研究生神经生物学教学创新模式探索与实践

庆 宏， 王 冉， 洪 杰， 邓玉林

(北京理工大学 生命学院， 北京 100081)

神经生物学是一门从分子、细胞和整体水平研究脑和神经系统的结构与功能的多学科交叉的综合性学科，具有前沿性及多元性等重要特点。神经生物学是培养神经科学领域高水平、高素质专业人才的重要课程，研究生阶段教学目的与本科生有本质的区别，教学模式的好坏直接影响研究生的学术水平及能力高低，合理、新颖、有效地教学模式应该是有利于激发创新性和塑造科研能力。由于该学科内容庞杂, 信息量大, 单纯地课堂授课和开展实验课都无法达到理想的教学效果，因此，针对研究生的神经生物学教学是一个值得我们探讨的重要课题。

目前国家对硕士生的培养分为学术性和专业型两类，并且开始注重培养以专业综合知识和实践操作见长的专业型硕士，近年来高校中专业工程型硕士比例增加，对学科教育提出了新的要求，因此，教师要根据学科特点建立神经生物学创新教学模式，既培养出高层次的学术研究人才，也兼顾培养优秀的工程技术和工程管理人才。

1 神经生物学硕士研究生培养目标分析

目前我校对于神经生物学专业的研究生培养要求是，“掌握本学科坚实的基础理论和系统的专业知识，能熟练阅读本专业外文资料，了解当前本领域研究的前沿信息，具有从事科学研究或独立担负专门技术工作的能力。”这就需要学生结合所学基础知识、结合神经生物学相交叉学科进行全面掌握，并进行实践操作，锻炼动手能力，开发进行科学研究的潜力，培养创造力。

基于培养目标中对研究生需掌握本学科坚实基础理论的要求，学科设置了神经生物学专业课和相关辅助基础课程，如细胞生物学、高级分子生物学、发育生物学、高级免疫学、解剖生理学、遗传学等课程。神经生物学专业课授课内容安排了神经元、神经胶质细胞、离子通道、信号传递、脑与行为、学习与记忆、神经系统疾病等神经科学领域研究的热点，并且均实现双语教学[1]。

利用北京市重点实验室优良的实验硬件条件，实验技能培养课程主要设计了有关形态学、分子生物学、分子遗传学方法、神经细胞培养、动物行为学等多种实验方法课，主要实践如免疫组化技术、显微技术、引物设计、PCR、Western Blot、动物行为学分析等实验技能[2]，使学生可以亲自接触到质谱、激光共聚焦显微镜、流式细胞仪等大型贵重仪器，以及百级细胞培养间和屏障级实验动物室的规范使用，充分体现了实用性强、内容丰富多彩的实验技术培训内容。

鉴于神经生物学具有交叉、多层次、综合性的研究特点，单纯的课程讲授是无法覆盖全面的。还需要引入一些其他的辅助教学手段，提高学生的科研和创新能力。

2 采用多媒体教学手段

随着科技发展，课堂教学手段越来越现代化，神经生物学课程内容复杂而繁多，主要应采用生动形象、信息量大的多媒体教学[3]。备课时，针对重点难点，检索相关文献，利用网络资源，制作生动的多媒体课件。尽量减少文字内容，选取精美的图片，图文并茂，使学生更加直观、形象地理解讲授的内容。多媒体动画和视频十分有助于学生理解抽象、复杂、难懂的知识点，多套国内外神经生物学光盘课件在课程教授中被采用，另外，我们还利用自己实验室的条件，拍摄教学录像，如原代神经细胞培养等。在实验课中，多媒体课件能够帮助学生对相关的基础理论知识进行复习，同时对实验内容的操作步骤进行演示。多媒体课件有效地提高了授课效率，还能让学生印象深刻、兴趣十足，在有限的时间内获取更多的知识信息[4]。

3 文献讨论

文献讨论已被广泛应用于国内外研究生培养中，这个教学单元可将神经生物学基础理论和研究方法与所选文献结合，重点介绍和讨论专业知识、实验设计和实验技术[5]。实践证明，文献讨论要求全部英文文献，在强化课程基础理论的前提下，不断更新和补充神经生物学知识，达到了辅助培养研究生科研兴趣、研究思维模式的目的。另外，在一定程度上起到督促研究生养成平时查阅英文文献的习惯，也提高了学生的专业英语阅读能力，值得推荐。

在文献讨论课主要涉及以下几个关键教学环节，首先，文献构思剖析，重点讨论文献作者研究目的、研究背景、立论依据、以及采取了哪些方法来验证实验研究的目的。例如，在神经生物类课题研究中经常会涉及“削弱”和“超表达”某基因表达检验一个分子功能的研究技术手段，一般使用基因敲除或转基因的突变实验动物作为研究对象，通过功能、形态、行为学变化来观察实验结果，得到具体可信的结论，即培养学生掌握神经生物学实验研究的设计理念。其次，解读知识和发现问题。神经生物学涉及众多基础性概念和体系化的知识点，每篇文献都是围绕数个核心概念和系统的环路展开的。在文献讨论中，讲解概念和与实验假设相关的环路，让学生巩固知识并学会在现有知识点中挖掘未知关键问题，即培养学生 “发现问题”的能力。还可以穿插一些有趣的神经生物学史知识，增强学习的兴趣和热情。第三，鼓励学生思考提问，让学生确立分析实验设计和实验方法可行性的概念，这是决定一个科学研究能否成功的关键。尤其是实验方法的部分，不是一味照搬套用，鼓励学生在以后的实验中要根据现有条件进行调整选择，不能过分强调依赖高精尖的硬件设施才能成功，即培养学生“解决问题”的能力[6]。根据以上立体式的讲解，可以强化和丰富学生的神经生物学知识，加深对文献资料的理解，最重要的是逐渐领悟如何自主设计实验实现研究目的。

