基础医学国家级实验教学示范中心的建设实践

张宏颖, 孙艺平, 曹 婧, 徐跃飞, 徐 飞, 邹 原

(大连医科大学 基础医学实验教学中心, 辽宁 大连 116044)

基础医学国家级实验教学示范中心的建设实践

张宏颖, 孙艺平, 曹 婧, 徐跃飞, 徐 飞, 邹 原

(大连医科大学 基础医学实验教学中心, 辽宁 大连 116044)

阐述了大连医科大学基础医学实验教学中心创建国家级实验教学示范中心的建设实践,介绍了在管理与运行机制、仪器设备配置与实验教学平台建设、教学理念与教改思路、实验课程特色等几方面的改革创新成果,提出了目标规划和展望。

基础医学教学； 实验教学示范中心； 教学模式改革

2005年,教育部发布了《教育部关于开展高等学校实验教学示范中心建设和评审工作的通知》[1],2006—2009年,教育部共批准了近500个国家级实验教学示范中心建设单位[2-3]。大连医科大学基础医学实验教学中心于2009年获批辽宁省省级实验教学示范中心,2013年获批为国家级实验教学示范中心建设单位。它标志着我校在深化实验教学改革、提高教学质量上取得了显著成绩,在进一步促进优质实验教学资源整合、优化、共享方面取得了重大进步。

1 基础医学实验教学中心的组建历程

大连医科大学的前身为创建于1947年的关东医学院,1950年改称大连医学院,1994年更名为大连医科大学。基础医学实验教学中心的建立和发展伴随着我国医学教育事业的进步和学校的发展。

1993年,我校将生理、病生、药理3个学科的实验教学内容重新组合,构建了新的实验教学课程体系——机能实验学,并于1998年正式组建了机能学实验室。此改革规划被批准为“辽宁省高等教育面向21世纪教学内容和课程体系改革计划”重点项目和教育部“世行贷款21世纪初高等教育教学改革项目”。此项实验室教学管理与运行体制的改革为我校其他学科实验教学改革提供了重要的参考。

2001年,学校对人体解剖学、组织学、病理学3个学科的实验教学部分内容进行有机组合,建立了医学形态学实验课程体系,提出将微生物学、寄生虫学、免疫学、微生态学等实验教学合并成立病原生物学实验室的设想。2004年7月形态学、病原生物学、生物化学与分子生物学、人体解剖学4个实验室正式组建,大连医科大学基础医学实验教学新的管理及运行模式正式建立。2008年10月,为进一步强化实验室的建设与管理,优化实验教学资源配置,进一步推进实验教学改革,学校成立了基础医学实验教学中心,中心下设人体解剖学、生物化学与分子生物学、病原生物学、形态学和机能学5个综合性实验室。2009年基础医学实验教学中心被辽宁省教育厅批准为省级实验教学示范中心,2013年被教育部、财政部批准为国家级实验教学示范中心。

2 管理与运行机制

在校实验教学中心工作领导小组领导下,基础医学实验教学中心由校、院两级管理,基础医学院主管教学的副院长兼任实验中心主任,实行主任负责制。中心主任主持中心的实验教学和实验室管理工作,负责实验室建设规划与发展计划,建立健全实验教学课程体系和管理体系,执行和落实基础实验教学改革,统筹中心仪器设备的计划、购置、管理、维护,组织申报实验教学研究项目,推动实验教学改革。每个实验室设主任1人,具体负责实验室的建设和实验教学改革,组织实验教学和教学研究,落实实验室相关实验课程建设,参与制订和修订基础实验课教学大纲、教学计划。各实验室配备1名专职实验教学秘书,协助实验室主任负责日常教辅工作和实验室管理事务。

实验中心现在拥有一支近150人的实验课教师队伍,其中专职教师8人,实验技术人员27人,授课教师115人;为全校21个专业的五年制、七年制、卫校、高职、成人教育、留学生及研究生开设23门基础医学实验课。每年实验中心接纳学生约7 500余人,年均总实验人时数近50万人时。

3 仪器设备配置与实验教学平台建设

3.1 先进齐全的仪器设备

基础医学实验教学中心现有实验室面积1.2 万m2,主要仪器设备近2 200 台(件)。各实验室常规仪器设备配置齐全,通过合理选购和精心维护,使得设备完好率达到98%。近5年经费投入总计1 700万元,使80%以上的在用设备得到了更新,并新增了部分先进仪器设备,更好地满足了实验教学需要和大学生创新、创业实践的需求。

