導(dǎo)師制開放課題的實(shí)踐及對(duì)教學(xué)的影響

陳麗華 秦立強(qiáng)

摘要：針對(duì)本科生傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)的現(xiàn)狀及存在的問題，以尊重學(xué)生個(gè)性發(fā)展為前提，提出了以導(dǎo)師從事的科研項(xiàng)目為導(dǎo)向的新型實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法。在導(dǎo)師制開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)中從實(shí)驗(yàn)選題、實(shí)施過程、問題解答、自我評(píng)價(jià)等方面進(jìn)行實(shí)施。實(shí)踐教學(xué)證明，這種導(dǎo)師制開放課題的培養(yǎng)方式充分挖掘了學(xué)生的潛能，調(diào)動(dòng)起學(xué)生的主觀能動(dòng)性，提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，對(duì)預(yù)防醫(yī)學(xué)的理論教學(xué)具有明顯的促進(jìn)和提高。

關(guān)鍵詞：導(dǎo)師制開放課題；開放實(shí)驗(yàn)；教學(xué)探索；教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G640.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）45-0163-03

一、預(yù)防醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系與內(nèi)容存在的問題

預(yù)防醫(yī)學(xué)（公共衛(wèi)生）是一門與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展密切相關(guān)并且實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科。近年來，特別是嚴(yán)重急性呼吸道癥候群（Severe Acute Respiratory Syndrome，SARS）、高致病性禽流感和頻繁的食品安全等事件的出現(xiàn)，預(yù)防醫(yī)學(xué)受到了前所未有的重視。因此，培養(yǎng)高素質(zhì)、實(shí)用型、創(chuàng)新型公共衛(wèi)生預(yù)防醫(yī)學(xué)人才對(duì)推進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)及衛(wèi)生事業(yè)發(fā)展具有重要意義。預(yù)防醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是這類人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)，蘇州大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院對(duì)此非常重視，制定和完善了預(yù)防醫(yī)學(xué)專業(yè)主干課程的本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱。但現(xiàn)行的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系與教學(xué)內(nèi)容仍存在著問題和不足，具體如下：

1.實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，教學(xué)模式單一。實(shí)驗(yàn)的試器材由老師提前準(zhǔn)備好，在實(shí)驗(yàn)過程中帶教老師一一講解實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃?、方法、步驟和注意事項(xiàng)等內(nèi)容，學(xué)生被動(dòng)接受，無需思考就能完成實(shí)驗(yàn)課。

2.部分實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容存在交叉和重復(fù)。如《流行病學(xué)》和《營養(yǎng)食品衛(wèi)生學(xué)》的實(shí)驗(yàn)教學(xué)都涉及到現(xiàn)況調(diào)查，《營養(yǎng)食品衛(wèi)生學(xué)》和《衛(wèi)生化學(xué)》都有維生素的測(cè)定等，不同的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目采用相同的方法或儀器進(jìn)行，如常見的比色法在多門學(xué)科中用到，此外教學(xué)儀器類型和現(xiàn)行的實(shí)驗(yàn)方法過于陳舊，已不能滿足現(xiàn)代工作崗位的需求。

3.實(shí)驗(yàn)教學(xué)僅以實(shí)驗(yàn)報(bào)告判定學(xué)生成績，很難判定學(xué)生實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容實(shí)際的掌握程度。由于實(shí)驗(yàn)報(bào)告格式單一，所做實(shí)驗(yàn)多數(shù)是書本內(nèi)容，學(xué)生往往照搬書本的結(jié)果作為結(jié)論，又因?yàn)橐粋€(gè)實(shí)驗(yàn)小組有多名學(xué)生，操作機(jī)會(huì)少，往往會(huì)出現(xiàn)互抄實(shí)驗(yàn)報(bào)告的現(xiàn)象。

4.實(shí)驗(yàn)教學(xué)大多數(shù)與實(shí)際生活脫節(jié)，缺乏現(xiàn)場(chǎng)學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)。預(yù)防醫(yī)學(xué)畢業(yè)生大多數(shù)將就職于疾病預(yù)防控制中心、衛(wèi)生監(jiān)督所、婦幼保健院（所/站）、衛(wèi)生檢驗(yàn)中心等部門，這些機(jī)構(gòu)工作的技術(shù)性強(qiáng)，需要掌握具有運(yùn)用價(jià)值的手段和先進(jìn)的技術(shù)方法。

5.實(shí)驗(yàn)教學(xué)沒有引起教師和學(xué)生的足夠重視?，F(xiàn)有的教學(xué)科研評(píng)價(jià)體系很難動(dòng)員老師集中精力做好實(shí)驗(yàn)教學(xué)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)所占的成績比例較低，而且拉不開差距，學(xué)生也把實(shí)驗(yàn)課看成一件沒有難度的課程。

