創新性人才培養的基礎醫學實驗教學改革

楊雯樂， 謝俊秋， 龍 瑤， 苗小康， 盧研宇， 高飛云

（蘭州大學基礎醫學院，蘭州 730000）

0 引言

基礎醫學是醫學發展的基石，現代醫學的重要分支，是推進臨床診療，改進預防手段，實現醫學創新發展的原動力。在新時代大健康背景下，基礎醫學創新性專業人才在全民健康保障體系中舉足輕重，是建設“健康中國”的重要保障［1］。高校基礎醫學實驗教學是激發學生創新意識，拓展創新思維，增長創新能力的重要手段，是培養醫學創新人才的主要路徑［1-2］。而傳統的基礎醫學實驗教學多以固化的教學環境，陳舊的教學內容，一成不變的教學模式而開展，學生的自主參與度不夠，主觀能動性和積極探究性都不強，不利于醫學創新性人才的培養［1-2］。鑒于此，我校基礎醫學實驗教學中心以重構實驗教學體系，優化整合教學資源，加強教師隊伍建設，完善多元化評價制度為突破口，改革實驗教學模式，開展“多學科交叉進階式”的實驗教學。

1 實驗教學模式的改革

“多學科交叉進階式”實驗教學遵循大學生的認知規律和教育規律，運用系統科學的方法，結合基礎醫學專業特點，以學生為主體，教師為引導，依托開放創新實驗共享平臺，通過交叉進階式實驗教學體系，激發學生的創新欲望，培養創新思維與創新研究能力。

1.1 更新理念，重構實驗教學體系

圍繞健康全過程、生命全周期的醫學新目標［3］，應更新理念，將實驗教學從傳統的理論課程的輔助轉變為培養學生鉆研、探索和創新的平臺，在理解抽象理論知識，掌握實驗操作技能的同時，引導學生主動探索，建立創新思維，培養創新研究能力。我校基礎醫學院圍繞專業培養目標，優化和整合基礎醫學二級學科，依托線上實驗室、本科實驗教學平臺、新醫科創新實驗共享平臺，系統地構建了“多學科交叉進階式”實驗教學體系（見圖1），包括基礎驗證實驗、系統整合實驗和開放創新實驗，為學生提供個性化、系統化、階梯化的實驗指導，培養具有創新精神和實踐能力的高素質醫學專業人才。

圖1 基礎醫學“多學科交叉進階式”實驗教學體系

基礎驗證實驗面向低年級學生，多為通識課程、安全教育、基礎操作實驗及經典驗證實驗。學生通過實驗課程獲得認知體驗，了解儀器設備的使用方法，理解實驗的基本原理，掌握相應理論知識和實驗操作技能。基礎驗證實驗的教學充分利用現代化信息技術手段，進行線上線下混合式教學［4-5］。教師借助學習通、網絡交流平臺、超星網絡教學平臺等，利用豐富的教學音頻、視頻等資源，打破授課時間、空間、師資等限制，拓寬學生追求知識、自主學習的空間與渠道［5］，提高教育教學效率與質量。對于一些受限于實驗對象、實驗材料、儀器設備或存在潛在危害的實驗內容，通過虛擬仿真實驗來拓展教學的深度與廣度，是實驗教學的有益補充和創新［6-7］（見圖2）。

圖2 蘭州大學基礎醫學虛擬仿真實驗

系統整合實驗面向二三年級的學生，以問題為導向，利用多學科的知識與技能，形成相互交叉關聯的跨學科綜合實驗，培養學生的綜合思維方式及解決問題的能力。我院自2019年起，以醫學生的崗位勝任力為指導，大力推進實驗教學改革，打破原有基于學科的教學模式，開展基于器官系統的教學。開設的“感染與免疫實驗”“分子醫學實驗”“醫學形態學實驗”“醫學機能學實驗”系列綜合實驗（見圖3），輻射多學科多專業，使學生深入了解人體正常與疾病狀態下分子水平、細胞水平、組織水平、器官系統水平的變化特征，培養學生融會貫通，分析解決問題的綜合能力。整合實驗的教學多采用案例驅動法［8］、PBL教學法［9-10］等，調動學生的探知欲，并運用綜合的方法與手段來分析現象，解決問題，同時融入人文情懷、職業素養等情感教育［11-12］，從而達到綜合素質的提升。

圖3 基礎醫學系統整合課程

開放創新實驗是通往創新的探索之路，面向有自主研究能力，有深度學習需求的高年級學生，由課內實驗過渡到“新醫科本科交叉創新訓練計劃”項目、國家級、校級大學生創新創業訓練項目、創新大賽等，在實踐中激發學生的創新意識、培養創新思維與創新研究能力。我院在開放創新實驗教學的實施中，增加開放創新實驗比重，并配備“一對一”本科生導師［13］，給予學生思想引導、學業指導、科研指導及心理疏導（見圖4）。本科生導師制遴選學術能力強、經驗豐富的副高以上教師擔任本科生導師，通過雙向選擇上崗，因材施教，實現精準化個性化的指導，培養本科生創新意識、科學素養和創新研究能力。

圖4 “一對一”本科生導師制模式

1.2 優化資源，構建開放創新平臺

大型儀器設備共享平臺的建設是貫徹國家共享發展理念，促進創新型人才培養的必然需求，不僅促進學科交叉，還可提高資源利用率，節約辦學成本，為高校的教學與科研活動提供有力的保障［14］。我院積極貫徹國家和地方發展戰略，結合自身特點于2019年啟動籌建了新醫科基礎醫學本科創新實驗共享平臺。平臺在購置新設備的同時，優化整合各本科創新實驗教學設備以及學院其他的可共享設備，目前已建成分子生物學實驗平臺、形態學制片與成像平臺、組織與細胞培養平臺、動物手術和電生理實驗平臺、大小鼠行為學實驗平臺，共計100 余臺件。該平臺不僅解決了儀器設備閑置浪費、利用率低、重復購置等問題，還能滿足學生的開放創新實驗教學，并通過“新醫科本科交叉創新訓練計劃”項目、國家級、校級大學生創新創業計劃，全國大學生基礎醫學創新研究暨實驗設計論壇等大賽，豐富開放創新實驗的深度與廣度，在更大范圍內實現資源共享。

為提高新醫科基礎醫學本科創新實驗共享平臺的開放程度和信息化管理，平臺所有設備均通過學校大型儀器共享管理平臺面向全校共享開放。儀器設備的介紹、培訓資料、平臺的通知公告等相關信息，都可在網站查閱和共享，管理人員對其進行動態維護更新（見圖5）。學生辦理相關儀器設備使用備案手續，并經培訓掌握使用方法后，即可通過網上預約系統來預約儀器。平臺安裝門禁系統和遠程監控，實時記錄人員進出情況和儀器使用情況，實現時間和空間開放的智能化管理，確保平臺的正常運行及突發事件的及時處理。

圖5 新醫科基礎醫學本科創新實驗共享平臺

1.3 加強培訓，提升教師隊伍建設

“多學科交叉進階式”實驗教學不僅是多學科的交叉與滲透，更是創新前沿的引導，因此對教師的整體素質與能力有了更高的要求［15］。為了引領教師更新教育理念，促進教育教學改革，提升教學科研水平、信息技術素養及教學質量，我院組織開展系列培訓活動。

（1）整合課程專題研討會，圍繞“學生中心、結果導向、持續改進”的理念，以崗位勝任力導向，總結教學經驗，創新教學模式，探索一流課程、整合課程的內涵建設與醫學教育的創新發展。

（2）教師教學技能交流會和青年教師講課比賽，充分發揮優秀教師的輻射與示范作用，促進相互交流學習，搭建“博采眾長、助力成長”的交流學習平臺。同時以賽促教，引導教師關注最新的教育理念，培養責任意識，創新意識和學習意識，認真研討教學規律和教學方法，提升其教學能力和專業素養，建設符合新時達要求的教師隊伍，全面提高教學質量。

（3）課程思政教育教學研討會，秉承立德樹人的育人理念，全面推進高校課程思政建設，提升教師的思政教育意識與能力。研討會通過分析課程思政建設中的重點、難點以及存在的問題，幫助教師結合基礎醫學專業特點科學設計課程思政教學體系。通過不同課程案例庫和教學指南建設過程和經驗介紹，進一步提升教師的思政元素梳理和應用能力。

同時多次邀請教學名師及專家做專題講座，圍繞知識建構、能力發展、教法學法等進行深入研討，促進教師科學客觀的認識教學規律、總結教學經驗，改進教學方法，全面提高教育教學水平。

1.4 多元化評價，提高實驗教學效果

“多學科交叉進階式”實驗教學體系注重實踐環節，目的是讓學生鞏固理論知識和實驗技能的同時，激發創新意識，形成創新思維，提升創新研究能力。因此，實驗教學的評價要規避傳統教學中以實驗報告和數據為主的考核模式，注重過程性評價［1，16］，通過任務點學習、課程互動、隨堂測試、提問討論、出勤率、操作技能、實驗報告、分析解決問題能力、創新思維與創新能力、團隊協作情況等來評價學生的知識、技能、思維、素養等綜合素質。

