现代毒理学-Journal Club和Progress Discussion教学方法的应用
2021-06-18黄敏周健德小明徐海明李玲杨惠芳
黄敏 周健 德小明 徐海明 李玲 杨惠芳
摘 要:现代毒理学课程是针对劳动卫生与环境卫生学专业研究生开设的选修课,我们在研究生的培养中,持续三年采用Journal Club和Progress Discussion教学模式,重点培养研究生查阅文献、获取高质量信息和展示科研成果等能力,激发学生创新思维。实践结果表明,Journal Club和Progress Discussion联合的教学方法能有效提升研究生培养质量。
关键词:现代毒理学;研究生;教学;Journal Club;Progress Discussion
中图分类号:G642 文献标志码:A 文章编号:2096-000X(2021)02-0112-04
Abstract: The modern toxicology is an elective course for postgraduates majoring in Occupational and Environmental Health. The aim of these activities is to enhance the postgraduates'comprehensive abilities of acquiring literatures, obtaining high-quality scientific information and displaying scientific research results,especially,focusing on developing postgraduates'ability to think creatively.In the last 3 years,it has been proved that we obtained predictive effect through practicing Journal Club and Progress Discussion teaching methods.
Keywords: Modern Toxicology; postgraduates; education; Journal Club; Progress Discussion
前言
现代毒理学是在卫生毒理学的基础上从现代医学角度出发,致力于毒物对人体的健康危害、医学防护以及环境保护,在保障人类健康、维护生态平衡等方面起着重要作用[1]。在劳动卫生与环境卫生专业研究生開设的专业选修课。针对这门课程理论性、实践性和抽象性较强的特点,本教研室进行了多种教学方法的改革,改变既往学生被动接受知识、创新意识不强、操作能力不足的现象,通过案例库建设、问题式学习方法(Problem-Based Learning method,PBL)、大型开放式网络课程(Massive Open Onine Course,MOOC)教学、双语教学、Journal Club (文献沙龙)和Progress Discussion(进展讨论)等教学实践,发现Journal Club和Progress Discussion是研究生应掌握的两项最基本和最重要的技能,两者联合教学是研究生培养过程中提高研究生科研及创新能力的重要过程。
一、Journal Club和Progress Discussion
Journal Club即杂志俱乐部,又可称为文献沙龙,源于欧美的教学形式。最早将Journal Club引入教育计划的是Eichna博士,1946年他在纽约大学医学系组织了一个Journal Club,招收研究生和医学院的老师,每晚选择一个主题,讨论两到三篇论文,后来,参会的成员在医学院和学术机构获得了很高的职位[2]。此后,越来越多的医疗机构创建了Journal Club,采用不同的形式进行交流、讨论,奠定了此法在医学教育中的关键作用[3]。近年来,中国学者实践发现,Journal Club具有开放性、适用性、资源多样性等特点,以问题为中心,期刊及主题为导向,学习效果明确[4]。现已成为国内各个领域使用的最新个人研究探讨及文献学习模式,广泛应用于医学基础研究和高校学生教育中[5]。Journal Club的形式在教育上是多种多样的,将理论与实践联系起来,与学习者的即时经验或长期目标相关,具有互动性,教授学者终身学习的技能,为“新基础科学”的教学提供了一种适应性强的形式[5]。
Progress Discussion即进展讨论,与国外的Lab meeting(实验室学术例会)相似,在国内外知名高校及科研院所广泛开展,也将逐步成为科研教学的主要模式之一。实践证明,学术讨论方式灵活、互动性强、知识面广,并且可以提供一个自由展示、交流的平台,有利于培养研究生严谨作风,端正学习态度,培养学生创新的科研理念[6]。然而,Journal Club和Progress Discussion在劳动卫生与环境卫生学专业学生的培养中的应用资料较少。
二、开展Journal Club和Progress Discussion的具体形式
