綜合與創(chuàng)新設(shè)計實驗之我見

吳介恒 張逸 張萍 吳召圣 郭素紅 李艷

摘 要：通過積極參與、組織、申報學(xué)生綜合與創(chuàng)新科研實驗課題，提高了本科生的創(chuàng)新能力、實踐能力、自主學(xué)習(xí)能力、團(tuán)隊協(xié)作能力、溝通能力，同時也使學(xué)生在實驗成功中體會快樂，在每次實驗失敗中變得更加堅強。因此，本科生動手參加科研課題是培養(yǎng)本科生創(chuàng)新能力的十分重要的手段之一。

關(guān)鍵詞：本科生 實驗教學(xué)改革 創(chuàng)新實驗

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1673-9795（2014）03（a）-0043-02

社會的快速發(fā)展，對大學(xué)生人才的培養(yǎng)要求不斷提高，在新的歷史時期，傳統(tǒng)封閉式的實驗教學(xué)模式已經(jīng)對我們約束了十幾年的時間，已越來越不能適應(yīng)當(dāng)前國家及社會對創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的新要求。在以往的傳統(tǒng)的高校實驗教學(xué)模式中，受制于教學(xué)時間的固定，學(xué)生的實驗教學(xué)時間只能局限在課堂且長短有限，并且“照單抓藥”，不利于我們學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)[1～3]。隨著近年來學(xué)校學(xué)生容量加大，實驗教學(xué)場地及設(shè)備有限，學(xué)生進(jìn)入實驗室輪換周期也有所增加，嚴(yán)重影響了學(xué)生課堂實驗的質(zhì)量與效果。加上驗證性實驗項目眾多而簡單，重復(fù)工作繁雜，往往導(dǎo)致學(xué)生還沒有來得及進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)就不得不整理儀器設(shè)備而匆匆下課。學(xué)生實驗效果差，積極性和主動性不能充分調(diào)動起來。此外，實驗內(nèi)容陳舊老化嚴(yán)重，儀器設(shè)備更新緩慢，造成學(xué)生根本接觸不到學(xué)科最新的實驗研究方法和前沿性知識，更談不上創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。而促進(jìn)實驗室開放，不僅能充分滿足開設(shè)綜合性、創(chuàng)新性、設(shè)計性實驗的需要，給學(xué)生提供一個發(fā)揮個人潛能的寬松實驗環(huán)境，更可以激發(fā)學(xué)生的積極參與態(tài)度和主觀能動性，以切實鍛煉和培養(yǎng)其思維能力和創(chuàng)新意識，

醫(yī)學(xué)檢驗作為一門實踐性非常強的專業(yè)，創(chuàng)新意識和科研實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)是醫(yī)學(xué)檢驗本科教育的重要組成部分[1]。我們學(xué)校在檢驗專業(yè)實驗教學(xué)中大力開展創(chuàng)新實驗及設(shè)立大學(xué)生科研基金項目，因為我校檢驗專業(yè)老師高學(xué)歷的老師多，科研力量雄厚，科研基金達(dá)800余萬元，因此檢驗學(xué)院鼓勵本科三年級和本科四年級的學(xué)生通過成立3～6人的科研小組，并選擇一名高級職稱或博士以上的老師擔(dān)任指導(dǎo)教師的方式來申報創(chuàng)新實驗課題，對所申報的創(chuàng)新實驗課題進(jìn)行集中答辯，確立所資助的課題項目并給予以創(chuàng)新實驗資金資助。本文以作者以成功申報并完成大學(xué)生創(chuàng)新實驗課題2項，發(fā)表科研論文6篇為依據(jù)，來描述在科研實踐中的體會。

