◆張紅勝 陳薪宇 張鳳娟 吳同超

作者：張紅勝，博士，北京工業(yè)大學(xué)生命科學(xué)與生物工程學(xué)院副研究員，研究方向?yàn)榉肿铀幚韺W(xué)；陳薪宇、張鳳娟、吳同超，北京工業(yè)大學(xué)生命科學(xué)與生物工程學(xué)院（100124）。

藥理學(xué)是聯(lián)系基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與臨床醫(yī)學(xué)之間的橋梁學(xué)科，同時(shí)又是北京工業(yè)大學(xué)生命科學(xué)與生物工程學(xué)院生物技術(shù)專業(yè)一門重要的專業(yè)課程。藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)課是藥理學(xué)理論教學(xué)內(nèi)容的重要補(bǔ)充和擴(kuò)展，是學(xué)生將課堂上所學(xué)到的理論知識(shí)聯(lián)系實(shí)際的重要實(shí)踐過程。通過藥理實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)，一方面加深了學(xué)生對(duì)藥理學(xué)理論教學(xué)的理解和吸收，另一方面為學(xué)生將來的學(xué)習(xí)和工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

但是目前由于總教學(xué)學(xué)時(shí)數(shù)的限制，生物技術(shù)專業(yè)僅安排了6次藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)課（8學(xué)時(shí)／次），這樣就形成了一個(gè)局面：總學(xué)時(shí)數(shù)相對(duì)較少，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足學(xué)生對(duì)知識(shí)的渴求。藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)課程。傳統(tǒng)的藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，學(xué)生普遍感到課程的枯燥乏味，甚至出現(xiàn)應(yīng)付和抄襲實(shí)驗(yàn)報(bào)告的情況出現(xiàn)。

結(jié)合生物技術(shù)專業(yè)的實(shí)際情況，藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)安排在大四的第一學(xué)期，而畢業(yè)設(shè)計(jì)安排在大四第二學(xué)期，且有大部分學(xué)生會(huì)涉及到細(xì)胞培養(yǎng)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)課題。因此，保留動(dòng)物基本技術(shù)操作和一些經(jīng)典驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)如抗炎藥物實(shí)驗(yàn)、鎮(zhèn)痛藥物實(shí)驗(yàn)等。另外著重以藥物抗腫瘤細(xì)胞增殖效應(yīng)為主題，在藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)中采取創(chuàng)新性科研實(shí)驗(yàn)的探索和嘗試，取得不錯(cuò)的效果。

1 藥理學(xué)創(chuàng)新性科研實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備

在進(jìn)行藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)前做好充分的教學(xué)準(zhǔn)備工作。準(zhǔn)備工作分為四個(gè)部分。

1）腫瘤細(xì)胞株的選擇：選擇多種不同類型的腫瘤細(xì)胞株，如肺癌細(xì)胞、乳腺癌細(xì)胞、宮頸癌細(xì)胞、膠質(zhì)瘤細(xì)胞等。實(shí)驗(yàn)課開課前一個(gè)月完成細(xì)胞的復(fù)蘇及傳代工作。由于生物技術(shù)班本科生前一學(xué)期剛進(jìn)行完細(xì)胞生物學(xué)的實(shí)驗(yàn)，因此細(xì)胞培養(yǎng)工作不會(huì)成為實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的難點(diǎn)，同時(shí)對(duì)學(xué)生的細(xì)胞實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行鞏固和加強(qiáng)。

2）藥物的選擇：選擇四種具有抗腫瘤活性成分的天然產(chǎn)物單體有效成分作為實(shí)驗(yàn)藥物，同時(shí)指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行相關(guān)的文獻(xiàn)調(diào)研工作。

3）實(shí)驗(yàn)耗材及試劑的準(zhǔn)備：準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)中所需的細(xì)胞培養(yǎng)用品，如細(xì)胞培養(yǎng)瓶、96孔細(xì)胞培養(yǎng)板、細(xì)胞吸頭、EP管、離心管等，細(xì)胞增殖試劑盒的訂購(gòu)。

4）預(yù)實(shí)驗(yàn)：進(jìn)行抗腫瘤細(xì)胞增殖的預(yù)實(shí)驗(yàn)，為學(xué)生進(jìn)行正式實(shí)驗(yàn)做好有效的參考。

2 學(xué)生根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)主題，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案

