郭正清

（蘇州大學(xué)放射醫(yī)學(xué)與防護(hù)學(xué)院，江蘇 蘇州）

高等教育是以科學(xué)研究、知識(shí)創(chuàng)新、創(chuàng)新教育、素質(zhì)教育為核心，但當(dāng)前實(shí)際教學(xué)過(guò)程中仍存在以知識(shí)傳授為主，自主探索不足的現(xiàn)象。如何有效地促使學(xué)生由“嚼飯?zhí)铠啞钡慕逃Ｊ睫D(zhuǎn)變?yōu)椤伴_(kāi)放自主”的學(xué)習(xí)狀態(tài)，這是高等教育領(lǐng)域一直以來(lái)追求的教育目標(biāo)。因此，探索具有激發(fā)興趣、開(kāi)拓思維、探索未知、創(chuàng)新求變的教學(xué)模式對(duì)于高等教育的發(fā)展起著重要的促進(jìn)作用。新生研討課是一類(lèi)針對(duì)大學(xué)新生開(kāi)設(shè)的研討課程，通過(guò)小班教學(xué)模式增加學(xué)生主動(dòng)參與的機(jī)會(huì)，并將學(xué)生置于課堂教學(xué)的中心位置，根本性地轉(zhuǎn)變學(xué)生在教學(xué)過(guò)程中的被動(dòng)地位，促使學(xué)生學(xué)會(huì)獨(dú)立思考、自主學(xué)習(xí)[1]。2009年的調(diào)查表明，90% 以上的美國(guó)大學(xué)都開(kāi)設(shè)了新生研討類(lèi)課程，且成為其核心課程的重要組成部分[2,3]。根據(jù)高等教育和專(zhuān)業(yè)發(fā)展要求，蘇州大學(xué)開(kāi)設(shè)了新生研討課[4]。此課程由各個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的專(zhuān)家型教師負(fù)責(zé)，以較高的專(zhuān)業(yè)水準(zhǔn)面向大一新生開(kāi)設(shè)。每班人數(shù)不超過(guò)30人，采用交互式教學(xué)方式，通過(guò)師生之間、學(xué)生之間的交流互動(dòng)組織教學(xué)。課程不要求嚴(yán)格考核，重在啟發(fā)引導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新思維。

一 課程定位、教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容

近年來(lái)，納米技術(shù)作為前沿研究領(lǐng)域，有望成為未來(lái)創(chuàng)新經(jīng)濟(jì)的主要發(fā)展動(dòng)力之一[5]。它將為醫(yī)學(xué)、材料和信息通信等行業(yè)帶來(lái)革命性變革，因此受到了世界各國(guó)的極大青睞，并引發(fā)了越來(lái)越激烈的競(jìng)爭(zhēng)，尤其是納米醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。隨著納米生物醫(yī)藥發(fā)展，采用納米技術(shù)和材料解決醫(yī)學(xué)問(wèn)題逐漸成為可能：1）疾病的早期診斷：利用納米技術(shù)制造微型診斷儀器，并將其植入體內(nèi)實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地觀測(cè)體內(nèi)狀況，并對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行記錄、分析；2）疾病的精準(zhǔn)治療：利用納米技術(shù)將常規(guī)治療藥物納米化，顯著提高藥效、減少用量、降低副作用；3）疾病的主動(dòng)性免疫：運(yùn)用納米探針主動(dòng)性尋找病毒、細(xì)菌，并予主動(dòng)性滅活，從源頭消除傳染病發(fā)生。納米醫(yī)學(xué)具有多學(xué)科交叉的特點(diǎn)，包括化學(xué)、材料、納米技術(shù)和醫(yī)學(xué)等多個(gè)學(xué)科。為了幫助醫(yī)學(xué)、藥學(xué)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的大一學(xué)生了解納米醫(yī)學(xué)的知識(shí)背景、發(fā)展?fàn)顩r和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，我們開(kāi)設(shè)了《納米技術(shù)與生物醫(yī)藥的變革》新生研討課程，力圖從納米材料、生物技術(shù)、生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)應(yīng)用等方面，介紹納米醫(yī)學(xué)的基本概念、生物效應(yīng)和環(huán)境毒理等知識(shí)。更為重要的是通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)與研討，使大一新生對(duì)納米醫(yī)學(xué)具備較為全面的了解，對(duì)其未來(lái)職業(yè)發(fā)展具備更清晰的認(rèn)識(shí)。

