以“医学免疫学”实验教学为切入点培养七年制学生科研思维科研实践能力的探索①

付海英 杨 巍 施雨露 王艳玲 李 一 (吉林大学白求恩医学院免疫学系,长春130021)

以“医学免疫学”实验教学为切入点培养七年制学生科研思维科研实践能力的探索①

付海英 杨 巍 施雨露②王艳玲②李 一 (吉林大学白求恩医学院免疫学系,长春130021)

医学七年制学生的教育具有独特的特点,七年制学生不仅要成为一名合格的医生,还要具备独立进行科研工作的能力。因此,在基础学科的学习过程中,培养学生科研思维、科研实践能力是基础医学各学科的必须工作。免疫学应用的广泛性、多学科的交叉性和进展的飞速性决定了以免疫学实验课为切入点来培养具有科研能力的高素质医学人才具有独特的优势。

自2003年本学系就开展了临床医学七年制培养新模式的探索:(1)改变了传统实验的孤立与不连续性,建立了免疫学系统实验新体系;(2)建立了以学生为主体的教学模式,通过学生自学、自讲、自评培养学生独立分析、解决问题的能力;(3)通过设计实验培养学生的创新能力。这些探索在教学中取得了良好的效果[1]。

为了能使“医学免疫学”实验教学更好地成为培养学生科研能力的切入点,本学系在原有教学模式的基础上又进行了新一轮实验教学改革的探索,着重培养学生科研思维、科研实践能力,为培养高素质医学人才奠定良好的基础。

1 科研思维与科研实践能力的培养

科研思维是科研人员在科学研究过程中科学地思考问题的方式。试想一个不具备科研思维的研究者如何能够科学地提出问题?如何能够科学地解决问题?由此可见,科研思维是科研工作的根本。对学生科研思维的培养是采用以学生为主体,完成整个科研过程:(1)文献查阅;(2)课题设计、实验路线设计;(3)实践操作、实验结果分析;(4)课题总结、论文书写。

对于没有任何科研经历的大三学生来说,要在短短的28学时的免疫学实验课完成上述任务无疑是很有挑战性的。为了在有限的时间内取得最大的教学效果,我们采取了如下措施:

1.1 提前布置,自主设计课题及实验路线 为了最大限度地利用时间,在实验课正式开课之前即布置课题设计、实验路线设计。由教师指定若干研究方向,学生在给定范围内自主选题。研究方向包括:免疫抑制动物模型的建立及其免疫功能检测,肿瘤动物模型的建立及其免疫功能检测,某药物对动物免疫功能的影响。在实验课开课之前,要求学生初步完成课题设计、实验路线设计。为了激发学生对科研的兴趣,又不至于使学生产生过度的压力,对课题设计、实验路线设计的要求是:没有要求!即学生可以在查阅相关文献的基础上充分发挥,不受任何限制!鼓励学生突破常规,大胆创新,不要怕犯错误。

“没有要求”的课题设计、实验路线设计能很好地激发学生对科研的兴趣。有了兴趣,学生就会积极主动地查阅文献,进行课题设计和实验路线设计。尽管学生初步的设计还显得简单、稚嫩,但是走出这简单的第一步其实是非常不简单的。试想很多学生是在考取硕士研究生之后才迈出这一步,如果他们能在本科学习过程中就有这样一个机会,或许在他们进入硕士阶段的科研之初就不会那么茫然,而是像见到了老朋友一样亲切。

1.2 课堂讨论并确定课题设计、实验路线设计 在第一次实验课上,由学生展示自己的课题设计、实验路线设计,教师及同学共同探讨其创新性、可行性,最后确定一套课题设计、实验路线设计,作为实验课实践操作的基础。

在课堂讨论具体课题设计、实验路线设计的过程中,学生能通过讨论、分析找出不足并完善自己的课题设计、实验路线设计。毕竟是学生第一次与“科研”而不是“实验”的第一次亲密接触,科研在学生的心目中还是一件很高深的事情。首先,要充分肯定学生的成果。然后引导学生在面对具体的课题方向时如何开展工作,即展开介绍科研的基本过程,同时介绍如何有效地查阅相关文献、如何科学地进行课题设计与实验路线设计、如何对实验结果进行科学合理地分析、如何进行课题总结与论文书写。当然,学生不可能在这一次课的教学里完全掌握上述所有内容。但是学生会对科研工作有一个全面的了解,从“仰望”到“俯视”,使学生不再感觉科研是那么遥不可及、高深莫测。

最后的课题设计、实验路线设计是结合我们原有的系统实验模式来确定。不同模型动物均给予抗原免疫,然后对模型动物的免疫功能进行检测(参见图1):(1)天然免疫应答功能:采用小鼠腹腔巨噬细胞吞噬鸡红细胞试验来检测吞噬细胞功能;(2)获得性免疫应答功能:采用淋巴细胞转化试验检测细胞免疫功能;采用双向免疫扩散试验及酶联免疫吸附试验检测体液免疫功能。