實驗教學效果的評價不僅包含對學生的評價，也需要對教師的教學效果進行評議。我院實驗課程執行學生和教師多方評價制度。學生和教師對實驗課程的教學設計、教學手段、教學過程、教學效果等方面均可進行網絡評議及打分，進而促進代課教師及時了解學生需求、調整教學方式、改進教學過程，進一步提升實驗教學效果，促進學生成長。

2 實驗教學的改革成效

“多學科交叉進階式”實驗教學，遵循循序漸進、啟發引導的原則，貫穿于實驗教學的各個環節和各個部分，在學生能力的培養、教師隊伍的提升、教學中心的持續性發展等方面都具有不可比擬的優勢。

2.1 推進中心建設

我院自實施“多學科交叉進階式”實驗教學后，教學質量提升，教學中心在課程建設、團隊建設、申報教改項目、教學成果等方面都取得了系列成績，推進中心可持續發展。如整合實驗“機能學實驗”和“醫學形態學實驗”獲甘肅省一流課程；獲批省級教學團隊培育項目2 項，校級教學團隊2 項，申報教材建設項目1項，教學成果培育項目1 項，實驗技術創新項目1 項；獲校級教學成果獎一等獎1 項，校級教學成果獎二等獎2 項。

2.2 促進人才培養

“多學科交叉進階式”實驗教學立足基礎驗證實驗，培養學生對基礎醫學的學習興趣及理論操作技能的掌握，通過系統整合實驗，梳理出局部與系統、正常與疾病的關聯，培養學生融會貫通解決問題的能力，依托開放創新實驗，激發學生的創新意識、思維與創新研究能力。以2021年為例，指導本科生開展“新醫科本科交叉創新訓練計劃”項目17 項，校級大學生創新創業訓練項目6 項，國家級大學生創新創業訓練項目7項。我院學生在2022年的全國大學生基礎醫學創新研究暨實驗設計論壇蘭州大學校賽中獲得二等獎，推薦參加國家級比賽全國大學生基礎醫學創新研究暨實驗設計論壇西部賽區分區賽。

在“多學科交叉進階式”實驗教學改革中，實現教學相長，教師自身素質與能力得到提升。教學中心教師積極參與各類教學研討會與教學大賽，在第六屆全國機能實驗教學研討會中，獲實驗技能大賽“家兔組”二等獎及“大鼠組”三等獎各1項，第十屆全國形態學實驗教學標本切片評比大賽中獲一等獎1項，第六屆醫學形態學實驗教學及實驗技術工作者優秀論文評比大賽中獲二等獎和三等獎各1項，第二屆高等院校醫學綜合實驗教學設計評比大賽中獲“實踐組”二等獎和三等獎各1項，“設計組”優秀獎1 項，2022年度甘肅省高校教師教學創新大賽中獲“副高組”一等獎1項，蘭州大學教師教學創新大賽中獲二等獎1 項。主持或參與多項國家級、省部級、校級教學科研項目，在重要國際刊物及國內核心期刊發表多篇教學科研論文。

3 實驗教學改革的思考

“多學科交叉進階式”實驗教學，更新教學內容，優化課程體系，豐富教學手段，依托共享平臺，將知識傳授、技能訓練和創新研究能力培養有機結合，以學生為中心，教師為主導，實現教育目標的轉變，促進學生全面發展。然而在教學改革中仍面臨著很多問題。譬如，開放創新實驗常常需要學生及教師投入大量的時間和精力，教學成本較高，實驗室的開放及運行難管理等。因此，指導學生合理安排時間，給教師的工作量增加系數，并給予教學充足的經費保障，健全和完善實驗室運行管理制度，改進學生和教師的考核評價體系，都可有效地調動學生和教師的積極性，保障實驗室的有序開放與正常運行，從而促進教育教學可持續發展［17-18］。

4 結語

醫學院校肩負著培養高素質創新性醫學專業人才的重要使命。傳統的醫學實驗教學，以專業學科為中心，重理論，重操作，輕創新，嚴重束縛了創新人才的培養。我院的實驗教學改革，依托新醫科本科生創新實驗共享平臺，構建多學科交叉進階式的培養體系，強調理論操作技能的同時，加強創新研究能力的培養，采用多元化評價，開展全方位多維度的培養。后續我院將結合自身特色，不斷深化改革，探究方法，優化和完善培養體系，推進中心建設和人才培養的可持續發展。

·名人名言·

讀書有三到，謂心到，眼到，口到。心不在此，則眼不看仔細，心眼即不專一，卻只漫浪誦讀，決不能記，記不能久也。三到之中，心到最急。

——朱熹