué)們一起討論找出影響實驗結(jié)果的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在教師指導(dǎo)下進(jìn)一步完善實驗設(shè)計，規(guī)范實驗操作，重復(fù)進(jìn)行實驗。實驗結(jié)束后及時進(jìn)行實驗總結(jié)，指導(dǎo)每位學(xué)生撰寫和提交開放實驗總結(jié)報告，組織學(xué)生集中交流實驗心得和體會。

最后，開設(shè)導(dǎo)師制開放實驗取得了可喜的實踐效果。通過開放實驗，學(xué)生普遍提高了查閱文獻(xiàn)、實驗設(shè)計內(nèi)容、選擇實驗方案、解決實驗問題、分析實驗結(jié)果等能力；項目實施的完整性讓學(xué)生更加深刻的了解整個實驗過程以及課本上的結(jié)論是怎樣得來的。同時，導(dǎo)師與同學(xué)長時間互動，加深了師生關(guān)系，同學(xué)更有意愿參與導(dǎo)師的科研項目。導(dǎo)師制開放實驗真正體現(xiàn)了教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的教學(xué)原則，充分調(diào)動了學(xué)生對求知的積極性，使學(xué)生的綜合素質(zhì)得到提升。

參考文獻(xiàn)：

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