基礎醫學國家級實驗教學示范中心的建設實踐

張宏穎, 孫藝平, 曹 婧, 徐躍飛, 徐 飛, 鄒 原

(大連醫科大學 基礎醫學實驗教學中心, 遼寧 大連 116044)

基礎醫學國家級實驗教學示范中心的建設實踐

張宏穎, 孫藝平, 曹 婧, 徐躍飛, 徐 飛, 鄒 原

(大連醫科大學 基礎醫學實驗教學中心, 遼寧 大連 116044)

闡述了大連醫科大學基礎醫學實驗教學中心創建國家級實驗教學示范中心的建設實踐,介紹了在管理與運行機制、儀器設備配置與實驗教學平臺建設、教學理念與教改思路、實驗課程特色等幾方面的改革創新成果,提出了目標規劃和展望。

基礎醫學教學； 實驗教學示范中心； 教學模式改革

2005年,教育部發布了《教育部關于開展高等學校實驗教學示范中心建設和評審工作的通知》[1],2006—2009年,教育部共批準了近500個國家級實驗教學示范中心建設單位[2-3]。大連醫科大學基礎醫學實驗教學中心于2009年獲批遼寧省省級實驗教學示范中心,2013年獲批為國家級實驗教學示范中心建設單位。它標志著我校在深化實驗教學改革、提高教學質量上取得了顯著成績,在進一步促進優質實驗教學資源整合、優化、共享方面取得了重大進步。

1 基礎醫學實驗教學中心的組建歷程

大連醫科大學的前身為創建于1947年的關東醫學院,1950年改稱大連醫學院,1994年更名為大連醫科大學。基礎醫學實驗教學中心的建立和發展伴隨著我國醫學教育事業的進步和學校的發展。

1993年,我校將生理、病生、藥理3個學科的實驗教學內容重新組合,構建了新的實驗教學課程體系——機能實驗學,并于1998年正式組建了機能學實驗室。此改革規劃被批準為“遼寧省高等教育面向21世紀教學內容和課程體系改革計劃”重點項目和教育部“世行貸款21世紀初高等教育教學改革項目”。此項實驗室教學管理與運行體制的改革為我校其他學科實驗教學改革提供了重要的參考。

2001年,學校對人體解剖學、組織學、病理學3個學科的實驗教學部分內容進行有機組合,建立了醫學形態學實驗課程體系,提出將微生物學、寄生蟲學、免疫學、微生態學等實驗教學合并成立病原生物學實驗室的設想。2004年7月形態學、病原生物學、生物化學與分子生物學、人體解剖學4個實驗室正式組建,大連醫科大學基礎醫學實驗教學新的管理及運行模式正式建立。2008年10月,為進一步強化實驗室的建設與管理,優化實驗教學資源配置,進一步推進實驗教學改革,學校成立了基礎醫學實驗教學中心,中心下設人體解剖學、生物化學與分子生物學、病原生物學、形態學和機能學5個綜合性實驗室。2009年基礎醫學實驗教學中心被遼寧省教育廳批準為省級實驗教學示范中心,2013年被教育部、財政部批準為國家級實驗教學示范中心。

2 管理與運行機制

在校實驗教學中心工作領導小組領導下,基礎醫學實驗教學中心由校、院兩級管理,基礎醫學院主管教學的副院長兼任實驗中心主任,實行主任負責制。中心主任主持中心的實驗教學和實驗室管理工作,負責實驗室建設規劃與發展計劃,建立健全實驗教學課程體系和管理體系,執行和落實基礎實驗教學改革,統籌中心儀器設備的計劃、購置、管理、維護,組織申報實驗教學研究項目,推動實驗教學改革。每個實驗室設主任1人,具體負責實驗室的建設和實驗教學改革,組織實驗教學和教學研究,落實實驗室相關實驗課程建設,參與制訂和修訂基礎實驗課教學大綱、教學計劃。各實驗室配備1名專職實驗教學秘書,協助實驗室主任負責日常教輔工作和實驗室管理事務。

