邴 杰 孫穎郁 孫秀英 曾少舉
北京師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 北京 100875
高校本科人體解剖生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革研究
邴 杰 孫穎郁 孫秀英 曾少舉
北京師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 北京 100875
從北京師范大學(xué)人體解剖生理學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)實(shí)踐出發(fā),總結(jié)該實(shí)驗(yàn)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段以及考核機(jī)制的全新改革和完善。在教學(xué)內(nèi)容上主要從三個(gè)方面進(jìn)行改革和完善,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段上積極探索多樣化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)建設(shè),在考核機(jī)制上,建立合理的人體解剖生理學(xué)實(shí)驗(yàn)考核體系,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
人體解剖生理學(xué)實(shí)驗(yàn);實(shí)驗(yàn)教學(xué);教學(xué)手段;考核機(jī)制;改革
人體解剖生理學(xué)是從宏觀、藥理和生理功能水平上研究人體和動(dòng)物的生命活動(dòng)及其功能的一門學(xué)科,是高等院校生命科學(xué)專業(yè)的重要基礎(chǔ)學(xué)科。人體解剖生理學(xué)實(shí)驗(yàn)課程是生理學(xué)教學(xué)的重要組成部分,既是生理學(xué)理論與實(shí)踐的相結(jié)合部分,又是對(duì)理論課程在形態(tài)結(jié)構(gòu)、理論和技術(shù)上的進(jìn)一步補(bǔ)充和深化。隨著電子學(xué)、生物化學(xué)、生物物理學(xué)、神經(jīng)生物學(xué)和分子生物學(xué)的發(fā)展,促進(jìn)了解剖生理學(xué)的研究從宏觀向微觀領(lǐng)域的不斷深入,應(yīng)用神經(jīng)生理和藥理學(xué),計(jì)算機(jī)等已能對(duì)腦電、心電的活動(dòng)研究更為精細(xì),交叉學(xué)科的不斷發(fā)展以及生物科學(xué)發(fā)展的日新月異,生物科學(xué)的重要特點(diǎn)是其實(shí)驗(yàn)性,傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)已經(jīng)不能跟上時(shí)代的需要。為此,改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式,引入新的教學(xué)手段和多元化的考核體系具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
1.1 人體解剖生理學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的精心設(shè)計(jì)是學(xué)生鞏固學(xué)科基礎(chǔ)和創(chuàng)新的源泉
為了促進(jìn)學(xué)科間的交叉融合,我們學(xué)院將人體解剖學(xué)與動(dòng)物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了合并,即人體及動(dòng)物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)課程共48學(xué)時(shí),按每周4學(xué)時(shí)完成,為生物科學(xué)與生物技術(shù)專業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程之一,包括人體解剖學(xué)和動(dòng)物及人體生理學(xué)兩部分內(nèi)容。人體解剖生理學(xué)課教學(xué)內(nèi)容的精心選擇有利于學(xué)生鞏固學(xué)科基礎(chǔ),也有利于在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步的創(chuàng)新。
1.1.1 人體解剖學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有效整合,重視學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)的系統(tǒng)化
人體解剖學(xué)部分打破傳統(tǒng)意義上的分章分節(jié)的教學(xué)內(nèi)容模式,有效整合,彰顯知識(shí)系統(tǒng)結(jié)構(gòu),根據(jù)機(jī)體功能分為四大部分:運(yùn)動(dòng)、循環(huán)系統(tǒng),神經(jīng)組織及神經(jīng)系統(tǒng),消化、呼吸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和泌尿、生殖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。該四部分內(nèi)容幾乎囊括了人體解剖學(xué)的全部知識(shí)要點(diǎn),同時(shí)也兼顧了解剖學(xué)與生理學(xué)之間的密切相關(guān)性。在系統(tǒng)學(xué)習(xí)中明確人體解剖是個(gè)完整的體系,教學(xué)環(huán)節(jié)中做好整體設(shè)計(jì),從而體現(xiàn)整體結(jié)構(gòu)體系;另外,從解剖學(xué)各系統(tǒng)間的相互聯(lián)系及有效銜接中將解剖形態(tài)學(xué)內(nèi)容與生理學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容貫穿融合,把握和突出重點(diǎn),夯實(shí)基礎(chǔ)帶動(dòng)人體解剖生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的階段性發(fā)展。
