陳 奇 謝運(yùn)昌* 劉曉穎

（[1]安徽醫(yī)科大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 安徽·合肥 230032；[2]江西師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 江西·南昌 330022）

近年來，隨著醫(yī)學(xué)院校高等教育的飛速發(fā)展，學(xué)生從事生命科學(xué)領(lǐng)域研究與探索的興趣及意識(shí)不斷增強(qiáng)。鑒于此，越來越多的相關(guān)高校生物學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)中均增設(shè)了“科研設(shè)計(jì)與方法”這門專業(yè)核心課程。該課程的開設(shè)和教授能夠?yàn)閷W(xué)生提供必備的基礎(chǔ)理論知識(shí)并有效提升學(xué)生的基本技能，尤其能夠極大培養(yǎng)學(xué)生從事生物醫(yī)學(xué)相關(guān)研究的興趣，并提高科研思維能力。通過該課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠具備從事生物醫(yī)學(xué)科研的基本素質(zhì)，初步掌握生物醫(yī)學(xué)科研設(shè)計(jì)的原理、方法和步驟，以及科研課題申請(qǐng)和科研論文撰寫的基本要求和格式，從而成為一個(gè)合格的生物學(xué)研究人員和專業(yè)學(xué)者。

1 課程的定位和重要性

“科研設(shè)計(jì)與方法”一般開設(shè)于四年制本科的大三下學(xué)期或者大四上學(xué)期，是學(xué)生在完成了絕大多數(shù)專業(yè)核心課程學(xué)習(xí)之后的一門核心課程。課程的開設(shè)有助于學(xué)生對(duì)已有知識(shí)的深入理解和全面掌握，也有助于學(xué)生規(guī)劃開展即將到來的本科畢業(yè)設(shè)計(jì)，乃至為將來研究生階段的學(xué)習(xí)以及整個(gè)科研生涯歷練做好充分的準(zhǔn)備。通過該課程學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠掌握開展生物學(xué)及醫(yī)學(xué)研究的基本知識(shí)和技能，養(yǎng)成對(duì)生物醫(yī)學(xué)科研的興趣，習(xí)得相應(yīng)的科研思維，從而具備從事生物醫(yī)學(xué)科研的基本素質(zhì)。因此，為達(dá)到上述目標(biāo)，課程的教學(xué)過程和教學(xué)方法主要采用多媒體教學(xué)，課堂講授和討論相結(jié)合的形式。

2 重視結(jié)合自身科研方向開展教學(xué)工作

“科研設(shè)計(jì)與方法”課程教學(xué)實(shí)施過程中的理論需要結(jié)合實(shí)際工作中的具體情況加以佐證，相關(guān)的任課教師對(duì)自身的研究領(lǐng)域的科研情況也有足夠深入的理解。因此，課程教學(xué)過程中，任課教師也必須將自身的科研方向與教學(xué)實(shí)踐進(jìn)行有機(jī)融合。筆者主要從事微生物次級(jí)代謝產(chǎn)物的分離和生物合成研究，目前已承擔(dān)了包括國家自然科學(xué)基金、安徽省高校自然科學(xué)研究項(xiàng)目以及廣東省海洋藥物重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放課題基金在內(nèi)的多個(gè)科研課題，在相應(yīng)研究領(lǐng)域取得了較好的研究成果。筆者在科研中得到的一些小分子化合物和相關(guān)合成催化功能酶，這些研究成果可以為課程的實(shí)施提供一系列有趣生動(dòng)的研究教學(xué)實(shí)例。同時(shí)，教學(xué)過程中存在的一些設(shè)計(jì)不足之處又可以從科研工作中得到解答。對(duì)任課教師來說，更有意義的是，在教學(xué)實(shí)踐過程中得到的一些心得體會(huì)又可為自身科研提供一些新的思路。

3 重視案例教學(xué)提升教學(xué)工作

案例教學(xué)是一種開放式、互動(dòng)式的新型教學(xué)方式，在不同階段、不同層次、不同學(xué)科的教學(xué)過程中有著極為廣泛的應(yīng)用?！翱蒲性O(shè)計(jì)與方法”課程理論性強(qiáng)，單純闡釋的理論對(duì)于沒有任何科研基礎(chǔ)和經(jīng)驗(yàn)的本科生來說，接受難度較大，學(xué)習(xí)過程也極為枯燥，乏味。因此，在課程的學(xué)習(xí)過程中經(jīng)常采用案例教學(xué)法，促進(jìn)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解和接受，同時(shí)也有利于學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的鞏固。例如在講述科研設(shè)計(jì)的具體設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)問題時(shí)，以不同生境的放線菌分離為例，我們將班級(jí)同學(xué)分成5組，每組1位負(fù)責(zé)人，1位秘書，分別設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)分離海洋沉積物、淡水沉積物、鹽堿地、動(dòng)物腸道以及植物內(nèi)生5種不同環(huán)境樣品中放線菌。學(xué)生們結(jié)合已掌握的微生物基礎(chǔ)知識(shí)，進(jìn)行分組討論和匯總，在40分鐘的時(shí)間內(nèi)，不依賴于網(wǎng)絡(luò)學(xué)術(shù)資源的情況下，能夠設(shè)計(jì)完成70%-80%的工作量。教師予以適時(shí)、恰當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)，結(jié)合課后相關(guān)文獻(xiàn)的檢索和閱讀完善，90%以上的學(xué)生能夠完整掌握和理解這一知識(shí)點(diǎn)。由此可見，案例教學(xué)的模式能夠顯著增強(qiáng)了師生之間的互動(dòng)，加深了學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解，使得課程中的一些抽象的理論變得更為形象具體。這種教學(xué)方法不但提高了學(xué)生對(duì)課程的感性喜愛，而且也能夠引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)深入了解相關(guān)科研知識(shí)，教學(xué)效果良好。

