基礎醫學實驗教學中心改革與發展的十年回顧

顧鳴敏，許偉榕，郭曉奎

(上海交通大學醫學院基礎醫學實驗教學中心，上海 200025)

德國實驗教育學的代表人物拉伊(W·A·Lay)在《實驗教育學》一書中指出：“只有當一項實驗的主要目的是解決教學、教育問題時，這項實驗才是教育學實驗”。又指出“實驗教學資源應有實際的教育目標，帶有教育的特征，有其特有的規范。所以，這決定了不能簡單地以自然科學實驗來代替教學實驗”[1]。進入21世紀以來，上海交通大學醫學院理清了一個概念，即不能簡單地將自然科學實驗代替教學實驗。為此于2007年成立了基礎醫學實驗教學中心(簡稱中心)，將原隸屬于各教研室的實驗教學部分剝離出來，組建成形態學、功能學、細胞與分子生物學、病原生物學和化學生物學5大實驗教學平臺，并確定了“緊緊圍繞立德樹人的根本任務，以提高大學生的實踐能力和創新素養為核心，建設具有示范性的基礎醫學實驗教學體系”的建設目標。經過10年努力，中心已初步構建了縱橫交錯的整合式實驗課程體系，為更好地培養具有創新意識和實踐能力的卓越醫學人才提供了具有示范性的案例。

一、軟硬件建設全面推進

如上所述，中心包括5大實驗教學平臺，其中形態學平臺涵蓋組織胚胎學和病理解剖學內容，功能學平臺涵蓋生理學、病理生理學和藥理學內容，細胞與分子生物學平臺涵蓋細胞生物學、生物化學、醫學遺傳學和免疫學內容，病原生物學平臺涵蓋微生物學和寄生蟲學內容，化學生物學平臺涵蓋無機化學和有機化學內容[2]。自中心成立以來，每年承擔臨床醫學、口腔醫學等7個專業的本科生以及研究生、夜大生的教學任務，每年的總教學量約6600學時。針對面廣量多的教學任務，中心加強了內涵建設，包括制度建設、硬件建設、教材建設和師資隊伍建設等，確保實驗教學規范、有序、質優。

1.制度建設是保障。中心實行主任負責制，由基礎醫學院分管教學工作的副院長兼任主任，負責長遠規劃及隊伍建設。設一名常務副主任，負責中心的日常事務及軟硬件建設；一名黨支部書記兼副主任，負責黨務、思政及安全保障工作。各實驗教學平臺均設主任1名，同時擔任實驗教學團隊首席教師，負責所在平臺的常規事務、教學改革及團隊建設工作。中心建立了較完善的管理制度，其中包括各級技術人員職責、管理條例、實驗室安全制度等，同時嚴格執行醫學院的相關規定，如實驗室管控藥品試劑管理辦法及低值、易耗材料(危險品、同位素等)管理辦法等，通過嚴格的規章制度保證中心的正常運作。

2.條件改善是前提。在上海市教委及醫學院的大力支持下，中心集中搬入實驗教學大樓，其中包括約7000m2實驗用房，每個平臺設有6間學生實驗室，另設若干個準備室、辦公室及標本室等，可同時容納900名學生開展實驗。中心每年投入200余萬元用于儀器設備購置或更新，迄今共有各類設備2600余臺(套)，設備總值約3000萬元。2017年，中心獲得中央高校改善基本辦學條件經費的資助，開始建設5間綜合性實驗室(每個實驗平臺各設1間)，主要用于醫學生開展探究性及創新性研究。2018年起又將5間綜合實驗室改建為大學生創新平臺，使其具有融細胞、分子、形態、功能、病原、免疫、遺傳、發育于一身的功能。中心還制定了預約登記制度，課余時間向學生開放，并派專人負責實驗室管理和設備維護。

