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關鍵詞:生物化學;教學;體會
中圖分類號:R34 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)50-0117-02
生物化學是研究生物體內化學分子與化學反應的基礎生命科學,從分子水平探討生命現象的本質。它與生理學、細胞生物學、遺傳學和免疫學等的理論和技術都有廣泛的聯系和交叉,隨著生物化學與分子生物學的不斷發展,已成為生命科學的重要學科之一[1]。
生物化學作為臨床醫學專業學生的一門重要的專業基礎課程之一,該學科特點是內容抽象繁雜,知識更新速度較快,結構式和代謝通路難理解、難記憶等特點,同時為培養具備創新能力、分析和解決問題能力,具有綜合素質的臨床醫學人才,在多年教學經驗的基礎上,經過不斷總結,不斷交流學習,在教學方式和方法等多方面進行調整和改革,取得了良好的教學效果,增強了學生學習的積極性和主動性,提高了教學質量。
一、教材選擇,教學內容的合理分配
針對臨床醫學專業教學目標和大綱的培養要求,我們選擇人民衛生出版社供基礎、臨床、預防、口腔醫學類專業的第八版《生物化學與分子生物學》作為教材使用,該書是在“5+3”一體化臨床醫學人才培養改革下經過重新修訂和編寫的“十二五”普通高等教育本科國家級規劃教材,內容上有大量的調整和更新,將生物化學基礎內容與臨床實際應用緊密銜接。在有限的教學學時內,我們在教學內容分配上,重點講授生物分子的結構與功能、物質代謝及其調節、遺傳信息的傳遞三篇內容,而第四篇分子醫學專題因為學時有限,選擇與臨床密切相關的例如癌基因、腫瘤抑制基因、基因診斷、基因治療等內容略講,其他內容作為學生自學內容進行分配。
二、講好緒論,激發學生學習興趣,端正學習態度
以往學生上課都認為緒論沒有那么重要,可以不聽或者沒必要認真去聽,一些教師也認為還沒有涉及到具體教學內容,不必要花大力氣備課。其實緒論是一門課程的開篇,起著“統領全局,提綱挈領”的作用,精彩的緒論不但能夠激發學習生物化學的興趣,同時能讓學生端正學習態度,讓他們知道學習這門學科的目的,學習的方法,如何才能學好。講解緒論過程中,除了介紹發展歷史和主要內容,在講解與醫學聯系方面,可以通過日常生活當中大家熟知的例子,比如為什么有些西紅柿耐儲存,食用油上面有轉基因字樣,這個就和重組DNA技術聯系起來;舉例講一下干細胞技術利弊;不吃肥肉只吃饅頭就能減肥嗎?講瘋牛病,臨床常見的疾病蠶豆病、鐮刀狀紅細胞貧血都是怎么回事?這些同學們日常生活或者經常能聽說的常見病例,雖然不能在短短的緒論講授時間內把所有問題都能講解清楚,但是其中與生物化學緊密銜接有一定的知識點,這些貼近生活、與實際聯系的例子,讓學生對學習該門課程產生興趣,從內心上認為生物化學有用、有趣,產生主動學習的熱情,變以往的被動學習為主動學習。
三、學習方法的介紹
1.抓住聽課重點再看書。真正抓住老師講課的重點,具有事半功倍的作用。在聽懂內容前要學會如何聽課。要善于抓住重點、難點來聽課,將自己注意力平均,做到有張有弛合理用腦,每節課都有側重點,教師在講課時不能面面俱到,必須要分清主次,學生聽課也要聽清主次,注意強調的關鍵詞語,“這點很重要”,“要注意”,“要記住”,“要分清容易混淆”等等,教材每頁都有留白部分,可以讓學生在留白處記憶關鍵點,拓展知識,順口溜等內容,不要盲目跟隨聽課記錄筆記而忽視對講授內容的理解。課堂聽課再好課后不看書是不行的,要求學生聽課后看書,把書看薄,也就是抓住內容的結構框架,再把書看厚,把各個知識點都豐富起來。
2.淡化相應知識點。臨床醫學專業開設生物化學是在第三學期,雖然經過了大學一年基礎化學,有機化學和無機化學的學習,但是隨著知識的遺忘或者一部分同學知識掌握得不好,在學習物質代謝及其調節這篇內容當中,涉及大量的結構式和功能基團、化學反應、代謝路徑,學生感覺記憶困難,無從學起,針對這一特點,介紹方法時要求學生淡化相應的基團轉移過程,這部分只是幫助同學理解和記憶的,記住具體的名稱和關鍵步驟即可,把握整體內容,這樣學生在記憶知識點時沒有畏懼感,學習興趣濃厚。
3.多做習題。考試是目前檢驗學習效果的一項評價體系。由于臨床醫學專業學生不僅面臨期末考核,更重要的是面臨國家臨床執業醫師資格考試和碩士研究生招生考試,其中的重要性不言而喻。本教研室教師結合執業醫師考試大綱和碩士研究生招生考試大綱的要求,精編習題集,內容涵蓋了基礎知識點和根據各項大綱要求選擇的習題和歷年真題,讓學生通過聽課后做題,遇到問題再看書、再做題的方式,把各個知識點鞏固強化。
四、教學方法的多樣化
1.合理運用多媒體。多媒體教學手段取代了傳統的“一本教材,一支粉筆,一塊黑板”的教學模式,實現了文字和圖片的多樣化,讓抽象難懂理論和知識變得生動具體[2]。由于生物化學從大分子的結構,物質代謝的反應,遺傳信息的傳遞,都相對微觀抽象,單憑借想象很難理解,運用多媒體教學,結合網絡更新相關知識點完善課堂教學內容,如講解核小體結構,將近2米長的DNA如何組裝到只有數微米的細胞核中的,多次折疊是如何進行的,通過動畫展示,讓學生對這一過程有了深刻的認識,運用多媒體教學法獲得了好的教學效果。
2.將臨床實例與理論內容相結合,日常生活與理論內容相結合。專業基礎知識要服務于臨床,與臨床密切結合。如臨床早期診斷心肌梗死的重要生化指標是對肌酸激酶2的分析,這與同工酶相聯系;磺胺類藥物為什么首次劑量要加倍呢?這與酶的競爭性抑制作用相聯系;急性胰腺炎這一臨床常見外科急腹癥,就與酶原和酶原的激活知識點相聯系;肝硬化肝性腦病為什么和氨的代謝相關,等等知識點,都能夠將抽象難懂的生化理論與臨床常見的知識聯系起來,學生不再認為基礎科目對于臨床用處不大,他們主動去學習生物化學,認識到該科目是學好臨床內容的基礎。
聯系到日常生活的實例,學生學習的熱情也增加了,知識點能夠充分理解并牢固記憶。如只補充鈣,而不補充維生素D3有用嗎,為什么要曬太陽?這與維生素相聯系;痛風的病人飲食要注意什么,這與核酸代謝有關;化妝品當中有SOD,有什么意義?這與正常機體中存在抗氧化酶有關;豆腐是怎么制作出來的?加入石膏什么作用?這與蛋白質變性有關?等等。
這些臨床和日常生活的實例,讓學生體會到生物化學有用,沒有那么抽象難懂,使學生能夠帶著熱情、帶著學習的興趣主動去學習,去聽課。
3.基于多問題教學模式。基于問題式教學模式和多問題教學模式是近年來研究的熱點[3]-[5]。課前提出問題,在課堂講授過程中,將問題的產生和解答融入到教學中,清晰透徹地進行講解,課堂總結時再次回顧問題并把答案一一闡述,讓學生在這樣一個系統性的教學思路引導下,一步步跟隨老師講課的思路,提高學生學習興趣和學習效果,加深對知識的理解和記憶。
在講到氨基酸代謝一章時,可以先提出幾個問題作為學生上課之前的思考題,讓學生可以自己查閱相關資料進行自學,如肝昏迷如何產生的?高血氨病人為什么不能用堿性肥皂水灌腸?肝硬化腹水病人為什么不能用堿性利尿藥?給氨中毒病人為什么要服用谷氨酸鹽?精氨酸?帶著這些問題開始內容的講授,課堂期間可以讓學生展開自由討論和交流,使學生成為真正“中心”,變被動學習為主動學習,學習的積極性得到提高,實現了教師和學生之間的良性互動模式。
五、結語
在提倡素質教育的今天,為培養規范化標準化的臨床醫學人才,必須要對傳統的教學手段和方式進行改革,針對學生的實際需求選取適合的教學方法,同時教師也要通過不斷學習和積累,提高自身素質,在傳授知識的同時,培養學生自主學習的能力,激發其創新能力,為其后續學習和今后走上醫療工作崗位奠定基礎。
參考文獻:
[1]宋良,藥立波.生物化學與分子生物學[M].第8版 北京:人民衛生出版社,2013.
[2]董佩佩,王志存.民族地區高校生物化學教學改革的實踐與探索[J].科技信息,2013,(3):171.
[3]曹凈植.PBL與TBL兩種教學模式之比較[J].教育教學論壇,2014,(20):88-89.
Epidemiology and Population Health, Albert
Einstein College of Medicine
Biostatistics and
Epidemiology
A Primer for Health and
Biomedical Professionals
Third Edition
2004, 243pp.