實驗中心現在擁有一支近150人的實驗課教師隊伍,其中專職教師8人,實驗技術人員27人,授課教師115人;為全校21個專業的五年制、七年制、衛校、高職、成人教育、留學生及研究生開設23門基礎醫學實驗課。每年實驗中心接納學生約7 500余人,年均總實驗人時數近50萬人時。

3 儀器設備配置與實驗教學平臺建設

3.1 先進齊全的儀器設備

基礎醫學實驗教學中心現有實驗室面積1.2 萬m2,主要儀器設備近2 200 臺(件)。各實驗室常規儀器設備配置齊全,通過合理選購和精心維護,使得設備完好率達到98%。近5年經費投入總計1 700萬元,使80%以上的在用設備得到了更新,并新增了部分先進儀器設備,更好地滿足了實驗教學需要和大學生創新、創業實踐的需求。

例如解剖學實驗室新增多媒體教學設備14套、低溫解剖操作臺14臺以及數字人解剖系統網絡版和解剖學教學互動系統；形態學實驗室新增數字掃描切片學習系統。數字人解剖系統和數字掃描切片學習系統是基礎醫學院4A(anybody,anything,anywhere,anytime)數字網絡教學平臺的重要內容,為學生的自主學習提供了平臺[4]。機能學實驗室新增倒置顯微鏡、二氧化碳孵箱、PCR儀等設備,進一步加強了大學生創新、創業基地的建設,也為教師、學生提供了科研平臺。

3.2 創新型智能化的實驗教學平臺

根據教育部、衛生部2008年頒布的《本科醫學教育標準——臨床醫學專業(試行)》[5]和2012年發布的“關于實施卓越醫生教育培養計劃的意見”文件精神,大連醫科大學啟動了“卓越醫生人才培養計劃”,構建新的實驗教學模式和課程體系,開展創新型智能化的基礎醫學實驗教學平臺建設,投入資金購買必要的教學與實驗設備,提升整體實驗教學環境,發揮學生的學習主動性,切實提高本科教學質量和人才培養質量。

(1) 人體解剖學實驗教學平臺。人體解剖學實驗室擁有13個常規實驗室、1個人體斷面影像解剖學實驗室，實驗準備室14間,總使用面積達1 400余m2；另有1個300 m2標本學習室。每個常規實驗室配有6個全自動低溫解剖操作臺、瓶裝標本2套、游離人體標本1套、人體標本模型100余件。實驗室全部配備多媒體教學設備和解剖互動系統,均能登錄校園網進行數字人解剖系統的自主學習[4]。中央互動系統控制室可全程監控實驗情況,統一或單獨控制播放教學錄像。各實驗室均配備空氣消毒機,以降低室內福爾馬林濃度。實驗室開設人體系統解剖學、人體局部解剖學、人體斷面影像解剖學、麻醉解剖學和神經科學等5門實驗課程,共計156個實驗項目,采用現代教育理念和技術手段,逐步實現實驗教學的微機化、網絡化、師生互動、人機互動[6]。

(2) 生物化學與分子生物學實驗教學平臺。生物化學與分子生物學實驗室擁有7個教學實驗室以及儀器室、暗室、準備室、細胞培養室、細菌培養室、庫房和資料室,儀器設備200余臺(件)。較大型儀器設備有高速冷凍離心機、PCR儀、酶標儀、凝膠成像系統、二氧化碳孵箱、倒置顯微鏡等。目前開設有本科專業生物化學實驗課、碩士和博士研究生的分子生物學實驗課共33個實驗項目。

(3) 病原生物學實驗教學平臺。病原生物學實驗室是由醫學微生物學、寄生蟲學、免疫學、微生態學的教學實驗室組合而成,共有8個學生實驗室(含2個數碼顯微互動實驗室)、3個實驗準備室、1個標本陳列室，擁有生物顯微鏡、倒置顯微鏡、PCR儀、酶標儀等儀器設備。實驗室為全校專科、本科生和留學生、研究生開設微生物學實驗、免疫學實驗和寄生蟲學實驗共44個實驗項目。

