新医科背景下基础医学实验教学建设实践与探析

楼建晴,林海燕,高铃铃,张晓明

(1浙江大学基础医学院, 杭州 310058; 2浙江大学基础医学院人体解剖与组织胚胎学系)

建设世界一流大学和一流学科是我国站在新的历史起点上做出的重大战略部署,也是我国高等教育继“211工程”“985工程”之后的又一项国家战略安排,这一战略部署有利于提升我国高等教育综合实力和国际竞争力。2021年3月,教育部发布《教育部关于加强新时代教育管理信息化工作的通知》,提出要进一步强化新时代教育管理信息化工作,推进教育治理现代化进程[1]。在新医科建设和“双一流”建设的实践过程中,基础医学实验教学理应主动适应新要求,而且,实验室与实验教学水平直接影响着建设成效,关系立德树人根本任务。全面实现实验室信息化、智能化管理,提升管理效能,将成为推进医学实验教学高质量发展的必然趋势。医学院校如何发挥实验教学中心在凝聚人才、培养人才、创新培养上的作用,是当前高校亟待解决的问题。

1 国内外基础医学实验教学现状分析

1.1 国内基础医学实验教学现状

随着我国“双一流”建设和实施,医学院校的实验教学条件建设及其实验教学质量已普遍提高,但教学实验室综合建设进度仍不及公共实验平台先进,在硬件、运维、管理等方面急需加强以满足医学创新教育实践。部分高端、精密仪器的功能还未完全开发利用,缺少专业的实验技术人员[2],同时轻实践、重理论的传统教学模式使得掌握高端技术的人才价值得不到充分体现[3]。国内“双一流”高校一般沿用传统的实验教学体系,实验课是理论课的辅助,强调得到预期的实验结果,教学课程周期性强,实验仪器使用次数少,一般完成教学任务后就被闲置,导致实验教学中心的大多数设备使用频率较低。

1.2 国外基础医学实验教学现状

1.2.1 教学理念 国外顶尖大学实验教学体现以学生为中心的原则,培养学生的创新能力、主动学习能力和团队协作力[4]。如匈牙利等一些发达国家,约60%-80%是实践探索性活动;美国加利福尼亚大学洛杉矶分校通过PBL教学、TBL教学、翻转课堂等促使学生达到主动学习的目的[5]。但我国更多是培养学生的操作能力。学生通过验证性实验,巩固所学的理论知识,而忽视分析问题、解决问题的能力和创新能力培养。

1.2.2 课程设置 哈佛大学实验课程分为三大类:理论教学、基础性实验和创新性实验,其中创新性实验部分占比高达80%。在开始实验前,教师会安排学生对所要开展的实验进行演讲、讲解,鼓励学生提出新的想法、做法。成绩评定综合学生的实验前演讲、实验过程的动手与思考能力以及学生的创新意识等。

1.2.3 实验教材 国外很多高校的开放式实验教学得到不同程度的倡导和实施。如英国高校的实验课程没有固定教材,学生学习的主要依据是教师提供的讲义和阅读资料,实验内容和实验方法更加灵活,教师可以结合当前研究形势,随时对讲授的实验内容进行调整。

1.2.4 师资队伍 国外一流大学的实验教学人员除了学术性师资队伍外,还有很多的教学人员来自于大型企业部门。他们丰富的实践经验能为高校的实验教学和科研活动带来极为宝贵的资源,能发挥教授们无法替代的作用。

1.2.5 教学模式 开放式实验教学更突出学生参与实验的主动性,激发学生的创新活力[6]。日本大学实验教学中心的基础实验室全部实行不限时段开放。在课程计划外的空余时间,学生可预约使用。专业实验室只面向高年级学生、研究生和教师,为学生团队提供便利的条件。目前,我国部分学校也已经开始尝试将实验教学中心转变为更加开放的模式,并取得了一定的成效。但就国内总体水平来说,无论是理论研究、还是实践研究,开放式实验教学都仍处于探索阶段。

2 我校基础医学实验教学平台建设与实践

浙江大学基础医学实验教学中心组建于2006年,2007年成为省级实验教学示范中心,2014年获得浙江省高等学校“十二五”实验教学示范中心重点建设单位,同年获得教育部“国家医学虚拟仿真实验教学中心-基础医学分中心”项目建设。中心现有面积约7 000平方米,拥有2 600余台(套)总值3 800余万元的教学仪器设备,现有专职实验教学技术人员23人,其中高级职称人数7人、博士学位7人、硕士学位9人。目前中心主要承担临床医学(5年制、“5+3”、8年制)、预防医学、口腔医学、基础医学等专业的基础医学实验教学任务,共计50余门本科生和研究生实验课程,年实验课时数1万学时以上,年实验教学准备人时数30万以上。

中心硬件建设除获得中央高校改善基本办学条件专项资金、常规设备费等经费资助,近年来还获得学校创新中心建设专项支持,用于添置实验室智慧化升级改造所需的仪器设备,包括智慧化实验教学系统、移动式录播系统、集成一体化生理信号采集处理系统、ESP软件和解剖数码互动系统等。目前,中心完成了若干病理解剖学与组织胚胎学教学实验室的基础设施改造,并建成3间新一代智慧实验室样板实验室。智慧实验室以“互联网+”为载体,将新兴技术应用于实验教学,实现实验教学数字化、信息化、网络化。数智赋能新型教学有利于实现讨论式、启发式、参与式等创新教学方法,提升实验课程的教学效果,更高质量服务于基础医学实验教学,着力打造学校具有示范意义的新型实验教学中心,推动实验教学课程思政建设和改革,为培养新医科人才奠定坚实的基础。