Softcover $ 33.20
ISBN 0-387-40292-6
本書是由美國Albert Einstein醫學院流行病學和群體健康系流行病學室Sylvia Wassertheil Smoller教授編著的。第一版于1990年出版,第二版于1995年出版,現為第三版。本書的特點是根據流行病學和統計學的基本框架,使讀者理解流行病學與生物統計學的基本原理,理解“為什么做”和“做什么?”學會“如何做、如何解釋”。書中的內容都是臨床試驗和基礎研究中最常用的、或是在文獻中經常引用的。
全書共分9章。第1章講述科研方法問題,包括邏輯推理、變異、研究設計、變量的量化、無效假設、假設檢驗、檢驗錯誤的類型、顯著性水平等;第2章敘述概率的一些基本概念;第3章介紹常用的統計學檢驗方法;第4章介紹流行病學的基本概念,包括流行病學的應用、常用指標、流行病學研究類型、偏倚、混雜、交互、多變量分析等;第5章介紹篩檢的基本概念;第6章是敘述隨機對照臨床試驗;第7章介紹生活質量的評價,包括量表的結構、可靠性、真實性、敏感性(反應性)以及用量表評價生活質量的局限性;第8章介紹遺傳流行病學的基本概念,包括雙生子研究、連鎖和聯系分析、傳遞不平衡檢驗等;第9章闡述科研倫理學與統計學的關系。第8、9兩章的內容在人類研究中十分重要,是第三版新增加的,是一般流行病學或統計學入門書籍中所沒有的。
書后附有9項附錄,介紹正文中各種統計學計算的實例,以使讀者能夠更順利閱讀本書、以及如何實際計算,包括卡方、Z值及t-值的臨界值表、Fisher精確檢驗、幾組比較的Kruskal-Wallis非參數檢驗、相關系數計算、率的年齡調整、比值比的可信性、兩個變量的“J”或“U”型關系、量表記分改變的適宜性(敏感性)評價、以及遺傳學基本原理和知識。書后還附有參考文獻及建議閱讀的書目,讀者如需了解更深入的、超出本書范圍的內容、或涉及高等數學方面的內容,可閱讀這些推薦的教科書。書末附有主題索引,便于讀者檢索。
本書以科學的哲學和邏輯學原理,討論統計學檢驗的基本原理,而不是讓讀者去做具體的統計學檢驗。全書各章節都是獨立的,讀者可不按順序閱讀,只閱讀感興趣的部分。本書特別適合那些沒有或很少有數學背景的讀者,使他們能夠讀得懂、用得上。
本書內容既簡明,又適合范圍較廣的讀者需要,所闡述原理和方法適合多種領域,包括醫學、公共衛生、心理學、教育學。本書是一本簡明的流行病學與生物統計學教科書,適合從事臨床和基礎研究的醫生、醫學專業本科生、研究生,或非醫學專業學生參考,也可供程度較高的讀者、以及對生物統計學與流行病學的邏輯學和方法學感興趣的研究人員參閱。
烏正賚,教授
(中國醫學科學院基礎研究所)
關鍵詞:病例引導;生物化學;教學法
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)01-0067-02
現階段,對于臨床醫學專業的本科生教育主要是采用基礎教學、臨床實踐以及實習三個階段的階段教學方式[1]。這種教學方式固然存在其優點,例如:學生在臨床實踐之前就有較為系統和完整的基礎知識儲備,提高學生獨立解決問題的能力等。然而,由于臨床醫學專業的本質是直接面對疾病、病人,并且對病人直接實施治療的科學。這就決定了對于臨床醫學這門專業的教學要以實踐性,實用性為主。而生物化學的內容大多較為抽象,內容較為煩瑣。因此在教學過程中,一方面,學生對所學內容難以理解,容易對所學知識和將來所從事職業之間的關系產生質疑,因此逐漸喪失學習的積極性和主動性;另一方面,教師很難就所學內容調動學生的情緒,導致課堂效率低下。因此,新時代的臨床醫學教育對教育工作者們提出了新的挑戰,即如何在教授基礎類課程的過程中,靈活運用簡單的臨床病例柔化基礎理論到臨床實踐的過渡。本教研室自成立以來一直在探索針對臨床醫學專業學生的生物化學的教學改革,我們積極實踐了多種教學方法,在一定程度上取得了較好的效果。在具體實踐中,我們發現,在課堂上提出的與臨床知識相結合的內容,尤其能引導學生的學習熱情,因此我們進一步明確以病例引導型為主的生物化學教學方法,在此將該方法的具體實踐情況和體會進行匯總,以期進一步與各院校的生物化學教學工作者們對“病例引導型”的生物化學教學進行探討。
一、病例引導型教學的優點
病例引導型教學(Case Based Study,CBS)[2],即在教學的過程中,充分利用臨床病例的一種新的、互動的啟發式教學方法。其優勢在于:①建立基礎理論知識與臨床病例之間的對應關系,讓學生明確學習的目標。②以臨床生動的案例克服基礎知識學習中的枯燥感,提高學習興趣,調動學生學習的積極性。③臨床案例中創造的虛擬情境,誘發學生的探究欲及解決問題的渴望,這樣的訓練有利于學生明確自身職業定位。
1.明確學習的目標。由于目前我國大學的教育與中學教育之間有著很大的差別,學習內容由之前的十幾門變成幾十門,而且由于現在許多大學的授課方式多為使用投影儀、多媒體授課,授課手段多樣化的同時,授課的內容也大大增加,有的時候甚至出現一節課講兩、三個章節的內容,此外還可能增加一些教材上沒有的內容。學習方式也更多地以自習為主,而不像中學時期老師會手把手地教。對于這些學習上的變化,很多新生會由剛進校時的對自己將來所從事的職業充滿新鮮感,轉變為對所學課程實用性的質疑,最終會導致厭學情緒的產生。生物化學這門課是臨床醫學專業的主要基礎課程,對于醫學基礎知識的架構起著非常重要的作用,但由于其涉及面廣,內容繁雜,概念抽象使它又有異于其他較為生動的臨床其他課程。因此,在課堂上融入實際的臨床案例,在學生心中建立起基礎理論知識與臨床病例之間的對應關系,對堅定學生學好這門課的信念起著非常重要的作用。例如,在上代謝之前,我們先讓學生看幾張血液化驗單,問題圍繞什么是三高,什么是血糖,什么是血脂開始,之后引導學生思考為什么血糖和血脂要穩定在一個特定的范圍之內。由此展開糖代謝是調節血糖平衡,脂代謝調節血脂平衡的概念,最后學習調節各物質平衡的來源及去路,具體到每步代謝反應,循序漸進地進行代謝各章節的學習。
2.調動學生的積極性基礎知識的學多是枯燥而乏味的,許多知識點和名詞都需要死記硬背。但是如果通過一個個生動的案例將這些知識點串起來,學習的效率將會事半功倍。例如在講蛋白質功能與結構之間的關系時,我們引入鐮刀型貧血癥這一遺傳疾病,具體說明一個基因的突變導致一個氨基酸的突變,導致一個蛋白結構的變化,導致功能改變從而個體異常或死亡這樣一個線索。建立學生對于從核酸到蛋白再到蛋白結構和功能,最后和疾病聯系在一起的思維方式,加深了這一系列過程涉及的概念。又例如,在生物氧化一章中,我們通過介紹新生兒硬腫癥,說明嬰兒和成人脂肪構成的差異,引入棕色脂肪線粒體的解偶聯蛋白的作用機制(此處強調呼吸鏈的位置是在線粒體內膜上),強調了呼吸鏈的作用,從而對呼吸鏈相關知識進行串聯和鞏固。既克服了重復知識點的枯燥感,又拓寬了學生的專業知識,提高了學生的學習興趣,調動了學生學習的積極性。
3.明確自身職業定位臨床案例的引入,無形中創造了一個虛擬的場景,讓學生身臨其境地面對問題。例如在介紹磷酸戊糖途徑時,引入蠶豆病。由急性溶血的臨床特征推測是紅細胞膜被破壞,說明NADPH起重要的還原力的作用的同時,引導學生推測病因。再根據病因制定相關的治療策略。在這樣一個引導的過程中,學生對于這些病例的好奇感伴隨著探究欲被調動起來,在解決問題的時候有強烈的成就感,繼而升華為身為醫生的自豪感,從而明確并更加堅定了自身的職業定位。
二、需要克服的問題
雖然“病例引導型”的生物化學教學存在著以上諸多優勢,但是在具體實踐中,我們深刻地體會到要很好地實施“病例引導型”的教學方式還需要重視以下幾個問題。
1.對教師能力的要求。由于“病例引導型”教學方式不僅涉及到生物化學的內容,還要求教師巧妙地融入臨床案例,因此對教師的能力和專業背景有著較高的要求。教師除了對生物化學的內容非常熟悉之外,還必須不斷地學習臨床案例,要求對案例中疾病的臨床特征生化指標、診斷及依據、治療用藥等細節都有所鉆研。此外,還要求教師緊跟國內外行業動態,將最新的技術和論點帶到課堂中去。
2.病例的選擇要符合教學要求。對于病例的選擇,首先,病例要與生物化學內容的關聯性要強,要能影射出生物化學教學內容尤其是教學重點的病例,才能達到較好的教學效果。其次,病例的選擇不易過難也不易過于簡單,太過于簡單的常識性問題不能激發學生的積極性,而太難的案例容易讓學生產生挫敗感。應當循序漸進,由簡單、單一的病例著手,個別難度較大的病例分析可以作為思考題,讓學生在課后查閱資料。
3.結合傳統教育模式“病例引導型”教學方式固然存在其優越性,但并不是萬靈藥,重點的突出教學,知識點的重點記憶,課前預習和課后復習等這些傳統的教學和學習手段仍然要強調。“不積跬步,無以至千里;不積小流,無以成江海。”再好的教學方法也無法保證所有的學生都能完全學到課堂上所講的知識,因此在采用新的教學模式的同時,也不要放棄傳統教學方法中穩定、系統的優點。要將二者相互結合,將靈活多樣的教學模式呈現于課堂之上。
參考文獻:
