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1牢固树立教书育人的宗旨,潜心研究教学
1.1针对生物化学教材所涉及的医学内容,认真学习相关专业书籍,恶补与教学内容相关的医学知识医学专业的生物化学与生命科学各专业生物化学教材相比,基本的概念和理论都是相同的。不同点主要体现在两个方面,一是相同章节的案例不同,前者都是以人类疾病来举例分析,譬如在糖代谢部分,医学版生化教材则多以糖尿病为例,而后者如动物生物化学则以猪等家畜为例。二是医学版生化教材增加了一些与人类疾病相关的特殊章节,如胆汁酸的代谢、胆色素的代谢。针对医学生化教材的特点,非医学专业背景的教师往往缺乏对疾病的了解,因此在部分内容授课上存在讲述不清的短板。为此,备课时应该认真学习教材中所涉及的医学知识,认真阅读相关书籍,如讲授糖代谢部分,可阅读临床内分泌方面的书籍。
1.2通过有效听课来不断提高教学水平对于非医学专业的教师来说,应全面系统地听本专业课程和相关医学专业课程的课。通过听课,悉心向教学经验丰富的老师学习,学习他们好的教学态度、教学风格、教学设计和教学技巧。很多学校要求年轻教师在正式上课之前要从头到尾完整听一遍老教师的授课,这样无论对提高教学水平还是弥补自身在医学专业知识上的缺陷都有较大帮助。
1.3挖掘新知识,使学生摆脱枯燥的死记硬背,增强学习兴趣以糖代谢为例,这一章是生物化学的核心内容,本章有非常多的糖代谢途径,有很多的代谢产物和酶,学生在学习时非常容易记错和记混,这也成了历届学生头疼的地方,另外大多数学生认为这些内容对将来的工作和学习没有多大帮助。如何让学生从这种错误的认识中走出来,是教师授课的责任。近年来,我们发现传统的生物化学的代谢产物和酶在代谢性疾病和肿瘤等各类疾病中又重新焕发出勃勃生机。例如,在糖酵解中,我们讲到了丙酮酸激酶(PKM),它是将磷酸烯醇式丙酮酸转化为丙酮酸的关键酶,这也是糖酵解的第三个限速步骤。近年来发现PKM在肿瘤细胞代谢,特别是Warburg效应中发挥着重要的作用。再譬如柠檬酸循环中异柠樣酸氧化脱羧生成α-戊二酸中所需要的异柠檬酸脱氢酶(isocitrate dehydrogenase,IDH),一直以来编码IDH的基因都被看成是管家基因,但近年来基因组测序研究发现,IDH在白血病、淋巴瘤和胶质瘤等多种肿瘤中都存在基因突变,并被认为是导致肿瘤发生的重要原因。IDH突变后产生了一种新的酶活性,可将a-酮戊二酸(α-ketoglutarate,α-KG)转变为一种罕见的代谢产物-2-羟戊二酸(D-2-hydroxyglutarate,D2HG),D2HG通过调控DNA甲基化和抑制加氧酶的活性促进肿瘤的发生。目前针对其分子机制及分子诊断和药物开发正在火热研究中。因此讲授此部分内容时,我们可以把相关的一些最新科研进展引入教学中,让学生有所了解。这样既加深了学生对书本知识的理解,又丰富了他们的知识并增强了他们对理论学习的兴趣,让学生放弃那种认为“生物化学只是一门基础课程,对以后开展临床工作无用”的传统观念。
1.4其他常规教学技巧的加强作为任课教师,除了要认真备课外,还应当学会和掌握一些教学技巧。譬如着装应该大方得体,给学生以亲切自然的感觉;努力提高ppt课件制作质量,做到文字、图表、动画、声音和视频等有机结合,以便于深入浅出的把知识点讲解清楚,既让学生在多样化教学手段中提高听课注意力和学习兴趣,又让授课者的思路更清晰,课堂更生动同时也不能丢弃传统的板书,可适当利用板书把课堂知识点凝练,使学生通过简洁的板书回顾整个课堂内容。当然,在课堂最后应该通过板书和幻灯片对当堂内容或某一章节内容进行及时的总结和归纳,加强学生对所学知识的系统性掌握。此外,在课堂教学中,教师应通过与学生的密切互动来活跃课堂气氛,提高学生听课注意力并及时了解学生对知识点的理解和掌握情况等。
2利用科研优势,拓展和丰富教学内容,促进教学
非医学背景教师进入基础医学院工作,通常都是因为其从事的科研工作涉及人类疾病研究,因此,在教学工作中,可以有重点地将科研内容融入教学培养中。
