基于科研素养培养的本科生《医学生物学》实验课程教学探索与实践

毛颖基 梁猛 吴守伟

摘 要：医学生物学实验教学是对学生动手能力要求很高的课程，通过观察实验结果和标本，进一步加深对课堂中生物特征等理论知识的认识，使学生初步掌握各项实验的基本原理和操作方法，提高学生发现并解决问题的能力。合理运用好医学生物学实验这门课程，可以使医学本科生的科研素养得到很好培养，并为今后从事科学研究打下坚实的基础。

关键词：科研素养；医学生物学；探索；实践

中国分类号：R-4 文献标识码：A 文章编号：2095-9052（2020）06-0094-02

基金项目：安徽省教学研究一般基金资助项目“‘5+3’医教协同背景下骨科实习生与住培学员带教模式探索与研究”（2018jyxm0824）；基于专业评估背景下的生物技术专业核心课程建设研究--以《生物工程下游技术》为例（2018jyxm0787）；医学院生物科学专业本科教学质量标准体系建设（2017jyxm1184）

什么是科研素养？科研素养是指科研工作从事者应具备的素养，包括科研意识、科研方法和科研精神。科研意识是指科研人员在日常生活所思所想中发现科研课题的潜在意识。科研方法是指科研人员在科研工作中所使用的方法和手段，包括选择课题、搜集整理资料、社会调查、实验研究、统计处理、总结科研成果、撰写研究报告等具体方法和经验。科研精神是指科研人员用于探索、刻苦钻研、团队合作、不断创新等精神动力[1]。在创新驱动发展战略的驱动下，科技发展必然被摆在更为重要的地位，科研探索能力不但应顺应时代发展的需求，更能为大学生以后的学习和发展奠定扎实的能力基础。本科生进行科学研究不是为了得出什么有价值的研究成果，而是要在从事科研工作的过程中，使学生形成科研的整体思维，培养学生发现问题的探索精神和解决科研过程中具体问题的思路，增强学生获取知识和创新的能力[2]。

医学生物学是学生进入大学以来的第一门课程，起到了在高中生物所学基础上连接本科课程的作用，相当于整个大学生涯学习的绪论课。因为其实践性较强的学科特殊性，实验教学成为医学生物学教育中最重要的部分。医学生物学实验教学是对学生动手能力要求很高的课程，实验是医学生物学的基础，医学生物学的大多数理论都是通过实验得出来的。学生只有在重复实验过程的时候可以更清晰地解释清楚理论和现象，通过观察实验结果和标本，进一步加深对课堂中生物特征等理论知识的认识，使学生初步掌握各项实验的基本原理和操作方法，提高学生发现并解决问题的能力[3]。在学生深刻理解理论知识的前提之下，通过实践训练来加深理论知识，为学生提供一个可以培养实践操作能力的平台。通过开设一些综合性、探索性实验，使学生在实验观察中获得更多更直观的感性认知，并将感性认知积累起来，升华为科学的理性认知，进一步激发学生主动探索生命奥秘的好奇心与求知欲，并为今后从事科学研究打下坚实的基础。为了顺应新时代发展浪潮下社会对科研探索型人才的需求，进一步提高蚌埠医学院生命科学学院本科生的科研素养，向祖国输出源源不断的科研型人才，本文从多个方面对医学生物学实验教学进行了探索。

一、优化实验教学内容

中国有句古话说“知之者不如好知者，好之者不如乐之者”，一个人如果对于某件事有兴趣的话，不但会主动学习、探究，而且学习过程对于他来说也不再是一种负担，而是享受。兴趣对于学生自主学习来说至关重要，它一方面有助于提高学生创新性思维和理解能力，另一方面可有效提升学生的科研素养。以观察光学顯微镜下的细胞形态这一实验为例，对于那些学习过高中生物学的理科学生来说再熟悉不过，可能会使他们误以为医学生物学实验是一门机械重复操作的简单课程，导致他们丧失实验积极性。然而，这一传统的简单实验对于那些文科生来说却是非常陌生的，他们中学几乎没有接触过任何实践性实验，对显微镜这类陌生器械充满了好奇和兴趣。中国古代教育家孔子提倡“因材施教”，如果不针对学生各自专业特点进行优化教学，有一定基础的理科同学可能会认为课程单调乏味，对新的课程丧失学习兴趣；而从未接触过生物实验的文科同学可能会认为课程教学节奏快，新知识内容繁多且复杂，产生畏难情绪，难以得到良好的学科启蒙，严重影响学生今后的科研学习。

为了提高所有学生对于医学生物实验的积极性，本校医学生物学实验教师需要根据学生各自的专业特点对医学生物实验教学内容进行改革。观察光学显微镜下的细胞形态实验的目的主要是使学生能够熟练运用光学显微镜。对于此类简单的实验，采取让学有余力的学生自愿上台向其他台下同学讲解，老师在旁补充的模式，教学过程中学生能主动参与到课堂里，调动学生的主观能动性。学生在探索过程中既是学生也是老师，多角色互换更能让学生发现自己对知识点理解的不足；课堂由老师讲解变成学生讲解老师补充，让老师腾出更多精力，关注到在课堂上每一位学生，针对每位学生的弱点可以进行一对一指导，提高了课堂教学效率，避免传统眉毛胡子一把抓造成学习效率低下的情况。这种教学模式不仅能够培养学生的科研兴趣和自信心，还能进一步提升学生的团队合作意识[4]。