针对本专业研究生培养的具体情况,教研室借鉴国内外实验室相关课程的开展经验,在现代毒理学课程中采用Journal Club与Progress Discussion相结合的模式,培养研究生思考问题、解决问题的能力以及创新思维的建立。
(一)Journal Club的开展形式
大量的基础文献积累以及高质量的文献获取,是一名研究生确定研究方向、获得研究思维的基本方法,也是研究生入学后需要克服的第一个障碍。
选用文献交流的方式,将Journal Club分为两种形式,一种是文献分析,另一种是标书或综述撰写。1. 文献分析:每周五安排一名研究生选择一篇本领域高水平文献进行讲解,时间为1-2小时,汇报结束后其他参与者针对文献观点展开激烈讨论。要求是文献为出版时限5年之内的研究型或10年之内的经典综述英文文献,研究生需完全熟悉文献中的内容,用简洁、清晰的PPT形式列举图片、数据以及绘制思维导图进行讲解,并发表自己的观点及见解。同时给予研究生Nature,Cell,PNAS,Toxicological Science,Toxicology,Environmental T
oxicology等涉及毒理学科中较高影响因子的SCI期刊以供参考。2. 标书或综述撰写:研究生选择本领域感兴趣的方向或由辅导老师指定一个主题,通过大量查阅文献来确定科研思路,并撰写标书或综述,时间期限为3个月,在此期间每周进行一次思路汇报,老师根据汇报内容引导其他参与者围绕该主题对存在疑惑点进行提问,汇报者与参与者从不同角度对提出的质疑进行互动交流,给出自己的论点及对相反论点进行辩论,以便汇报者及时调整科研思路,讨论时间一般为1h。撰写完毕后再次整体汇报,经过多次调整、修改后,可以在合适的机会申报课题或选择期刊投稿。
(二)Progress Discussion的开展形式
研究生是一项科研项目的具体执行者,文献阅读是为了研究而服务,而即时有效的师生沟通也是保障科研工作顺利开展的关键,因此创新Progress Discussion形式,将以往的“独自思考”转变为“问题导向”是有必要的。Progress Discussion具体形式:每间隔一周的周五下午对自己两周的实验结果进行汇报、展示,要求研究生将实验结果整理成PPT形式,通过归纳、分析讲解自己所要证明的科研观点,其他参与者对讲解内容进行讨论、质疑,未解答的内容留待下次会议回答。若研究生两周内未有可用研究结果,则应分析失败结果存在原因,提出待解决方案以及下一步实验计划,最后由老师根据讨论内容对汇报者的结果进行整体评价,给出参考意见。对于本次遗留的问题,在下次Progress Discussion时由研究生本人以数据、资料或图片的形式进行解答。在实验汇报的过程中可以适量插入较难实验技能如免疫沉淀、质粒转染等的分享以及科研软件如GraphPad Prism,PS等的应用方法。
三、Journal Club和Progress Discussion的评价方法
(一)综合评价
综合评价主要从以下几个方面展开:1. 文献选择:熟练各种英文文献数据库的应用,确保所选的文献主体明确、内容清晰、文献新颖、实验方法的代表性以及文章的可读性强等;2. 文献汇报:汇报所演示的PPT中研究结果数据准确,图片具有代表性,同时演讲者对汇报内容熟练,并能与其他参与者进行充分交流及讨论;3. 思维能力:对汇报内容应进行归纳总结,有严密的逻辑性,能合理表达自己的观点及见解,对于实验结果的整理也应按照科研思维进行,而不是简单的数据陈列;4. 英文能力:大量文献的阅读,英文文献的阅读速度以及翻译能力提升情况,以及自己撰写SCI的能力。
(二)Journal Club及Progress Discussion的评价
Journal Club评价主要从以下几个方面展开:1. 精读文献及归纳总结能力:能否抓住文献的中心思想,提炼作者所陈述的科研观点,并对文献核心内容融会贯通,便于开展讨论交流;2. 观点陈述及临场应变能力:是否能将所掌握的文献观点用自己的语言陈述给其他参与者并对参与者提出的疑惑进行解答,以及遇到疑难提问的应对能力;3. 标准科研材料的书写能力:能否用客观、标准的语言及文字形成一篇科研标书或综述,逻辑清晰,语言精准,内容表述环环相扣。
Progress Discussion评价主要从以下几个方面展开:1. 两周的实验成果及质量:评价研究生两周的实验结果,确定可用结果,对不可用结果分析失败原因及是否有预期可行的解决方法;2. 对实验结果的解读及对质疑的回答能力:是否能用汇报实验结果解决待解决科研问题以及是否能对质疑进行准确回答;3. 实验技能及分析统计软件的掌握:对常用实验方法的熟悉及操作情况,对常用及国际通用科研软件使用的熟悉程度。
四、Journal Club和Progress Discussion的教學效果
(一)文献阅读及知识获取能力大幅提升