中心坚持立德树人,坚守教育初心,巩固教育部试点学院改革成果,切实助推教育教学、人才培养、社会服务内涵式发展。在课程体系建设方面,中心将实验教学内容进行合理整合,实验教学密切联系理论教学、临床病例、科学研究,最终形成人体形态学基础实验、比较人体形态学I/II、分子医学实验、生理科学实验、病原生物学与免疫学实验等六门整合性实验课程。在教学方式改革方面,中心坚持开展以学生成长为中心和自主学习的教育方式和教学方法改革,注重培养学生批判性思维和终身学习能力,包括探究式教学、小班化讨论课(PBL/TBL)[4]、线上线下混合教学、双语/全英文教学、基础临床融合教学等。同时,为适应教育信息化的发展,中心推动优质教育资源和先进教学理念在全社会的应用共享,积极建设在线课程和虚拟仿真实验[7],如系统解剖学、人体内的微观世界等。中心培养成效显著。基于本科生的科研训练项目,本科生作为主要作者在MolCell,Cell&MolImmunol等权威期刊发表高水平论文成果;多名学生参与《人体解剖学彩色图谱》的翻译及出版,极大地提升了自身的综合能力。

3 实验教学中心建设探索与思考

3.1 优化教学体系培养创新意识

中心坚持以学生创新思维和能力培养为导向,优化经典基础型、综合整合型、探究创新型等多层次实验课程内容,打造从学科知识技能掌握到学科知识技能的综合运用。对于低年级学生,中心一般开设经典基础性、验证性实验为主,但实验课程及教材应适时更新,尽量选取贴近科学前沿的内容,让学生感受科研动态;对于二、三年级学生,开设综合性、整合性实验,则更加注重多学科知识与技能的交叉融合,特别是对学习能力突出、研究兴趣浓厚的学生群体,应积极开展探究创新型实验教学活动,引导学生申报、立项大学生科研训练项目,鼓励其参与教师科研项目等多种方式锻炼科研能力和创新能力。

同时,中心坚持学科专业交叉融合理念,优化整合平台资源,搭建统筹管理、共建共享、协调合作、形式多样的运行模式,应加强中心内部各分中心、中心与附属医院、中心与企业之间等合作,共同打造开放、共享、合作、交叉训练的培养平台,为学生提供跨专业、跨学科、跨单位的校际、校医、校企之间的多元化培养环境,拓宽学生视野,激发创新意识。

3.2 探索实验教学中心开放机制

实验室是实验教学、科学研究以及科研实践的主要场所,是提高学生综合素质、培养创新能力的重要基地。首先,中心要加快实验教学信息化建设,定期优化中心网站,将中心仪器设备、课程大纲、教学视频、教学成果、教学改革项目、教学动态等内容以及学生创新实践成果、竞赛获奖等进行及时报道和定期更新,加强中心风采展示和对外宣传力度,发挥实验教学中心的示范作用。其次,要充分挖掘育人资源和优势,在时间、空间和实验内容上面向通过培训的学生开放共享,学生可随时请教老师指导理论知识和实验操作。最后,以学生为主体、以教师为主导,组织教师定期点评向学生开放的实验项目、科研项目,培养学生创新思维。开放项目大体分三类:第一类是教学辅助型实验项目,主要目的是强化训练学生的专业技能操作;第二类是科研技能训练实验项目,是根据教师科研项目及学科竞赛活动需要而设置的综合性实验项目,目的是调动学生参加科研活动的积极性;第三类是学生自主设计的创新性实验项目,学生可以自行设计实验内容、研究方案,并在教师的指导下予以完善和开展实验。

3.3 加强队伍建设提高实验教学能力

创新人才培养体系的构建,不仅体现在学生培养上,对青年教师多元化的训练和培育也极为重要。实验教师不能只负责教学,也应指导学生开展科研训练,在提升自身教学能力的同时,努力提升自身的科学探究能力,避免自身科研能力停滞不前。中心要定期组织实验教学中心人员接受不同层次的进修,派遣教师到先进高校或科研机构进行教学培训和交流;举办青年教师讲课比赛、新进教师课堂观摩学习、授课教师互听互评、年终优秀评比等活动,通过多种方式提高教师的专业技能和育人能力;鼓励教师积极申报各级实验教学改革项目和课程,不断优化教学方法和教学模式,编撰实用性和创新性兼具的实验教材,及时更新实验教学方案和内容。

总之,加快“双一流”高质量内涵式建设是我国高校当前及今后一个阶段的重要任务。基础医学实验教学建设作为医学院校教学质量和教学改革的一项重要内容,应认真落实好立德树人根本任务,以培养大学生创新精神和实践能力为核心,充分发挥实验教学中心在一流基础医学学科建设中的示范、引领和支撑保障作用。浙江大学基础医学实验教学中心通过加强实验教学中心信息化建设,打造高水平实验教学团队,不断深化实验教学改革,着重培养学生创新思维,助力医学拔尖人才脱颖而出。