例如解剖学实验室新增多媒体教学设备14套、低温解剖操作台14台以及数字人解剖系统网络版和解剖学教学互动系统；形态学实验室新增数字扫描切片学习系统。数字人解剖系统和数字扫描切片学习系统是基础医学院4A(anybody,anything,anywhere,anytime)数字网络教学平台的重要内容,为学生的自主学习提供了平台[4]。机能学实验室新增倒置显微镜、二氧化碳孵箱、PCR仪等设备,进一步加强了大学生创新、创业基地的建设,也为教师、学生提供了科研平台。

3.2 创新型智能化的实验教学平台

根据教育部、卫生部2008年颁布的《本科医学教育标准——临床医学专业(试行)》[5]和2012年发布的“关于实施卓越医生教育培养计划的意见”文件精神,大连医科大学启动了“卓越医生人才培养计划”,构建新的实验教学模式和课程体系,开展创新型智能化的基础医学实验教学平台建设,投入资金购买必要的教学与实验设备,提升整体实验教学环境,发挥学生的学习主动性,切实提高本科教学质量和人才培养质量。

(1) 人体解剖学实验教学平台。人体解剖学实验室拥有13个常规实验室、1个人体断面影像解剖学实验室，实验准备室14间,总使用面积达1 400余m2；另有1个300 m2标本学习室。每个常规实验室配有6个全自动低温解剖操作台、瓶装标本2套、游离人体标本1套、人体标本模型100余件。实验室全部配备多媒体教学设备和解剖互动系统,均能登录校园网进行数字人解剖系统的自主学习[4]。中央互动系统控制室可全程监控实验情况,统一或单独控制播放教学录像。各实验室均配备空气消毒机,以降低室内福尔马林浓度。实验室开设人体系统解剖学、人体局部解剖学、人体断面影像解剖学、麻醉解剖学和神经科学等5门实验课程,共计156个实验项目,采用现代教育理念和技术手段,逐步实现实验教学的微机化、网络化、师生互动、人机互动[6]。

(2) 生物化学与分子生物学实验教学平台。生物化学与分子生物学实验室拥有7个教学实验室以及仪器室、暗室、准备室、细胞培养室、细菌培养室、库房和资料室,仪器设备200余台(件)。较大型仪器设备有高速冷冻离心机、PCR仪、酶标仪、凝胶成像系统、二氧化碳孵箱、倒置显微镜等。目前开设有本科专业生物化学实验课、硕士和博士研究生的分子生物学实验课共33个实验项目。

(3) 病原生物学实验教学平台。病原生物学实验室是由医学微生物学、寄生虫学、免疫学、微生态学的教学实验室组合而成,共有8个学生实验室(含2个数码显微互动实验室)、3个实验准备室、1个标本陈列室，拥有生物显微镜、倒置显微镜、PCR仪、酶标仪等仪器设备。实验室为全校专科、本科生和留学生、研究生开设微生物学实验、免疫学实验和寄生虫学实验共44个实验项目。

(4) 形态学实验教学平台。形态学实验室由细胞生物学、组织胚胎学、病理学与法医学3个教研室的教学实验室合并而成,现有4个数字网络显微互动实验室、6个多媒体网络光学显微镜实验室,2个大体标本实验室、1个大体标本陈列室、2个细胞培养室,以及实验准备室、小鼠肝癌淋巴道转移模型等。较大型仪器设备有高速冷冻离心机、PCR仪、凝胶成像系统、二氧化碳孵箱,倒置显微镜等。拥有数字切片扫描与应用系统,建立了组织胚胎学和病理学4A数字切片系统网络教学平台[4]。形态学实验室为法学和管理学专业开设医学形态学的理论与实验课程,为临床医学七年制和五年制学生开设综合性医学形态学实验课程,为细胞生物学、组织胚胎学、病理学与法医学3个教研室开设的所有本科生和研究生的实验课程教学共计104个实验项目。

(5) 机能学实验教学平台。机能学实验室由生理、病生、药理3个教学实验室整合而成,是我校大学生创新实践基地,现有8个教学实验室、3个大学生创新实践实验室和3个实验准备室。教学实验室配有较先进的BL-420生物机能实验系统等实验仪器设备；大学生创新实践实验室配有能满足学生自主创新、进行设计性实验的仪器设备。机能学实验室承担七年制、五年制学生和留学生的机能学实验教学,开设机能基础实验、综合实验、自主设计或创新性实验等共计53项。