1.1.2 生理學(xué)實(shí)驗(yàn)把握基礎(chǔ),在基礎(chǔ)中勇于創(chuàng)新
生理學(xué)實(shí)驗(yàn)部分,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中保留了傳統(tǒng)經(jīng)典的教學(xué)內(nèi)容,并在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上開設(shè)了開放性實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。經(jīng)典的基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn),使學(xué)生掌握動(dòng)物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本實(shí)驗(yàn)原理和基本操作方法,培養(yǎng)學(xué)生觀察、動(dòng)手、采集和分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果能力,為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力打下良好基礎(chǔ)。從整體上強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)性和系統(tǒng)性,突出人體解剖生理學(xué)的基本實(shí)驗(yàn)技術(shù),如蛙坐骨神經(jīng)腓腸肌標(biāo)本和神經(jīng)干標(biāo)本的制備、離體蛙心體外循環(huán)標(biāo)本的制備、膜片鉗技術(shù)、動(dòng)物麻醉術(shù)、氣管插管技術(shù)、家兔頸部手術(shù)、分離主動(dòng)脈神經(jīng)的方法、無創(chuàng)血壓測(cè)量技術(shù)等。隨著信息科學(xué)在生物學(xué)領(lǐng)域的不斷開發(fā)及應(yīng)用,引進(jìn)操作方便簡單的生物信號(hào)采集系統(tǒng)RM6240,對(duì)生理學(xué)信號(hào)進(jìn)行多方位的采集分析,在同一個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)境操作下,進(jìn)行多通道同時(shí)測(cè)量和檢測(cè)。如將蛙坐骨神經(jīng)腓腸肌標(biāo)本制備、不同刺激強(qiáng)度和頻率對(duì)骨骼肌收縮的影響、神經(jīng)干動(dòng)作電位及其傳導(dǎo)速度的測(cè)定、神經(jīng)興奮不應(yīng)期的測(cè)定等實(shí)驗(yàn)內(nèi)容可以集中在一次實(shí)驗(yàn)中完成。
在此基礎(chǔ)上將原來分散的實(shí)驗(yàn)經(jīng)過精心設(shè)計(jì),強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果中數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,用統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件做出相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)圖表,從中找出變化規(guī)律,而不是簡單地顯示直接記錄到的生理信號(hào)波形圖,既做到結(jié)果的定性又做到了結(jié)果的定量分析,以科研數(shù)據(jù)表格的形式讓學(xué)生在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)中掌握科研實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集,以及科研實(shí)驗(yàn)的思考方式,進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生形成縝密的生物學(xué)思維方式。同時(shí),在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)中加以創(chuàng)新性自主實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)要有明確的教學(xué)目標(biāo),只有在學(xué)會(huì)了該門實(shí)驗(yàn)學(xué)科的基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)操作之后,才能通過不斷的學(xué)習(xí)、推理,進(jìn)行創(chuàng)造性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。在創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生要在一定的實(shí)驗(yàn)理論指導(dǎo)下進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),提出問題,從多角度、多思維等多方面給出解釋。在自主創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)該讓學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)并不是量的積累,即不是為了獲得過多的、漂亮的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為目的,而是通過實(shí)驗(yàn)要解決怎樣的科學(xué)問題,做實(shí)驗(yàn)的目的是什么,該實(shí)驗(yàn)有哪些實(shí)際的生物學(xué)意義。