早期科研训练在医学免疫学教学中应用研究①
2012-01-25范洁琳吴晓英中南大学基础医学院免疫学系长沙410078
黎 明 范洁琳 吴晓英 王 洁 (中南大学基础医学院免疫学系,长沙410078)
教育部明确提出“科研素质和能力训练要贯穿在各个教学阶段,在基础教学阶段着重培养学生掌握医学科学研究的基本方法和技术;在临床教学阶段,着重培养学生的临床思维方法和能力”[1]。医学免疫学是基础医学重要课程,因此针对医学免疫学的特点,对医学生进行早期学科科研训练,不仅能培养学生的学习能力,也为八年制学生后期开展学位论文研究奠定功底,为培养合格的高级临床医学人才打下坚实基础。
在师生座谈会上,学生普遍反映医学免疫学名词概念繁多、内容抽象、晦涩难懂,但医学免疫学与实验联系紧密[2]。因此如何针对这些特点、如何通过理论与实验的结合,使学生在系统掌握免疫学基础理论的同时,培养他们的学习能力和科研能力是免疫学教学面临的一个挑战。通过几年的教学我们总结出开展“早期科研训练”是一种对八年制学生进行学习能力和科研素质培养的重要教学方式。早期科研训练包括:在课堂理论教学过程中穿插介绍本系室各科研课题组科研成果及相关内容,以便学生了解免疫学系科研现状以及各个指导老师的科研方向,为后续的科研创新训练提供相关信息;在此基础上举办学术沙龙、进行开题报告训练、进行创新实验训练。这些早期科研训练在培养学生能力上取得了良好效果。具体的探索和体会如下。
1 举办学术沙龙
以问题为基础的学习(Problem-based learning,PBL)是一种强调自主学习、课程之间横向整合、通过小组讨论理解已经学习过的知识点、了解本专业最新研究进展、培养学生自主学习能力和表达能力、并提高专业学习兴趣的教学方法[3]。我们研究了PBL教学模式和主旨,将PBL与基于团队的学习法(Team-based learning,TBL)、基于授课的教学法(Lecture-based learning,LBL)、双语教学法协调运用[4],利用免疫学理论课堂讲授完成后剩下的10个学时,举办学术沙龙。目的在于拓展学生视野,使学生全面掌握和深刻理解免疫学理论知识,以提高学生的学习能力。
免疫学课程伊始,我们对学生进行学术沙龙教学方式宣教,并由教学秘书公布与本学科相关的一系列研究题目,学生根据自己的兴趣选题,通过与同学讨论、与老师交流、查阅文献等方式确定综述题目及综述内容,最后将课题撰写成文并制作课件,在免疫学理论课堂讲授即将结束的前一周上交综述,由老师对综述进行评审,根据学生综述内容分成几个专题,由学生在规定的时间内上讲台阐述,初筛出具有创新性和前沿性的课题进入决赛。决赛中,学生在规定时间内完成课题汇报、评委答辩、观众提问等环节,最后根据学生表现设立相应奖项。
学术沙龙的科研训练模式使所有的学生都得到科研思维的培养。学生反馈信息指出:首先,学生利用网络检索系统查找文献资料,由中文到英文、由研究论文到总结撰写研究报告,对所感兴趣的课题有逐层深入的了解,有些课题在后续的学生申请“大学生创新课题”中起到了启发作用;其次,学生在撰写综述过程中,科学、严谨地写作和表述能力得到提高;最后通过课堂答辩以及老师点评,学生融会贯通了免疫学相关知识,同时对免疫学新进展有了了解。通过学术沙龙,由我系老师指导的部分综述已顺利发表[5]。尽管学术沙龙的举办使学生的科研思维、写作能力和学习能力得到普遍锻炼,但学生学习只局限于书本和文献,对免疫学实验设计和实验方法的感性认识还有待加强。
2 开题报告训练
八年制学生进入临床课程学习阶段后,很难系统和全面地接触科研创新训练。因此他们科研创新能力的培养很大程度上要在基础课程尤其是基础医学阶段来进行[6]。因此,我系对八年制学生尝试开展了开题报告训练。
首先,学生自主选择与免疫学相关的科研课题,根据免疫学系各个指导老师的科研方向,选择相关研究领域的老师作为指导教师,在老师的指导下广泛查找相关文献,了解国内外相关领域的研究动态和最新进展,寻找课题设计的科学依据和思路;接下来学生自行设计课题,撰写标书,老师根据课题的创新性、可行性和科学性,筛选出优秀的报告,推荐参加学校的创新课题申请。在本课题组指导下,2006级八年制学生主持设计的“植物香蕉疗法对电磁辐射所致免疫力低下模型小鼠的免疫调节作用研究”和“褐藻糖胶调节巨噬细胞功能机制研究”分别得到了“中南大学大学生创新创业起航行动”和“本科生自由探索计划项目”资助。目前论文撰写正在进行中。
开题报告训练不仅要求学生掌握某个研究领域的最新进展,而且要在前人研究的基础上提出创新性观点,并设计出切实可行的实验技术路线,最后在实验室的科研活动中,获得科研实验能力和论文写作能力的培训。因此开题报告训练进一步提升了学生的科研能力。
3 创新实验训练
自2005年来,中南大学提出“建设创新型大学”的目标,每年投入大量经费用于资助本校师生进行创新性实验。免疫学系也抓住契机,充分利用学校提供的良好环境和资源,积极指导学生申请国家级、湖南省和中南大学大学生创新课题。