2.1通过挑战杯或大学生科研训练等项目,积极培养本科生的科研思维,通过科研训练加深他们对理论课的理解,培养他们对科研的兴趣 临床5年制及7-8年制学生通常在大二下学期开展生物化学理论课及实验课的学习,这期间他们没有进入医院实习,因此有一定的课余时间,对于一些有志于科研训练的学生,可以通过国家及学校组织的挑战杯或大学生科研创新训练(简称大创)等项目吸引他们加入科研活动中,既可以帮助老师完成一定的科研工作,还可以通过这个活动加深本科生对科研的理解,培养他们的动手能力和科研思维。以本人所在课题组为例,课题组3位具有副高职称的老师,按照学校规定可以带1—2个小组,每个小组有3-5位学生。这样每个老师可以最多指导10个学生,三个老师可以指导30位同学。当然根据课题的难易程度和周期,可以设为1年或2年。这些学生可以利用寒暑假来实验室做实验,平时可以阅读文献,撰写英文综述。近2年,本人所带的2个大创小组都完成了综述的撰写,而且实验完成较好。此外,我们设计的课题尽可能地要与生化教材内容相关,难度适中。譬如笔者给2013级放射专业的学生设计的课题为乙醛脱氢酶(ALDH2)的调控机制研究,ALDH2在教材中讲述时仅仅介绍了它的突变或多态性对酒精代谢的影响。我们设计的课题从基因水平上探讨它是如何被调控的,中间涉及信号传导,又将信号转导这一章联系到课题中,最终通过这一课题将生化教材中肝脏生化、蛋白表达和信号转导等章节内容有机联系在一起。学生对这样的课题都非常感兴趣,阅读了大量文献,写出了高质量的英文综述,发表在国外SCI期刊上。同时,大量文献的阅读也加深了学生对科研的理解,使他们更有信心完成这次科研训练。
2.2科研选题注重医学领域,最好能涉及教材内容,实现对教学内容的再理解 近年来,代谢紊乱和肿瘤相关的疾病使传统生化理论又焕发了青春,糖代谢和脂肪酸代谢等相关研究又重新被科学界所关注,通过更加深入地研究这些内容,对阐明疾病发生机制和寻找新的药物靶点都有重要的意义。例如前面提到的Warburg效应,在生化教材里,仅仅是需要学生了解的内容,但它近年来已经成为肿瘤研究的热点。如果科研选题以这些教材中涉及的内容为目标,会加深学生对教学内容的再思考和再理解,同时也会扭转过去“重临床,轻基础”的传统认识误区。未来医疗体制改革对大学附属医院医生的要求一定是教学、科研和医疗三驾马车齐头并进。这些医院更多面临的是如何解决疑难杂症,特别是解决临床存在的有一定难度的医学关键问题,因此医生应当具有较强的科研思维和执着的探索精神。医学基础课的学习目的不仅要教会他们知识,还要通过这门课程的学习来培养他们的科研思维、实验技能和解决问题的能力。
关键词:综合设计性实验;医学;特色;创新
1高度自主激发学生主观能动性
医学实验教学的目的是提高创新意识,培养学生发现问题和主动解决问题的能力。传统实验课程多为固定题目、固定内容、固定方法、结果一致的验证式模式,不利于发挥学生的主观能动性。而医学综合设计性实验是要求学生在教师的指导下,综合所学中、西医学理论知识、现代研究技术,自主选题、自主设计、自主实施、自主总结。使学生从传统的“听众、观众”角色转变成真正的“导演、主持”,对项目结果负责。而带教老师从“导演、主持”变成“总监、顾问”,负责设计课题考核环节,并对每个环节的结果给予积极引导和纠偏,确保项目的顺利进行。通过每个环节、每项任务的执行,挖掘学生的潜能,激发学生的主观能动性。重视学生自主学习、自觉学习,强调学为所用,在任务执行过程中反复领会、理解各种知识点的内涵,真正做到活学活用。并在项目执行中不断补充所需理论知识、实践技能。如学生在数据分析中需要用三线表、直方图展示结果,学生先通过网络教学辅助平台自学制作基本知识,再独立查阅硕博士论文学习表述方法,完成自己课题的相关内容。如果在制作中遇到问题,小组讨论解决,反复讨论后仍然存在问题,才由指导老师现场指导。通过反复自学、实践、再学习,提高了学生的动手实践能力,对新知识的自主学习能力,完成从学到用的能力培养和升华。提升了学生发现问题和综合运用所学知识针对问题进行科学研究的能力。
2创新为本点燃学生创新激情
创新是民族的灵魂,发展的不竭动力。在“大众创业、万众创新”的大背景下,加强医学生创新能力和实践能力的培养,提高学生的综合素质,己成为目前我国高等医学教育教学改革的主要目标。本课程在指导选题、教学方法、考核评价三方面进行了创新模式的探索,重在点燃学生创新的激情[1]。首先在选题环节,重点强调创新性和可行性兼顾的原则。为了激发学生们的创新意识,挖掘创新潜能,要求8~10人的小组每人自选一个题目,所有选题先自主查阅知网,确认选题的创新性,然后围绕为什么选择这个课题?做什么?如何做?撰写选题提纲,再经过选题会论证创新性、可行性以及预期成果,确保项目有成果,可持续。对于小组认可的选题,给予设计者分值奖励。对于项目研究结果,鼓励、引导学生以此为基础申报项目、撰写论文,申报专利。在教学方法上摒弃了教师“一言堂”的填鸭式传统,改为学生为主体的“群言堂”的讨论模式。讨论会上,学生之间思想交锋,辩论激烈,在思想火花的碰撞中受启发、获感悟、得能力、促进步。在评价考核方面,我们采用学生教师全员参与考核,过程与结果并重的多维考核模式。