(4) 形態學實驗教學平臺。形態學實驗室由細胞生物學、組織胚胎學、病理學與法醫學3個教研室的教學實驗室合并而成,現有4個數字網絡顯微互動實驗室、6個多媒體網絡光學顯微鏡實驗室,2個大體標本實驗室、1個大體標本陳列室、2個細胞培養室,以及實驗準備室、小鼠肝癌淋巴道轉移模型等。較大型儀器設備有高速冷凍離心機、PCR儀、凝膠成像系統、二氧化碳孵箱,倒置顯微鏡等。擁有數字切片掃描與應用系統,建立了組織胚胎學和病理學4A數字切片系統網絡教學平臺[4]。形態學實驗室為法學和管理學專業開設醫學形態學的理論與實驗課程,為臨床醫學七年制和五年制學生開設綜合性醫學形態學實驗課程,為細胞生物學、組織胚胎學、病理學與法醫學3個教研室開設的所有本科生和研究生的實驗課程教學共計104個實驗項目。

(5) 機能學實驗教學平臺。機能學實驗室由生理、病生、藥理3個教學實驗室整合而成,是我校大學生創新實踐基地,現有8個教學實驗室、3個大學生創新實踐實驗室和3個實驗準備室。教學實驗室配有較先進的BL-420生物機能實驗系統等實驗儀器設備；大學生創新實踐實驗室配有能滿足學生自主創新、進行設計性實驗的儀器設備。機能學實驗室承擔七年制、五年制學生和留學生的機能學實驗教學,開設機能基礎實驗、綜合實驗、自主設計或創新性實驗等共計53項。

4 教學理念和教改思路

大連醫科大學堅持科學發展觀,以學生為本,以培養高素質創新型醫學人才為工作核心,將實驗教學與理論教學、科學研究緊密結合,構建系統性、科學性的基礎醫學實驗教學課程體系和人才培養模式,注重學生素質、能力的培養。實驗教學改革突出系統性、綜合性、開放性和設計性。在教學內容上強調理論與實踐、經典與現代、教學與科研、基礎與臨床相結合,通過經典驗證實驗、綜合性實驗、設計性實驗,提高學生動手操作的實踐能力,通過創新實驗和大學生科研平臺,培養、提高醫學生的創新思維和科學研究能力。

5 課程特色與成果

基礎醫學實驗教學中心銳意進行教學改革,積極建立創新型實驗教學體系,在基礎醫學實驗教學體系和人才培養模式方面均有所創新。

5.1 實施分級實驗教學體系

在基礎醫學實驗教學中,全面進行了教學理念、教學體系、教學內容、教學方法、教學手段的調整,將實驗教學體系分為基礎性實驗、綜合性實驗和設計性實驗3個階段。實驗教學以人體器官-系統為中心,強調形態、結構變化(解剖學、細胞生物學、組織病理學)、生理功能、代謝變化(生理學、生物化學、病生)、致病因素(病原生物學)、藥物治療(藥理學)的內在機制及其聯系。

(1) 基礎性實驗。以經典實驗訓練學生的基本技能,要求學生掌握基礎知識、基本理論、基本技能和基本方法。教學內容具有基礎性、入門性、規范性特點,教師示范、學生做規范化操作訓練。

(2) 綜合性實驗。提高將“三基”融會貫通、綜合運用的能力,打破專業界限,將各學科分散但密切相關的內容融會貫通,形成較為完整的知識體系。

(3) 設計性實驗。引導學生從教學實驗過渡到科學研究。設計性實驗需要選題、設計、實施、總結等系列科研活動，不但能鍛煉學生的動手能力,也有利于培養學生的科研素質和創新精神。

