張 妍

（首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京潞河醫(yī)院中心實(shí)驗(yàn)室 北京 101149)

當(dāng)今對(duì)醫(yī)學(xué)生的培養(yǎng)不僅僅在于臨床知識(shí)與技能的培養(yǎng)，還需要醫(yī)學(xué)生有一定的科學(xué)素養(yǎng)。2020 年9 月，國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)了《關(guān)于加快醫(yī)學(xué)教育創(chuàng)新發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》（國(guó)辦發(fā)〔2020〕34 號(hào)），對(duì)深化醫(yī)學(xué)教育改革、加快醫(yī)學(xué)教育創(chuàng)新發(fā)展作出了全面部署，指明醫(yī)學(xué)教育關(guān)系教育和衛(wèi)生健康事業(yè)，要擺在優(yōu)先發(fā)展的地位[1]。同時(shí)這也是對(duì)醫(yī)學(xué)教育工作者提出的新要求，醫(yī)學(xué)教育工作面臨新的挑戰(zhàn)。展望未來(lái)，我國(guó)已確立了到2035 年躋身創(chuàng)新型國(guó)家前列，到2050 年建成世界科技強(qiáng)國(guó)的宏偉目標(biāo)[2]。醫(yī)學(xué)作為和人民生命健康密切相關(guān)的行業(yè)，更要注重創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是理論聯(lián)系實(shí)踐的重要環(huán)節(jié)，一方面可讓學(xué)生更好地掌握醫(yī)學(xué)科學(xué)理論知識(shí)，理解重點(diǎn)、難點(diǎn)；另一方面通過(guò)科學(xué)實(shí)驗(yàn)鍛煉學(xué)生的實(shí)際操作能力，從實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)是醫(yī)學(xué)生必須掌握的實(shí)驗(yàn)技能，也是未來(lái)進(jìn)行醫(yī)學(xué)科學(xué)研究過(guò)程中必然會(huì)用到的實(shí)驗(yàn)技術(shù)。本文以細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例，探索醫(yī)學(xué)生科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)的過(guò)程及心得體會(huì)。

1 當(dāng)前細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)現(xiàn)狀

細(xì)胞生物學(xué)是研究細(xì)胞基本生命活動(dòng)的科學(xué)，是當(dāng)代醫(yī)學(xué)科學(xué)體系的重要組成部分，也是醫(yī)學(xué)生重要的基本課程之一[3]，細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)是細(xì)胞生物學(xué)課程的重要組成部分，屬于實(shí)踐教學(xué)。細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程既可以培養(yǎng)學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)技能并增強(qiáng)其動(dòng)手能力，又可培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，有利于醫(yī)學(xué)生科研創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，但是目前細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程還有很多不足之處。

1.1 教師講解過(guò)多，教學(xué)內(nèi)容固化，知識(shí)無(wú)法融會(huì)貫通，影響學(xué)生創(chuàng)新思維的發(fā)展

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)是“填鴨式”講授方式，教師是唯一的課堂中心，忽略學(xué)生的主體地位[4]。教師按照實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)的順序講解，然后由學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。實(shí)驗(yàn)課作為基礎(chǔ)理論課的附屬而存在，根據(jù)理論課的內(nèi)容設(shè)計(jì)各個(gè)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生只能根據(jù)每個(gè)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容去了解單一的實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)方法。所學(xué)的知識(shí)是分散的，學(xué)生只能按照教材的實(shí)驗(yàn)步驟去重復(fù)，不明白為什么要這樣做，導(dǎo)致學(xué)生興趣不高，更不了解實(shí)驗(yàn)本身就是個(gè)探索過(guò)程的真正意義。而且所學(xué)的實(shí)驗(yàn)往往都是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，教師提前設(shè)置好條件，學(xué)生只需要完全重復(fù)就可以，并不了解這個(gè)實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵步驟，更不了解這些關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)步驟應(yīng)該如何去探索才能得到理想的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，不能很好地激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。

1.2 考核方式單一，不能很好反映學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解和掌握程度，學(xué)生積極性差

傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課的考核內(nèi)容主要由實(shí)驗(yàn)報(bào)告和考勤成績(jī)組成，這其中實(shí)驗(yàn)報(bào)告是主要組成部分。但是由于學(xué)生的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相同，實(shí)驗(yàn)步驟一致，所以學(xué)生寫(xiě)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告大都抄襲教材，導(dǎo)致內(nèi)容不好區(qū)分高下，教師也無(wú)法判斷學(xué)生的掌握程度。同時(shí)學(xué)生的創(chuàng)新思維也沒(méi)有得到很好的激發(fā)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要存在的問(wèn)題就是學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的問(wèn)題缺少解決的能力，對(duì)于得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果也不能深刻地理解分析。而這些能力往往又是未來(lái)進(jìn)行科學(xué)研究工作最需要的。因此教師需要改變教學(xué)方法，提高學(xué)生的興趣和積極性，使學(xué)生由被動(dòng)學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)，再將自己的研究和教學(xué)相結(jié)合，進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。

2 通過(guò)改變實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)來(lái)引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考，提升創(chuàng)新思維

2.1 將多個(gè)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)成綜合實(shí)驗(yàn)進(jìn)行教學(xué)

傳統(tǒng)的細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，實(shí)驗(yàn)都是獨(dú)立的，比如細(xì)胞復(fù)蘇、細(xì)胞傳代、細(xì)胞轉(zhuǎn)染等。學(xué)生不了解每個(gè)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程和科研課題中起到怎樣的作用。因此，教師應(yīng)把各個(gè)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)串聯(lián)起來(lái)，設(shè)計(jì)成綜合性實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程能有整體的了解，比如脂多糖對(duì)小膠質(zhì)細(xì)胞的毒性實(shí)驗(yàn)，這是我們根據(jù)自己的課題內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)的。此實(shí)驗(yàn)包含細(xì)胞復(fù)蘇、細(xì)胞傳代、細(xì)胞計(jì)數(shù)、藥物梯度濃度作用細(xì)胞和細(xì)胞死亡率檢測(cè)多個(gè)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在連續(xù)的實(shí)驗(yàn)課進(jìn)行整個(gè)綜合實(shí)驗(yàn)。我們?cè)趯?shí)驗(yàn)課前20 天將基本的實(shí)驗(yàn)方案通過(guò)微信群分享給學(xué)生，然后在教師的引導(dǎo)下，將學(xué)生分為5 個(gè)人一組去查閱相關(guān)文獻(xiàn)，設(shè)計(jì)每個(gè)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)，小組成員間討論并確定具體的實(shí)驗(yàn)步驟及每一步的注意事項(xiàng)。教師通過(guò)微信群分享微視頻，讓學(xué)生提前了解細(xì)胞復(fù)蘇傳代的基本方法，掌握利用血球技術(shù)板對(duì)細(xì)胞進(jìn)行計(jì)數(shù)的基本方法及CCK8 實(shí)驗(yàn)的基本原理。

開(kāi)課前5 天，要引導(dǎo)學(xué)生去準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)要用的具體實(shí)驗(yàn)耗材，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)確定脂多糖作用的最佳作用時(shí)間和濃度，以及CCK8 顯色劑的最佳作用時(shí)間。具體實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師要讓學(xué)生了解到每個(gè)單獨(dú)實(shí)驗(yàn)之間的必然聯(lián)系，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到如果細(xì)胞復(fù)蘇不好，就無(wú)法傳代，傳代污染了，就無(wú)法進(jìn)行后邊的細(xì)胞計(jì)數(shù)。細(xì)胞計(jì)數(shù)出現(xiàn)偏差會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞鋪板不勻，進(jìn)而影響后邊的毒性實(shí)驗(yàn)，而藥物的摸索又包括不同的濃度和作用時(shí)間，即便到最后的上機(jī)檢測(cè)，顯色劑加入1 小時(shí)和3 小時(shí)所得到的數(shù)值也是不一樣的。