首先，在藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)中，根據(jù)科研項(xiàng)目的基本模式，介紹藥理學(xué)創(chuàng)新性科研實(shí)驗(yàn)的基本步驟：1）科研選題；2）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、優(yōu)化并最終確定；3）實(shí)驗(yàn)方案的實(shí)施；4）實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析及討論；5）實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫；6）PPT匯報(bào)及總結(jié)。通過創(chuàng)新性科研實(shí)驗(yàn)程序的介紹，使學(xué)生熟悉和了解今后科研課題開展和實(shí)施的雛形。同時(shí)部分參加過學(xué)校星火基金項(xiàng)目和國(guó)家大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)計(jì)劃的學(xué)生可以在實(shí)驗(yàn)的開展過程中起主導(dǎo)作用。學(xué)生初步了解創(chuàng)新性科學(xué)研究的概念和基本過程，了解創(chuàng)新科研性實(shí)驗(yàn)與科研工作的相關(guān)性。

根據(jù)實(shí)際情況，將抗腫瘤細(xì)胞增殖實(shí)驗(yàn)分為兩個(gè)主題：1）同一種藥物對(duì)不同種腫瘤細(xì)胞株細(xì)胞增殖抑制作用的比較；2）不同藥物對(duì)同一種腫瘤細(xì)胞株細(xì)胞增殖抑制作用的比較。學(xué)生以六人為一個(gè)實(shí)驗(yàn)小組，充分給予每個(gè)學(xué)生自主性，發(fā)揮他們的創(chuàng)新能力，結(jié)合小組成員的興趣選擇確定本小組實(shí)驗(yàn)主題。接下來，實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆止づc合作，每個(gè)小組成員利用圖書館數(shù)據(jù)庫(kù)檢索查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，了解國(guó)內(nèi)外研究前沿現(xiàn)狀，經(jīng)過小組課后討論，設(shè)計(jì)出翔實(shí)、科學(xué)、合理及可行的實(shí)驗(yàn)方案，包括所選用的腫瘤細(xì)胞株、細(xì)胞培養(yǎng)用品；所選用的實(shí)驗(yàn)藥物以及藥物濃度和配制藥物的方法、藥物的無菌處理方法等；擬采取的實(shí)驗(yàn)步驟；擬觀察的實(shí)驗(yàn)指標(biāo)及預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果等。在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的過程中，讓學(xué)生體會(huì)科研項(xiàng)目的提出模型，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，為將來從事科研及相關(guān)工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[1]。

3 優(yōu)化并最終確認(rèn)實(shí)驗(yàn)方案

每個(gè)實(shí)驗(yàn)小組完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案后，在課堂教學(xué)中，各小組選出一名代表以PPT答辯的形式匯報(bào)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)材料、操作步驟、預(yù)期結(jié)果等方面的實(shí)驗(yàn)方案，全班學(xué)生展開集體討論，針對(duì)設(shè)計(jì)方案的目的性、創(chuàng)新性和可行性進(jìn)行論證。討論課結(jié)束后，各實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)討論結(jié)果優(yōu)化，進(jìn)行小組成員的分工與合作，并最終確定實(shí)驗(yàn)方案。

4 實(shí)驗(yàn)方案的實(shí)施

學(xué)生進(jìn)入正式實(shí)驗(yàn)階段，首先進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備工作，學(xué)生在教師的指導(dǎo)及同組學(xué)生的協(xié)助下，細(xì)胞傳代培養(yǎng)及接種96孔培養(yǎng)板，講解實(shí)驗(yàn)藥物濃度的計(jì)算、配置和稀釋，各小組準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)藥物。接種細(xì)胞第二天后，觀察每組細(xì)胞的形態(tài)，然后加藥處理。第三天進(jìn)行細(xì)胞增殖的檢測(cè)，在實(shí)驗(yàn)的間隙講述檢測(cè)的原理。在學(xué)生實(shí)驗(yàn)的過程中，一方面要求各小組成員之間相互協(xié)助與監(jiān)督，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神；另一方面及時(shí)掌握各小組的實(shí)驗(yàn)進(jìn)展情況，由于細(xì)胞培養(yǎng)需要無菌操作，雖然學(xué)生進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)操作的練習(xí)，但在實(shí)際操作過程中仍然有不少錯(cuò)誤的操作技術(shù)出現(xiàn)，因此要及時(shí)糾正學(xué)生的錯(cuò)誤，避免影響后續(xù)實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行。同時(shí)，在實(shí)驗(yàn)過程中允許學(xué)生大膽創(chuàng)新和操作，注重學(xué)生基本實(shí)驗(yàn)技能和科研創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立工作能力。