通过开展Journal Club研究生除了会通过学校开放的平台进行文献获取,还掌握了通过SCI-Hub、文献传递等方法获取文献,提升了查阅文献效率,并对文献质量也有了准确判断。比如:目前针对环境化学物暴露的研究,研究生选择了2014年影响因子为12.1分的题为“Environmental Toxins and Parkinson's Disease[7]”的综述。该综述从遗传和环境假说、疾病机制、疾病流行病学、农药和溶剂及金属暴露致病机制等方面详细阐述了环境毒物在致帕金森病中的作用。文章具有代表性,引起了同学们的热烈讨论。最后通过对常见致病环境危险因素的讨论及总结,为职业环境有害因素暴露所致的散发性帕金森病机制研究提供了新的思路。该篇文章语言流畅、结构严谨,适合劳动卫生与环境卫生学研究生课程属性,其中的许多科学假设为研究生个人展开课题提供了新的思路。以往研究生课题确定需要一年的时间,采用Journal Club和Progress Discussion可使学生在2-5个月内确定出自己可行的研究课题。
(二)创新能力和创新思维得到明显提高
研究生的教育模式要从传统的传递知识型转变为创新能力培养为主,这样才能满足我国公共卫生事业人才发展的需要[8]。在开展Journal Club和Progress Discussion过程中,研究生通过文献进行积极思考,自主创新选题,敢于打破传统的毒理学研究思路,结合基础医学领域的新理论、新技术,尝试新思路、新设计,发展具有创新价值的毒理学新理论。比如:有研究生在学习Environmental Toxins and Parkinson's Disease这篇文献后,选择百草枯作为研究对象,进而确定α-突触核蛋为研究靶点,通过大量基础医学文献阅读以及生物信息学分析发现microRNA-7和microRNA-153可以靶向调控α-突触核蛋白,最终建立起microRNA-α-突触核蛋-神经元-帕金森病之间的联系,创新了思维,打破了前期研究生思维停留在蛋白、信号通路等传统毒理学研究思路中。因此,与三年前相比,本专业研究生阶段发表的学术论文质量和篇幅均有明显提高,而今年已有4位研究生独立发表SCI科研论文,研究生的整体科研成果取得了重大进步。
(三)毒理科研能力与实践应用明显增强
随着经济的快速增长,与食品安全、环境保护密切相关的毒理学评价需求在快速增长,而研究生作为学科的高级专业人才,只有将毒理学科创新与实践密切结合,才能在未来面对国家需要时,把握机遇,开拓创新[9]。在开展Journal Club 和Progress Discussion过程中,研究生通过不断学习现代毒理学文献,熟悉了毒理学的发展历史以及研究内容,掌握了毒理学科研基本实验方法如免疫印迹、免疫荧光等,学习了先进的前沿实验方法如免疫共沉淀、荧光素酶报告等,加深了对环境化学物毒理学机制的相关研究的认识。现如今,面对环境污染的日益加剧,劳动卫生与环境卫生学研究生需要将自己的理论知识与实际问题相结合,通过实践寻找解决问题的办法[10]。比如:已有研究生在研究雾霾中的成分导致的肺纤维化机制,既为认识雾霾、预防肺部疾病提供了科学依据,又在实践中锻炼了自己知识归纳与解决实际问题的能力。
五、开展 Journal Club和Progress Discussion的不足与思考
Journal Club和Progress Discussion形式非常符合現代年轻人的生活习惯,平等、舒适、宽松的学术环境,灵活多变的学习形式,能够及时了解前沿科研知识并且及时解决诊疗中的诸多问题,更容易吸引青年人,成为现代学术交流的主要形式之一[11]。
与国外以及国内名校开展的Journal Club和Lab Meeting相比较[12,13],本教研室在该模式的应用上还存在许多不足。首先,由于研究生新生专业英语水平普遍较低,导致Journal Club 与Progress Discussion 模式进行过程中消耗了许多时间,因此学院辅助开设了专业英语的课程,帮助学生更快掌握英文文献阅读方法以及适应英文阅读。其次,初期研究生均以自己导师研究内容确定研究方向,出现部分学生之间交叉点较少、汇报方向差异较大的问题,导致学生学习压力增大,后期,我们按研究方向将学生分为小组,同时安排不同老师分别参与小组讨论,这样既达到了知识互补的效果,又提高了讨论质量。然而,本学院实验室的整体科研水平与其他重点大学相比存在很大差距,研究生传统固有思维普遍较重,限制了自身能力的提高,虽然在近三年有所改善,但仍需继续加强创新思维培养。最后,只有所有老师积极参与,建立常规化、制度化的Journal Club和Progress Discussion开展模式,才有助于快速提高研究生素质,充分锻炼学生勤于思考、勇于创新、发现问题、解决问题的能力。
随着现代毒理学的发展,研究生的培养不仅仅停留在理论知识及实践技能的掌握,更重要的培养在以后毒理学科研及工作中具有扎实技能的复合型人才。目前,国内外均认可的Journal Club与Progress Discussion的模式,提供了一个展示、交流和沟通的平台,不仅能够提高研究生学习兴趣和主动性能力,还能开阔专业视野、培养严谨作风、端正科研态度、培养创新思维,利用好这种方式对于研究生教育以及提高研究生培养质量均具有十分积极的意义[8,14]。本教研室使用该模式在现代毒理学教学中取得了显著效果,目前本专业发表SCI论文学生人数逐年增加,且多名学生在国内各大学术会议汇报中获得奖励。
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