開放思維,不拘泥于原有的思維方式,大膽創(chuàng)新,大學(xué)時(shí)期正是學(xué)生思維活動(dòng)最為活躍的時(shí)期,如蟾蜍的神經(jīng)干動(dòng)作電位速率的測(cè)定的過程中,有的學(xué)生就提出,咖啡是一種作用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)的興奮飲品,那么咖啡對(duì)周圍神經(jīng)系統(tǒng)的作用又是怎樣的呢,是興奮性增強(qiáng)呢,還是抑制作用呢,這其中的關(guān)聯(lián)又是怎樣的呢。又比如酒精對(duì)外周神經(jīng)系統(tǒng)的影響,聯(lián)系醉酒駕車。實(shí)驗(yàn)技術(shù)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程是一個(gè)連續(xù)、系統(tǒng)的知識(shí)體系,各實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目之間有著內(nèi)在的聯(lián)系,綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)具有實(shí)驗(yàn)內(nèi)容豐富,實(shí)驗(yàn)方法多樣,實(shí)驗(yàn)形式較為靈活等特點(diǎn),給學(xué)生提供極大的自由發(fā)揮的空間,有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。
1.2 積極探索與運(yùn)動(dòng)生理學(xué)、心理學(xué)專業(yè)技術(shù)的交叉融合
積極探索與運(yùn)動(dòng)生理學(xué)及心理學(xué)專業(yè)技術(shù)的交叉融合,培養(yǎng)學(xué)生打破傳統(tǒng)觀念,在交叉學(xué)科中發(fā)現(xiàn)新的問題。交叉學(xué)科是新科學(xué)的生長點(diǎn),對(duì)增強(qiáng)科研互利,開拓學(xué)科方向具有重要意義,在創(chuàng)新人才培養(yǎng)及實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)中起著極其重要的作用。我校心理學(xué)專業(yè)在生理學(xué)領(lǐng)域一直處于國內(nèi)外前沿水平,讓心理學(xué)專業(yè)教師走進(jìn)生理學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂可以開拓學(xué)生的視野,啟發(fā)學(xué)生從新的層面認(rèn)識(shí)生理學(xué)問題。學(xué)科之間的滲透交叉有利于全方位人才的培養(yǎng)。
運(yùn)動(dòng)生理學(xué)是與我們?nèi)粘I钭顬橄嚓P(guān)的學(xué)科理論,如何有效地在日常生活中做好鍛煉及提高鍛煉的水平,怎樣應(yīng)用最佳心率指導(dǎo)運(yùn)動(dòng)健身等,運(yùn)動(dòng)學(xué)院的教師從心肺功能評(píng)定指標(biāo)等人體運(yùn)動(dòng)生理的定義入手,可以讓學(xué)生更加全面認(rèn)識(shí)自身身體機(jī)能。有效地引進(jìn)外院課程,增加了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性,更有效的在第一時(shí)間內(nèi)讓學(xué)生能學(xué)以致用。
2.1 高效引用高教社4A教學(xué)平臺(tái),促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)自主化
網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)在教學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)揮著基礎(chǔ)性的支撐作用,近年來得到了廣泛的應(yīng)用,但各種網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)功能的同質(zhì)化及低層次,已經(jīng)不能跟上新的教育發(fā)展趨勢(shì),高教社的4A教學(xué)平臺(tái)是在新的學(xué)習(xí)理念及計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步發(fā)展基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,該平臺(tái)在搭建過程中注重學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)、面向服務(wù)的體系構(gòu)架,以適應(yīng)學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)、移動(dòng)學(xué)習(xí)的理念,集智能答疑、發(fā)展性評(píng)價(jià)、學(xué)習(xí)過程中信息的采集與分析、標(biāo)準(zhǔn)化等優(yōu)勢(shì)被引進(jìn)到人體解剖生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。
通過該平臺(tái)將零散的學(xué)習(xí)資源和學(xué)習(xí)內(nèi)容有機(jī)的組合成更系統(tǒng)化,更有針對(duì)性的網(wǎng)絡(luò)課程,以適應(yīng)學(xué)生的課前學(xué)習(xí)。通過該平臺(tái)的學(xué)習(xí),可以根據(jù)學(xué)生在平臺(tái)上的表現(xiàn),為學(xué)生提供不同的學(xué)習(xí)起點(diǎn)、學(xué)習(xí)策略和學(xué)習(xí)方法,從而有效地幫助學(xué)生更好地學(xué)習(xí)該門課程。高教社4A平臺(tái)為實(shí)驗(yàn)教師提供了很好的與學(xué)生交流討論的平臺(tái),同時(shí)也更加個(gè)性化的根據(jù)不同的學(xué)生個(gè)體制定出個(gè)性的學(xué)習(xí)計(jì)劃,賦予了實(shí)驗(yàn)教學(xué)空間上的多維性和信息來源的廣泛性,充分尊重學(xué)生的主體地位和個(gè)性發(fā)展,使學(xué)生在知識(shí)掌握和技能學(xué)習(xí)上更加的高效。