理工類院校生物醫學工程專業的教育,主要體現于理學、工學及二者有機結合的特色和優勢,如理工類院校在數學、生物、材料、機械、電子、計算機、自動控制、組織工程等學科,具有堅實的教學基礎、豐富的教學經驗、良好的教學資源與條件。研究和解決生命科學及醫學中的重要問題,是生物醫學工程學科教育與發展的宗旨,因此,利用理工科院校的教學資源優勢,培養能利用工程學手段,解決人類生命及健康問題的研究和應用型人才,是理工科院校生物醫學工程專業教育的重要目標。因教學資源與條件的不同,理工科院校與醫科院校、綜合性大學的人才培養目標亦相異。理工科院校側重于培養學生具備扎實的基礎知識,包括數學、物理、電子、機械、生物等學科;熟悉醫學電子儀器、生物醫學信息、計算機、生物材料等相關學科專業知識;善于利用工程學方法與手段,解決專業相關領域的問題。培養目標具有準確的定位與時代性,即一方面能充分利用理工科院校的優勢,體現其在工程學科方面的特色,另一方面,根據學科的交叉性與涉及領域的廣泛性,密切跟蹤學科的發展與社會需求變化,從而培養高素質的復合型高級專業科技人才。
根據教學與科研條件、研究方向的不同,國內理工類院校關于生物醫學工程專業人才的培養目標既具有上述共性,又各有側重與特色。如清華大學提出旨在培養能將現代電子、信息技術、物理、化學、數學和其它工程學原理,應用于研究生命科學的基本問題,能利用工程技術方法解決疾病預防、診治及改善健康、提高生活質量等的高級專業人才;浙江大學則明確培養具有生命科學、電子技術、計算機技術及信息科學等理論知識、醫學知識和工程技術緊密結合的科學研究和技術開發能力,能在生物醫學電子、醫療儀器、計算機技術、信息產業等部門從事研究、開發、教學及管理的高層次創新型人才;東南大學強調以電子、信息技術生物學、化學和材料學為知識基礎,使學生具備開展與人類健康相關的科學研究及應用開發能力,重點培養學生的研究能力和創新能力,培養具備寬闊視野、思維活躍的精英人才和領軍人才;上海交通大學依托其強大且基礎雄厚的工科和醫學背景,重點培養在生物、醫學和工程技術領域中具有開展交叉研究能力的有創新精神的,能應用物理、化學、材料、電子信息和工程等領域的技術解決生命科學問題的創新型交叉學科人才。華中科技大學生物醫學工程專業培養具備生命科學與光、電、計算機等信息科學有關的基礎理論知識,以及醫學與工程技術相結合的科學研究能力,能在醫療器械、電子技術、計算機技術、信息等產業部門從事研究、開發、教學及管理的高級工程技術人才。
華南理工大學生物醫學工程專業,始于從碩士研究生人才的培養,我校于1993年獲生物力學碩士學位授予權,1998年,將生物力學碩士點(生物科學與工程學院)與生物電子學碩士點(電子與信息學院)整合為生物醫學工程一級學科專業碩士學位授權點,并開始正式招收碩士生,2002年招收生物醫學工程專業本科生,2004成立生物醫學工程系,2006年獲生物醫學工程一級學科博士點。根據我校生物、電子、材料等學科在科研教學方面的多年積累的與優勢,結合廣東省生物醫學工程產業的發展與需求,將生物醫學工程專業本科培養目標,按要求掌握的知識與具體的能力確定為:
目標1(扎實的基礎知識):培養掌握扎實的專業基本原理、方法和手段等方面的基礎知識,包括生物醫學、電子技術、信息科學、計算機技術、生物材料、生物信息等相關學科基本知識、基本理論和基本技能的復合型高級科技人才。
目標2(解決問題能力):培養學生能夠創造性地利用生物醫學與工程技術相結合的研究開發能力,以服務于國內外生物醫學工程產業快速發展的需求。
目標3(團隊合作與領導能力):培養學生在團隊中的溝通和合作能力,學會按分工要求在團隊中從事具體工作,完成指定任務,進行組織協調,進而能夠具備生物醫學工程領域的領導能力。
目標4(工程系統認知能力):讓學生認識生物醫學工程的多學科交叉特性,從系統的角度認識與領會生物醫學工程學科的核心與特點。要求從工程系統的角度,運用多種工程技術手段與方法,尋求解決實際問題的方案。
目標5(專業的社會影響評價能力):培養學生正確理解生物醫學工程對人們日常生活、人類健康所產生的重要影響。
目標6(全球意識能力):培養學生能夠在全球化的環境里保持清晰意識,積極跟蹤新理論方法、技術的發展,在全球化的背景下認識與把握生物醫學工程學科的現狀與發展。
目標7(終身學習能力):生物醫學工程畢業生在職業生涯中,需要根據學科、行業發展與崗位要求,不斷更新知識,提升自己的綜合素質,并具備終身學習的能力。
綜觀理工科院校生物醫學工程專業本科生的培養目標,既反映了各校的學科優勢、特色與定位,又具明顯的共性,即強調學科的交叉復合特性,培養能將工程技術和醫學、生物等基礎理論相結合,解決人類生命健康中的問題、提高生活質量的綜合性人才,尤其注重學生的實踐能力與創新能力。
理工類院校的生物醫學工程專業培養特色
在專業特色建設方面,各高校依托各自的學科建設與教學資源優勢,逐漸形成自己的辦學特色。如清華大學持之以恒地進行教學建設與改革,形成了"注重質量,強調實踐,緊密結合科研"的教學特色,清華大學生物醫學工程學科2001年被評為全國重點學科,2006年被評為國家重點一級學科;浙江大學則強調系統掌握計算機技術、信息處理技術、電子技術、儀器技術和生命科學相關的基礎理論知識具有多學科交叉應用能力和國際競爭力的復合型人才培養,為國家級生物醫學工程特色專業建設點;東南大學從1988年開始與南京醫科大學合作,進行7年制工醫雙學位人才培養,2000年開始進行生物醫學工程專業(七年制)本碩連讀人才培養。2007年建立醫工結合生物醫學工程長學制創新人才培養國家人才培養模式創新實驗區,2008年成為生物醫學工程國家特色專業建設點,形成了工醫復合型人才培養的特色,并形成了生物醫學電子學和現代生物技術兩個重要的特色方向;上海交通大學則充分利用附屬醫院的臨床資源,建立與基礎課程相適應的實踐教學體系,強化學生實踐訓練,培養動手操作與創新研發能力,大力推進醫工(理)交叉學科人才培養,積極推進國際合作與交流;華中科技大學華中科技大學自1997年起系統地開展了生物醫學光子學特色方向本科教學體系建設的探索與實踐。基于生物醫學工程學科的特點,借鑒國內外最新教學成果,建立了一套具有生物醫學光子學特色方向的本科教學體系。2011年開始招收“醫療器械”卓越工程師實驗班,按照全新的教育大綱和創新的實驗模式培養面向醫療器械產業發展需要的高端領軍型人才。
華南理工大學生物醫學工程專業經過近10年的本科教育實踐,以電子技術為基礎,以生物醫學電子儀器與生物醫學信息為主,兼顧生物醫學材料、分子生物學及生物信息學,基本形成了多學科方向交叉的知識體系。尤其注重學生基礎知識、實踐能力和創新能力的培養,根據廣東地區生物醫學工程產業的優勢與市場需求,著力培養具有生物醫學工程專業基本素養、基礎扎實、專業知識面廣的復合型高級技術和專業管理人才。近年來,積極與廣東省生物醫學工程領域領軍企業、醫療、科研機構開展聯合培養人才的改革,如自2009年開始,華南理工大學與深圳華大基因研究院共同成立了華南理工大學-深圳華大基因研究院,并開設基因組科學創新班,生物醫學工程專業部分優秀學生從大學三年級開始,即有機會進入深圳華大基因研究院從事生命學科的學習與科學研究;2011年,華南理工大學攜手中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院,共建“華南干細胞與再生醫學英才班”,實行“2.5+1.5”的培養模式,“英才班”將根據學生所屬專業本科培養計劃和干細胞與再生醫學的專業培養要求,為學生制訂個性化的培養方案,將專業理論知識與實踐、學習和科學研究相結合。此外,生物醫學工程專業與深圳邁瑞電子有限公司、汕頭超聲儀器研究所、廣州總院、南方醫院、廣東省人民醫院、中山大學附屬腫瘤醫院和廣州醫學院附屬腫瘤醫院等單位建立了密切的聯系,為學生的實踐、實習提供優越的資源和條件,同時,為學生的就業不斷開拓新的渠道;從大學二年級開始,學生即有機會加入“學生研究計劃SRP(StudentResearchProject)”,參與老師指導的科研實踐,進入實驗室與研究生共同學習研究。學習、研究期間,取得優異成績或成果的學生,推薦參加“挑戰杯”大學生課外學術科技作品競賽。華南理工大學生物醫學工程專業,近年來進行各種新的人才培養模式的有益探索與實踐,進一步擴寬學生的知識面,顯著提高學生的實踐能力,激發學生學習熱情,培養學生的創新能力。
生物醫學工程專業人才培養模式
我國高等工程教育強化主動服務國家戰略需求、主動服務行業企業需求的意識,確立以德為先、能力為重、全面發展的人才培養觀念,創新高校與行業企業聯合培養人才的機制,改革工程教育人才培養模式,提升學生的工程實踐能力、創新能力和國際競爭力。主要體現于四個方面:(1)工程教育服務國家發展戰略;(2)加強與工業界的密切合作;(2)重視學生綜合素質和社會責任感的培養;(4)注重工程人才培養國際化。近年來,各高校都在進行專業人才培養模式的改革、探索和實踐,主要包括(1)重基礎、寬口徑、強能力、高素質的大類培養模式。如上海交通大學實行按院系招生、學生入校兩年后再分專業的培養模式,從而有利于學生根據個性、特長選擇專業,增強學生的競爭意識,有利于資源的優化整合;中國科技大學秉承“基礎與創新并重”的辦學理念,實行重基礎、“輕”專業,注重基礎“寬、厚、實”,專業“精、新、活”的寬口徑個性化培養模式。浙江大學提出“以人為本、整合培養、求實創新、追求卓越”的教育理念,確立的人才培養模式是以3M(多規格、多通道、模塊化)和“寬、專、交”為特征的KAQ(知識、能力、素質)并重,將本科專業分成若干學科大類,實行前期按大類培養,實施通識教育,后期實行寬口徑專業教育的新模式。華南理工大學的培養模式與浙江大學既具相似性,又各有側重。華南理工大學以注重精英人才與個性化人才的創新能力培養為特色,如按大類分電子、機械、化工、材料、經貿等各大類專業精英班,“基因組科學創新班”和"華南干細胞與再生醫學英才班"等。