本課程挑選了當(dāng)前納米醫(yī)藥領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)進(jìn)行研討，如納米生物材料、納米生物技術(shù)、納米藥物、疾病診斷納米探針、納米機(jī)器人等。通過(guò)課堂講授與分組討論、參觀實(shí)踐相結(jié)合的開(kāi)放式教學(xué)模式，激發(fā)大學(xué)生對(duì)當(dāng)今納米醫(yī)學(xué)前沿技術(shù)的興趣，培養(yǎng)想象力和創(chuàng)新能力。本課程為2 學(xué)分，主要完成以下主題：1）納米生物材料——超高性能帶來(lái)革命性的效應(yīng)；2）納米藥物——高效、低毒不是夢(mèng)；3）納米造影劑——腫瘤的早期發(fā)現(xiàn)；4）納米機(jī)器人——跨越的不僅僅是尺寸；5）討論課——納米帶來(lái)的啟示；6）實(shí)踐——觀察納米世界。以學(xué)生學(xué)習(xí)研討和教師啟發(fā)指導(dǎo)相結(jié)合的方式進(jìn)行教學(xué)，通過(guò)提問(wèn)形式激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)思考，使學(xué)生了解納米醫(yī)學(xué)的重要性、國(guó)內(nèi)外納米醫(yī)學(xué)的發(fā)展歷史與現(xiàn)狀，以及改善納米醫(yī)學(xué)應(yīng)用效能的基本方法和策略，研討納米醫(yī)學(xué)在解決目前醫(yī)學(xué)領(lǐng)域問(wèn)題的潛力和局限性，培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的能力，激發(fā)學(xué)生探索納米世界與研究納米醫(yī)學(xué)科學(xué)的興趣。

二 教學(xué)方式

根據(jù)本課程所涉內(nèi)容，我們?cè)O(shè)計(jì)了多種教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考，主要以小組（2-3 人為一組）討論的方式對(duì)所涉及的課程內(nèi)容進(jìn)行探討。與此同時(shí)，輔以電子郵件、網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)等交流方式協(xié)助授課教師了解學(xué)生的問(wèn)題想法，實(shí)施因材施教。具體教學(xué)方式包括以下幾個(gè)方面：

（一）激發(fā)學(xué)生主動(dòng)思考潛能，營(yíng)造雙向式教學(xué)模式

在開(kāi)始階段，授課教師簡(jiǎn)明扼要地介紹課程所涉及的背景知識(shí)、基本內(nèi)容和發(fā)展?fàn)顩r，并提出一到兩個(gè)本領(lǐng)域所關(guān)注的科學(xué)問(wèn)題，要求學(xué)生在課后積極查閱相關(guān)文獻(xiàn)，并以電子幻燈片的形式匯總所查閱的內(nèi)容。在課堂中由學(xué)生擔(dān)任主持人并組織討論，通過(guò)發(fā)言和提問(wèn)的形式對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行講述。在講述過(guò)程中，授課老師會(huì)對(duì)相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行及時(shí)補(bǔ)充和擴(kuò)展。最后，由授課老師匯總同學(xué)的發(fā)言，對(duì)所遇到學(xué)術(shù)問(wèn)題進(jìn)行分析，提出潛在的解決方案。例如在“納米帶來(lái)的啟示”討論課中，學(xué)生根據(jù)所設(shè)定的主題范圍，分組進(jìn)行自學(xué)、收集資料、充分準(zhǔn)備后進(jìn)行研討。通過(guò)上述過(guò)程學(xué)生了解到納米技術(shù)與我們生活健康息息相關(guān)。從自然界中的動(dòng)植物到人類(lèi)衣食住行，再到維持生命和健

康的“神藥”，都能見(jiàn)到納米技術(shù)的“身影”。不僅讓學(xué)生了解了納米科學(xué)的定義和內(nèi)容,同時(shí)也幫助學(xué)生理解納米科學(xué)所基于的設(shè)計(jì)原理，激發(fā)了他們用“納米視角”去觀察思考身邊的事物，使他們體會(huì)到知識(shí)與生活實(shí)踐相結(jié)合的重要性和實(shí)用性。