1 科研課題的準(zhǔn)備以及申報

每項課題在申報前的準(zhǔn)備是十分重要的。充分的準(zhǔn)備為課題成功申報提供必要的前提條件。

1.1 課題的準(zhǔn)備

在打算申報課題之前，我們召集了本班對科研感興趣、動手能力較強、學(xué)習(xí)成績優(yōu)秀的6名同學(xué)，成立了本班的大學(xué)生科研課題小組，或根據(jù)實驗教學(xué)安排，并選擇了相應(yīng)的指導(dǎo)老師。通過老師所提供的課題以及我們的興趣，我們最初選定了藥物治療胰腺癌的研究作為課題。但是通過我們對中外文獻(xiàn)的檢索與查找、咨詢相關(guān)專家以及結(jié)合本校當(dāng)時的實際科研條件，發(fā)現(xiàn)已有的胰腺癌模型的制作方法并沒有十分可行的方案且成瘤率較低。此外，目前還沒有鼠源的胰腺癌細(xì)胞系，大部分學(xué)者采用裸鼠（一種先天沒有胸腺的無毛鼠）造模，該鼠不會對人的胰腺癌細(xì)胞產(chǎn)生排斥。但是裸鼠要求SPF飼養(yǎng)條件且成本高，學(xué)校沒有條件飼養(yǎng)裸鼠，故我們無法采用。造模是研究疾病發(fā)生、發(fā)展的前提條件。沒有模型，后續(xù)的實驗無法開展。于是我們把思路調(diào)整為研究胰腺癌模型的制作方法。隨之而來的問題就是，我們該采用何種方法對大鼠進(jìn)行造模？沒有鼠源的胰腺癌細(xì)胞系，用人源的胰腺癌細(xì)胞系如何才能防止排斥？我們結(jié)合所學(xué)的知識以及指導(dǎo)老師的幫助，采用硫唑嘌呤這種藥物結(jié)合皮下移植胰腺癌細(xì)胞的方法來造模。硫唑嘌呤（AZA）是一種免疫抑制劑，能同時抑制細(xì)胞和體液免疫，能模擬裸鼠的體內(nèi)特性，抑制對移植人的腫瘤細(xì)胞的排斥。鑒于此，我們把創(chuàng)新實驗課題確定為應(yīng)用硫唑嘌呤在大鼠胰腺癌模型制作中的研究。由于國內(nèi)外沒有學(xué)者使用過該方法，我們?nèi)绾尾拍艽_定硫唑嘌呤的劑量？為了解決出現(xiàn)的難題，我們設(shè)計了預(yù)實驗，在預(yù)實驗中我們通過反復(fù)的摸索、向老師請教、自主設(shè)計、查閱圖書的方式解決了課題所遇到了棘手問題。為課題的成功申報打下了堅實基礎(chǔ)。

1.2 課題申報

有了預(yù)實驗的相關(guān)結(jié)果已經(jīng)經(jīng)驗，我們著手對課題的創(chuàng)新性、研究現(xiàn)狀、可行性、預(yù)期結(jié)果等進(jìn)行了分析，寫綜述、填寫課題申報材料、制作答辯幻燈片，最終通過答辯以及專家組提問，成功申報了學(xué)院大學(xué)生科研創(chuàng)新實驗基金。

2 課題實施中的體會

我們所申報的課題涉及到了很多實驗技術(shù)，主要包括：細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)、實驗動物操作技術(shù)等。在做這些實驗中，我們將書本上所學(xué)的知識與一些特殊經(jīng)驗相結(jié)合，使我們加強了自己的實驗操作能力，同時也明顯增強了我們自主學(xué)習(xí)、查閱資料以及創(chuàng)新的能力。在困難面前，我們科研小組團(tuán)結(jié)協(xié)作，利用大量的業(yè)余時間，勇于克服困難，提高了我們團(tuán)隊合作能力。以下就給方面實驗的體會予以描述。

2.1 細(xì)胞培養(yǎng)中的體會

細(xì)胞培養(yǎng)是個嚴(yán)格要求無菌、要求操作者具有較強責(zé)任心的一項實驗。最初，我們科研小組沒有人學(xué)過細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)，于是我們就向老師、學(xué)長學(xué)姐請教，組里面一個同學(xué)會了，就教另外一個同學(xué)，就這樣最終全組同學(xué)均熟練掌握該技術(shù)。在接著的實驗中，也遇到過一些問題，其中最嚴(yán)重的當(dāng)屬細(xì)菌污染問題。我們按照指導(dǎo)老師提供的經(jīng)驗并認(rèn)真摸索，每位同學(xué)均放棄休息時間全部投入到“搶救”細(xì)胞中，最終在次日凌晨4時，終于保住了細(xì)胞。同時，還找到了一種解決細(xì)胞污染的有效方法。