(2)注重創新與實踐能力培養,如卓越人才培養、產學研相結合人才培養、交叉復合型人才培養。近幾年,各高校均十分注重學生的創新能力和實踐能力的培養,通過卓越人才計劃旨在提高學生的科研能力與解決實際問題的能力。卓越工程師教育培養計劃的遵循“行業指導、校企合作、分類實施、形式多樣”的原則,其特點包括:行業企業深度參與培養過程;學校按通用標準和行業標準培養工程人才;強化培養學生的工程能力和創新能力。其中,首批“卓越工程師教育培養計劃”高校包括清華大學、浙江大學、上海交通大學、華中科技大學、東南大學和華南理工大學等61所高校,第二批共有133所年高校加入“卓越工程師教育培養計劃”。
(3)國際化人才培養,通過與國外知名高校建立人才培養合作項目,進行聯合培養。如教育部中國教育國際交流協會(CEAIE),中教國際教育交流中心(CCIEE)和美國州立大學與學院協會(AASCU)共同合作的“1+2+1中美人才培養計劃”,積極推動中美高校學分學歷互認,促進中美高校師生雙向交流、共同制定大學本科專業教學計劃等。此外,近年來,各校紛紛與歐美、澳洲著名大學建立了各種靈活的本科人才聯合培養機制,推進教師雙向交流,專業課程實行雙語教學或全英教學等。
(4)個性化人才培養,華南理工大學生物醫學工程專業培養學生過程中,根據學生知識結構與特長,注重個性化培養,如,一方面鼓勵生物醫學工程專業學生修讀“雙學位”,另一方面,也接受其它專業學生修讀生物醫學工程專業“雙學位”;通過“學生研究計劃(SRP)”,“百步梯攀登計劃”、“挑戰杯全國大學生課外學術科技作品競賽和創業計劃大賽”等,培養學生的創新、創業、科研能力。
課程建設
生物醫學工程專業教學指導委員會,為生物醫學工程學科人才培養的規范化提供重要的指導性意見。根據生物醫學工程學科的發展趨勢與社會需求、以及各高校的教學和科研優勢,理工科院校設置的生物醫學工程專業本科的課程體系,既存在共性,又各具特色。其中,理論教學部分,主要包括公共基礎課、學科基礎課和專業領域課,實踐部分,包括實驗課程、課程設計、認識實習、工程實習、生產實習和畢業實習等。各理工院校生物醫學工程專業本科培養計劃中的公共基礎課頗為相似,主要有政治類課程、大學英語、大學物理、大學化學、數學(微積分、線性代數、概率論與數理統計)、工程制圖、大學體育,以及人文、社會和技術類通識教育課程;學科基礎課程,大多數高校以生物醫學電子與信息為主,包括電路、數字電子技術、模擬電子技術、信號與系統、數字信號處理等主干課程,并設置解剖生理學、臨床醫學概論、普通生物學、生物化學與分子生物學等重要基礎課程;各校的生物醫學工程專業本科課程的差別,主要體現在專業領域課,同時也最能體現其專業特色。一般以其優勢學科方向開設不同的專業必修或選修課程,如浙江大學按數字醫學信息、生物傳感器與醫學儀器、定量與系統生理學三個方向設置專業課程,東南大學則分生物傳感與生物電子學、生物信息學、生物醫學材料與納米技術、醫學信息工程等四個方向,上海交通大學包括生物醫療儀器、神經科學與神經工程、醫學成像與圖像處理、生物材料與納米生物醫學等幾個方向課程;清華大學按學科方向分為醫療儀器、神經工程、醫學影像和微納醫學等四個主要方向,分別設置不同的專業課程。
華中科技大學則包括按生物醫學光子學、醫學影像學、生物信息學、納米生物材料和組織工程等方向的專業課程;華南理工大學生物醫學工程專業的本科課程,主要涵蓋了醫學電子儀器、醫學影像、醫學信息、生物力學和生物醫學材料等五個方向,分別開設了醫學傳感器、醫療儀器設計、生物醫學測量、醫學超聲學、生物醫學信號處理、醫學成像技術、醫學圖像處理、醫院信息系統、遠程醫療、生理系統仿真建模、生物力學、生物醫學材料等重要課程。
實踐環節主要包括綜合實驗、課程設計、臨床實習、金工實習、電子工藝實習和畢業實習等。其中綜實驗包括工程生理學、生物醫學工程、醫學儀器與信息工程3門綜合實驗課程,設置了數字電路、微機原理與應用、醫學儀器等3門課程設計。由于廣東省醫學資源和生物醫學工程產業具有較強的特色和優勢,尤其在醫療儀器行業擁有一批實力雄厚的企業,華南理工大學充分利用這種地域的產業優勢,知名企業聯合建立了本科實習基地,和具優越醫療資源的醫院建立了良好合作關系,為本科生的臨床實習與畢業實習提供強有力的支持。此外,華南理工大學積極鼓勵學生參與“暑期實習計劃”,即由老師或學生自行聯系實習單位,經院系和老師推薦,學生有機會在暑期到相關高校或科研院所實驗室、企事業單位實習。
在雙語課程、全英語課程、新型課程和特色課程方面,華南理工大學生物醫學工程專業也正在積極進行建設,如《醫學圖像處理》和《醫院信息系統》已經實行雙語教學,正在為全英文授課做準備;不定期地邀請國內外有影響的專家和企業負責人進行專題講座或創業教育;為新生開設《生物醫學工程概論》課程,計劃進一步開展新生研討課、系列專題研討課。
總結
生物醫學工程學科具有鮮明的交叉與復合特性,它對解決人類生命與健康中的問題具有十分重要的作用,生物醫學工程學科與相關產業發展亦極為迅速,如何培養適應學科發展需求和符合社會需要的專業人才,是各高校生物醫學專業面臨的重要問題。理工科院校在電子、計算機、信息、生物、材料、制造等學科具有一定的優勢,充分利用理工科的資源優勢,培養研究與應用兼顧的高級專業人才,亦是理工科院校本科教學的重要目標。
華南理工大學生物醫學工程本科專業,經過近十年的教學實踐,逐漸形成以生物醫學電子、醫學信息工程、生物力學為主導的培養體系,十分注重學生的實驗能力和創新能力的培養,并充分利用廣東省的醫學資源和生物醫學工程產業的地域優勢,努力培養適應社會需求的專業人才。近年來,華南理工大學生物醫學材料方向發展迅速,先后成立了國家人體組織工程重建工程中心、特種功能材料教育部重點實驗室、廣東省生物醫學工程實驗室,在生物醫學材料方面取得了一系列成果。為此,華南理工大學正在為利用生物醫學材料方面的優勢,加強生物醫學材料方向的本科專業人才的培養,積極地進行探索。
關鍵詞: 醫學院校 生物技術專業 就業現狀 對策研究
生物技術是現代科學技術滲透到生物醫學領域中形成的一門新型邊緣學科,它的理論和技術可直接用于醫學、工業、農業等各個行業,為醫學診斷、治療和科研提供先進的技術和檢測手段,是加強現代醫學的前緣學科。我國有200多所科研院校機構設置了生物類專業,每年該專業畢業生達幾萬人,其中包含眾多的碩士生和博士生,而本科畢業生由于就業層次較低,就業形勢更加嚴峻。醫學院校的非醫學專業[1],由于開設時間短,學生專業基礎不牢固,資金投入不足,學科建設不完善,在師資力量、教學設施等各方面都明顯不如醫學專業[1]。
一、醫學院校生物技術專業就業現狀分析
1.生物相關企業用人理念存在偏差,使就業主渠道吸納能力大幅下降。
首先,企業單位片面地追求高學歷,存在學歷歧視;過分關注文憑,造成人才浪費,且所招高學歷人員不一定能夠滿足崗位需求,造成人力資源的浪費,同時也加劇了普通高校生物類本科生就業的困難[2],[3]。其次,企業在招聘過程中存在性別歧視,同等條件的男女畢業生,企業往往會選擇男生,從而減少了女畢業生的就業機會。
2.就業觀念滯后,態度不積極,期望值較高,專業定位理解較差。
大部分畢業生受傳統思維的影響,將公務員等職業定義為“鐵飯碗”,受社會輿論和家庭壓力的影響,片面地認為自己創業或者自謀職業為叛逆和不正統的行為。另外,部分學生擇業主觀性較強,自我認知不足,缺乏對社會需求的認識,片面地追求薪酬、個人發展空間、工作地點、公司規模等,就業期望值較高。另外部分學生在應聘前對用人單位和崗位的性質及要求缺乏了解,未做好充分準備就盲目參加招聘會。醫學院校醫學專業學生畢業后可以在醫院從事醫生職業,工作性質比較穩定,畢業生不會輕易改行。而對于生物技術專業學生而言,在民營企業或外資企業等單位找到工作后由于薪資等各方面的原因,往往跳槽或改行的傾向較大,工作穩定性較低。
首先,部分生物專業學生對所學專業認識理解不夠,對專業定位及所從事的工作崗位職能要求均缺乏了解,導致學生在求職過程中產生猶豫、不自信的態度,從而使很多學生錯失良好的就業機會。其次,部分生物專業學生的就業視野不夠開闊,片面地認為主要就業方向僅為研究人員與專業技術人員,導致大量畢業生僅應聘一些技術和研發崗位,主動地縮小了應聘崗位的范圍。
二、醫學院校生物技術本科專業畢業生就業對策
1.努力提高自身綜合素質,樹立正確的擇業觀。