二、改革措施

針對(duì)以上問題，我們必須優(yōu)化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念，不斷地進(jìn)行優(yōu)化改革，構(gòu)建以能力培養(yǎng)為主線、分層次、多模塊、相互銜接的預(yù)防醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)新體系。

我院預(yù)防醫(yī)學(xué)有一支實(shí)力強(qiáng)勁的教師隊(duì)伍，承擔(dān)著各個(gè)層次的與預(yù)防醫(yī)學(xué)相關(guān)的科研任務(wù)，并且各個(gè)教研室擁有豐富的資源和完善的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。因此，實(shí)驗(yàn)教學(xué)要努力為學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)的第二課堂，其中導(dǎo)師制開放實(shí)驗(yàn)室是一個(gè)重要的新措施。本科生導(dǎo)師制由牛津大學(xué)于14世紀(jì)首創(chuàng)，其后劍橋大學(xué)、哈佛大學(xué)等世界著名大學(xué)相繼采用，在全球頂尖大學(xué)人才培養(yǎng)方面取得了顯著成效。中國最早由時(shí)任浙江大學(xué)校長竺可楨先生于1938年倡導(dǎo)推行這種制度。新中國成立后，導(dǎo)師制僅用于研究生教育。進(jìn)入21世紀(jì)后，在浙江大學(xué)、北京大學(xué)等引領(lǐng)下，一大批高校在本科生中再次試行這種制度[1]。導(dǎo)師具有豐富的專業(yè)知識(shí)，導(dǎo)師負(fù)責(zé)制相當(dāng)于小班教學(xué)，能有更多的時(shí)間針對(duì)性地指導(dǎo)到學(xué)生，更好地因材施教。開放實(shí)驗(yàn)可以為學(xué)生提供發(fā)揮潛能的平臺(tái)，是提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要手段之一，同時(shí)也是對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的重要補(bǔ)充，開設(shè)開放實(shí)驗(yàn)更能實(shí)現(xiàn)針對(duì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)，有利于學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。我院導(dǎo)師制開放實(shí)驗(yàn)室具體的措施如下：

1.導(dǎo)師定位明確。凡是屬于我院講師及以上的教學(xué)科研人員均可申報(bào)作為導(dǎo)師，開發(fā)自己的實(shí)驗(yàn)室，吸引預(yù)防醫(yī)學(xué)本科三、四年級(jí)的學(xué)生參加自己科研題目。導(dǎo)師需要根據(jù)自己的科研專長，設(shè)立題目，上報(bào)學(xué)院。上報(bào)材料包括導(dǎo)師簡介、項(xiàng)目簡介及導(dǎo)師的聯(lián)系方式。

2.學(xué)生選擇導(dǎo)師。本科四年級(jí)所有學(xué)生必須根據(jù)自己的興趣選擇加入一名導(dǎo)師的項(xiàng)目。每學(xué)期每個(gè)學(xué)生限報(bào)2項(xiàng)，每個(gè)項(xiàng)目限4名學(xué)生。沒有學(xué)生報(bào)名的項(xiàng)目不立項(xiàng)。

3.導(dǎo)師與學(xué)生互動(dòng)。導(dǎo)師可聯(lián)系學(xué)生，根據(jù)其時(shí)間設(shè)定項(xiàng)目的開始時(shí)間，在項(xiàng)目背景知識(shí)的預(yù)習(xí)，實(shí)驗(yàn)材料的準(zhǔn)備，實(shí)驗(yàn)的實(shí)施，實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析以及撰寫實(shí)驗(yàn)結(jié)果報(bào)告各個(gè)流程中與學(xué)生充分交流，讓學(xué)生參與到項(xiàng)目的整個(gè)過程。

三、背景、實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與操作

以作者申報(bào)的“綠茶多酚清除氧自由基能力的測(cè)定”項(xiàng)目為例。

1.背景。多酚類化合物是指分子結(jié)構(gòu)中有若干個(gè)酚性羥基的植物成分的總稱。多酚類物質(zhì)按結(jié)構(gòu)大致可分為類黃酮、芪、酚酸和木酚素。由于多酚類化合物特殊的分子結(jié)構(gòu)，推測(cè)多酚類化合物具有抗氧化作用。茶多酚（Tea Polyphenols）是茶葉中多酚類物質(zhì)的總稱，包括黃烷醇類、花色苷類、黃酮類、黃酮醇類和酚酸類等茶多酚清除自由基的功能已被廣泛研究。本次實(shí)驗(yàn)將利用總抗氧化能力檢測(cè)試劑盒（ABTS法）對(duì)茶多酚清除氧自由基能力進(jìn)行測(cè)定。ABTS法，即Total Antioxidant Capacity Assay Kit with ABTSmethod，簡稱T-AOC Assay Kit，是一種采用2，2'-azino-bis（3-ethylbenzthiazoline-6-sulfonic acid（ABTS）作為顯色劑，可以對(duì)血漿、血清、唾液、尿液等各種體液，細(xì)胞或組織等裂解液、植物或中草藥抽提液、或各種抗氧化物（antioxidant）溶液的總抗氧化能力進(jìn)行檢測(cè)的試劑盒。

