注重培养研究生科研素质的 “医学细胞生物学”教学方法探讨

　　摘要：研究生科研素质包括科研思维及创新能力的培训，是研究生科研能力提高的核心。文章认为教师以“医学细胞生物学”课程课堂教学为依托，采用多种教学方法，结合细胞培养技术实验课教学，进行研究生科研素质训练，开设创新实验，可以提高医学研究生创新性人才培养质量。

　　关键词：研究生课程建设;细胞生物学;科研素质训练

　　0 引言

　　培养出符合社会需要、具有竞争能力的优秀人才是医学研究生培养的最终目标，其中科学思维、创新能力是决定高质量高素质研究生培养的重要指标。生命科学和技术的进步，尤其是细胞与分子生物学技术与知识的迅猛发展，给医学研究及应用带来了革命性的改变。精准医学及单细胞组学在医学诊断与治疗的应用，越来越多的生命科学与医学相关的研究生意识到“医学细胞生物学”知识的重要，怀着浓厚的兴趣选修这门课和相关的“细胞培养技术”课程。为优化研究生“医学细胞生物学”教学，笔者采用多种方法结合，培养学生的科学思维和创新能力。以下为笔者在探讨研究生“医学细胞生物学”教学中的实践与思考。

　　1 优化细胞生物学理论课教学内容，培养学生科研思维

　　细胞生物学是基于实验发展起来的生命科学三大基础学科之一。新技术与新方法的学习非常重要，但理论的发展对疾病发病机制与治疗也有很大的作用[1]。 研究生细胞生物学教学内容提高质量主要从两个方面入手。一方面提高学生对现代细胞与分子生物学进展知识的掌握与获取;另一方面增进学生对细胞与分子生物学新技术与方法的了解。授课内容围绕细胞功能及调控机制为线索，强调结构与功能相适应的观点，注重细胞整体，细胞交流与相互作用的机制与调控。授课专题包括八大部分：细胞生物学研究常用技术及相关网站;细胞膜物质转运与神经系统疾病;蛋白质胞内运输及囊泡转运与多种重大疾病;疾病相关经典信号调控通路;细胞骨架与疾病诊断与治疗;细胞周期调控与肿瘤;细胞死亡方式与及疾病;细胞分化与发育。采用教科书为主要参考资料，结合查阅文献及生命科学相关网站。课堂先提出医学相关问题，如递质门控离子通道在药物成瘾中作用及机制;突触连接调控记忆与认知的关系;HGF/c-Met 信号转导通路对肿瘤细胞迁移的调控等。在学习生命及疾病机制的同时，了解细胞生物学相关知识及该领域的进展，开拓思路，培养学生科研思维与技巧，激发学生学习兴趣。

　　科研思维是在发现、提出、分析及解决问题的过程中得到培养的。以细胞生物学基础知识为载体，在学习的过程中提出问题，通过查阅文献、利用网络、讨论、思考及发散思维，最终找到解决问题的可能途径及方法[2-3]。老师起着引导及训练学生科学思维的角色，学生在提出问题、探寻答案的过程中获得知识的掌握与科学思维的训练。很多研究生结合自己将要研究的课题，通过细胞生物学知识的学习对课题相关假设及科学问题有深入的认识[4-5]。

　　2 使用多种教学方法学习细胞生物学经典实验与重要发现，培养学生创新意识

　　2.1 翻转课堂形式学习

　　“医学细胞生物学”是一门实践性很强的学科。许多新理论、新知识都是从实验的发现中归纳出来的。许多设计巧妙的经典实验及新技术最终带给了人们新的发现。学习这些实验设计的思路及细胞生物学新技术的应用是启发学生的创新意识的有效方法。这部分知识的学习教师采用翻转课堂式教学。学生利用课外时间阅读教材，查阅资料，准备PPT，组织汇报，开展课堂讨论。细胞生物学教学目前面临的主要问题是学科内容多、发展快、课时少。如何高效利用有限的课堂教学时间，获得最大的收益，一直是教师近年努力解决的问题。将细胞生物学经典实验与重要发现的相关内容，交给学生。通过翻转课堂这种自主的参与过程，使学生有可能更深刻、更全面地掌握所学内容，同时通过课前的自学、查阅资料等准备活动，使课堂教学更为高效，这一模式的尝试对完善现有的细胞生物学教学具有重要意义，有利于细胞生物学教学水平的提高，也有利于科研创新与合作能力培养。

　　2.2 研究范例引入课堂教学

　　另外一个重要的教学形式是将研究范例引入课堂。高水平的专业教师队伍是细胞生物学教学高质量的保证。一方面，老师从自身科研经历出发，讲解细胞生物学知识与技术在自己科研成果和科学发现过程中的实际应用，激发学生对细胞生物学知识、技术与方法的兴趣[6-8]。授课老师在医学与生命科学不同的领域中均承担相应的科研项目，讲授细胞生物学知识与技术重要性的同时，强调细胞生物学在各学科的应用，并介绍相应的交叉学科，发散学生思维。另一方面，选择细胞生物学知识解决实际问题的科研成果以及当今采用的多个技术路线及经典路线，激发学生思考，培养创新认识。选择难度适中的参考文献，引入细胞生物学学科进展的新概念、新方法、新思路，跟踪学科发展、研究热点。

　　2.3 课堂外小组学习

　　学生组成小组，每周一次在课堂外以小组形式讨论细胞生物学课程的概念与理论，高年级同学与老师在小组成员遇到难题时提供辅导。通过小组学习与讨论，知识在交流中理解、掌握和融会贯通，同时也培养了研究生交流和合作的能力。