總之，綜合實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生對(duì)每個(gè)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的作用有更好的認(rèn)識(shí)，理解實(shí)驗(yàn)不是獨(dú)立存在的，是連續(xù)的，每一步都很重要。教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生明白即便這個(gè)綜合實(shí)驗(yàn)也不過(guò)是一個(gè)課題中小小的一部分而已，做科研應(yīng)時(shí)刻注意每一個(gè)細(xì)節(jié)和錯(cuò)誤都有可能導(dǎo)致整個(gè)實(shí)驗(yàn)的失敗。所以科研要有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S，每一步都應(yīng)該深入思考后再繼續(xù)進(jìn)行，這也是培養(yǎng)創(chuàng)新思維必不可少的步驟。

2.2 增加自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生的能動(dòng)性和積極性

在前期進(jìn)行了脂多糖對(duì)小膠質(zhì)細(xì)胞的毒性實(shí)驗(yàn)后，我們鼓勵(lì)學(xué)生自主設(shè)計(jì)雨蛙素對(duì)胰腺腺泡的毒性實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生根據(jù)前期實(shí)驗(yàn)課的基礎(chǔ)自己查閱文獻(xiàn)，寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟、注意事項(xiàng)，并根據(jù)文獻(xiàn)找到雨蛙素的溶解方法，去設(shè)計(jì)雨蛙素的作用濃度梯度和作用時(shí)間梯度。寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)方案，各組對(duì)關(guān)鍵步驟進(jìn)行討論，教師把關(guān)，學(xué)生自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，教師則負(fù)責(zé)監(jiān)督，及時(shí)提醒學(xué)生關(guān)鍵步驟。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，教師對(duì)各組的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，最終對(duì)每組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。

學(xué)生通過(guò)脂多糖對(duì)小膠質(zhì)細(xì)胞毒性的綜合實(shí)驗(yàn)練習(xí)，自主設(shè)計(jì)雨蛙素對(duì)胰腺腺泡的毒性實(shí)驗(yàn)，初步掌握了細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)的方法，對(duì)未來(lái)進(jìn)行科學(xué)研究打下良好的基礎(chǔ)。

3 改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程，啟發(fā)式教學(xué)尊重學(xué)生的主體地位

3.1 啟發(fā)式課前預(yù)習(xí)

啟發(fā)式教學(xué)通過(guò)激勵(lì)性學(xué)習(xí)策略、引導(dǎo)性方法提高學(xué)生的思維創(chuàng)新能力，已經(jīng)較多地應(yīng)用于教學(xué)中[5]。教師根據(jù)實(shí)驗(yàn)課設(shè)計(jì)微課，找出每個(gè)實(shí)驗(yàn)需要討論的內(nèi)容，包括實(shí)驗(yàn)原理、相關(guān)實(shí)驗(yàn)技術(shù)和實(shí)驗(yàn)最新進(jìn)展和詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)方案。將制作的微課和相關(guān)素材發(fā)到班級(jí)微信群，要求全體學(xué)生都要對(duì)題目做預(yù)習(xí)筆記，與此同時(shí)將班級(jí)學(xué)生進(jìn)行分組，讓學(xué)生分組進(jìn)行學(xué)習(xí)討論，每組都要對(duì)教師提出的所有題目進(jìn)行準(zhǔn)備。小組各成員之間互相協(xié)作討論，尋找答案，制作相關(guān)幻燈片。教師可以利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)工具，對(duì)學(xué)生進(jìn)行答疑，在線進(jìn)行師生互動(dòng)，提高實(shí)驗(yàn)課的成功率。同時(shí)為了解決實(shí)驗(yàn)中一些容易出錯(cuò)的細(xì)節(jié)問(wèn)題，教師自導(dǎo)自演，精心制作視頻，利用微信群上傳相關(guān)視頻，讓學(xué)生提前了解實(shí)驗(yàn)中易錯(cuò)的細(xì)節(jié)問(wèn)題。比如移液槍的使用，細(xì)胞超凈臺(tái)的無(wú)菌操作。我們讓學(xué)生提前進(jìn)行預(yù)習(xí)了解，移液槍需要吸液時(shí)壓到第一檔，放液時(shí)壓到第二檔，使用完畢后歸零，這些細(xì)節(jié)問(wèn)題學(xué)生通過(guò)多媒體視頻提前觀看會(huì)更容易理解掌握，同時(shí)也給實(shí)驗(yàn)教學(xué)留出更多的時(shí)間。