活性氧（Reactive oxygen species，ROS）主要包括羥基自由基、超氧自由基和過氧化氫。在細(xì)胞或組織的正常生理代謝過程中會(huì)產(chǎn)生活性氧，同時(shí)一些環(huán)境因子例如紫外照射、γ射線照射、吸煙、環(huán)境污染等也可以誘導(dǎo)活性氧的產(chǎn)生?；钚匝醍a(chǎn)生后，可以導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)脂類、蛋白和DNA等的氧化損傷，誘發(fā)氧化應(yīng)激（Oxidative stress），繼而導(dǎo)致各種腫瘤、動(dòng)脈粥樣硬化、風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、糖尿病、肝損傷、以及中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病等。

2.實(shí)驗(yàn)原理。ABTS法測(cè)定總抗氧化能力的原理是，ABTS在適當(dāng)?shù)难趸瘎┳饔孟卵趸删G色的ABTS+，在抗氧化物存在時(shí)ABTS+的產(chǎn)生會(huì)被抑制，在734nm或405nm測(cè)定ABTS+的吸光度即可測(cè)定并計(jì)算出樣品的總抗氧化能力。Trolox是一種維生素E的類似物，具有和維生素E相近的抗氧化能力，用作其他抗氧化物總抗氧化能力的參考。例如，Trolox的總抗氧化能力為1，相同濃度情況下，其他物質(zhì)的抗氧化能力用其抗氧化能力和Trolox相比的倍數(shù)來表示。

3.儀器與試劑。采尿杯，離心管，酶標(biāo)儀，96孔板，離心機(jī)，移液器，總抗氧化能力檢測(cè)試劑盒（ABTS法）.

4.試驗(yàn)設(shè)計(jì)與操作。

（1）基線：收集飲茶前尿液；試驗(yàn)組：收集完尿液后，開始飲用龍井茶（25克龍井茶/500ml溫水，泡制30分鐘后飲用），自由飲用。1小時(shí)后，再次收集尿液。

（2）尿液中總氧自由基的測(cè)定步驟。1）待測(cè)樣品的準(zhǔn)備：尿液樣品：每個(gè)樣品需要10微升。尿液樣品都可以使用新鮮樣品進(jìn)行測(cè)定，也可以-80℃凍存后再進(jìn)行測(cè)定。2）標(biāo)準(zhǔn)曲線測(cè)定的準(zhǔn)備：用蒸餾水或樣品配制溶液稀釋標(biāo)準(zhǔn)品。把10mM Trolox標(biāo)準(zhǔn)溶液稀釋成0.15、0.3、0.6、0.9、1.2和1.5mM。3）總抗氧化能力的測(cè)定：①96孔板的每個(gè)檢測(cè)孔中加入20微升過氧化物酶工作液。②空白對(duì)照孔中加入10微升蒸餾水或PBS等適當(dāng)溶液；標(biāo)準(zhǔn)曲線檢測(cè)孔內(nèi)加入10微升各種濃度的Trolox標(biāo)準(zhǔn)溶液；樣品檢測(cè)孔內(nèi)加入10微升各種樣品。輕輕混勻。③每個(gè)孔內(nèi)加入170微升ABTS工作液，輕輕混勻。④室溫孵育6分鐘后測(cè)定A414。如果測(cè)定A414有困難，也可以在405-425nm范圍內(nèi)進(jìn)行測(cè)定。⑤根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算出樣品的總抗氧化能力。如果樣品測(cè)定出來的吸光度在標(biāo)準(zhǔn)曲線范圍以外，需把樣品適當(dāng)稀釋或濃縮后再進(jìn)行測(cè)定。⑥總抗氧化能力的表示方式：在采用Trolox作為標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn)行總抗氧化能力檢測(cè)時(shí)，樣品的抗氧化能力可以用Trolox-Equivalent Antioxidant Capacity（TEAC）來表示。