2.2 實驗動物操作技術(shù)體會

我們對40只SD大鼠按照硫唑嘌呤濃度梯度隨機分為5組，每組8只。即空白對照組（A組）、2、6 mg/kg AZA組（B組）、2、2 mg/kg AZA組（C組）、1、8 mg/kg AZA組（D組）、1、4 mg/kg AZA組（E組）。A組每天灌服2 ml生理鹽水，B、C、D、E組每天灌服相應(yīng)濃度的AZA生理鹽水液2 ml。在做實驗之前，我們設(shè)計了預(yù)實驗，重點練習(xí)了大鼠灌胃操作和大鼠采血。為了能順利給大鼠采血，我們先后嘗試過剪尾采血、尾靜脈采血、摘眼采血，但都由于實際操作過程的出現(xiàn)的問題以及熟練程度的問題，均未采用。在老師的指導(dǎo)下，最終采用心臟直接采血的方式進(jìn)行采血，通過一定的練習(xí)全組成員較為熟練的掌握了該種方法，為后續(xù)的實驗檢測指標(biāo)創(chuàng)造了條件。

3 課題成果

在實驗的后期，我們通過對免疫學(xué)檢測指標(biāo)所提供的數(shù)據(jù)，采用SPSS統(tǒng)計軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析并結(jié)合病理切片的結(jié)果，我們成功篩選出最適合造模的AZA的濃度，并得出當(dāng)AZA濃度為2、6 mg/kg時，最有利于制作大鼠胰腺癌模型，且計算出成瘤率為83.3%。為了展示我們實驗的成果，我們?nèi)M成員在指導(dǎo)老師的幫助下，開始撰寫學(xué)術(shù)論文。在寫論文期間，經(jīng)歷了反復(fù)的推敲、修改，最終得以發(fā)表，在本項研究中，我們共計發(fā)表學(xué)術(shù)文章6篇，在核心期刊雜志發(fā)表文章4篇，其中綜述3篇，經(jīng)驗交流1篇，省級2篇。歷時2年半的課題終于結(jié)題，圓滿完成了預(yù)期成果。通過對學(xué)術(shù)文章的撰寫、修改，不僅使我們認(rèn)識到了科研結(jié)題時成果展示的方式，而且更重要的是使我們有了撰寫論文的經(jīng)歷，為我們更深層學(xué)習(xí)和創(chuàng)新實驗奠定了基礎(chǔ)。

綜上所述，大學(xué)的實驗教學(xué)與科研的融合，為學(xué)生早期接觸科學(xué)研究提供了可能，培養(yǎng)了學(xué)生獨立分析、解決問題的能力和創(chuàng)新意識，激發(fā)了他們參與科研、從事科研的熱情和愿望。從不同角度讓學(xué)生對科學(xué)研究過程有更正確和更深刻的理解和認(rèn)識，這不但可以擴大他們的知識面，而且使他們的知識結(jié)構(gòu)更加立體化[4～5]。參加科研實驗，提高了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、溝通能力、團(tuán)隊合作能力、創(chuàng)新能力、動手能力和觀察能力，促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)全面提升[5]。通過這一系列的實驗活動，提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力和實際動手操作技能，進(jìn)而推動了學(xué)生科研與創(chuàng)新實踐能力向更高的層次發(fā)展。這種實驗教學(xué)模式是深化實驗教學(xué)改革，由被動教育到主動教育，由應(yīng)試教育到素質(zhì)教育，全面提高實驗教學(xué)水平的有效方法，是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的有效途徑。

參考文獻(xiàn)

[1] 李艷，郝峰，張磊，等.優(yōu)化醫(yī)學(xué)檢驗專業(yè)課程內(nèi)容構(gòu)建復(fù)合型人才培養(yǎng)體系[J].中國科技信息，2012，22：200-203.

[2] 李艷，曹慧玲，郝峰，等.PBL教學(xué)在檢驗專業(yè)教學(xué)中的探索及應(yīng)用[J].吉林醫(yī)藥學(xué)院學(xué)報，2013，34（1）：68-69.

[3] 趙臣，李艷，袁忠海，等.淺談醫(yī)學(xué)檢驗專業(yè)學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)[J].中國科技信息，2011，24：206.

[4] 李艷，王會巖，郝峰，等.為地方生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展培養(yǎng)醫(yī)學(xué)生物技術(shù)人才[J].中國衛(wèi)生產(chǎn)業(yè)，2013，25：185.