学生三到五名组成课题组,选定一个研究课题,主动联系本系教师作为导师。导师在确定课题具有创新性和可行性后,指导学生撰写申请书。在竞争性获得项目经费后,指导老师安排课题组成员利用寒暑假时间以及课余时间进行实验,学生还同时参与导师课题组的读书报告会、研究生开题报告会、论文答辩会等一系列科研学术活动。学生还要在课题执行期间向学校提交中、末期验收报告,总结和分析实验结果并撰写研究论文。对于已经顺利完成的课题,指导老师推荐参与学校及全国大学生创新论坛。例如,由本课题组指导的2007级临床教改实验班学生主持的“一种新的活化形式的STAT4蛋白入核机制初步探讨”创新课题已被中南大学大学生创新论坛论文集收录。
整个创新实验训练过程中,始终以学生为主体,由老师指导学生进行实验设计,所有实验主要由学生完成。学生进入实验室进行细胞培养、PCR、免疫组织化学等实验技术操作,学生在课题申报、实验设计、实验操作、结果分析、论文撰写等方面得到了充分训练。学生学习到的知识不再仅限于课本,从而实现了将学生从理论学习者向研究者的转变,为学生将来的科学研究打下坚实基础。通过导师和学生的共同努力,其获得的课题成果及发表的论文在基础学习阶段甚至已经达到硕士研究生的水平。这种创新实验训练,使学生的科研思维和实践能力均得到最大锻炼。创新实验训练要求项目经费充足、师生持之以恒、百折不挠、认真踏实才能取得较好的效果。
4 早期科研训练中尚存的不足与展望
综上所述,早期科研训练能培养学生的学习能力和科研能力,激发学生学习热情,使知识的传授不再局限于课堂。但是在早期科研训练实践过程中我们发现存在几点不足和困难:一是部分学生的基本理论知识掌握尚不扎实,导致在科研训练时感觉吃力。医学免疫学的理论较枯燥,逻辑性较强,对初学者来说难度较大。学生在刚结束理论课学习后,较难熟练有效地扩展知识,难以应用免疫学知识进行科研创新。因此,需要学生在早期科研训练过程中多看、多问、多想,同时大量阅读文献,积极补充相关知识,才能真正地学好医学免疫学。二是学生的创新能力和解决问题的实践能力悬殊较大。据一份针对临床医学八年制学生的调查显示,一部分学生的选题已基本达到研究生水平,但也有不少学生对选题内容提不出任何有意义的研究思路和创新点[7]。因此,学生在进入大学进行公共基础课程训练的时候,就要参加《科研设计》、《动物实验》等相关讲座,在选题前就接受正规系统的科研指导。三是科研训练课时安排不足。医学免疫学内容复杂,课时逐年减少,二者矛盾突出。科研训练需要学生耗费较长时间才能完成,在有限的课时里早期科研训练很难顺利按时完成。因此,我们主要安排学生在课余和寒暑假时间进行课题设计、开展实验。四是“早期科研训练”需要一支不仅教学能力强、而且科研能力也要强的教师队伍。为了实施“早期科研训练”,要求教师具有一定的科研经费,免疫学系教师科研经费主要来自两个方面,一是教师自己申请获得的国家自然科学基金,一是教师指导学生申请获得的国家级、省级、校级的大学生创新基金。教师应该努力争取获得各个层次的科研经费,才能保证“早期科研训练”的有效实施。不仅如此,考虑到与国际免疫学科教学接轨,本系室从2010年开始从国外引进了两名“讲座教授”,计划安排他们在八年制教学进行过程中回国讲学,给学生讲授免疫学基础知识的同时,还介绍国外先进的教学理念和研究进展。为了培养师资,提高教师水平,还将请讲座教授给系室教师上课、讲座,开展教案讨论、教学法研究等教学活动,使教学进一步和国际接轨,教师掌握先进的教学理念和教学思路。相信通过这些努力,免疫学系的教师队伍能力会大大提高,将能进一步适应八年制高水平教学要求。
总之,早期科研训练是医学免疫学教学模式的新尝试,以上三种不同的教学方式在一定程度上锻炼了学生的科研能力,特别是创新实验训练全面地培养了学生的综合素质,这些教学模式的尝试符合医学素质教育的要求。通过早期科研训练不仅提高了医学免疫学的教学质量,同时加强了师资力量的培养,也为培养有创新精神和科研能力的高级研究型医学人才奠定了坚实基础。
1 张 云,乔 敏,王世鹏 et al.对七年制临床医学生实施早期科研训练的实践[J].医学教育探索,2004;3(2):19-21.
2 林巧爱,薛向阳,张丽芳et al.提高医学免疫学教学效果探讨[J].基础医学教育,2011;13(5):407-409.
3 Barrows H S,Tamblyn R M.The portable patient problem pack:a problem-based learing unit[J].J Med Educ,1977;52(12):1002-1004.
4 祝鸿程,刘 浩,王迎伟et al.基础医学课程PBL教学应用的新思路[J]. 基础医学与临床,2011;31(12):1410-1412.
5 武 妍,周 罗,刘瑞琪 et al.孕期应激对子代大鼠骨髓淋巴干细胞发育的影响[J].现代生物医学进展,2011;11(2):368-370.
6 郝静文,张大伟,金龙玉 et al.医学八年制学生科研创新能力的培养[J].中外医疗,2009;28(7):94-95.
7 曾庆仁,张顺科,兰玲梅 et al.临床医学八年制学生创新性研究选题水平分析[J].中国高等医学教育,2009;(4):112-114.