4 教学理念和教改思路

大连医科大学坚持科学发展观,以学生为本,以培养高素质创新型医学人才为工作核心,将实验教学与理论教学、科学研究紧密结合,构建系统性、科学性的基础医学实验教学课程体系和人才培养模式,注重学生素质、能力的培养。实验教学改革突出系统性、综合性、开放性和设计性。在教学内容上强调理论与实践、经典与现代、教学与科研、基础与临床相结合,通过经典验证实验、综合性实验、设计性实验,提高学生动手操作的实践能力,通过创新实验和大学生科研平台,培养、提高医学生的创新思维和科学研究能力。

5 课程特色与成果

基础医学实验教学中心锐意进行教学改革,积极建立创新型实验教学体系,在基础医学实验教学体系和人才培养模式方面均有所创新。

5.1 实施分级实验教学体系

在基础医学实验教学中,全面进行了教学理念、教学体系、教学内容、教学方法、教学手段的调整,将实验教学体系分为基础性实验、综合性实验和设计性实验3个阶段。实验教学以人体器官-系统为中心,强调形态、结构变化(解剖学、细胞生物学、组织病理学)、生理功能、代谢变化(生理学、生物化学、病生)、致病因素(病原生物学)、药物治疗(药理学)的内在机制及其联系。

(1) 基础性实验。以经典实验训练学生的基本技能,要求学生掌握基础知识、基本理论、基本技能和基本方法。教学内容具有基础性、入门性、规范性特点,教师示范、学生做规范化操作训练。

(2) 综合性实验。提高将“三基”融会贯通、综合运用的能力,打破专业界限,将各学科分散但密切相关的内容融会贯通,形成较为完整的知识体系。

(3) 设计性实验。引导学生从教学实验过渡到科学研究。设计性实验需要选题、设计、实施、总结等系列科研活动，不但能锻炼学生的动手能力,也有利于培养学生的科研素质和创新精神。

5.2 打破传统学科界限,创新科学的实验教学体系

将原分别教学但关系十分密切的相关学科有机结合,建立综合性或整合性的实验课程,作为必修课列入教学计划,并进行独立考核、独立计算学分。建立了学生成绩评定办法及实施细则；建立了与之相配套的实验教材、教学大纲、教学方法、考核办法及实验教学质量监管制度。新的实验课程体系改变了传统实验模式,减少了验证性和单一性实验,增加了综合性和设计性实验,并采用“基于问题的教学(problem-based learning, PBL)”、“病案分析”等实验教学方法,将医学基础理论与临床实际有机地结合起来,使学生提前接触临床,初步培养了学生的临床诊断思维,并加深拓宽学生的理论知识。

(1) 生物化学实验。自2004年起,“生物化学实验”课程独立设课(56学时,1.5学分)。分子生物学实验室科学设置实验项目,对实验教学内容进行精选、整合和创新,建立起基础性、综合性、设计性3个层次的实验教学体系。该实验教学体系突出生物化学教学及研究中涉及的3个主要的生物大分子——蛋白质、酶和核酸,将每个生物大分子的实验内容进行综合设计、系统操作；突出开设研究创新型实验,促进科研与教学的良性互动[7]。

(2) 病原生物学与免疫学实验。以感染性疾病的病原为中心,围绕病原的生物学特征、致病性及病原的诊断,将人体寄生虫学、医学微生物学及医学免疫学融合为一体,创建了综合性的病原生物学与免疫学实验课程(52学时,1.5学分),其中基本性实验4项16学时,综合性实验9项36学时。在培养学生创新思维及综合分析、解决问题的能力,强化基本技能训练的同时,充分体现了学科间知识的相互渗透、融合及横向联系,使学生得到观察、分析、解决问题等科研创新能力的锻炼[8]。

(3) 医学形态学实验。形态学实验室本着“以器官为中心,以疾病为主导,以病例为主线”的原则,将解剖学、组织学和病理学3门学科的部分实验教学内容进行有机整合,并与临床医学结合起来,引入设计性实验和医学研究前沿课题讲座,形成医学形态学实验课程体系(48学时,1.5学分),其中包括:①以器官为中心的综合性实验；②以尸检病例分析为主的应用性实验；③以细胞培养、动物实验为基础的设计性实验；④医学科学前沿问题讲座。在教育模式上构建了学生自主学习的教学模式,引入PBL,建立形成性的考核方法,构建科研化的实践教学[9]。

(4) 机能实验学实验。机能实验学课程共104学时、3学分,其中基础实验36学时,综合实验68学时。基础实验是经典的生理学实验；综合实验是以消化、循环、呼吸和泌尿系统为主线,有机融合了各系统的生理、药理、病理生理的内容。经过机能实验学的学习,使学生掌握基本操作技术,理解机能综合实验中相关学科知识融合的目的和原理。机能实验室每年举办1～2次机能学实验竞赛类文化活动,充分调动了学生对机能学实验教学的学习积极性和主动性[10]。