由于生物科技行業就業前景并不樂觀,醫學院校生物技術本科畢業生應當及早做好職業規劃,做出正確的定位。學生在學校期間應根據自己的興趣愛好以及能力,確定自己的職業方向,崗位特點,培養自己的能力。同時生物技術專業學生應當在學好專業課的基礎上,積極參加班級、學院、學校組織的干部選拔,或者參加自己感興趣的社團活動,盡量抓住每一次機會,提高自身的綜合素質。根據自己的興趣和職業規劃,平時多進行專業相關知識的積累及修養的提高。對于有志于讀研的學生來說,課外可以多參加學術講座,多閱讀專業知識和文獻,多了解學科的前沿知識,鍛煉自己的實驗技能,培養創新能力和解決問題的能力。
2.以就業為導向,重視學生實踐能力和綜合能力的培養,將就業教育與教學改革相結合。
由于企事業單位十分重視畢業生的專業知識、實踐活動能力、科研能力等,因此學校應對教學方案和教學手段進行改革,改變在教學過程中理論脫離實際的現狀,使學生在課堂中學習的理論知識貼近于社會問題、緊扣學科的前沿動態,從而提高教師的教學質量[4]。同時,學院應合理增加儀器設備,幫助生物技術學投入實踐中,加強學生綜合能力的培養。
3.引導畢業生轉變就業觀念,鼓勵學生自主創業。
生物技術本科畢業生應當端正自己的就業心態,不可寄予過高的期望。現在的大學教育成本很高,獲得一份心儀的工作是眾多大學生的理想,但也應該明白,現在的大學生已不是往日的稀有資源[5]。畢業生應該轉變就業觀念,主動出擊,尋找創業機會。創業不僅可以解決自身的就業問題,同時還可以為社會提供、創造更多的就業機會。
4.加強就業指導教育,實施滲透式就業指導。
對于大學生的就業指導工作,社會、學校、學生三者是緊密聯系在一起的。學校應在新生入學時就逐步地開設就業指導課,滲透式地引導學生不斷了解自我,在學習生活中有目的提高生物技術學生的職業修養。從而在畢業時,學生能夠成功地完成從學生到職業者的角色轉變。加強生物技術畢業生就業指導工作,使學生能夠正確地評估自己,選擇適合自己的職業道路。
5.大力加強校企聯系與合作,提高畢業生的就業率。
學校應加強與企事業單位之間的聯系,注重畢業生就業單位信息的搜集和整理,建立生物技術畢業生就業信息庫,方便生物技術學生獲取相關的信息,以便學生能夠準確定位。此外,學校應及時了解就業趨勢與動態,開拓醫學院校生物技術畢業生的實習途徑和渠道,繼而提高畢業生的就業率。
參考文獻:
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關鍵詞:臨床醫學專業學生;生物化學實驗課;道德教育
中圖分類號:G641 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)48-0121-03
醫學院校教育的中心任務是培養對社會有用、醫術精湛、醫德優秀的醫學人才,為國家醫療衛生事業建設服務。在社會和醫學高速發展的今天,臨床醫學專業學生較為關注個人價值的實現,普遍淡漠了集體價值和社會價值的實現[1]。不論是基礎醫學,還是臨床醫學課程,實驗教學都是臨床醫學專業學生教學中的重要環節,只有通過實際的操作和操作中獲得的理論知識二次習得,才能使臨床醫學專業學生對復雜抽象的理論知識理解得更加透徹,在實驗課中,學生的基礎醫學技能操作也得到很好鍛煉。生物化學是臨床醫學專業學生所學習的一門重要的基礎醫學課程,它連接著基礎醫學和臨床醫學。生物化學實驗具備直觀性和客觀性,有助于臨床醫學專業學生理解理論課程中的抽象繁復的知識點及復雜的結構,是生物化學基礎教學的重要組成部分。在生物化學實驗教學中,創新性地結合道德教育,使學生在掌握生物化學基礎知識、培養科學思維能力的同時,形成正確的社會價值觀和道德判斷力,甚至于初步影響他們未來的醫德,這是生物化學實驗教學的一項創新,并影響了實驗課內容、方式和教學方法的選擇。
一、臨床醫學專業學生道德教育的必要性
社會環境的變遷導致個人思想觀念發生了巨大變化。個人主義、多元主義的價值觀念被推崇到越來越高的地位,新的價值觀念以個人利益和個人權利為核心[2],而且隨著社會體制的轉變和市場經濟的深入推進,原有的就業政策、分配政策等都發生了質的改變,導致目前個別學生因個人利益和道德感缺失而發生社會慘劇,讓人惋惜的同時也為造成的嚴重后果痛心。
國際醫學教育專門委員會(Institute for International Medical Education,IIME)制定的醫學本科教育、全球醫學教育最低基本要求中,將職業價值、態度、行為和倫理,醫學科學基礎知識,溝通技能,臨床技能,群體健康和衛生系統,信息管理,批判性思維和研究等7方面的要求,確定為全球醫學教育最低基本要求[3]。這7個最低要求,可以分為兩類,其中職業價值、態度、行為和倫理屬于職業道德類別;醫學科學基礎知識、溝通技能、臨床技能、群體健康和衛生系統、信息管理和批判性思維和研究屬于專業知識和能力類別。IIME的規則說明,只有道德和專業的結合,才能培養出醫術精湛、醫德優秀的醫學人才[4]。
傳統的臨床醫學專業的本科生教育,主要是理論課、實驗課及臨床實習結合的教學方式,大部分涉及道德倫理的教育僅依靠一門《醫學倫理學》理論課程來完成,在實驗課及臨床實習課中,道德教育卻鮮有提及。這使得臨床專業學生對職業道德范疇的知識嚴重缺乏認識,長期以往將會使培養出的人才不符合IIME的要求。因此,我們認為,臨床醫學專業學生的道德和專業素質的養成教育,不僅要體現在理論課教學中,更需要融入到實驗課教學中,利用開放、師生對等的實驗環境,共同完成培養臨床醫學專業學生技能教育和道德素質教育的目的。
二、生物化學實驗課的道德教育和安全教育
臨床醫學專業學生對自己將來所從事的職業往往充滿向往和好奇,他們渴望盡早了解將來所從事的職業,盡受醫院臨床一線的氣氛,同時卻對將來所從事職業的素質和技能懵懂無知。在這個時候,他們接觸到的生物化學課程,是一門連接著基礎醫學和臨床醫學的重要基礎醫學課程,它既為學生學習臨床檢驗分析推開了大門,也為他們將來醫學研究打下了基礎,所以此時對學生進行系統嚴謹的生物化學實驗課的道德教育和安全教育,能為他們建立起最初的臨床認識和醫德素質。
1.實驗課道德教育。道德教育是一項實踐性很強的社會活動,學生的道德品質不是從書本上學會的,而是在實際生活中養成的。道德教育,只能通過人與人之間溝通交流和模范示范作用才能實現,在課堂中適時合情地融入道德教育內容,能在學生操作實驗和溝通交流中自然地實現道德教育。例如,在學生依次使用儀器和試劑時,提醒他們使用完畢物歸原位,便于下一位使用者使用,培養學生為他人著想、換位思考的習慣;在涉及有關核酸性質的知識點時,會提到沃森和克里克共同在實驗室辛勤工作和互相支持的故事,讓學生明白合作、互助和團結的重要性;在實驗涉及到有毒試劑時,向學生反復強調使用方法及禁忌,并引入近期發生的試劑投毒事件,利用事件造成的惡劣影響給學生敲響警鐘;在實驗中必須使用實驗動物時,給學生講解動物福利相關知識,培養學生的同情心、并建立起尊重生命的概念。在實驗課的內容上,為學生詳細講解實驗目的方法和設計思路;在學生實驗操作過程中,提醒學生操作順序和細節,使學生認識到不論是思路還是操作,都必須經過認真科學的思考和細心的操作,從而培養學生實驗態度和操作的嚴謹性,進而樹立起他們在今后工作中的嚴謹態度,也為他們將來的科學思維打下基礎。學生在實驗課開放、師生對等的環境下聽課,能快速掌握知識,積極參加討論交流,主動地認同道德教育、接受道德教育。我們的生物化學實驗課,不僅講授了生化實驗的知識和操作技能,而且在避免傳統說教的老套形式下,傳遞了正確的社會價值觀并培養學生的道德判斷力,這兩項共同構成了道德教育的兩個核心。
2.實驗課安全教育。除了實驗課中穿插的道德教育,安全教育也是實驗課的重要內容。近年來,學生實驗操作不當引發的危險事故頻發,不規范操作和欠缺安全意識都是事故原因。因此,我們特別重視實驗安全教育。在第一堂生物化學實驗課上,我們向學生仔細講解了實驗室安全知識、安全操作規范、實驗室守則等規定,對實驗試劑和藥品的使用特別做出說明,并強調實驗試劑和藥品嚴禁帶出實驗室、嚴禁用于除實驗外的用途等規定。當課程中使用有毒試劑時,每次都反復強調安全操作的知識。課程中涉及的特殊儀器(如高壓滅菌鍋、水浴鍋等),在首次教授示范使用時都規范操作,為學生仔細講解使用程序和養護要點,為學生樹立正確的使用操作規范,避免不規范操作引起的安全事故。
三、實驗教材的準備和創新