四、本實(shí)驗(yàn)的目的

1.掌握多酚類化合物知識(shí)，激發(fā)營養(yǎng)學(xué)研究興趣。

2.本實(shí)驗(yàn)采用自身前后配對(duì)設(shè)計(jì)，掌握配對(duì)t檢驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)方法。

3.學(xué)習(xí)酶標(biāo)儀的操作和使用，鍛煉動(dòng)手能力。

植物化合物這部分內(nèi)容屬于《營養(yǎng)與食品衛(wèi)生學(xué)》中第二章食物中的生物活性成分的部分內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)前，組織學(xué)生對(duì)這部分內(nèi)容進(jìn)行預(yù)習(xí)，同時(shí)導(dǎo)師親自指導(dǎo)怎樣查閱科學(xué)文獻(xiàn)（中國知網(wǎng)，PubMed，Web of Science），通過課前預(yù)習(xí)，學(xué)生熟練了自主查閱中英文文獻(xiàn)，并提高了專業(yè)英語的應(yīng)用能力。由于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)采用的自身前后配對(duì)，有助于學(xué)生進(jìn)一步聯(lián)系鞏固配對(duì)t檢驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)方法。由于我們預(yù)防醫(yī)學(xué)的學(xué)生將來的工作涉及現(xiàn)場(chǎng)采樣（包括體液類），因此對(duì)于工作者，重視生物安全、擁有較強(qiáng)的生物安全意識(shí)十分重要，這就必須在教學(xué)過程中始終貫穿強(qiáng)調(diào)學(xué)生的自我防護(hù)意識(shí)。在進(jìn)實(shí)驗(yàn)室時(shí)，要充分學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)室的各種規(guī)章制度，例如《實(shí)驗(yàn)室安全職責(zé)規(guī)程》、《實(shí)驗(yàn)室工作人員守則》和《實(shí)驗(yàn)室各項(xiàng)用品及藥品管理辦法》。導(dǎo)師通過言傳身教，將安全意識(shí)傳遞給學(xué)生。項(xiàng)目涉及許多儀器的使用，例如離心機(jī)，稱量天平，酶標(biāo)儀等。導(dǎo)師詳細(xì)講解每個(gè)儀器的使用注意事項(xiàng)，例如離心機(jī)的平衡，稱量天平的砝碼矯正及去皮等。實(shí)驗(yàn)中微量液體的加樣需要移液器，導(dǎo)師對(duì)移液器的構(gòu)造、使用方法和保養(yǎng)進(jìn)行詳細(xì)講解，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示操作，使學(xué)生更加熟悉各種儀器的操做。在導(dǎo)師指導(dǎo)下，每名同學(xué)獨(dú)立完成系列實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)分析和開展實(shí)驗(yàn)結(jié)果討論。對(duì)于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，陽性和陰性對(duì)照的設(shè)計(jì)至關(guān)重要，空白對(duì)照主要用于消除實(shí)驗(yàn)中由試劑、蒸餾水和儀器帶入的雜質(zhì)所引起的系統(tǒng)誤差；陽性對(duì)照的作用有排除某種因素對(duì)研究對(duì)象的干擾，實(shí)現(xiàn)單一變量控制，定量計(jì)算等。設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)要遵循科學(xué)性、平行重復(fù)、單一變量的原則[2]。對(duì)于本實(shí)驗(yàn)，標(biāo)準(zhǔn)曲線的精準(zhǔn)對(duì)于結(jié)果也其著非常重要的作用。導(dǎo)師與同學(xué)們一起討論找出影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在教師指導(dǎo)下進(jìn)一步完善實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作，重復(fù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后及時(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)總結(jié)，指導(dǎo)每位學(xué)生撰寫和提交開放實(shí)驗(yàn)總結(jié)報(bào)告，組織學(xué)生集中交流實(shí)驗(yàn)心得和體會(huì)。

最后，開設(shè)導(dǎo)師制開放實(shí)驗(yàn)取得了可喜的實(shí)踐效果。通過開放實(shí)驗(yàn)，學(xué)生普遍提高了查閱文獻(xiàn)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)內(nèi)容、選擇實(shí)驗(yàn)方案、解決實(shí)驗(yàn)問題、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果等能力；項(xiàng)目實(shí)施的完整性讓學(xué)生更加深刻的了解整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程以及課本上的結(jié)論是怎樣得來的。同時(shí)，導(dǎo)師與同學(xué)長時(shí)間互動(dòng)，加深了師生關(guān)系，同學(xué)更有意愿參與導(dǎo)師的科研項(xiàng)目。導(dǎo)師制開放實(shí)驗(yàn)真正體現(xiàn)了教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的教學(xué)原則，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生對(duì)求知的積極性，使學(xué)生的綜合素質(zhì)得到提升。

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