在結(jié)合自身研究方向講述科研的實(shí)際價(jià)值時(shí)，以植物源次級(jí)代謝物青蒿素發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用的故事進(jìn)行深層次的解讀。一方面分析為什么當(dāng)年的諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)會(huì)頒發(fā)給屠呦呦，而不是相應(yīng)團(tuán)隊(duì)的其他學(xué)者，從而強(qiáng)調(diào)原創(chuàng)思維的重要性。另一方面，分析我國在青蒿素整個(gè)研究過程中暴露出來的問題，從而強(qiáng)調(diào)重視知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)的重要性。最后，結(jié)合現(xiàn)有美國Keasling教授團(tuán)隊(duì)利用合成生物學(xué)手段，在大腸桿菌和酵母中合成出青蒿素的前體物質(zhì)—青蒿酸的重要進(jìn)展，強(qiáng)調(diào)生物工業(yè)化在整個(gè)生物醫(yī)學(xué)發(fā)展中的重要作用。總結(jié)時(shí)，強(qiáng)調(diào)科學(xué)研究在解決相關(guān)國計(jì)民生等最大問題中的重要性。同時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生注重全方位、多角度、發(fā)展性的思考和解決問題的辯證思維的訓(xùn)練。

4 重視情感態(tài)度和價(jià)值觀教育，完善教學(xué)工作

情感態(tài)度與價(jià)值觀的教育影響著學(xué)生求學(xué)、乃至整個(gè)人生的每一個(gè)階段，也是素質(zhì)教育的重中之重。在“科研設(shè)計(jì)與方法”的課程教學(xué)過程中，同樣不能忽視。例如在講述科研選題的時(shí)候，可以結(jié)合“細(xì)胞學(xué)說”發(fā)現(xiàn)過程中的人物和故事，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注身邊的人和事，在平凡的生活中，發(fā)掘出新問題，找出源頭創(chuàng)新的“新課題”。同時(shí)結(jié)合瓦克斯曼教授團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)鏈霉素的故事，講述科研工作中毅力與意志品質(zhì)的重要性。在有了新問題之后，要持之以恒的堅(jiān)持和實(shí)踐，才能最終解決問題。最后加以總結(jié)，科研的成功離不開“汗水”，也離不開“靈感”。從深層次來說，這也是不斷強(qiáng)化學(xué)生良好行為與習(xí)慣養(yǎng)成的教育，能夠促進(jìn)學(xué)生形成正確人生觀和價(jià)值觀。

科研的發(fā)展給社會(huì)帶來的是正反兩個(gè)方面的作用，生物醫(yī)學(xué)相關(guān)學(xué)科更是如此。教學(xué)過程中可以基因編輯這一技術(shù)為例，一方面闡述該技術(shù)諸多領(lǐng)域中潛在的商業(yè)應(yīng)用價(jià)值，例如動(dòng)植物新品種、人類健康療法、用于科學(xué)研究的動(dòng)物模型、新的化合物以及能量來源的開發(fā)等。另一方面，以原南方科技大學(xué)賀建奎副教授基因編輯嬰兒事件為例，警告學(xué)生新技術(shù)如果應(yīng)用不當(dāng)就會(huì)帶來一定的社會(huì)與倫理問題，甚至是災(zāi)難性的重大社會(huì)事件，引發(fā)學(xué)生進(jìn)行思考和討論。同時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合現(xiàn)有其他的科學(xué)技術(shù)，談?wù)勛陨淼睦斫夂透形颉＿@樣，在整個(gè)教學(xué)過程中，學(xué)生可以辯證性的去看待科學(xué)技術(shù)對(duì)人類社會(huì)的影響和作用，同時(shí)切身體會(huì)到合理運(yùn)用好新技術(shù)的重要性，從而形成辯證性看待問題的思維能力。

5 小結(jié)和展望

“科研設(shè)計(jì)與方法”從廣義上來說，側(cè)重于方法的和思維的教學(xué)，涉及到的知識(shí)龐雜、靈活且應(yīng)用性強(qiáng)。所闡釋的理論并不是一成不變的死知識(shí)，而是需要不斷地根據(jù)學(xué)生實(shí)際情況進(jìn)行微調(diào)，并加以靈活運(yùn)用。如何在有限教學(xué)過程中，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)課程的興趣，是值得每一位任課教師思考的問題。因此，新時(shí)期“科研設(shè)計(jì)與方法”的教學(xué)工作應(yīng)充分運(yùn)用多媒體和網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，不斷更新教學(xué)模式，并根據(jù)不同時(shí)期學(xué)生的特點(diǎn)及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略，從而培養(yǎng)出滿足現(xiàn)代化科研需求的優(yōu)秀本科生。