淺談神經生物學實驗教學中學生科學素質的培養

鞠莉莉，徐群淵，張福康

（首都醫科大學，北京 100069）

淺談神經生物學實驗教學中學生科學素質的培養

鞠莉莉，徐群淵，張福康

（首都醫科大學，北京 100069）

神經生物學；實驗教學；科學素質

1 神經生物學教學要求培養高水平的科學素質

神經生物學是一門從分子、細胞和整體水平研究神經系統的結構、功能與發育的綜合學科，涵蓋神經解剖學、神經生理學、神經藥理學、免疫學、細胞生物學、分子生物學、臨床神經病學、精神病學等多門學科。學習神經生物學不但能使學生掌握和了解神經系統基本的結構和功能，神經科學領域的發展歷史、動態及前沿，而且能夠使學生了解生命科學領域常用和先進的研究方法，對學生將來的科研和臨床工作都有很大幫助。也正是因為神經生物學的高度綜合性及其對生命科學各方面知識的廣泛覆蓋性，使得本門課程令學生“心存敬畏”，按章節死記硬背，突擊復習考試后便忘于腦后，學生學習到的僅僅是知識的片段，而不能將知識有效地融會貫通并真正地消化吸收。從一開始就注重在神經生物學教學中對學生科學素質的培養，并將其成果應用、反饋于神經生物學的學習、實踐，這對學生和教師都具有挑戰性，也正是掌握神經科學理論知識及實驗技能的關鍵。

2 實驗教學在神經生物學教學中舉足輕重

神經生物學是一門以實驗為主的自然學科，每次突破性的飛躍發展都是基于科學檢測技術的完善和發展[1]。20世紀初，Golgi利用重鉻酸鉀-硝酸銀浸染法染色，第一次在顯微鏡下觀察到了神經細胞和神經膠質細胞，這為神經科學的研究提供了最為基本的組織學方法。Cajal在此基礎上改良并發明了還原硝酸銀染色法，此法可顯示神經纖維的微細結構，從而使復雜的神經系統有了進一步研究的切入點，為神經科學的進一步發展開創了新紀元。為此，他們兩人獲得了1906年諾貝爾生理學或醫學獎。在此之后，微電極記錄技術、膜片鉗技術、無創傷腦成像技術等新興科技手段的發明和發展，無一不在神經生物學的進展中扮演了不可或缺的重要角色。

首都醫科大學是國內較早形成、建立神經生物學學科的學校，1999年在國內率先為本科生開設了神經生物學課程。醫學是以實驗為基礎的自然科學，科學實驗是學生將所學理論知識由感性向理性升華的重要途徑，在積累總結了幾年教學經驗的基礎上，2006年，我校探索性地在七年制神經生物學教學中開設了實驗課程——神經束路示蹤技術，取得了良好的教學效果[1]。神經束路示蹤技術是在神經系統特殊結構的基礎上，區別于其他學科的獨有檢測方法，貫穿于神經科學發展的始終。我們選擇這一經典實驗作為神經生物學實驗課的授課內容，不僅使學生掌握了軸漿運輸這一神經元的生理特性，而且復習了神經解剖中舌下神經核的逆向通路，普及了實驗動物學中最基本的實驗操作，使學生初步領略了神經生物學的學科魅力。

3 神經生物學實驗教學中科學素質培養的幾個要素

神經生物學涉及的方面遠非一兩次實驗課程所能包含，然而在實際的神經科學研究及實驗教學中，受到課時及條件的限制，授課內容及形式只能盡量精煉及簡化。綜合了幾年來的切身感受，筆者深深感受到實驗教學對醫學生科學素質培養的重要性，需要加以重視。

3.1 要始終以尊重生命為前提

作為一名醫學生，所做的一切實驗操作都是以日后更好地服務于患者為前提的科學研究，不管是解剖課的實踐操作還是動物實驗，我們都要心懷對生命的尊重和敬畏，珍惜標本和模型。國內學生在這方面的意識相對薄弱，在實驗課中看到的極個別粗暴操作雖然被及時制止并糾正，但是這種行為背后隱藏的無知令人痛心。開展實驗之前，要認真而科學地設計實驗，計算實驗組別及實驗動物、標本，讓所有實驗動物、標本都能充分實現價值。實驗操作中，要遵守倫理相關的管理條例，最大限度地減少實驗動物的痛苦，避免不必要的動物損失。

3.2 要始終以實事求是為根本

科學是為了求真，容不得半點虛假。在書寫實驗記錄或者實驗報告的時候、在整理數據分析結果的時候，不能弄虛作假。實驗課中，有時實驗結果并不理想，我們鼓勵學生如實記錄下自己觀察的實驗結果，同時要求其分析出現陰性結果的原因，它可能存在于實驗過程的每一個環節。學生的分析能力和想像力是遠超我們想像的，雖然有的理由讓人哭笑不得，但是能從中體會他們的用心，這正是孕育力求突破、開拓創新萌芽的土壤，也正是我們開設實驗課的初衷。

3.3 統一培訓，個別指導

實驗課的開展是配合理論課程教會學生最基本的共性實驗操作，但是由于受到課時、實驗資源等的限制，學生需要分組協作，共同完成實驗，并獲得最終的實驗結果。因此，并不能保證每位學生有均等的動手機會，也無法對每位學生的實驗操作能力做出準確評價。但在這個過程中，可以培養學生的團隊協作精神。在分工日益細化的今天，團隊合作是必然的趨勢，在統一培訓中培養學生的團隊合作精神對他們未來的發展至關重要。

開展科學研究時，自身過硬的實驗操作技能將成為影響全局的重要環節，不容有失。因此，在加入科研團隊開展工作之前，必須再次進行個性化專業培訓，這里的培訓并非“學徒式”傳承，“學徒式”傳承雖然可以在某些具體細節上發揮重要作用，且“學徒式”傳承是書本上學不來的經驗，但是對于初學者而言，必須經過全程的系統培訓，培訓者應該是在某領域掌握該技術的教師或者技術員。這種培訓要打破學科、科室限制，且要對每位學生考核，達標后才可正式參與科研，才能保證每位學生掌握的是最標準的操作。神經生物學的樣本量所占比例相對較小，而腦區的劃分最精細、未知功能最多，因此，神經生物學專業的學生技術掌握要更加全面。針對日后的研究方向，要有進一步的個性化指導，比如某種神經系統疾病模型的制備等。

實驗教學是學生獲取感性認識重要的途徑，是培養優秀科研品質與科學素養的必經之路，不能簡單應付了事。醫學生區別于其他生命學科專業學生的是：他們未來面對的是鮮活的生命，擁有專業的知識、嚴密的邏輯、冷靜的判斷還不夠，還需要有熟練穩定的動手能力、科學的分析研究，這樣才能最大限度地服務、造福于患者。

[1]周巖，楊慧，李俊發，等.神經生物學實驗課——神經束路追蹤的實踐與體會[J].首都醫科大學學報，2007（增刊）：162-168.

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1671-1246（2015）04-0056-02