　　2.4 双语教学引入课堂教学

　　开展医学细胞生物学的双语教学模式，是提高研究生专业英语水平的极好机会，也是提高研究生医学细胞生物学教学质量，提高研究生科研素质的重要环节[9-11]。由于很多细胞生物学前沿科研成果，都在英文杂志刊载，细胞生物学经典理论与实验在教科书中也是从英文版摘录和引用。看懂并广泛阅读对刚从事科研的研究生来说有很大难度[12]。有限的英文文献阅读能力，限制了研究生对前沿知识的获取，也限制了研究生科研创新能力。双语教学对研究生自身专业英语提高提出要求[13-14]。细胞生物学基本概念、基本理论和假说的英文解释，在其他医学相关学科如组织与胚胎、病理与生理等也都会再出现[15]。双语教学也将帮助研究生读懂相关专业的英文文献。首先利用课余时间鼓励学生通过大量查阅并阅读相关外文文献，提高英文阅读水平，及时掌握医学细胞生物学的最新动态，塑造科学的思维模式和提高科研能力，然后课堂上通过全英文的书籍(Molecular Biology of the Cell，Essentials of Cell Biology 等)，英文的课件、板书，配合相关讲解，为学生营造一个良好的全英文学习环境，帮助研究生们尽快融入英语情境并掌握相关专业英语知识，使其可以在课堂交流中熟练地运用专业英语，为今后的国际交流与合作打下坚实的基础[16-17]。课后鼓励学生用英文书写实验报告，并对实验结果加以分析和总结，找出实验结果不理想的原因或实验成功的注意事项，为以后的实验设计和英文论文的撰写做好充分的准备，提高科研素养。

　　3 学习细胞生物学实验仪器的使用，开设细胞培养实验课教学，提高实验技能

　　3.1 学习科研中常用实验设备与技术细胞生物学是实践性、综合性与创新性相结合的生命科学基础学科。学科的发展离不开各种设备的发明和技术的建立，学习各种细胞生物学常用实验设备与技术为今后的科研提供保障，同时学生在实践过程中培养对科研的兴趣[18]。医学院建设了分子生物学实验室、细胞房、动物房。购置了倒置荧光显微镜、 CO2恒温培养箱、流式细胞仪、冰冻切片机、流式细胞仪、小动物活体成像系统等用于研究生及教师的科研与教学。结合医学院现有条件，教学内容选取当今科研中常用的设备与技术，包括各种显微镜(正置、倒置、荧光、共聚焦及电子显微镜)的原理与使用、流式细胞仪的原理与使用、免疫组织与细胞化学染色技术与原理、基因表达上调和下调技术与原理，细胞培养基本操作与实验。

　　3.2 开设细胞培养技术实验课

　　生命科学各个学科的研究都要用到细胞培养技术。然而，利用细胞实验去回答科学问题是科研能力的重要体现，其中科学地设计细胞实验是关键[19]。传统的细胞培养技术教学内容注重细胞培养的关键技术[20]，教师在教会学生掌握细胞培养技术的基础上，鼓励学生参与实验设计，记录实验结果，分析实验结果。在实验课里完成实验内容后，以实验报告的形式总结。如荧光标记细胞与荧光显微镜的原理与使用;悬浮细胞与贴壁细胞培养的异同与实验操作;原代细胞培养与细胞系复苏与传代培养关键步骤;免疫细胞化学技术鉴定原代培养的细胞纯度等。在实验过程中，注重观察和培养学生各种观察能力、合作能力、独立操作能力、探索和解决问题的能力。这样既培养了研究生对科学实验方法的掌握，同时又对研究生的实验设计能力和科技创新能力进行了培养。

　　4 开卷和综述形式进行教学考核

　　细胞生物学成绩包括平时及期末考试成绩两部分。教师选用课堂考试，开卷形式。考试内容包括基础理论、实验设计及综述。注重平时成绩，重点考查学生对知识的灵活掌握，注重学生综合能力的考查。

　　5 结语

　　以科学思维和创新能力为代表的科研素质培养，是提高研究生教育的重要环节。安徽理工大学医学院配合研究生教育，进行了科研综合平台的建设，成立了医学前沿实验中心，内设分子生物学实验室、细胞培养间、动物房(包括SPF级动物房)等。学校为研究生设立了研究生创新基金，为细胞生物学相关实验提供了强有力的经费支持，也为“医学细胞生物学”课程改革的顺利开展提供了保障。教师以“医学细胞生物学”理论课课堂及实验课教学为依托，进行研究生科研科学思维及科研创新能力的训练。“医学细胞生物学”课程改革3年来，设计调查表，对参与课程的研究生们进行课程的满意度调查。结果表明, 学生对课程的满意度高达97%，均认为这种教学方法对其自身科研素质的提高有很大的帮助。针对以“医学细胞生物学”课程为依托，进行研究生科研科学思维及科研创新能力的训练达到了预期的效果。学生一致认为通过“医学细胞生物学”这一门课程学习, 不仅对生命基本单位的细胞有了全面的认识，而且对细胞在疾病的发生发展过程中重要作用有了一定的了解，也明白了细胞在科学研究方面有着不可或缺的作用。同时，通过相关的实验课的训练，不仅了解了细胞在研究一些疾病的机制方面发挥的作用，而且掌握了细胞生物学相关实验的操作步骤。在“医学细胞生物学”课程过程中，研究生们的科研素质得到了很好的训练，在分析问题、动手与设计实验的思路上有很大进步，因此也为自己的研究生课题设计与开展提供了一个坚实的理论与技术的基础。比较好发表的医学杂志有哪些，点击查看。

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