杨 娟,胡晓岩,倪 磊,王爱英,宋土生,于 林,黄 辰

(西安交通大学医学院遗传与分子生物学系/环境与疾病相关教育部重点实验室,陕西西安 710061)

医学研究生细胞生物学课程改革实践与探讨

杨 娟,胡晓岩,倪 磊,王爱英,宋土生,于 林,黄 辰

(西安交通大学医学院遗传与分子生物学系/环境与疾病相关教育部重点实验室,陕西西安 710061)

细胞生物学是一门实践性很强的学科,在医学研究领域的应用非常广泛。因此,对医学研究生一年级学生的细胞生物学课程进行了改革。改革后的课程体系主要包括细胞生物学基础理论以及基本实验技能的掌握、前沿科学相关细胞生物学知识的跟踪以及相关高级技术的熟悉、通过未来课题设计培养学生系统科研思维能力等方面。通过课程改革加深了基础知识的掌握,了解了学科前沿动态,提高了学生的实验技能,培养了学生科研的自主能动性,激活了学生的科研思维和研究兴趣,提高了学生学习的积极性,有利于学生科研创新性的培养,为研究生进入课题研究奠定了坚实的基础。

细胞生物学;课程改革;研究生

医学是一门非常复杂的学科,目前临床上仍有许多医学难题需要攻克和解决,这些问题的解决依赖于基础和临床的科研工作。细胞生物学是一门实践性非常强的学科,并且在医学研究领域中的应用非常广泛[1]。医学院校研究生在课题研究阶段普遍要用到细胞生物学技术,因此对研究生开展细胞生物学课程是非常必要的[2]。经过近年来对研究生课程改革的探索,建立了一套行之有效的细胞生物学课程改革体系,从教学的主导思想、教学内容、教学方式等方面作了一系列的改革,通过初步实践表明达到了预期的能力培养目的。本文将对我校医学研究生细胞生物学的课程改革进行探讨。

1 医学研究生细胞生物学课改的必要性的探讨

研究生的数量增大以及生源质量欠佳。随着研究生扩招的不断进行,我国已经成为一个研究生大国[3]。目前,研究生已经成为西安交通大学医学院最庞大的群体,也是科研工作的主力军,但研究生的生源质量令人堪忧。由于西安交通大学医学院本科生数量特别少,所以本校生源的研究生比较稀缺。大部分的研究生来自二三本院校,这些院校由于自身教学条件的限制在学生能力培养上本身就有许多不足之处,造成很多研究生在科研方面基础特别薄弱,动手能力较差。

传统的研究生教学模式已经不能满足现今研究生培养的要求。传统的研究生教学主要分为两种:一是以专业基础知识为主的理论教学,这种教学模式固然加深了基础知识的理解和掌握,但是知识体系较陈旧,缺乏对学科前沿的跟踪了解,不能调动学生的学习积极性;二是专题式跟综该领域前沿发展动态,这种形式固然能激发学生的学习兴趣,但因缺乏相关实验课程对本领域前沿实验技术的了解和掌握,从而使得理论知识比较空洞,与实践脱节。

由于细胞生物学在医学领域具有非常重要的地位,且细胞生物学技术是很多医学研究课题必不可少的研究手段,为了弥补研究生生源的良莠不齐以及传统教学方法的缺陷,在研究生进入课题研究之前,有必要让学生高效率的全面而又重点掌握细胞生物学知识,并对其细胞生物学实验技能进行普及和提高。西安交通大学医学院制定了一套医学研究生细胞生物学课改方案并且已经成功试行。

2 研究生细胞生物学课程体系的改革内容

细胞生物学基础理论以及基本实验技能的掌握。这部分是以理论课程以及实验课程各占一半的形式进行。课程的内容也摒弃了过去依赖教材的做法,而是以最新的生物医学领域的热点和前沿问题中相关细胞生物学知识为主,进行一些专题式的对生物医学前沿动态的介绍与讨论。同时每个专题都有其相应的医学细胞生物学技术,学生在理论课的基础上了解了该细胞生物学技术的用途之后,在实验课上每个学生亲自操作,掌握该技术和方法。实行实验课程与理论课程同时进行,配合专题。

改革后实验课程的安排遵循“研究实用”的原则。摒弃了传统的医学细胞生物学实验的一个或几个代表实验,而是进行系统的实验训练,培养研究生的实验能力。医学研究生在课题初始阶段,往往都要用到细胞培养、免疫组化、原位杂交等细胞生物学技术。因此细胞生物学实验分为两大专题:第一专题是细胞培养和细胞活性测定,安排了细胞的原代培养和传代培养、细胞计数及活细胞测定、细胞种植、药物处理及MTT实验;第二大专题是热处理对 HeLa细胞凋亡和 HSP70表达的影响,安排了 HeLa细胞培养和热处理,免疫组化染色检测 HSP70阳性细胞,细胞凋亡检测——DNA Lander。整个实验课程中教师只是起着引导作用,学生才是主体,充分调动了学生的能动性和积极性。通过实验锻炼培养学生科研的自主性和创造力。

前沿科学相关细胞生物学知识的跟踪以及相关高级技术的熟悉。除了基础部分设置的理论课程之外,还专门为研究生开设了生物医学前沿科学相关细胞生物学知识的课程。通过跟踪前沿、让学生了解学科前沿动态以及对相关知识的探讨。通过理论课程的了解和学习,对前沿知识体系中的关键技术进行概念上的理解和掌握。还同步开设了生物医学高级前沿实验技术的实验培训,通过实验培训,使学生了解和熟悉目前最新的技术体系以及能够解决的研究问题。如通过激光捕获显微切割技术的培训,学生可以掌握该技术在组织内靶细胞的捕获方面的优势。再如通过液体芯片——生物质谱技术的培训,学生能够了解这种技术可以方便快捷的找出疾病组细胞内差异蛋白的表达情况,从而找出疾病特有生物标志物,进而用于疾病诊断。