實驗教材是實驗課程的重點。本教研室認真研究國內外優秀教材,借鑒其經驗,同時結合本學院學生的臨床需求,精心編寫自己的教材,建設與生物化學基礎課程配套的實驗系列教材;同時也精心準備合適課程的道德教育素材穿插到教學過程中。實驗教材的內容,包括三部分:第一部分為精心挑選的實驗,主要包括實驗原理與方法技術的介紹,讓學生了解和掌握即將要操作的實驗的基本原理。我們要求學生在實驗課前必須認真預習,通過實驗教材掌握實驗原理和操作注意事項,并將經典的實驗設計原理和思維在課堂中側重地介紹給學生,使其初步獲得實驗的概念及目的。例如,我們使用醫院生化化驗單的幻燈片來引入堿性磷酸酶的生化和臨床意義,即病例引導型教學[5](Case Based Study,CBS),讓學生有種身臨其境的氛圍,想象自己已是醫生,進入到看到化驗單要進行診斷的角色中,在營造出生動的虛擬氛圍后,開始講解堿性磷酸酶比活性測定的實驗。在這樣一個引導過程中,學生對這些知識的好奇感伴隨探究欲被充分調動起來,在解決問題的時候有強烈的成就感,繼而升華為身為醫生的自豪感,從而明確了學生自身的職業定位。再例如,我們采用p53野生型小鼠和p53突變型小鼠胚胎成纖維細胞(mouse embryo fibroblasts,MEF)作為實驗材料,讓學生對這兩種不同來源的小鼠胚胎成纖維細胞進行β-半乳糖苷酶衰老染色的實驗。從這個實驗中,學生能夠直接在鏡下觀察正常細胞與癌化細胞的形態,并通過β-半乳糖苷酶衰老染色操作來觀察不同細胞的衰老程度。實驗結果是,p53野生型小鼠的細胞在體外培養7代后,衰老染色有明顯的陽性現象;而p53突變型小鼠的胚胎成纖維細胞,在同樣的7代時,經過衰老染色卻沒有出現明顯的陽性現象。觀察到實驗結果,并結合染色原理分析結果,可使學生對正常細胞核腫瘤細胞的特性上有直觀的認識,在基礎實驗的過程中,使學生提前接觸到臨床相關的腫瘤知識,極大地提起了學生的興趣。第二部分為基本實驗操作,主要目的是通過學生自己動手,培養扎實的基本操作技能。在訓練基本實驗操作中,涉及到儀器使用方法步驟和個人動手操作鍛煉,這些基礎知識在學習的時候大多是枯燥乏味的,學生在操作過程中連續幾次不能獲得良好的效果,就會產生厭煩心理。因此,在儀器和操作要點的講解上,要尤為耐心和細致,在第一次,即樹立良好正確的操作規范,預估到學生易犯的錯誤并提前告知并講解,降低實際操作訓練中的犯錯率,讓學生練習幾次即可獲得良好的訓練效果,克服學習中的枯燥感和失敗帶來的厭煩感。在培養學生良好的實驗操作技能的同時,灌輸儀器藥品使用完畢放回原位、貴重儀器細心操作及共享物品正確使用等為他人考慮的實驗素質;另外,在操作訓練過程中,強調并重復性地為學生樹立實驗室藥品正確使用的觀念。第三部分為設計性問題。就實驗原理、實驗材料或實驗思路等方面提出思考題,要求學生在課后利用課堂上觀察到的現象、收集到的結果等有用的實驗記錄,結合簡明的語言和圖解在實驗報告中進行解答,訓練學生正規書寫實驗報告的能力。同時,我們要求實驗報告盡量不要和實驗教材已有的內容相重復,鼓勵學生用自己理解的方法(例如畫流程圖等形式)重新講述實驗原理及流程,促使學生自己能把實驗原理和實驗技術吃透,將學到的理論、技術與實際操作融會貫通。
蘇格拉底說:“美德即知識,因而道德是可以教授和傳播的;但同時,道德還是一種情感、意志或行動。”我們創新性地在生物化學實驗課中融入道德教育的內容,為學生傳授了團結合作、尊重生命等道德知識,希望這些知識內化為臨床醫學專業學生的意識和行動,使他們具備道德自覺的能力[1],并在之后的學習過程中,在此基礎之上逐漸形成完備的醫德,成長為醫學道德和專業精神兼具的優秀臨床醫學專業學生。
參考文獻:
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關鍵詞:教學模式改革;人體解剖生理學;醫工結合;自主學習
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)42-0082-03
一、引言
人體解剖生理學是研究人體各部分形態、結構及人體生命活動的規律或生理功能的科學。在生物醫學工程和醫學信息工程等工科專業中,它是醫學基礎類課程,也是必修的專業基礎課。生物醫學工程等工科專業是交叉學科,它綜合工程學、生物學和醫學的理論和方法,從不同層次研究人體系統的狀態變化,并運用工程技術手段去解決醫學中的相關問題。因此,生物醫學工程專業的學生培養需要生物學、醫學和工程學的相關理論和知識。對生物醫學工程等相關工科專業的學生開設《人體解剖生理學》課程,是專業知識結構的需要,也是后續的生物醫學信號處理、生物醫學系統建模與仿真、醫療儀器等專業課程的重要醫學基礎。學習《人體解剖生理學》知識,能夠使學生了解人類醫療、保健方面的需求,更重要的是,能夠啟發學生在未來的學習和工作中發現醫工結合的交叉點,促進學生圍繞生物醫學工程的專業方向進行創新性研究和工作。
二、生物醫學工程等專業中《人體解剖生理學》教學現狀
目前,我國生物醫學工程專業大多在工科院校和醫學院校中開設,由于這一專業學科交叉的特殊性,在培養模式方面容易出現偏重于工科或偏重于醫科的現象,沒有真正體現出醫學工程的多學科交叉的特點。此外,在這些專業中,其醫學基礎課程和工科專業課程獨立開設,尤其是所開設的《人體解剖生理學》課程,學科獨立性較強,存在醫學基礎課和后續專業課教學相互脫節的問題。進一步分析這些專業對《人體解剖生理學》課程的教學要求發現,作為醫學基礎課,該課程的教學內容需要涉及人體解剖學、生理學及病理學等幾門課程,內容體量大、理論性強,然而課時方面卻基本要求在一個學期內的幾十個學時內完成該課程教學。在這種情況下,如何高效、高品質地完成大體量的教學內容,達到生物醫學工程等醫工結合專業對該課程的知識要求,是《人體解剖生理學》課程教學需要不斷探索的課題。
現有的《人體解剖生理學》教學方法研究大多是在生命科學專業和醫學臨床專業中開展,而在生物醫學工程等醫工結合專業中,該課程的教學方法僅有少數教學研究開展。作為專業基礎課,《人體解剖生理學》課程在這些專業中應該如何開展教學?如何體現工科專業特色?如何體現學科交叉特點?實際的教學工作急需有新方法的探索。因此,這些問題的研究不僅對醫工結合專業的培養質量提高有幫助,同時,也是高等醫學教育研究的重要組成部分。
我們所在的生物醫學工程專業是在工科院校背景中開設的,依托工科背景,在工程基礎課程教學方面,師資條件和實驗條件相對比較成熟,然而在醫學基礎課程教學方面,存在醫學學科基礎薄弱,教學改革之前教學模式傳統、單一的問題,沒有很好地突出生物醫學工程的工科特色和學科交叉特點。更為突出的問題是,這種沿襲傳統醫學專業的教學模式在工科院校中教學效果不理想,教學負擔重。針對這些問題,我們以服務專業建設為出發點,提出開展具有工科專業特色的《人體解剖生理學》教學改革,分別從課程內容選擇、自主學習能力的培養、實驗和實踐環節結合以及改革考核模式等方面開展。
三、課程教學改革的主要內容
(一)合理安排課程內容,科學設計課程體系,突出醫工結合專業特色
以生理系統為框架整理課程內容,開展以生理系統為單元的專題教學,突出教學重點、難點。在該課程中,細胞基本生理功能尤其是生物電的生理機制、循環系統、泌尿系統、神經系統等章節是重點和難點,其中的心電、腦電、肌電與生物醫學工程重要的研究領域密切相關。這些章節的教學會重點講解,內容包括解剖結構、生理功能及相關的工程應用;而運動系統、消化系統等章節內容系統性較強,相對容易理解,這部分內容的教學方式設計采用教師指導下的自學,教師把章節的內容梗概在課堂上講解,具體內容布置學生課下自學,并要求學生寫出自學報告,這樣區別分配授課時間,既突出了教學重點,也解決了課程體量大而課時少的矛盾。
為更好地服務于生物醫學工程專業的學科交叉特點,在教學過程中注意整理、添加與工程應用和醫學臨床相關的內容,比如,在講解循環系統時增加對血管支架、人工瓣膜、人工起搏器等生物醫學工程材料、儀器工作原理的介紹,同時結合生理功能的原理給出問題,讓學生分析,比如,“更換人工起搏器時為什么不能直接關閉起搏器,而是要逐步減慢人工起搏器的搏動頻率?”;再如,在泌尿系統的教學中,在講解腎單位結構的基礎上,提出“尿液是如何產生的?臨床使用的人工透析機是如何工作的?”等問題,啟發學生關注這些醫工結合點,讓他們帶著問題去查閱資料,并在課堂討論時給出自己的觀點。這些教學過程不僅激發了學生的學習興趣,而且為以后《醫療儀器》等專業課程的學習打下了基礎,建立了醫學基礎課和專業課之間的聯系。更重要的是,這個過程培養了學生自主學習能力,啟發學生在未來的專業學習和工作中尋找醫工結合的交叉點,對培養學生的創新思維具有重要作用。
(二)結合優質網絡教學資源拓展學生的專業視野,培養自主學習能力
網絡公開課等視頻資源把優勢教育資源通過網絡向公眾傳播,是寶貴的學習資源,《人體解剖生理學》的教學過程中引入了網絡視頻公開課、課程相關專題紀錄片及文獻數據庫等資源,拓展學生的專業視野,培養自主學習能力,同時也彌補了《人體解剖生理學》課程內容體量大而課時有限的矛盾。我校圖書館有國內外著名大學的公開課視頻,比如,中南大學湘雅醫學院的《人體解剖學》網絡公開課程,斯坦福大學的《人體解剖學》課程,香港中文大學《語言與大腦》視頻公開課,杜克大學的《人體生理學導論》等等,這些課程由資深的專家教授進行全程教學,內容清晰、詳實。在課程教學過程中,教師根據課程進度介紹這些視頻公開課給學生課下自學,并提出相關的問題啟發學生思考;在課堂教學時,教師會組織學生對自學情況做簡要的討論和總結。此外,課程內容相關的專題紀錄片也對課程教學做了很好的補充,這些影片由專業團隊拍攝,案例豐富,制作精美,觀賞性強,學生被紀錄片內容吸引的同時,也激發了課程學習的興趣。比如,在講解神經系統的高級功能――睡眠功能時,鏈接《人體奧秘》睡眠專題的記錄片,片中通過豐富的案例對睡眠過程進行講解,使學生對睡眠功能和研究現狀有深入了解,教師針對紀錄片中涉及的重要生理學現象提出問題讓學生思考,如:“為什么睡眠對人體是必須的?”、“快速眼動睡眠和記憶有什么聯系?”等等,通過這些環節,不僅豐富了學生的學習資源,更重要的是,在這種教學過程中,培養了學生深入思考、自主學習的能力,加深了對專業知識的理解。