3融贯中西培养学生融合多学科知识和技术能力
钱学森先生说过:“人体是开放的复杂巨系统,研究开放的复杂巨系统不能用Prigogine的方法,也不能用Haken方法,只能用从定性到定量综合集成法[2]”。纵观医学发展的历程,无论是传统中医学还是现代的西医学都已经积累了丰富的理论和实践,但也都存在不足,都不足以代表现代以及未来医学发展的模式,因而只有吸取两种医学的理论精华,融合两者的科学内涵,才有可能孕育出新的未来医学模式。陈竺[3]也认为:“打破中西医之间的壁垒,汇聚东西方两种认知力量,是现代医学向更高境界提升和发展的一种必然趋势。因此微观研究与整体研究并重已经成为当前医学科学研究界的共识。因此,我们在培养新一代医学生时要倡导中西合璧,鼓励将现代医学体系的生理学、生物化学以及分子生物学等微观化理论和技术与中医的整体观、辨证论治和系统论有机融合,阐释中医理论的科学内涵。例如“提壶揭盖”为中医治法之一,演变成临床上的宣肺利水法来治疗水液输布障碍类疾病。学生们通过选用宣肺温阴类药物麻黄附子汤作用于肾阳虚水肿模型大鼠,然后通过检测行为学指标、尿量、体重,实验室指标AngⅡ等来揭示“提壶揭盖”的作用机制。即运用了现代生理学、生物化学关于水盐代谢理论和ELISA技术,又对中医经典治法的内涵做了阐释,加深了学生对理论内涵的理解。达到对中西医学知识的融会贯通。
4虚实结合多措并举提高实验成功率
当前高等医学教育改革的重点是医学实验教学改革。改变传统的实验教学模式,增加以学生为主体的设计性、综合性实验教学内容,加快培养学生创新意识和实践能力已经成为医学界的共识。但由于学生提供的方案所涉及到的一些药品、试剂和器材订购周期长,不利于学生预实验的开展。而且由于学生对原理理解深度不够、动手能力不强、基本操作不规范,导致综合设计性实验耗时长、耗费大、实验不确定因素多,失败率高等矛盾日益凸显[4]。我们针对这些问题,采取虚实结合式的教学改革。首先将虚拟仿真技术引入到实验教学中,利用三维建模,虚拟实验界面,模拟实验流程,彻底摆脱实验动物、试剂、仪器、场所等条件限制,让学生开展虚拟仿真预实验,在网络上反复演练、深刻理解技术原理、掌握关键环节操作要领、强化基本功训练,待成绩合格后方可进入真实的正式实验。由于学生对实验过程进行了反复演练,预估了实验的难点和要点,正式实验的成功率得到显著提高。同时虚实结合式的实验教学,迎合了现代学生学习模式的计算机化、网络化的学习特点,使得综合设计性实验变得便捷、有趣、高效,节约了大量的人力、物力和财力。
5全能培养提升学生综合素质
医学作为一门以人为本的学科,特别强调理论联系实际,强调实践,强调知识更新,单纯掌握现有专业知识已无法适应当今医疗卫生事业发展的需要,自主学习新知识能力、沟通能力、协作精神、动手实践能力、表达能力等都成为医学生竞争力的核心要素,而这些能力的缺乏将会大大限制其日后从事的医疗工作。本课程设计选题、开题、预实验、正式实验、结项、答辩六个环节全方位培养学生能力。如在实验环节,由于不同组别实验课题不同,选取的实验方法也千差万别,不会安排特地的时间讲解和演示,也没有足够的样本供学生练习,正式实验前学生需通过百度、google搜索文字资料、视频、mooc课程等网络学习资源,自主学习,确保实验成果。实验环节出现问题,要首先自己分析原因,制定解决方案,报请老师批准,调整实验方案。在答辩环节,学生既是答辩人、听众,又是专家、考评人。学生既要汇报本组项目,接受专家、同学的质询和评价,又要做为专家听、问其他组的汇报并给他们点评、打分和排序。这就培养学生针对自己的项目要有很强的归纳、总结能力,幻灯和语言展示能力,针对他组内容要有快速理解、掌握新知识的能力还要有敏锐地洞察力,能快速识别出存在的问题。由于所有环节学生主导,最大限度的提升学生的综合素质,为未来适应不同岗位的工作挑战奠定了扎实的基础。