通过未来课题设计培养学生系统科研思维能力。研究生通过基础理论部分的学习和实验技术的掌握,前沿科学相关细胞生物学知识的了解以及前沿技术的熟悉之后,研究生已经具备了相关的实验基础以及科研的自主能动性,可以根据自身所感兴趣的知识点结合前沿相关技术设计研究课题。通过课题设计的训练,使得研究生学会查阅文献、总结该领域的研究现状、找出存在的问题、明确自己的研究目标、详细阐述研究内容、在设计研究方案和技术路线并且对其进行可行性分析,最主要是要体现出研究的创新性,通过这一系列的训练,加上学生自己动手能力的培训,最终目标要使学生养成系统的科研思维能力。

3 建立完善的成绩评定体系

建立完善的成绩评定体系是保证实验教学的关键[4]。细胞生物学课程成绩的考核是以理论课占40%,实验课程占 60%计算。实验课程的分数来自于每次实验课程考核的累计平均,其中实验课程考核内容包括实验准备情况 (10分),实验操作 (40分),实验记录 (20分),实验结果 (10分)和讨论 (20分)。此外,每次实验课对学生的实验技能都要给予评价 (优,良,中,差)。实验的准备情况通过实验前教师检查每位学生对本次实验预习的程度来打分;实验操作主要是要求学生严格规范操作,养成良好的科研实验习惯;实验的同步记录也是教师考核学生的一个方面,目的就是要学生养成边做实验边记录的良好习惯。除了派发给学生专用的实验报告本之外,还特意派发了实验记录本。实验结果和讨论部分主要是锻炼学生如何分析实验结果,充分将理论和实验联系起来。通过课程训练,使学生了解科研的大胆设想、小心求证以及求实的精神。对于实验失败的学生,先让学生自己找出失败的原因,然后进行小组讨论,最后教师主持在全班进行分析讨论,让学生吸取教训,积累经验,领悟实验过程必须是小心谨慎、步步认真,每一步的一个细小的失误或者操作不当都会导致最终的实验结果发生误差。通过这样的考核方式,学生在实验课上的积极性大大增强,锻炼了他们的动手能力,培养了科研的自主能动性,使得他们能够顺利进入研究生的课题研究阶段。

4 研究生实验研究平台的建设

为了实现系统全面培养研究生的实验动手能力,西安交通大学医学院斥资建立了研究生实验教学中心,包括 4个细胞培养室,内置近 20余台无菌操作台,可同时供 70个学生进行实验操作。购置多台细胞培养箱,配备了最新的流式细胞测试仪、酶标仪、冷冻超速离心机。对于医学细胞生物学实验体系,从最基础的细胞培养、细胞增殖到免疫组化等实验,改革传统的实验内容多为简单的验证性实验,设计一系列综合性的研究型的实验,让学生通过这个平台,充分利用实验仪器设备,开发学生思维,激发他们探索未知领域的精神,培养他们的科研兴趣。而且,本平台的设立不仅仅是为了供学生上课之用,也鼓励学生在课余时间研究课题使用,如果学生通过某次实验,或者其他什么途径获得了启发,想通过实验研究验证自己的设想或推断,对于此种情况,我们不仅会鼓励学生大胆尝试,还会在一定程度上给予辅助,学生在自己实验过程中遇到问题可以寻求实验中心的专门辅导教师的帮助,使他们在实验过程中避免由于实验技术不成熟导致的实验中断或者失败。

5 研究生创新基金项目的设立

除了在平台上给予研究生实验的方便,西安交通大学医学院为此还专门设立了研究生创新基金项目。一年级的研究生通过第一学期该门课程的训练之后,如果自己对某个研究课题比较感兴趣,鼓励研究生撰写项目申请书,组织校内的专家对项目申请书进行审核,并且组织公开答辩,对于答辩通过的项目申请人,就可以获得研究生创新基金的经费支持。项目申请人可以依靠此项目支持,依托研究生实验平台的仪器设备开展自己的课题研究。研究生创新基金项目的设立极大的调动了研究生科研的积极性。

研究生培养问题是目前高校教育面临的棘手问题,对于突然急剧增加的研究生群体,西安交通大学医学院对一年级医学研究生实行了一系列的教学改革措施。而细胞生物学这门学科的改革重在培养医学研究生的实验技能,在学生掌握实验技能的条件下,激发研究生的创新潜能,使得学生具备自主科研的能动性,为其顺利开展研究生的课题研究奠定基础。研究生的教学改革不仅需要硬件设施到位,同时也需要指导教师不断充实自己,在这个飞速发展的时代,教育工作者更要站在学科发展的前沿,随时掌握该学科前沿动态,给学生注入新鲜的血液,让研究生这支科研主力军更具活力。

[1]屈长青,刘生杰,陆 娟,等.细胞生物学教学中学生创新能力的培养[J].生物学杂志,2008,25(6):72-73.

[2]何 立.医学院校细胞生物学教学改革的探讨[J].医学教育探索,2006,5(1):54-56.

[3]展玉涛.医学研究生科研能力的培养 [J].经验介绍,2008,22(5):1-2.

G643.0

A

1006-2769(2011)02-0279-03

2011-01-06

杨 娟 (1981-),女 (汉族),讲师,主要从事分子细胞生物学教学。