3.2 實(shí)驗(yàn)課中讓學(xué)生成為課堂的主人

課前學(xué)生進(jìn)行充分的預(yù)習(xí)后，教師繼續(xù)進(jìn)行啟發(fā)式教學(xué)，教師不再像之前一樣長(zhǎng)篇大論，事無(wú)巨細(xì)地去講解，而是挑選重點(diǎn)內(nèi)容去精講，把內(nèi)容講透。講解的同時(shí)進(jìn)行提問(wèn)，讓學(xué)生思考，提高學(xué)生的積極性和課堂參與度，同時(shí)根據(jù)分組，組長(zhǎng)進(jìn)行講解，講解過(guò)程中，其他組的學(xué)生進(jìn)行提問(wèn)，教師對(duì)于出現(xiàn)的問(wèn)題再進(jìn)行補(bǔ)充?？傊寣W(xué)生充分理解實(shí)驗(yàn)的理論、內(nèi)容和步驟。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，也要充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，學(xué)生通過(guò)前期準(zhǔn)備對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程已經(jīng)有了深入的了解，教師要放手讓學(xué)生自己去做，教師在旁邊仔細(xì)觀摩，實(shí)驗(yàn)中學(xué)生出現(xiàn)小的問(wèn)題不要提示，允許學(xué)生出錯(cuò)，學(xué)生出現(xiàn)錯(cuò)誤，暫時(shí)無(wú)法繼續(xù)下去時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立思考，通過(guò)引導(dǎo)使學(xué)生自己找到問(wèn)題所在，然后來(lái)找解決的辦法。學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并解決問(wèn)題，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，這也是培養(yǎng)創(chuàng)新思維一個(gè)必要的過(guò)程。教師巡視過(guò)程中發(fā)現(xiàn)有共性問(wèn)題時(shí)集中講解，比如在超凈臺(tái)中離心管蓋應(yīng)正置，不能倒扣，避免交叉污染。

實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，匯總?cè)嗟膶?shí)驗(yàn)成果進(jìn)行評(píng)比，請(qǐng)最優(yōu)者進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)講解，教師對(duì)不理想的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行解釋說(shuō)明。同時(shí)要求每個(gè)學(xué)生對(duì)自己的實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行反思、總結(jié)，找到實(shí)驗(yàn)過(guò)程中重要的步驟及注意事項(xiàng)，寫(xiě)出改進(jìn)的實(shí)驗(yàn)方法。

4 考核評(píng)價(jià)體系多元化，對(duì)學(xué)生進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)

改變以往只看實(shí)驗(yàn)報(bào)告和考勤率的評(píng)價(jià)方式，教師不再單純地以最終的實(shí)驗(yàn)結(jié)果作為唯一的衡量標(biāo)準(zhǔn)。關(guān)注學(xué)生在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的綜合表現(xiàn)，課前預(yù)習(xí)筆記，小組成員間的協(xié)作能力，實(shí)驗(yàn)講解過(guò)程中關(guān)鍵步驟的把控，實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題解決問(wèn)題的能力，最終實(shí)驗(yàn)結(jié)果的總結(jié)思考和實(shí)驗(yàn)方案的改善。教師要客觀綜合評(píng)價(jià)每位學(xué)生的表現(xiàn)，給每一步制訂分值比。我們的制訂標(biāo)準(zhǔn)是課前預(yù)習(xí)15%，實(shí)驗(yàn)講解15%，實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程40%，實(shí)驗(yàn)總結(jié)15%，實(shí)驗(yàn)改進(jìn)方案15%。這樣的綜合評(píng)價(jià)使學(xué)生每一步都能認(rèn)真對(duì)待，也能更好地激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。

5 結(jié)語(yǔ)

在細(xì)胞生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，通過(guò)改變實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程和進(jìn)行多元化的評(píng)價(jià)，使學(xué)生真正成為課堂的主人，很大程度上提高了學(xué)生的積極性，鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手能力，使學(xué)生對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)和科學(xué)研究有了更深入的認(rèn)識(shí)，有助于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。