2.2 模擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)軟件的引入,提高學(xué)生操作技能
人體解剖學(xué)實(shí)驗(yàn)和生理學(xué)實(shí)驗(yàn)的合并及交叉融合,使實(shí)驗(yàn)課時(shí)的比例相應(yīng)減少,理論和實(shí)驗(yàn)安排出現(xiàn)了分離,導(dǎo)致生理學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)的完整性和系統(tǒng)性受到一定的影響,隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展,我們逐步將成都儀器廠與浙江醫(yī)學(xué)院合作開發(fā)的人體解剖生理學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)引入到生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,讓學(xué)生在虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境中,生動(dòng)地理解實(shí)驗(yàn)原理和步驟,觀看正規(guī)的實(shí)驗(yàn)操作演示,并通過與課件交互操作,真實(shí)、動(dòng)態(tài)地完成生理學(xué)實(shí)驗(yàn),下一步我們計(jì)劃將該模擬系統(tǒng)加載到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器,使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)不受時(shí)間空間的限制,更好地熟悉實(shí)驗(yàn)、預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn),從而保證實(shí)際實(shí)驗(yàn)操作中的準(zhǔn)確性,對(duì)于基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)操作的熟悉,可以有效節(jié)約課堂教學(xué)時(shí)間進(jìn)行綜合實(shí)驗(yàn)及開放性創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的開展。
2.3 RM6240B系統(tǒng)的開發(fā)性應(yīng)用,有效降低實(shí)驗(yàn)操作難度
RM6240B多道生物信號(hào)采集與處理系統(tǒng)是多媒體智能計(jì)算機(jī)生理學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),集生物信號(hào)采集、放大、顯示、記錄與分析為一體,使得傳統(tǒng)的人體解剖生理實(shí)驗(yàn)無論在操作過程上還是在波形描記上都得到極大的改善提高。RM6240生理信息采集系統(tǒng)利用到人體解剖生理實(shí)驗(yàn)中,具有強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì),為該學(xué)科的實(shí)驗(yàn)提供一個(gè)直觀的教學(xué)用具,對(duì)學(xué)生理解該學(xué)科的知識(shí)點(diǎn)具有重要作用。實(shí)驗(yàn)手段和設(shè)備的不斷更新,促進(jìn)了人體解剖生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的發(fā)展。該軟件在數(shù)據(jù)分析上的開發(fā)利用,可以更加精確地分析數(shù)據(jù)、計(jì)算數(shù)據(jù)、自動(dòng)完成數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等工作,使得本科生對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集及生物學(xué)研究的數(shù)據(jù)分析有了更加全面的認(rèn)識(shí)。
以手術(shù)操作為主體的人體解剖生理學(xué)實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)考核問題上,一直以來都存在著很大的分歧,過去實(shí)驗(yàn)課總是與理論課合在一起考核,實(shí)驗(yàn)的分?jǐn)?shù)僅占30%左右,這樣不能真實(shí)反映學(xué)生的實(shí)驗(yàn)水平,一些學(xué)生往往通過提高理論課成績來彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)課成績的不足,這對(duì)全面考核學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰哂幸欢ǖ娜毕?,在傳統(tǒng)考核中雖然平時(shí)實(shí)驗(yàn)考核在最后成績中也占一定的分?jǐn)?shù)比例,但由于缺乏一套完善的評(píng)分體系,所以對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)平時(shí)成績的評(píng)定缺乏客觀公正性。合理的成績?cè)u(píng)價(jià)有利于學(xué)生平時(shí)更認(rèn)真地掌握實(shí)驗(yàn)操作,從而鞏固和提高學(xué)生動(dòng)手的能力。為此我們參考一些成功的教學(xué)研究制定了符合人體解剖生理學(xué)實(shí)驗(yàn)的考核體系方案,該方案主要包括3個(gè)部分:(1)課前預(yù)習(xí),高教社4A平臺(tái)有一項(xiàng)功能可以針對(duì)本學(xué)期選修課程的學(xué)生在線學(xué)習(xí)時(shí)間、學(xué)習(xí)活動(dòng)和自測(cè),在學(xué)期末的時(shí)候自動(dòng)形成學(xué)生學(xué)習(xí)檔案,通過該項(xiàng)預(yù)習(xí)學(xué)習(xí)檔案,我們給出該門課程的第一部分成績。