5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告

實(shí)驗(yàn)完成后，各實(shí)驗(yàn)小組對(duì)原始實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，包括細(xì)胞增殖抑制率的計(jì)算、統(tǒng)計(jì)學(xué)處理，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。課堂上講解統(tǒng)計(jì)學(xué)處理的方法以及其在今后科研工作中的重要意義。要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中結(jié)合所查閱的參考文獻(xiàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析討論，提出自己的見解和觀點(diǎn)；同時(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期結(jié)果有較大偏差，分析可能的原因和今后需要著重注意的地方。通過實(shí)驗(yàn)報(bào)告的完成，不斷培養(yǎng)學(xué)生的科研創(chuàng)新能力、分析問題解決問題的能力，同時(shí)也鍛煉和提高了學(xué)生的論文寫作能力。

6 實(shí)驗(yàn)結(jié)果答辯會(huì)及實(shí)驗(yàn)總結(jié)

各實(shí)驗(yàn)小組選出一名代表以PPT的形式匯報(bào)實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析討論等，時(shí)間在15分鐘左右，然后接受老師和同學(xué)們的質(zhì)詢，并給予答復(fù)。同時(shí)各小組之間有交叉重復(fù)的實(shí)驗(yàn)組進(jìn)行比較分析，討論產(chǎn)生的原因。最后，教師從實(shí)驗(yàn)方案、學(xué)生實(shí)際操作情況、實(shí)驗(yàn)結(jié)果和討論分析等多方面對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)課程結(jié)束后，大部分學(xué)生對(duì)創(chuàng)新性科研實(shí)驗(yàn)的開展反應(yīng)良好，創(chuàng)新性科研實(shí)驗(yàn)比同時(shí)開展的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的幫助性更大，學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力得到提高[2]。通過這次藥理學(xué)創(chuàng)新性科研實(shí)驗(yàn)有益的探索與嘗試，增加了學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力，增強(qiáng)了學(xué)生獨(dú)立操作實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)；同時(shí)在實(shí)驗(yàn)的過程中，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)和實(shí)施過程主動(dòng)查閱文獻(xiàn)資料，積極思考，提出問題，分析問題和獨(dú)立解決問題，充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性，極大地提高了他們的科研創(chuàng)新能力[3]。

藥理學(xué)創(chuàng)新性科研實(shí)驗(yàn)的開展是對(duì)傳統(tǒng)藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革。另外，藥理學(xué)創(chuàng)新性科研實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)授課教師也提出了更高的要求，面對(duì)挑戰(zhàn)，教師應(yīng)不斷擴(kuò)展知識(shí)，充實(shí)自我。不僅要及時(shí)更新自己的藥理學(xué)知識(shí)，同時(shí)要了解藥理學(xué)前沿進(jìn)展，將藥理學(xué)前沿進(jìn)展同藥理學(xué)學(xué)生自主設(shè)計(jì)的創(chuàng)新性科研實(shí)驗(yàn)緊密地結(jié)合在一起，給予學(xué)生新的引導(dǎo)和啟示。因此，藥理學(xué)創(chuàng)新性科研實(shí)驗(yàn)教學(xué)做到了教學(xué)相長(zhǎng)。

綜上所述，藥理學(xué)創(chuàng)新性科研的開展實(shí)驗(yàn)是理論聯(lián)系實(shí)踐的橋梁，將藥理學(xué)理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)有機(jī)結(jié)合起來。利用科研前沿等資源，豐富教學(xué)手段和開展學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等，才能有利于學(xué)生能力的提高，通過科學(xué)合理地驗(yàn)證，才能真正掌握藥理學(xué)的精華。在藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革過程中，藥理學(xué)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的開展，重視培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、分析問題和解決問題的能力，同時(shí)結(jié)合科學(xué)評(píng)價(jià)及反饋，促進(jìn)藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的提高，從而為本專業(yè)創(chuàng)新性人才的培養(yǎng)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

[1]樂江，汪暉，武漢生，等.藥理學(xué)探索性實(shí)驗(yàn)中教學(xué)方式的改革[J].山西醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)：基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育版，2005(6)：638-640.

[2]李韜，閆位娟，農(nóng)嵩.開展設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn) 培養(yǎng)學(xué)生自主能力[J].醫(yī)學(xué)教育探索，2007(12)：1143-1144.

[3]倪再玉，李夏春.自主實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與實(shí)施在藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)課程中的應(yīng)用[J].醫(yī)學(xué)理論與實(shí)踐，2009(2)：242-243.