（二）以學(xué)生為中心，積極探索問(wèn)題導(dǎo)向教學(xué)方法

為達(dá)到以學(xué)生為中心的教學(xué)目的，在整個(gè)新生研討課的教學(xué)過(guò)程中我們積極采用了“問(wèn)題導(dǎo)向教學(xué)方法”（Problem-Based Learing, PBL）[6]。授課老師首先提出科學(xué)問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考。學(xué)生通過(guò)自學(xué)、研究、討論和合作解決問(wèn)題。PBL 教學(xué)方法完全符合新生研討課“開(kāi)放、自主”的教學(xué)宗旨，而且有助于提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和獨(dú)立思考能力。例如在講述“腫瘤早期發(fā)現(xiàn)”這一主題時(shí)，我們首先介紹了當(dāng)前腫瘤治療領(lǐng)域的主要檢測(cè)方法，如分子影像技術(shù)、腫瘤標(biāo)記物檢測(cè)等，并且強(qiáng)調(diào)了腫瘤早期診斷對(duì)于治療的意義。在此基礎(chǔ)上，我們提出了如何才能進(jìn)行更早期、更準(zhǔn)確的腫瘤診斷這一關(guān)鍵問(wèn)題，以及納米技術(shù)和納米材料在這一方面的潛力。要求學(xué)生了解納米技術(shù)和納米材料對(duì)腫瘤早期發(fā)現(xiàn)的基本理論，特別要求學(xué)生重點(diǎn)明確納米技術(shù)和納米材料對(duì)腫瘤早期發(fā)現(xiàn)的意義。我們啟發(fā)學(xué)生納米材料的哪些性質(zhì)對(duì)于腫瘤早期發(fā)現(xiàn)具有重要性。

（三）以辯論方式增進(jìn)學(xué)生對(duì)納米醫(yī)學(xué)相關(guān)課題的理解

我們?cè)诮虒W(xué)中嘗試了以口頭辯論的方式對(duì)納米科學(xué)和納米醫(yī)學(xué)相關(guān)課題進(jìn)行研討。在課程中我們圍繞“納米科學(xué)——天使與惡魔”這一主題組織辯論，調(diào)動(dòng)學(xué)生參與的積極性，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)此教學(xué)內(nèi)容的理解。首先，將同學(xué)隨機(jī)分為正反兩方，并選出兩位同學(xué)對(duì)此次辯論活動(dòng)進(jìn)行組織，正方：納米科學(xué)和納米醫(yī)學(xué)對(duì)推動(dòng)社會(huì)發(fā)展功不可沒(méi)；反方：納米科學(xué)和納米醫(yī)學(xué)對(duì)社會(huì)發(fā)展存在潛在威脅。在此次辯論環(huán)節(jié)，正方根據(jù)納米科學(xué)、納米醫(yī)學(xué)的研究前景進(jìn)行了大量實(shí)例分析，指出納米科學(xué)的發(fā)展將人類(lèi)科學(xué)提升到了一個(gè)前所未有的高度，形形色色的材料和藥物層出不窮。而反方根據(jù)納米科學(xué)對(duì)社會(huì)環(huán)境、人類(lèi)道德底線的沖擊，提出了自己的例證。例如，“賀建奎事件”中在納米尺度對(duì)人類(lèi)基因的改造，在制造納米材料過(guò)程中大量廢棄物的排放對(duì)當(dāng)今環(huán)境的破環(huán)也是前所未有。通過(guò)此次辯論學(xué)生們更加清晰地了解了當(dāng)前納米科學(xué)和納米醫(yī)學(xué)發(fā)展存在的問(wèn)題，讓學(xué)生更為辯證地看待新事物、新科學(xué)和新技術(shù)。