1.3 实践操作、实验结果分析 实践操作过程中,不仅注重学生基本实验技能的训练,更加注重实验结果的分析。因为每个实验都是系统实验中紧密相关的一环,因此,实验结果的分析,不单纯是单个实验的结果分析,而是把各个实验结果联系起来综合分析。

实践操作锻炼了学生的实践能力。在实践操作过程中,仔细讲解并严格要求学生规范操作。包括实验仪器设备的正确使用和实验步骤的规范操作。看似微不足道的事情,却关乎学生是否能养成良好的实验习惯及严谨的科研态度。另外,大力提倡学生自己记录实验笔记,而不是简单地摘录课件中的实验步骤。记录实验笔记是科研工作中非常重要但经常未被充分重视的一项。只有实验笔记记录得详实可靠,才能在出现问题时找出原因,才能在之后的科研工作中容易的获得所需的重要信息,避免不必要的重复工作。因此,从接触科研的第一步,就要让学生充分地认识到记录实验笔记的重要性。

在实验数据整理、分析的过程中更锻炼了科学的思维方式。如何整理、分析实验结果?根据已有的实验结果,是否需要重新修订实验路线?如何科学地修订实验路线?这些问题的提出为学生提供了更大的思考空间。根据课堂教学的具体情况,教师会引导学生思考上述问题,并最终提出具体的解决方案。使学生不仅知道“该做什么”,更要知道“怎样做”。

图1 课题与实验路线设计Fig.1 Design for research route

1.4 课题总结、论文书写 在全部实验操作结束之后,学生进行课题总结,在实验结果总体分析的基础上书写论文。在实践操作的过程中,教师会经常展示一些优秀期刊的文章,使学生首先了解什么是论文,进而掌握论文书写的基本要素,为最后的论文书写打好基础。论文书写使学生初步掌握了书写科研论文的基本要素。

2 综合素质的培养

学生学习的主观能动性是学习效果的决定性因素[2]。为了培养学生独立分析、解决问题的能力及自我展示与表达能力,进而增强科研实践能力,我们开展了以学生为中心,进行自学、自讲、自评活动。自学是在实验课开始前,将每个实验室的同学分成若干自讲组,分配自学、自讲内容-免疫学实验技术的原理及应用。自讲是选取与各次具体实验相关的实验技术内容作为该次实验课的内容,由同学对本组自学内容进行讲解。自评是由老师和其他各组同学通过提问和讨论给予评价及评分。

通过实验课中进行自学、自讲、自评,使学生的学习变被动为主动,激发了同学的学习热情与兴趣,受到了学生的一致好评。(1)通过自学活动,一方面培养了学生自学能力;并且在自学过程中,组内成员团结协作,包括讲解内容的理解、相关资料的查阅及课件的制作,培养了学生的合作精神;同时可以使同学在实验课开课前即了解免疫学常用的实验技术,为前述实验路线的设计奠定了良好的基础。(2)通过自讲锻炼了学生自我展示能力,以及独立分析、解决问题的能力。实践证明,绝大多数同学都能制作出活泼生动的课件配合内容的讲解。在讲解过程中可以发现,很多同学的讲解内容并不局限于教科书,而是查阅了很多资料,展示了很多前沿的技术。在授课过程中,“小老师们”不仅教态大方,而且讲解生动、形象。很多同学反映,通过这次新颖的“授课”,收获非常大,不仅了解了相关知识,更锻炼了查阅资料及自我展示能力,还有很重要的一点就是增强了自信心,同时也了解了教师授课的辛苦。(3)在自讲完成之后的自评过程中,首先由学生提出疑问,请“小老师”回答。在互相探讨的过程中,加深了知识的理解,也充分地活跃了课堂气氛。然后由老师进行总体点评并补充或者校正某些知识点,起到强化重点的作用。

3 结语

本次七年制学生“医学免疫学”实验教学改革的探索,通过以学生为主体完成整个科研过程,辅以学生自学、自讲、自评,培养学生的科研思维、科研实践能力,取得了良好的效果。其中也存在一些问题与不足,如:现有的教学条件还不能满足学生完全自主选题、自主设计实验的要求,也无法实现实践过程中随时对实验路线进行修正。在一定程度上,影响了学生的创新性思维和科学实践的机会。希望我们在以后的教学实践过程中能予以不断探索和解决。

1 常雅萍,于春雷,台桂香et al.建立全方位能力培养的免疫学实验教学模式[J].中国免疫学杂志,2005;21(2):159-160.

2 曾常茜.以学生发展为核心的医学免疫学教学改革[J].西北医学教育,2009;17(6):1193-1195.

[收稿2010-07-23]

(编辑 倪 鹏)

R392.9

A

1000-484X(2010)11-1039-03

10.3969/j.issn.1000-484X.2010.11.018

①本文为吉林大学白求恩医学院2010年基础医学实验教学改革立项项目

②吉林大学白求恩医学院病原免疫细胞遗传实验中心,长春130021

付海英(1977年-),女,博士,讲师,主要从事免疫学教学与研究工作,E-mail:fuhaiying612@yahoo.com.cn;

及指导教师:李 一(1961年-),女,教授,博士生导师,主要从事免疫学教学与研究工作,E-mail:yilili19@yahoo.com.cn。