5.2 打破傳統學科界限,創新科學的實驗教學體系

將原分別教學但關系十分密切的相關學科有機結合,建立綜合性或整合性的實驗課程,作為必修課列入教學計劃,并進行獨立考核、獨立計算學分。建立了學生成績評定辦法及實施細則；建立了與之相配套的實驗教材、教學大綱、教學方法、考核辦法及實驗教學質量監管制度。新的實驗課程體系改變了傳統實驗模式,減少了驗證性和單一性實驗,增加了綜合性和設計性實驗,并采用“基于問題的教學(problem-based learning, PBL)”、“病案分析”等實驗教學方法,將醫學基礎理論與臨床實際有機地結合起來,使學生提前接觸臨床,初步培養了學生的臨床診斷思維,并加深拓寬學生的理論知識。

(1) 生物化學實驗。自2004年起,“生物化學實驗”課程獨立設課(56學時,1.5學分)。分子生物學實驗室科學設置實驗項目,對實驗教學內容進行精選、整合和創新,建立起基礎性、綜合性、設計性3個層次的實驗教學體系。該實驗教學體系突出生物化學教學及研究中涉及的3個主要的生物大分子——蛋白質、酶和核酸,將每個生物大分子的實驗內容進行綜合設計、系統操作；突出開設研究創新型實驗,促進科研與教學的良性互動[7]。

(2) 病原生物學與免疫學實驗。以感染性疾病的病原為中心,圍繞病原的生物學特征、致病性及病原的診斷,將人體寄生蟲學、醫學微生物學及醫學免疫學融合為一體,創建了綜合性的病原生物學與免疫學實驗課程(52學時,1.5學分),其中基本性實驗4項16學時,綜合性實驗9項36學時。在培養學生創新思維及綜合分析、解決問題的能力,強化基本技能訓練的同時,充分體現了學科間知識的相互滲透、融合及橫向聯系,使學生得到觀察、分析、解決問題等科研創新能力的鍛煉[8]。

(3) 醫學形態學實驗。形態學實驗室本著“以器官為中心,以疾病為主導,以病例為主線”的原則,將解剖學、組織學和病理學3門學科的部分實驗教學內容進行有機整合,并與臨床醫學結合起來,引入設計性實驗和醫學研究前沿課題講座,形成醫學形態學實驗課程體系(48學時,1.5學分),其中包括:①以器官為中心的綜合性實驗；②以尸檢病例分析為主的應用性實驗；③以細胞培養、動物實驗為基礎的設計性實驗；④醫學科學前沿問題講座。在教育模式上構建了學生自主學習的教學模式,引入PBL,建立形成性的考核方法,構建科研化的實踐教學[9]。

(4) 機能實驗學實驗。機能實驗學課程共104學時、3學分,其中基礎實驗36學時,綜合實驗68學時。基礎實驗是經典的生理學實驗；綜合實驗是以消化、循環、呼吸和泌尿系統為主線,有機融合了各系統的生理、藥理、病理生理的內容。經過機能實驗學的學習,使學生掌握基本操作技術,理解機能綜合實驗中相關學科知識融合的目的和原理。機能實驗室每年舉辦1～2次機能學實驗競賽類文化活動,充分調動了學生對機能學實驗教學的學習積極性和主動性[10]。

5.3 針對不同層次學生安排不同實驗教學內容

針對不同專業、不同層次學生的需要,開設不同的實驗內容,其驗證性、綜合性、設計性實驗比例也有所不同,做到因材施教,實現不同的培養目標[11]。采用多元化教學方法,最大限度地提高學生的學習積極性和主動性[9]?；A性實驗主要是由教師授課和指導實驗；經典性實驗主要是學生自學、小組協作完成；綜合性實驗是以教師為主導、學生為主體的自主式學習；設計性實驗由學生自主設計實驗內容、在教師指導下完成實驗。通過五年制學生的大學生科研活動和七年制學生設計性、開放性實驗活動,進一步提高醫學生科研素質和科研能力，體現了基礎性—綜合性—設計性—研究探索性—創新性的層層遞進、不斷提高的合理教學模式[12]。