(2)第二部分成績,是通過實(shí)驗(yàn)課上學(xué)生對(duì)待實(shí)驗(yàn)的態(tài)度、實(shí)驗(yàn)操作技能、實(shí)驗(yàn)課上隨堂測(cè)試以及每組實(shí)驗(yàn)后對(duì)實(shí)驗(yàn)室物品的維護(hù)和值日情況給出成績,其中,為什么要把實(shí)驗(yàn)室物品每組的維護(hù)及值日也作為考核的一項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)?原因在于對(duì)年輕的大學(xué)生來說,為培養(yǎng)學(xué)生從實(shí)踐中認(rèn)識(shí)普通勞動(dòng)的意義,讓學(xué)生在值日中及自身實(shí)驗(yàn)物品規(guī)劃中培養(yǎng)一種情商教育,學(xué)生有一種惰性,學(xué)習(xí)好一切都不管,以至于實(shí)驗(yàn)好,但不收拾,不懂得理解并尊重勞動(dòng),這對(duì)于未來自身的發(fā)展有很大的局限性,所以將此項(xiàng)也作為一項(xiàng)量化的標(biāo)準(zhǔn),幫助學(xué)生全面的發(fā)展。(3)第三部分成績?nèi)Q于學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告的總結(jié)歸納,以及綜合性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)論文的實(shí)驗(yàn)答辯討論、提出的問題等給予相應(yīng)的成績。因?yàn)閷W(xué)生在實(shí)驗(yàn)中不僅要掌握科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法,還要對(duì)實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)行深刻的思考,對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行細(xì)致觀察和深入分析,以便實(shí)現(xiàn)對(duì)知識(shí)的透徹理解和掌握,所以實(shí)驗(yàn)后對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的總結(jié)歸納討論,也是實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)考核中重要的組成部分。
實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐表明,在人體解剖生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,逐漸由以教師為主轉(zhuǎn)向以學(xué)生為主,從基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)到引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)新知識(shí)、掌握新內(nèi)容,不斷提高學(xué)生的理論水平和實(shí)驗(yàn)操作能力,并培養(yǎng)學(xué)生的合作精神及解決問題的能力。在不斷創(chuàng)新改革人體解剖生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué),不斷深化教學(xué)內(nèi)容方法改革,不斷創(chuàng)新借鑒適應(yīng)新的發(fā)展需求中,不斷地提高教學(xué)質(zhì)量,為新時(shí)期人才培養(yǎng)做出相應(yīng)的貢獻(xiàn)。
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Research on reform in the experiment teaching of human anatomy and physiology
Bing Jie, Sun Yingyu, Sun Xiuying, Zeng Shaoju
Beijing normal university, Beijing, 100875, China
In this paper, according to the human anatomy and physiology experiments of teaching experience in Beijing normal university ,it concluded an experimental program of teaching content, teaching methods and assessment mechanism for new reform and improvement. In the teaching content mainly from three aspects of reform and improvement; in the experimental teaching methods, to actively explore a variety of experimental teaching platform, designed to improve the quality of teaching experiments; in the evaluation mechanism, a reasonable course evaluation mechanisms can mobilize the enthusiasm of students.
human anatomy and physiology experiments; experimental teaching; teaching methods; assessment mechanisms; reform
2011-11-28
邴杰,碩士,助理實(shí)驗(yàn)師。