(三)重視實驗環節教學
該課程配套有《人體解剖生理學》實驗課程,在課程教學中注意理論教學和實驗環節的配合和銜接,開設的實驗都涉及課程中的重點、難點內容。比如,生物電部分是該課程的重點、難點內容,圍繞生物電內容設置了神經肌肉電生理、大鼠心電圖描記、大鼠運動感覺皮層腦電信號的獲取、人體腦電圖描記等四個實驗,讓學生認識不同類型的生物電,并通過生理信號分析系統對獲取的生物電信號進行分析,實驗中教師提出思考題,比如“如何獲得好的心電圖描記?”,這些實驗操作和思考題將啟發學生深入的認識生物電,為以后學習生物醫學信號處理等專業課打下了基礎。這些操作加深了對理論的理解,同時也逐步建立和后續專業課的聯系。
(四)改革課程考核方法
完善考評體系,由以往對知識點的考查為重心轉為以能力考查為重心,從以結果評價為主向結果過程評價結合為主轉變。考核也應具有一定的靈活性。通過增大平時成績比例來改變考核構成,如平時作業(主要是章節重點內容的訓練等)占15%、專題討論表現占15%、自學模塊表現(以討論和讀書報告形式體現)占15%,課堂回答問題情況占5%。減少閉卷考試中固定答案的題目、增加主觀題目的分值等辦法,期末考試成績在總評成績中占50%,重點考察學生對問題的理解能力、運用能力。并且,把這種考核模式在開課之初就對學生明確指出,使學生在課程學習的過程中更注重這些能力的培養,從而把考試也作為教學的手段之一。
四、教學改革的思考和展望
經過近幾年的教學改革實踐,我們發現,注重醫工結合、突出工科專業特色的《人體解剖生理學》教學對提高學生的自主學習能力,夯實專業基礎有很大幫助,符合培養復合型人才的教育理念。在以后的教學研究中,我們會更加注重《人體解剖生理學》與工程應用和醫學臨床現象的結合,突出醫工結合特色,注重學生自主學習能力的培養,開展具有工科專業特色的醫學基礎課教學模式探索。此外,目前尚未見有生物醫學工程等醫工結合專業專用的《人體解剖生理學》教材,結合正在開展的這種面向工科專業的醫學基礎課教學模式改革,收集整理相關的課程資料和各類教學模塊的內容,嘗試編寫面向工科專業的《人體解剖生理學》教材,既是對我們開展的教學改革實踐的歸納和總結,更希望能對醫工結合專業中醫學基礎課程的教學模式進行豐富和補充。
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摘要:高校考試改革是提高教育質量,培養創新實踐人才的重要環節。作者就高校考試改革的必要性、當前考試制度存在的主要問題做了細致分析,并以生物醫藥專業生物化學基礎必修課為例,就如何深化考試改革這一問題做了深入探討。
關鍵詞:生物醫藥;專業考試改革;生物化學必修課程
作者:李紅艷(桂林醫學院生物化學教研室,廣西桂林541004)
高等學校的主要任務是培養人才,培養具備創新意識、創新思維,掌握創新方法,具備創新人格、創新能力的人才[1],這樣的創新型人才是符合知識經濟社會的要求,適應新時期特點的高素質的綜合型人才。為了達到這一目的,在教學改革中應進一步加強知識構成、思維構成、能力構成和培養過程等方面的改革,以期培養的學生基礎扎實,知識面寬,適應能力強,能夠滿足社會的要求。而考試是教學過程中的一個重要組成部分,它是評價和改進教與學,使之有利于培養創新人才的基本途徑[2]。但審視當今我國高校課程考核模式,普遍仍保持著傳統的單一知識評價模式,不利于高素質創新人才的培養。因此有必要對傳統的課程考核方式加以反思,并對其進行改革,充分發揮課程考核的導向作用,促進高等教育培養目標的更好實現。
一、目前高校考試制度存在的主要問題。
1.考試內容重知識輕能力。
考試的根本目的是檢驗學生的知識掌握情況和培養學生的綜合素質與能力。理論知識是素質的一部分,若考試僅限制在對書本理論知識的檢測范圍之內,就無法達到全面測評個人綜合素質的目的。
2.考試方式缺乏多樣性,難以準確評價教學效果。
目前高校的課程考核采取以總結性考試為主(即主要以期末考試成績為標尺),區分和評價學生知識水平、專業能力、職業技能的高低,其他如檢測性、形成性等考試類型在教學過程中很少采用,而且教學過程中的平時考核成績在課程考試的總評成績中所占的比例較小。大部分課程考試偏重于閉卷筆試。閉卷筆試這種考試形式操作簡單、便于管理,但有一定的局限性,試卷所涵蓋的內容有限,考核的知識面較窄,考查點代表性有限,學生的實際操作能力無法得到反應。考試題型局限性更加明顯,受標準化考試方式的影響,填空、選擇、簡答、釋詞客觀性題目偏多,綜合性思考題、分析論述題、證明題、應用題等主觀性試題偏少。這種考試形式束縛了人的思維空間和想象力,扼制了學生運用知識和創造知識的能力,嚴重制約了學生創造性思維的開發和鍛煉[3]。
3.考試管理落后,沒有建立科學有效的考評體制。
目前各高校有關課程考試管理隨意性較大,即使制定了一些考試管理的規章制度,由于諸多原因執行力度亦差,缺乏有效的監督評價機制,導致有制度也難以得到貫徹和實施。在多數情況下是“教什么、考什么與怎么考”都由任課教師說了算,教研室、院系、職能部門很少過問,更不用說“考教分離,考改分離”的有效實施。而目前又缺乏有效的機制來評價考試管理工作的優劣[4]。
二、改革考試制度,促進生物醫藥專業創新實踐人才的培養。
實踐證明,為了把考試真正變成調動學生學習積極性,培養學生綜合素質的一個重要環節,成為引導學生主動學習和探究的途徑之一,就必須對現行的考試制度進行改革。我作為高校生物化學必修課的專職教師已從教多年,現結合自身多年的教學實踐和長期的思考,針對生物化學必修課考試改革提出如下幾點建議,以供參考。
1.靈活考試內容,注重能力考查。
生物化學是一門生物醫藥學專業的基礎必修課程,講述正常人體的生物化學與疾病過程中的生物化學問題,與醫藥學有著緊密的聯系。當代生物化學主要涉及以下三大塊內容:(1)生物大分子的結構與功能;(2)物質代謝及其調節;(3)基因信息傳遞及其調控。隨著生物化學研究成果對人體各種代謝過程、代謝調控機制、細胞間信號轉導及遺傳信息傳遞規律的深入闡明,人們有可能準確了解各種相應代謝障礙相關疾病、遺傳性疾病發病機制,開發治療藥物、研究診斷、治療的新方法。以往傳統單一的生物化學考核模式僅側重于對書本所涉及的三大塊內容基礎知識點的考查,局限于考查學生對知識的掌握;我們提倡改革考試內容,不僅要考課堂講授的書本知識,更要考實際應用能力。實際應用能力的考查要緊扣專業特點,密切聯系生物醫藥學科領域中的實際問題。比如:對于藥學專業的學生,可以考查他們在新藥研發方面如何靈活運用所學的生物化學基本理論;對于醫學專業的學生,可以考查他們如何應用現代生物化學技術手段對疾病(尤其是腫瘤、遺傳性疾病)進行早期診斷,提出治療新方法、新思路等;對于生物技術專業的學生,可以考查他們在天然活性產物的提取、制備方面如何綜合運用所學的生物化學基本技術。這樣的考試內容的改革,不僅能強化重點的基本理論、基本技術,更能客觀評價學生的綜合素質和能力。
2.考核方式多樣化,綜合評定學生成績。
考試方式由形式單一、時間固定、題型簡單向著考試形式多樣化、時間靈活化、題型豐富化的方向發展。考試方法應根據考試科目的特點,實現多樣化,如閉卷、開卷相結合;口試、筆試與技能操作相結合;論文、設計、制作、撰寫調研報告與答辯相結合,等等。既著重考核學生思維方法、考思路、考見解等,檢驗學生獲取知識、信息的能力,又注重考核學生的應用技能、操作技能和水平[5]。我認為,生物化學課程的考核方式可以采用以下四大模塊:(1)閉卷考試。閉卷考試的優點是能夠準確地檢查學生對知識的鞏固程度、理解記憶程度和書面表達能力,其缺點是容易造成死記硬背的現象,而忽略學生對知識的靈活運用能力的檢測。根據生物化學教學大綱的要求,對于重要的基本理論、基本技術必須理解掌握,我們對這部分基本知識點的考查可以采用閉卷筆試的考核形式,可以安排在期中與期末兩次進行,便于學生分階段復習鞏固和提高。(2)開卷考試。實行開卷考試能夠引導學生有意識地長時間積累許多專業知識和信息,但這種考試形式如果引導不恰當,就會帶來一定的副作用,如學生對課程認真鉆研程度不夠,等等。因此,任課教師需要深刻理解課程教學大綱,分析學生的實際理解能力和接受能力,將課程中基本原理部分與實際應用有機地結合起來,克服開卷考試帶來的弊病,使學生深入地鉆研知識,深入理解,培養綜合運用知識及創造實踐的能力。生物化學是生命科學領域中發展十分迅速的一門前沿學科,因此,我們設置開卷考試內容時,可以布置學生去了解學科研究的某些前沿資訊,鼓勵學生寫一些科學前沿綜述性論文。(3)實踐考核。實驗教學是培養學生創新實踐能力的重要途徑[6]。通過實驗教學,學生不僅能具有開展實驗的基本能力,而且能具備從事某些科學研究的獨立工作能力。在實驗操作考核方式中,采取現場隨機抽簽考查學生的實驗基本操作技能,并要求學生在操作過程中回答相關的問題。同時,將實驗課出勤率、完成課堂實驗內容和課堂表現也作為實踐考核成績的一部分,更能夠促進學生認真學習實驗教材,掌握基本原理,認真做好每一個實驗。這樣既能夠全面、客觀地考核學生,又有利于學生實際動手能力的培養和實踐操作技能的提高。(4)課題設計及完成。對于應用性較強的課程,為了培養學生應用理論知識進行實際操作的能力,在課程開始時,教師根據課程的性質、內容向學生公布課程設計的方向和要求,供學生參考。隨著課程內容的不斷深入,學生可以根據自己的興趣,結合專業知識,進行必要的文獻檢索與收集。在課程結束考試時,學生可以帶著準備的資料,在指定的時間內完成設計題目。這種考試方法是將考試貫穿于課程教與學的整個過程之中,突出了教學與考試的互動作用,有利于培養學生理解分析問題、解決問題的能力,促進綜合素質的提高。生物化學是一門應用性非常強的學科,創新實踐能力的考核是這門課程考查的核心。在此項考核中,我們可以通過要求學生撰寫課題項目申請書、立項答辯、實驗方案討論及課題項目完成情況來綜合評定學生在此項考核方式中的成績。多數情況下,學生關心的是課程考試的結果,而不是課程內容的總結與提高。因此,將平時考核與期中、期末考試相結合,將理論考試與實踐考核相結合,增加平時成績占課程總成績的比重,加強對平時學習的考查,用教學全程考核來評定學生課程成績[7]。我認為,以上四種方式的有機組合既是知識與能力考查的統一,又是理論與實踐考核的完美結合。根據各項考核方式的側重點和目的要求,建議按4(閉卷)∶1(開卷)∶2(實踐考核)∶3(課題設計及完成)的分值比例來綜合評定學生成績。