5.4 系統性、綜合性、開放性的創新人才培養模式

建立“專業醫學人才—高素質醫學人才—醫學拔尖創新人才”的金字塔式醫學人才培養模式。在五年制基礎醫學綜合性實驗教學中,對優秀的學生開設第二課堂；對七年制學生普遍加強綜合素質和創新能力的培養,要求人人完成自主設計性實驗。遵循精英教育理念,培養學生的創新意識、創新精神、科學思維和創新能力,在五年制臨床醫學專業“卓越醫生人才培養”試點班中開設“創新課程”。理論授課8學時,包括科研方法、文獻查閱、實驗設計等內容；實踐部分64學時,包括實驗設計、實驗實施、論文撰寫。

5.5 教學成果

近5年來,中心人員承擔國家級、省級、校級教學改革研究課題30余項,獲得各級教學成果獎20項,其中獲得遼寧省高等學校教學成果一等獎2項,二等獎2項,三等獎6項；發表教學研究論文70余篇；主編參編實驗教材、專著及講義近30部。大學生科研活動發表文章30余篇；“挑戰杯”競賽獲獎50項,其中國家二等獎1項、三等獎2項,遼寧省特等獎4項、一等獎8項。

5.6 示范作用

(1) 建立了基礎醫學實驗教學中心網站(http://home.dmu.edu.cn/jcsyzx/)和基礎醫學院4A網絡教學平臺(http://210.47.246.130/),創建了申報材料、中心介紹、規章制度、儀器設備、教學計劃、實驗項目、教學資源、教學研究和開放交流9個專欄,深化國家級實驗教學示范中心的建設，充分發揮示范輻射作用。

(2) 出版了《機能實驗學》、《醫學形態實驗學》、《醫學微生物實驗學》、《人體解剖學實驗指導與參考》、《機能綜合實驗CAI課件》等實驗教材并面向全國發行。建立起適合我校留學生特點的教學方法,在國內較早地編寫出版了英文機能學實驗教材。

(3) 實驗中心先后舉辦了3屆全國機能學學習班,使我校機能學實驗教學改革模式和經驗得到推廣,在國內起到一定的示范和輻射作用。

(4) 解剖實驗室配合多學科專業醫師的培訓,組織美容專業醫學整形解剖培訓班,規范美容醫師行業技能。“生物塑化斷層標本應用于斷層解剖學教學的研究”等3項教學改革課題成果應用于解剖學實驗教學中,顯著提高了教學效果,得到了教育部評估專家的高度贊揚。

(5) 建立了人體標本陳列館“人體世界”,對中、小學生及社會市民開放,普及基礎醫學知識。

(6) 開展遺體捐獻接受工作,設立遺體告別廳,對有要求的遺屬開放追思,每年以清明追思會為契機，組織學生感恩“無語體師”,參加大連市紅十字會的墓園追思,向遺體捐獻志愿者致敬。對學生進行醫學人文素質教育。

6 目標規劃與展望

基礎實驗教學中心以《國家中長期教育改革和發展規劃綱要》(2010-2020年)為指導,以“卓越醫生培養”為主要目標,從課程設置模式、人才培養模式、學生創新平臺構建等方面,繼續探索和實踐實驗教學的改革,建立一種滿足我國卓越醫生教育培養計劃的要求及創新型醫學人才培養的基礎醫學實驗教學人才培養模式。今后將主要圍繞以下3個方面開展工作。

6.1 深化實驗教學改革,完善實驗課程體系建設

卓越醫生教育培養計劃對實驗教學提出了更高的要求,中心將加強以器官-系統為中心的整合性實驗體系構建,兼顧其他醫學相關專業學生培養,不斷完善實驗教學模式、豐富教學內容,增加整合性、設計性和研究性實驗,最終形成一整套面向全校的多層次、多專業、滿足不同需求的基礎醫學實驗教學體系。