二、简化实验教学中的非关键步骤

一次完整的实验课往往需要耗费近几个小时的时间，部分实验中的一些非关键步骤，不仅无法提升学生主动学习的情绪，对学生的帮助少之又少，甚至还会导致教室一片混乱，教师很难快速有效使学生重新安静下来，整顿课堂纪律不仅浪费时间，而且学生中断学习状态后也会让其很难再次全身心投入课堂中。因此在权衡利弊后，需要有的放矢地简化教学过程中的非关键步骤，从而提高课堂秩序和学习效率。例如制作用于观察细胞有丝分裂情况的标本时，选取的实验材料为日常生活中的大蒜根尖。取材后每个人都会得到一根大蒜根尖，然后浸入水浴箱内的盐酸中水解，计时结束后取出。如果简化这一步骤，即将全部大蒜根尖让一个学生同时放入盐酸内，其余的人只要计时等待即可。这样一来，操作时间不但缩短，课堂秩序也变得井井有条，避免了之前秩序不佳、容易出错的状态，课堂秩序和学习效率也得到了明显的改善[5]。

三、加强实验室对学生的开放

任何实验并不是都能一次成功，得到自己想要的成果，对于失败的实验，需要总结经验，吸取教训，为下一次重新实验做好充分准备。医学生物学实验教学中，学生在实验失败后，由于课堂时间有限，无法总结失败的原因便进行下一次实验，往往只能不了了之。长此以往，学生会逐渐丧失总结失败经验的意识，不利于今后的科学研究工作。有些学生在经过多次实验后，可能會产生一些自己的新奇想法，这些科研的萌芽可能会因为资源的缺失而泯灭。因此向全校学生开放蚌埠医学院生物医学实验中心，允许学生在不影响理论学习的情况下，进入实验室做一些自己感兴趣的小实验，并安排老师进行监督、辅导，这样不仅有利于实验结果不理想的同学再次完成实验、完成课程教学任务，还能为那些优秀的同学提供一个提高自我的舞台。在兴趣的驱动下，长时间沉浸在实验室的环境，受到老师或者同学某一个行为的启发，有时可以灵光一现地产生新想法，有时可以恍然顿悟地融会贯通书本的知识点，有时可以跟着高年级学生学习到更多的实验操作知识甚至是实验设计思路，开放实验室可能会对学生产生意想不到的正面反馈效果。

四、带着问题进入实验课堂

传统的医学生物学实验课程的教学目的主要是帮助学生验证、理解、补充在课堂所学理论知识正确性的验证性实验项目。受到课时不足、考核压力、教学计划等众多因素的影响，教师在实验课开始之前将需要的材料、器械准备妥当，并供学生课上使用。实验过程往往是先由教师以文字、图片、视频等方式向学生展示实验各方面的注意事项和操作步骤，然后学生只需要按照教师所述来重现各项试验步骤，得到预期的实验结果。无论实验原理理解与否，实验结果好坏，做完即结束。在这种授课体系下，学生只关注对知识点的讲解，对经典实验的理解过于简单。长期被动地接受知识使得学生自主学习能力不足，也会导致科研探究能力的缺失。长此以往，会使学生产生医学生物学实验课程是一门只需将实验结果再现的课程的想法，并丧失对未知事物的好奇心。

以问题为基础的学习是以存在于现实世界中问题为基础的一种启发式教育。在这种模式下，老师不再是课堂的中心点，仅起到引导性作用。为此本校试行将实验课程中的一些概念设计成若干个问题并于下次课之前布置给大家，将学生随机分组后让其自学、讨论，每组轮流选出一位学生围绕自己分配到的任务以PPT形式为全班同学讲解，其他同学若有不解之处直接在台下进行提问，在课堂上直接进行答疑解惑，最后由任教老师对其所述内容进行归纳总结。这种创设探究学习场景的方式可以使每一位同学参与到课堂中，活跃课堂气氛，激发学生对知识的渴望和学习的热情，体会科研探究的魅力，进一步对医学生物学产生兴趣，让学生在轻松活跃的课堂上获得实验知识[6]。

五、结语

从医学实践和科学研究的角度来看，在大学本科阶段对学生进行科研素养的培养很有必要。经过多年探索与实践，笔者深刻认识到在医学教育的本科阶段为其开设培养科研素养的课程意义重大，也是一项需要进一步完善的、非常急迫的工作。

参考文献：

[1]于刚，等.浅谈大类招生背景下本科生科研素质的培养途径[J].教育教学论坛，2012（31）：30-32.

[2]黄一虹，等.五年制医学生科研素质与创新能力的调研及培养对策[J].西北医学教育，2007（6）：1066-1068.

[3]侯燕芝，等.医科大学开放性学生创新实验室建设[J].中国医学装备，2013，10（8）：82-84.

[4]张小莉，等.医学生物学实验教学中科学素养的培育[J].中医药管理杂志，2011，19（10）：943-945.

[5]王庆松，等.医学生物学实验教学改革的实践与思索[J].基础医学教育，2018，20（8）：662-664.

[6] 胡建国，等.《医学细胞生物学》教学方法实践与探讨[J].蚌埠医学院学报，2011，36（7）：773-774.

（责任编辑：李凌峰）