3.建立健全科學的考試管理評價體系。
首先,要在調查研究、總結經驗教訓的基礎上,積極探索考試模式的改革,學習國內外先進的考試模式;研究和制定高校考評體系和考試標準。對考試的目的、內容、方法、形式加以規范,科學制定各門課程的考試辦法。其次,積極做好試題庫建設,真正做到“考教分離、考改分離”。最后,正確評價考試結果。通過考試結果的分析,總結教學經驗和教訓,及時發現并糾正教學中存在的問題,找出需要改進的地方,達到提高教學質量的目的。通過考試改革促進校內教學的改革,真正做到以考試為指揮棒指導學校教學工作的開展。
總之,創新實踐型人才的培養是我國高等教育的根本目的,也是建設創新型國家、提高我國核心競爭力的迫切需要。我們要不斷加大考試改革的力度,建立健全一套科學有效的考試制度,使之真正起到“以考帶教、以考促學”的作用,只有這樣,高校創新實踐人才培養的根本目標才能落到實處。
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摘要:為培養醫學院校生物科學和生物技術專業學生的生物信息學基礎知識的掌握和軟件的應用能力,結合近年該課程的教育教學改革實踐,不斷探索科學完善的教學體系和教學模式。從教學內容、教學方式和實踐能力培養等幾個方面進行了探索與實踐。使學生在生物大數據時代,具備初步的生物信息學分析技能和實踐操作能力。
關鍵詞:生物信息學;生物科學;生物技術;教學模式改革
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)26-0145-02
一、開設生物信息學課程的必要性
生物信息學學科發展迅速,不斷與其他學科相互滲透,而醫學院校生物科學和生物技術專業的學生主要從事生命科學相關的研發和技術,涉及生物、醫藥、食品、環境、農業等領域。掌握生物信息學這門工具,為今后走上工作崗位,提供新的研究手段和途徑是十分必要的。因此,在醫學院校部分專業(如生物科學,生物技術等)開設生物信息學必選課程具有重要意義。
二、目前存在的問題
1.教學內容陳舊和教學資源缺乏。我國高等院校開設生物信息學時間相對較晚,在教材選擇中首先調研了其他院校和目前出版的教材內容情況。發現大部分生物信息學教材都包括生物大分子(核酸和蛋白質)的信息資源,基因組分析信息資源,數據庫搜索軟件,核酸序列分析和多序列比對等軟件的核心內容,除了共性的章節外,不同的教材內容和重點各不相同。但是生物信息學發展迅速,除了基礎內容外,大部分內容都在快速地更新,比如引物設計軟件的使用等。而目前,生物信息學教學資源較匱乏,完善的生物信息學課程的教學大綱、教案、教學視頻、多媒體課件和習題等教學資源稀少。
2.課程內容與教學課時不匹配,教學進程安排不夠合理。首先,由于生物信息學是一門多學科交叉的綜合性學科,生物信息學課程學習前需要理解和掌握一些生命科學相關知識背景,如基因組學、蛋白質組學、生物化學、分子生物學和遺傳學等,深刻理解一些生物學基本概念,如基因序列、蛋白質序列、非編碼區、啟動子等,并初步了解一些重要的生物學數據庫。因此,講解透徹該門課程需要教師在課堂上花費一定的時間介紹相關背景知識。然而由于醫學院校學生課程門類眾多,客觀條件決定無法為生物信息學安排足夠多的課時。目前我校教學大綱規定的授課僅為20學時,學時少與教學內容多的矛盾就顯得非常突出。教師需要在有限的教學時數下灌輸大量內容,因此無法深入講解每個章節的內容,增加了學生學習的難度,降低了教學質量。
其次,教學進程安排不夠合理。以我校生物技術專業學生為例,本科二年級第一學期學習生物信息學課程。此階段學生雖然學習了一年多的專業基礎理論知識,但是專業基礎知識較為薄弱,同時實驗設計等相關實踐較少,缺乏對實驗細節的理解與實驗設計的整體把握。而生物信息學課程是一門實踐性學科,所以有必要在生物信息學課程的教學中滲透實驗設計的理念,課程學習中靈活運用專業基礎知識,達到學生的專業基礎知識與生物信息學的知識與不脫節,從而激發學生學習熱情。
3.教學模式單一,理論與實踐教學脫節。對于醫學院校生物科學和生物技術專業的學生,本課程培養的主要目標是:如何在現有數據庫中查找想要的信息,如何通過在線程序或利用現有的分析軟件,處理相關數據,解決生物學問題。學生需要通過親身實踐,才能熟練掌握生物信息學的數據庫、分析方法、軟件。但是很多醫學院校教學條件有限,沒有相應的計算機實訓室,配套軟件也相對匱乏,教師在授課過程中根據課件照本宣科,并不能結合具體實例邊講解邊示范操作,同時,多數高校開設的生物信息學課程以理論教學為主,缺乏實踐教學課時。然而,生物信息學的學習,如數據庫的檢索與使用、序列比對分析軟件的應用、引物設計軟件的應用等都需要學生在實踐課中進行驗證或操作,理論知識與實踐環節脫節嚴重,從而影響了學生對課程的理解和掌握。
三、生物信息學教學模式改革探索
1.修改理論教學大綱,精選教學內容。由于生物信息學內容繁多,應針對不同專業特點精心挑選授課內容,在有限的課時中讓學生學到最基本且重要的生物信息學理論知識。目前我們選用的是浙江大學出版社第一版的生物信息學,結合生物科學和生物技術兩個專業的特點,本教學團隊編寫了教學大綱,對教材內容進行了更新和優化,將重點集中于應用性較強的生物信息學實踐分析技能和離線單機版生物信息學軟件的使用上,具體內容包括核酸及蛋白序列數據庫、序列的相似性搜索、序列比對、系統進化樹的構建以及蛋白質的結構與預測和引物設計等基本內容。同時考慮生物信息學學科的前沿性和交叉性,我們又增加了蛋白質組學和非編碼RNA,基因芯片、qPCR、深度測序等操作原理及流程預測等內容。為了適應生物信息學快速發展的要求,擴大學生的知識面,推薦了包括DavidW .Mount編寫的《Bioinformatics Sequence and Genome Analysis》和國家“十一五”規劃教材李霞主編的生物信息學等幾種不同類型的參考教材供同學課外閱讀。
2.創新教學方式,推行靈活多樣的教學模式。生物信息學的課程學習和軟件使用與網絡的使用緊密相關,一方面,為克服學生多,無法使每位學生實時進行電腦操作的弊端,我們利用能夠接收無線網絡信號的設備,實現上課時教室內有網絡,這樣在授課過程中就可以實時在線帶領學生進行生物信息學分析,如稻菘獠檠、序列提交過程、蛋白質結構域分析、蛋白理化性質及結構預測等重要內容,通過實時演示連貫教學內容,讓學生得到了更加直觀的實踐體驗,加深了對各種分析方法的學習和理解[1]。另一方面,由于課程學時(僅20學時)的限制,學生們不可能完全依賴課堂時間很好的掌握該課程,除了采取集中授課方式之外,本團隊利用搭建的“分子生物學”省級精品資源共享課程網絡平臺,開辟了“生物信息學”專欄,提供相關文獻、相關分析軟件及其使用步驟等信息;并聘請校內外相關領域專家開展專題講座,組織相關領域青年教師開展專題研討等形式,從而加深學生對課程內容的理解。
3.緊密聯系科研,開展基于實踐的問題式教學。針對生物信息學課程的特點,打破應試考核方式,本教學團隊注重理論結合實踐的問題式教學方式引導。一方面,各專業課程中增加實踐教學課程比例,根據生命科學的發展,不斷充實實踐教學內容,增加綜合性、設計性實驗,從而將生物信息學技術滲入日常教學環節中;另一方面,面向全校招募相關領域青年教師,鼓勵并指導學生參與青年教師科研項目,并積極申報國家級和省級大學生科研項目。目前創新性實驗和探索性實驗全面覆蓋生物科學和生物技術專業全體學生,學生在解決科研問題時逐步學會運用生物信息學知識,如文獻查閱、目的基因序列的獲取、基因序列的分析方法等,提高了學生生物信息學知識和技術的實踐能力和理論理解力。
四、結語
生物信息學是生命科學領域研究的重要的工具和載體[2],針對生物信息學課程的特點,醫學院校生物信息課程的改革可進一步加強理論教學的系統性、規范性和針對性,提高學生對生物信息學知識的應用能力。在課程體系建設基礎上,大膽嘗試新的教學方法和手段,突出醫學特色,培養適用于現代精準醫療的創新型生物學專業人才。
參考文獻: