基于科研素養培養的本科生《醫學生物學》實驗課程教學探索與實踐

毛穎基 梁猛 吳守偉

摘 要：醫學生物學實驗教學是對學生動手能力要求很高的課程，通過觀察實驗結果和標本，進一步加深對課堂中生物特征等理論知識的認識，使學生初步掌握各項實驗的基本原理和操作方法，提高學生發現并解決問題的能力。合理運用好醫學生物學實驗這門課程，可以使醫學本科生的科研素養得到很好培養，并為今后從事科學研究打下堅實的基礎。

關鍵詞：科研素養；醫學生物學；探索；實踐

中國分類號：R-4 文獻標識碼：A 文章編號：2095-9052（2020）06-0094-02

基金項目：安徽省教學研究一般基金資助項目“‘5+3’醫教協同背景下骨科實習生與住培學員帶教模式探索與研究”（2018jyxm0824）；基于專業評估背景下的生物技術專業核心課程建設研究--以《生物工程下游技術》為例（2018jyxm0787）；醫學院生物科學專業本科教學質量標準體系建設（2017jyxm1184）

什么是科研素養？科研素養是指科研工作從事者應具備的素養，包括科研意識、科研方法和科研精神。科研意識是指科研人員在日常生活所思所想中發現科研課題的潛在意識。科研方法是指科研人員在科研工作中所使用的方法和手段，包括選擇課題、搜集整理資料、社會調查、實驗研究、統計處理、總結科研成果、撰寫研究報告等具體方法和經驗。科研精神是指科研人員用于探索、刻苦鉆研、團隊合作、不斷創新等精神動力[1]。在創新驅動發展戰略的驅動下，科技發展必然被擺在更為重要的地位，科研探索能力不但應順應時代發展的需求，更能為大學生以后的學習和發展奠定扎實的能力基礎。本科生進行科學研究不是為了得出什么有價值的研究成果，而是要在從事科研工作的過程中，使學生形成科研的整體思維，培養學生發現問題的探索精神和解決科研過程中具體問題的思路，增強學生獲取知識和創新的能力[2]。

醫學生物學是學生進入大學以來的第一門課程，起到了在高中生物所學基礎上連接本科課程的作用，相當于整個大學生涯學習的緒論課。因為其實踐性較強的學科特殊性，實驗教學成為醫學生物學教育中最重要的部分。醫學生物學實驗教學是對學生動手能力要求很高的課程，實驗是醫學生物學的基礎，醫學生物學的大多數理論都是通過實驗得出來的。學生只有在重復實驗過程的時候可以更清晰地解釋清楚理論和現象，通過觀察實驗結果和標本，進一步加深對課堂中生物特征等理論知識的認識，使學生初步掌握各項實驗的基本原理和操作方法，提高學生發現并解決問題的能力[3]。在學生深刻理解理論知識的前提之下，通過實踐訓練來加深理論知識，為學生提供一個可以培養實踐操作能力的平臺。通過開設一些綜合性、探索性實驗，使學生在實驗觀察中獲得更多更直觀的感性認知，并將感性認知積累起來，升華為科學的理性認知，進一步激發學生主動探索生命奧秘的好奇心與求知欲，并為今后從事科學研究打下堅實的基礎。為了順應新時代發展浪潮下社會對科研探索型人才的需求，進一步提高蚌埠醫學院生命科學學院本科生的科研素養，向祖國輸出源源不斷的科研型人才，本文從多個方面對醫學生物學實驗教學進行了探索。

一、優化實驗教學內容

中國有句古話說“知之者不如好知者，好之者不如樂之者”，一個人如果對于某件事有興趣的話，不但會主動學習、探究，而且學習過程對于他來說也不再是一種負擔，而是享受。興趣對于學生自主學習來說至關重要，它一方面有助于提高學生創新性思維和理解能力，另一方面可有效提升學生的科研素養。以觀察光學顯微鏡下的細胞形態這一實驗為例，對于那些學習過高中生物學的理科學生來說再熟悉不過，可能會使他們誤以為醫學生物學實驗是一門機械重復操作的簡單課程，導致他們喪失實驗積極性。然而，這一傳統的簡單實驗對于那些文科生來說卻是非常陌生的，他們中學幾乎沒有接觸過任何實踐性實驗，對顯微鏡這類陌生器械充滿了好奇和興趣。中國古代教育家孔子提倡“因材施教”，如果不針對學生各自專業特點進行優化教學，有一定基礎的理科同學可能會認為課程單調乏味，對新的課程喪失學習興趣；而從未接觸過生物實驗的文科同學可能會認為課程教學節奏快，新知識內容繁多且復雜，產生畏難情緒，難以得到良好的學科啟蒙，嚴重影響學生今后的科研學習。

為了提高所有學生對于醫學生物實驗的積極性，本校醫學生物學實驗教師需要根據學生各自的專業特點對醫學生物實驗教學內容進行改革。觀察光學顯微鏡下的細胞形態實驗的目的主要是使學生能夠熟練運用光學顯微鏡。對于此類簡單的實驗，采取讓學有余力的學生自愿上臺向其他臺下同學講解，老師在旁補充的模式，教學過程中學生能主動參與到課堂里，調動學生的主觀能動性。學生在探索過程中既是學生也是老師，多角色互換更能讓學生發現自己對知識點理解的不足；課堂由老師講解變成學生講解老師補充，讓老師騰出更多精力，關注到在課堂上每一位學生，針對每位學生的弱點可以進行一對一指導，提高了課堂教學效率，避免傳統眉毛胡子一把抓造成學習效率低下的情況。這種教學模式不僅能夠培養學生的科研興趣和自信心，還能進一步提升學生的團隊合作意識[4]。

二、簡化實驗教學中的非關鍵步驟

一次完整的實驗課往往需要耗費近幾個小時的時間，部分實驗中的一些非關鍵步驟，不僅無法提升學生主動學習的情緒，對學生的幫助少之又少，甚至還會導致教室一片混亂，教師很難快速有效使學生重新安靜下來，整頓課堂紀律不僅浪費時間，而且學生中斷學習狀態后也會讓其很難再次全身心投入課堂中。因此在權衡利弊后，需要有的放矢地簡化教學過程中的非關鍵步驟，從而提高課堂秩序和學習效率。例如制作用于觀察細胞有絲分裂情況的標本時，選取的實驗材料為日常生活中的大蒜根尖。取材后每個人都會得到一根大蒜根尖，然后浸入水浴箱內的鹽酸中水解，計時結束后取出。如果簡化這一步驟，即將全部大蒜根尖讓一個學生同時放入鹽酸內，其余的人只要計時等待即可。這樣一來，操作時間不但縮短，課堂秩序也變得井井有條，避免了之前秩序不佳、容易出錯的狀態，課堂秩序和學習效率也得到了明顯的改善[5]。

三、加強實驗室對學生的開放

任何實驗并不是都能一次成功，得到自己想要的成果，對于失敗的實驗，需要總結經驗，吸取教訓，為下一次重新實驗做好充分準備。醫學生物學實驗教學中，學生在實驗失敗后，由于課堂時間有限，無法總結失敗的原因便進行下一次實驗，往往只能不了了之。長此以往，學生會逐漸喪失總結失敗經驗的意識，不利于今后的科學研究工作。有些學生在經過多次實驗后，可能會產生一些自己的新奇想法，這些科研的萌芽可能會因為資源的缺失而泯滅。因此向全校學生開放蚌埠醫學院生物醫學實驗中心，允許學生在不影響理論學習的情況下，進入實驗室做一些自己感興趣的小實驗，并安排老師進行監督、輔導，這樣不僅有利于實驗結果不理想的同學再次完成實驗、完成課程教學任務，還能為那些優秀的同學提供一個提高自我的舞臺。在興趣的驅動下，長時間沉浸在實驗室的環境，受到老師或者同學某一個行為的啟發，有時可以靈光一現地產生新想法，有時可以恍然頓悟地融會貫通書本的知識點，有時可以跟著高年級學生學習到更多的實驗操作知識甚至是實驗設計思路，開放實驗室可能會對學生產生意想不到的正面反饋效果。

四、帶著問題進入實驗課堂

傳統的醫學生物學實驗課程的教學目的主要是幫助學生驗證、理解、補充在課堂所學理論知識正確性的驗證性實驗項目。受到課時不足、考核壓力、教學計劃等眾多因素的影響，教師在實驗課開始之前將需要的材料、器械準備妥當，并供學生課上使用。實驗過程往往是先由教師以文字、圖片、視頻等方式向學生展示實驗各方面的注意事項和操作步驟，然后學生只需要按照教師所述來重現各項試驗步驟，得到預期的實驗結果。無論實驗原理理解與否，實驗結果好壞，做完即結束。在這種授課體系下，學生只關注對知識點的講解，對經典實驗的理解過于簡單。長期被動地接受知識使得學生自主學習能力不足，也會導致科研探究能力的缺失。長此以往，會使學生產生醫學生物學實驗課程是一門只需將實驗結果再現的課程的想法，并喪失對未知事物的好奇心。

以問題為基礎的學習是以存在于現實世界中問題為基礎的一種啟發式教育。在這種模式下，老師不再是課堂的中心點，僅起到引導性作用。為此本校試行將實驗課程中的一些概念設計成若干個問題并于下次課之前布置給大家，將學生隨機分組后讓其自學、討論，每組輪流選出一位學生圍繞自己分配到的任務以PPT形式為全班同學講解，其他同學若有不解之處直接在臺下進行提問，在課堂上直接進行答疑解惑，最后由任教老師對其所述內容進行歸納總結。這種創設探究學習場景的方式可以使每一位同學參與到課堂中，活躍課堂氣氛，激發學生對知識的渴望和學習的熱情，體會科研探究的魅力，進一步對醫學生物學產生興趣，讓學生在輕松活躍的課堂上獲得實驗知識[6]。

五、結語

從醫學實踐和科學研究的角度來看，在大學本科階段對學生進行科研素養的培養很有必要。經過多年探索與實踐，筆者深刻認識到在醫學教育的本科階段為其開設培養科研素養的課程意義重大，也是一項需要進一步完善的、非常急迫的工作。

參考文獻：

[1]于剛，等.淺談大類招生背景下本科生科研素質的培養途徑[J].教育教學論壇，2012（31）：30-32.

[2]黃一虹，等.五年制醫學生科研素質與創新能力的調研及培養對策[J].西北醫學教育，2007（6）：1066-1068.

[3]侯燕芝，等.醫科大學開放性學生創新實驗室建設[J].中國醫學裝備，2013，10（8）：82-84.

[4]張小莉，等.醫學生物學實驗教學中科學素養的培育[J].中醫藥管理雜志，2011，19（10）：943-945.

[5]王慶松，等.醫學生物學實驗教學改革的實踐與思索[J].基礎醫學教育，2018，20（8）：662-664.

[6] 胡建國，等.《醫學細胞生物學》教學方法實踐與探討[J].蚌埠醫學院學報，2011，36（7）：773-774.

（責任編輯：李凌峰）