5.3 针对不同层次学生安排不同实验教学内容

针对不同专业、不同层次学生的需要,开设不同的实验内容,其验证性、综合性、设计性实验比例也有所不同,做到因材施教,实现不同的培养目标[11]。采用多元化教学方法,最大限度地提高学生的学习积极性和主动性[9]。基础性实验主要是由教师授课和指导实验；经典性实验主要是学生自学、小组协作完成；综合性实验是以教师为主导、学生为主体的自主式学习；设计性实验由学生自主设计实验内容、在教师指导下完成实验。通过五年制学生的大学生科研活动和七年制学生设计性、开放性实验活动,进一步提高医学生科研素质和科研能力，体现了基础性—综合性—设计性—研究探索性—创新性的层层递进、不断提高的合理教学模式[12]。

5.4 系统性、综合性、开放性的创新人才培养模式

建立“专业医学人才—高素质医学人才—医学拔尖创新人才”的金字塔式医学人才培养模式。在五年制基础医学综合性实验教学中,对优秀的学生开设第二课堂；对七年制学生普遍加强综合素质和创新能力的培养,要求人人完成自主设计性实验。遵循精英教育理念,培养学生的创新意识、创新精神、科学思维和创新能力,在五年制临床医学专业“卓越医生人才培养”试点班中开设“创新课程”。理论授课8学时,包括科研方法、文献查阅、实验设计等内容；实践部分64学时,包括实验设计、实验实施、论文撰写。

5.5 教学成果

近5年来,中心人员承担国家级、省级、校级教学改革研究课题30余项,获得各级教学成果奖20项,其中获得辽宁省高等学校教学成果一等奖2项,二等奖2项,三等奖6项；发表教学研究论文70余篇；主编参编实验教材、专著及讲义近30部。大学生科研活动发表文章30余篇；“挑战杯”竞赛获奖50项,其中国家二等奖1项、三等奖2项,辽宁省特等奖4项、一等奖8项。

5.6 示范作用

(1) 建立了基础医学实验教学中心网站(http://home.dmu.edu.cn/jcsyzx/)和基础医学院4A网络教学平台(http://210.47.246.130/),创建了申报材料、中心介绍、规章制度、仪器设备、教学计划、实验项目、教学资源、教学研究和开放交流9个专栏,深化国家级实验教学示范中心的建设，充分发挥示范辐射作用。

(2) 出版了《机能实验学》、《医学形态实验学》、《医学微生物实验学》、《人体解剖学实验指导与参考》、《机能综合实验CAI课件》等实验教材并面向全国发行。建立起适合我校留学生特点的教学方法,在国内较早地编写出版了英文机能学实验教材。

(3) 实验中心先后举办了3届全国机能学学习班,使我校机能学实验教学改革模式和经验得到推广,在国内起到一定的示范和辐射作用。

(4) 解剖实验室配合多学科专业医师的培训,组织美容专业医学整形解剖培训班,规范美容医师行业技能。“生物塑化断层标本应用于断层解剖学教学的研究”等3项教学改革课题成果应用于解剖学实验教学中,显著提高了教学效果,得到了教育部评估专家的高度赞扬。

(5) 建立了人体标本陈列馆“人体世界”,对中、小学生及社会市民开放,普及基础医学知识。

(6) 开展遗体捐献接受工作,设立遗体告别厅,对有要求的遗属开放追思,每年以清明追思会为契机，组织学生感恩“无语体师”,参加大连市红十字会的墓园追思,向遗体捐献志愿者致敬。对学生进行医学人文素质教育。

6 目标规划与展望

基础实验教学中心以《国家中长期教育改革和发展规划纲要》(2010-2020年)为指导,以“卓越医生培养”为主要目标,从课程设置模式、人才培养模式、学生创新平台构建等方面,继续探索和实践实验教学的改革,建立一种满足我国卓越医生教育培养计划的要求及创新型医学人才培养的基础医学实验教学人才培养模式。今后将主要围绕以下3个方面开展工作。

6.1 深化实验教学改革,完善实验课程体系建设

卓越医生教育培养计划对实验教学提出了更高的要求,中心将加强以器官-系统为中心的整合性实验体系构建,兼顾其他医学相关专业学生培养,不断完善实验教学模式、丰富教学内容,增加整合性、设计性和研究性实验,最终形成一整套面向全校的多层次、多专业、满足不同需求的基础医学实验教学体系。

6.2 构建基础医学数字化网络实验教学平台

进一步丰富4A数字网络教学资源。通过建立数字化实验教学平台,使学生、教师可以通过校园网的终端使用。该平台主要包括数字人解剖系统、形态学数字扫描切片学习系统、虚拟仿真机能实验室以及数字资源的建设。

6.3 建立大学生创新科研平台,兼顾社会需求

卓越医生教育培养计划对临床医学专业医学生的科研创新能力的要求很高。创新思维与创新能力的培养是高等教育的重要内容,把创新课程作为医学生培养的必修课,要求所有临床专业医学生必须完成“创新课程”的学习。建立大学生科研创新平台,鼓励学生开展创新实验,为学生的个性发展和创新能力的培养创造条件。中心资源将面向社会开放,满足社会部分人群对人体大体标本、组织正常与异常标本、临床医院对基础医学知识的需求。

7 结束语

我校基础医学实验教学中心在辽宁省教育厅的指导和学校领导、职能部门的支持下,已初步建成教学理念先进、管理水平一流、师资队伍结构合理、实验室设施完善、装备精良、教学体系合理的开放式实验教学中心。中心将进一步探索和实践实验教学改革,不断完善实验教学体系、丰富教学内容、提高教学水平和教学质量,推动医学实验教学改革的不断深入。

References)

[1] 教育部.教育部关于开展高等学校实验教学示范中心建设和评审工作的通知[EB/OL].(2008-04-25) [2015-07-03].http://www.moe.gov.cn/publicfiles/business/htmlfiles/moe/moe_1073/201001/79341.html.

[2] 教育部.教育部关于公布第一批国家级实验教学示范中心名单的通知[J].中华人民共和国教育部公报,2006(10):30-31.

[3] 教育部财政部关于批准2007年国家级实验教学示范中心建设单位的通知[J].中华人民共和国教育部公报,2008(增刊1)：62-64.

[4] 邹原,肖峰,刘佳,等.基础医学4A数字网络教学平台的构建与实践[J].中国高等医学教育,2013(3):54-55.

[5] 教育部卫生部关于印发《本科医学教育标准——临床医学专业(试行)》的通知[J].中华人民共和国卫生部公报,2008(12):27-37.

[6] 徐飞,李岩,张艳丽,等.提高护理解剖学教学质量的探讨[J].解剖学杂志,2006,29(4):527-528.

[7] 徐跃飞,任风,孔英.医学专业生物化学实验课程体系构建探讨[J].卫生职业教育,2011,29(13):109-111.

[8] 张蓓蓓,戴淑芳,马杰,等.病原生物学实验教学内容改革体会[J].医学信息,2010(1):248.

[9] 张宏颖,邹原,张嘉宁,等.构建培养创新实践能力的医学形态学立体化教学体系[J].中国高等医学教育,2012(11):81-83.

[10] 徐静,孙艺平,邹原,等.优化精品课程建设提升医学机能实验教学质量[J].实验室科学,2011,14(4):26-28.

[11] 樊建慧,徐跃飞.医学留学生生物化学实验教学探索[J].卫生职业教育,2014,32(6):82-83.

[12] 徐静,孙艺平.多元化机能实验教学模式的探索与实践[J].中国高等医学教育,2009(5):66-67.

Construction and practice of a national experimental teaching demonstration center in basic medicine

Zhang Hongying, Sun Yiping, Cao Jing, Xu Yuefei, Xu Fei, Zou Yuan

(Teaching Laboratory Center of Basic Medical School, Dalian Medical University, Dalian 116044, China)

This paper introduces the practice in establishing a national experimental teaching demonstration center for basic medical teaching in Dalian Medical University as well as the reform and innovation achievements in the management and operation mechanism, equipment configuration, construction of experimental teaching platform, teaching ideas, teaching reform thoughts, and characteristics of experimental curriculum. This paper also puts forward prospected reform objectives in future. These results are hopeful to provide some suggestions and references for the construction of an experimental teaching center of basic medical science.

basic medicine teaching; experimental teaching demonstration center; reform of teaching mode

2015- 05- 22 修改日期：2015- 07- 06

辽宁省高等教育学会“十二五”高等教育科研课题(GHYB13179)；辽宁省普通高等教育本科教学改革研究项目(UPRP20140822,203687,203801)

张宏颖(1966—),女,黑龙江哈尔滨,博士,副教授,硕士生导师,教研室副主任,主要研究方向为整合循环系统、病理学、医学形态学课程模式和教学方法,癌细胞系建立及药物治疗

E-mail：irisliupai@163.com

邹原(1968—),男,辽宁大连,博士,教授,硕士生导师,主要研究方向为生理学.

E-mail：zy.dl@163.com

G642.0

B

1002-4956(2015)12- 0150- 05