4 学术交流

紧跟学术前沿、实时掌握科研新动向、加强国际交流对本学科的发展尤显重要[7]。为了扩展研究生的眼界，开拓思维，以及对将来职业选择的借鉴，设置一系列学术交流内容来培养学生的学术交流能力是十分必要的。在学科进展方面，聘请该领域知名教授进行讲座，报告近期的研究动态帮助学生快捷地了解专业的研究进展，激发学生探索神经科学的动力。另外，不定期邀请国际著名学者面向研究生进行学术报告，让学生零距离接触学术大师，体会神经科学研究的魅力。在专业工程技术应用方面，聘请的是研发业务与神经生物学专业相关的企业研发技术人员，从产品研发角度给学生接触高端生物医药类产业的机会，让学生了解除了纯学术性的研究外的其他发展方向，学会怎么利用自己学到的专业知识为社会创造生产力和高科技产品。我们曾邀请过全球领先制药机构葛兰素史克公司脑神经药物研发团队的高级研究员开设药物研发专题报告会，学生认识到所学专业除了“搞科研、发文章”以外还可以研发产品、创造出价值，对提高学习兴趣起到了非常良好的效果，使他们更能结合自己的兴趣和志向主动地把这门课程学好。

5 参与科研工作

科研和教学的同步发展是神经生物学发展的重要支柱，为知识的传承和人才的培养提供了可靠的保证[8]。在课程教学过程中，把学院各实验室的研究项目和研究成果充实到教学内容，鼓励学生可以根据自己的兴趣，选择相应的导师参与课题研究[9]。我们以“生物医药成分分离与分析北京市重点实验室”为依托，其中神经生物学研究方向主要进行神经退行性疾病致病机制，天然药物与神经保护、神经再生，空间条件下神经免疫系统机制3个方面研究，承担国家、部、市级多项课题，强大的科研环境吸引了很多的神经科学的科研人才，这些良好的师资力量为我们神经生物学教学和科研提供了有力的保证。在参与科研的教学实践中，使导师与学生提前接触，一方面为导师提供更多熟悉学生、发现人才的机会；另一方面，让学生获得导师的指导并较早地接触科研工作，更多机会熟练课程中学到的技术方法，培养对科学研究的兴趣和热情[10]。

6 结束语

神经生物学已成为一门分支细腻、研究领域丰富的庞大学科，其教学模式的创新势在必行，我们所尝试的多媒体课堂教授与文献讨论、学术交流、科研活动等相辅助结合的模式，提高了课程学习的质量和效果，既注重了学生的神经生物学研究思维模式和创新能力的培养，又吸引了学生对神经生物学领域科研的兴趣，对学生将来的发展方向起到了很好的导向作用。但神经生物学教学模式的创新工作还处于探索运行阶段，一方面，良好的神经生物学教学成果需要教育单位极大地重视、支持和投入；另一方面，教育工作者还要努力提高自身素养和神经生物学基础理论，不断更新和补充神经生物学知识，并结合本单位学科和实验室特点，探索出更为注重培养学习者想象力和创造力的教学模式。

参考文献：

[1]蔡 艳, 李 芳, 熊 醌, 等. 北京大学与中南大学神经生物学硕士研究生课程设置分析[J]. 生物学杂志, 2012, 29(5):109-111.

[2]沈 宓. 神经生物学教学实践与探索[J].临床医学工程, 2012, 19(11):2072-2073.

[3]武明媚, 游思维. 发挥多媒体教学优势 提供神经生物学教学效果[J]. 中华全科医学, 2012, 10(6): 973-974.

[4]罗艳琳, 赵 丽, 尹艳玲, 等. 《神经生物学》课堂教学与网络教学优势结合的探析[J]. 首都医科大学学报, 2012(12):132-134.

[5]赵炜疆, 林金飞, 申延琴. Journal Club(杂志沙龙)与神经生物学理论、方法讲授联合运用初探[J]. 中国高等医学教育, 2010(7):116-117.

[6]周欣阳, 丁 斐. PBL教学模式在神经生物学教学中的应用体会[J]. 交通医学, 2009, 23(5): 587-588.

[7]陈 蕾, 谢俊霞, 陈文芳, 等. 关于研究生开设神经生物学教学的几点体会[J]. 青岛大学医学院学报, 2012, 48(1):84-85.

[8]罗道枢, 王 玮.研究生神经生物学课程教学改革初[J].探解剖学研究, 2012, 34(6):469-470.

[9]龙跃生. 研究生神经生物学教学实施“学生中心”模式的改革与探索[J].中国高等医学教育, 2011, (6):52-53.

[10]罗 层, 解柔刚, 刘大陆, 等. 开展神经生物学课外科研活动的实践[J]. 基础医学教育, 2013, 15(4) : 357-359.