（四）師生互動(dòng)，課內(nèi)外結(jié)合，使學(xué)生近距離接觸科研

授課教師在新生研討課中的作用不僅是傳道授業(yè)解惑，更應(yīng)激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)研究的興趣。對(duì)于大一新生來(lái)說(shuō)，他們剛從高中進(jìn)入大學(xué)，學(xué)習(xí)上習(xí)慣于老師課堂講授為主的被動(dòng)模式。如何讓學(xué)生的學(xué)習(xí)模式由被動(dòng)轉(zhuǎn)為主動(dòng)，需要進(jìn)行大量的探索。其中，通過(guò)開(kāi)展課題相關(guān)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生近距離接觸科研是較為有效的方法。這樣不但可以激發(fā)學(xué)生的科研興趣，而且通過(guò)動(dòng)手實(shí)踐讓學(xué)生進(jìn)行更為深入地探索。因此，安排了學(xué)生參觀授課老師的實(shí)驗(yàn)室。在此實(shí)踐課中，學(xué)生有機(jī)會(huì)與科研儀器設(shè)備、實(shí)驗(yàn)方法和表征手段近距離接觸，并組織他們與研究生就特定課題進(jìn)行討論，使新生可以直觀地接觸和了解前沿科學(xué)研究，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生科研興趣，為將來(lái)的科研奠定良好的基礎(chǔ)。例如，在細(xì)胞觀察的實(shí)踐課程中，新生第一次通過(guò)共聚焦顯微鏡觀察到了細(xì)胞的微觀結(jié)構(gòu)，了解了課本中多彩的細(xì)胞結(jié)構(gòu)圖是如何拍攝出來(lái)的。此外，更為重要的是知道了不同熒光染料為什么能選擇性靶向細(xì)胞核、線粒體和溶酶體等。通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行簡(jiǎn)單的文獻(xiàn)檢索方法，收集資料，學(xué)會(huì)提問(wèn)題，學(xué)會(huì)評(píng)價(jià)他人的方案?？紤]到新生對(duì)納米醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)及實(shí)驗(yàn)室缺少感性知識(shí)，選課新生普遍表現(xiàn)了較強(qiáng)的興趣和好奇心，對(duì)專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和教學(xué)要求增加了感性認(rèn)識(shí)。

三 教學(xué)效果

這種小班教學(xué)模式有利于老師對(duì)學(xué)生的了解，可針對(duì)性地根據(jù)學(xué)生的背景和特點(diǎn)進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)因材施教的教學(xué)目標(biāo)。課程結(jié)束時(shí)的問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果反映了學(xué)生們對(duì)本課程教學(xué)效果的滿意程度。從書(shū)面反饋意見(jiàn)普遍反映教學(xué)效果好，在輕松的氛圍中學(xué)了不少新知識(shí)。不少同學(xué)反映他們是第一次查文獻(xiàn)，第一次準(zhǔn)備電子幻燈片，第一次參加辯論賽做辯手或主持人。課堂氣氛活躍，每次研討讓學(xué)生主持，鍛煉了學(xué)生多方面的能力。大部分學(xué)生在學(xué)習(xí)本課程的過(guò)程中，表現(xiàn)了較好的學(xué)習(xí)興趣和積極性。對(duì)學(xué)校、專(zhuān)業(yè)、教學(xué)目標(biāo)和方法都有了新的認(rèn)識(shí)，拓寬了視野，啟發(fā)了新生探求未知世界的興趣。目前已有參加過(guò)該新生研討課的學(xué)生申請(qǐng)了大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計(jì)劃，并在筆者課題組參與科研項(xiàng)目。

四 問(wèn)題和打算

本課程開(kāi)設(shè)時(shí)間不長(zhǎng)，在教學(xué)方面仍存在一些問(wèn)題需要解決。例如有少數(shù)學(xué)生對(duì)以學(xué)生研討為主還不夠理解，希望老師多講，這說(shuō)明他們習(xí)慣于傳統(tǒng)的講授為主的教學(xué)方式，對(duì)這種新型的教學(xué)方式還有待于進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)習(xí)宣傳，使學(xué)生逐步適應(yīng)這種教學(xué)模式。另外，有些學(xué)生希望不僅能參觀實(shí)驗(yàn)室，最好能安排自己做實(shí)驗(yàn)，反映學(xué)生對(duì)課程的引導(dǎo)性質(zhì)還不能理解。同時(shí)，也啟發(fā)我們應(yīng)該加強(qiáng)后續(xù)研究型課程的建設(shè)，能夠使這種新型教學(xué)模式在整個(gè)本科教學(xué)階段予以實(shí)施。目前這種全新模式的新生研討課尚處于探索階段，我們希望能夠通過(guò)幾年的努力，逐步擴(kuò)大新生研討課的范圍，使大多數(shù)學(xué)生能夠在進(jìn)入本科教學(xué)的初始階段，就能按照符合創(chuàng)新和素質(zhì)教育要求進(jìn)行學(xué)習(xí)，盡快適應(yīng)研究型教學(xué)環(huán)境。