6.2 構建基礎醫學數字化網絡實驗教學平臺

進一步豐富4A數字網絡教學資源。通過建立數字化實驗教學平臺,使學生、教師可以通過校園網的終端使用。該平臺主要包括數字人解剖系統、形態學數字掃描切片學習系統、虛擬仿真機能實驗室以及數字資源的建設。

6.3 建立大學生創新科研平臺,兼顧社會需求

卓越醫生教育培養計劃對臨床醫學專業醫學生的科研創新能力的要求很高。創新思維與創新能力的培養是高等教育的重要內容,把創新課程作為醫學生培養的必修課,要求所有臨床專業醫學生必須完成“創新課程”的學習。建立大學生科研創新平臺,鼓勵學生開展創新實驗,為學生的個性發展和創新能力的培養創造條件。中心資源將面向社會開放,滿足社會部分人群對人體大體標本、組織正常與異常標本、臨床醫院對基礎醫學知識的需求。

7 結束語

我?；A醫學實驗教學中心在遼寧省教育廳的指導和學校領導、職能部門的支持下,已初步建成教學理念先進、管理水平一流、師資隊伍結構合理、實驗室設施完善、裝備精良、教學體系合理的開放式實驗教學中心。中心將進一步探索和實踐實驗教學改革,不斷完善實驗教學體系、豐富教學內容、提高教學水平和教學質量,推動醫學實驗教學改革的不斷深入。

References)

[1] 教育部.教育部關于開展高等學校實驗教學示范中心建設和評審工作的通知[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.教育部關于公布第一批國家級實驗教學示范中心名單的通知[J].中華人民共和國教育部公報,2006(10):30-31.

[3] 教育部財政部關于批準2007年國家級實驗教學示范中心建設單位的通知[J].中華人民共和國教育部公報,2008(增刊1)：62-64.

[4] 鄒原,肖峰,劉佳,等.基礎醫學4A數字網絡教學平臺的構建與實踐[J].中國高等醫學教育,2013(3):54-55.

[5] 教育部衛生部關于印發《本科醫學教育標準——臨床醫學專業(試行)》的通知[J].中華人民共和國衛生部公報,2008(12):27-37.

[6] 徐飛,李巖,張艷麗,等.提高護理解剖學教學質量的探討[J].解剖學雜志,2006,29(4):527-528.

[7] 徐躍飛,任風,孔英.醫學專業生物化學實驗課程體系構建探討[J].衛生職業教育,2011,29(13):109-111.

[8] 張蓓蓓,戴淑芳,馬杰,等.病原生物學實驗教學內容改革體會[J].醫學信息,2010(1):248.

[9] 張宏穎,鄒原,張嘉寧,等.構建培養創新實踐能力的醫學形態學立體化教學體系[J].中國高等醫學教育,2012(11):81-83.

[10] 徐靜,孫藝平,鄒原,等.優化精品課程建設提升醫學機能實驗教學質量[J].實驗室科學,2011,14(4):26-28.

[11] 樊建慧,徐躍飛.醫學留學生生物化學實驗教學探索[J].衛生職業教育,2014,32(6):82-83.

[12] 徐靜,孫藝平.多元化機能實驗教學模式的探索與實踐[J].中國高等醫學教育,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

遼寧省高等教育學會“十二五”高等教育科研課題(GHYB13179)；遼寧省普通高等教育本科教學改革研究項目(UPRP20140822,203687,203801)

張宏穎(1966—),女,黑龍江哈爾濱,博士,副教授,碩士生導師,教研室副主任,主要研究方向為整合循環系統、病理學、醫學形態學課程模式和教學方法,癌細胞系建立及藥物治療

E-mail：irisliupai@163.com

鄒原(1968—),男,遼寧大連,博士,教授,碩士生導師,主要研究方向為生理學.

E-mail：zy.dl@163.com

G642.0

B

1002-4956(2015)12- 0150- 05