3.教材建設是基礎。為了規范實驗教學流程、保證實驗教學質量，中心成立了《全國高等醫學院校基礎醫學實驗整合課程系列教材》編委會，并組織編寫了一套實驗系列教程，共6本，包括醫學形態學實驗教程(第2版)、醫學功能學實驗教程(第3版)、細胞與分子生物學實驗教程(第2版)、病原生物學實驗教程(第2版)、醫用化學實驗教程(第1版)和探究性實驗導引(第1版)。該版系列教程的特色在于：(1)教學理念先進，能以學生的實踐能力與創新意識培養為出發點；(2)指導方針明確，即在保證基礎性實驗的同時強調綜合性實驗、設計性實驗和探究性實驗的重要性，并加強對學生的引導，提供更多的實踐機會；(3)課內與課外緊密結合，能將虛擬實驗、視頻錄像作為課堂外實驗的補充與拓展。此外，該版系列教材緒論部分增加了課程概述、課程目的、課程形式與要求，同時強調實驗課程整合的理念與設計思路。基礎性實驗和綜合性實驗部分按照操作手冊編排，且強調不同實驗之間的相關性；設計性實驗部分主要引導學生選題、設計、文獻檢索、立題、方案設計、預實驗、結果分析等；探究性實驗部分注重學生的文獻閱讀、重點敘述、綜合分析、科研設計、可行研究、實踐能力以及技術手段的運用。該版系列教程將在2018年4月出版發行，預計將成為基礎醫學實驗教學的示范性教材。

4.隊伍建設是關鍵。醫學院一貫重視實驗教師隊伍的建設，出臺了一系列的政策吸引高水平教師加盟實驗教學中心。自2015年起，中心以上海市教師激勵計劃為契機，組建了5個實驗教學團隊，其中包括在編教師24人，兼職教師45人。中心還以上海市實驗技術隊伍建設項目為抓手，鼓勵教師接受各類進修、學習或培訓。2015-2017年間，各教學團隊中共有62人次教師出國進修、參加全國學術會議或參加各類培訓，開闊了眼界，提高了業務能力。通過師資隊伍建設，中心教師獲得了各類課程建設、教材建設或教學研究項目25項，發表各類教研論文31篇，還在各類教學比賽中獲獎37項，有效提升了教師的素質與能力(見附表)。

附表 各教學團隊教師組成及參加各項目的人次

#：僅統計近三年數據

二、教學改革緊抓不放

1.課程整合是重點。中心成立后開展的第一項改革就是實驗課程整合，即將原來從屬于理論課，而且分散在相關教研室的實驗內容課整合成醫學形態學、功能學、細胞與分子生物學、病原生物學和化學生物學等5門實驗課。成立之初，由于教師隊伍需要磨合，教學大綱及實驗教材需要重新編寫等原因，中心只能采用橫向拼盤式的改革，授課內容仍以驗證性/基礎性實驗為主，綜合性實驗只是點綴。隨著磨合期結束，中心采取的整合力度有所加大，明顯增加了綜合性實驗，使基礎性實驗與綜合性實驗之比接近7∶3。2015年起，中心又開始進行了縱向融合式改革，即打破傳統實驗教學的壁壘，根據相關實驗的內在規律重新設計實驗，以期從正常形態結構到異常病理變化，從正常器官功能到異常器官功能再到藥物干預融為一體，使基礎性實驗與綜合性實驗及探究性/創新性實驗之比接近4.0∶4.0∶2.0。即將出版的實驗系列教材就是為滿足縱向融合式改革需要而設計的，相信經過不斷完善，中心整合改革方案一定能達到預期目標。

2.教學方法更多樣。中心秉承“教學有法，教無定法；教有定規，貴在得法”的理念，不斷嘗試新的教學方法，以期提高實驗教學效果。如在實驗教學中根據不同專業學生的需求采用以問題為基礎的學習(Problem-Based Learning,PBL)、以案例為基礎的學習(Case-Based Learning,CBL)、以探究為基礎的學習(Research-Based Learning,RBL)及以團隊為基礎的學習(Team-Based Learning,TBL)等形式，還將慕課(MOOC)、微視頻或微精品、翻轉課堂、手機掃描二維碼等教學方法引入實驗教學，增加師生之間的互動性及學生主動學習、團隊集體學習的熱情。在探究性實驗教學方面，注重選題的科學性和可行性，啟發學生的科研意識及創新思維，并留給學生更多獨立思考、團隊合作及創新研究的空間，培養學生發現問題、分析問題和解決問題的能力。為了方便學生線上、線下學習，中心研發了一套虛擬仿真實驗教學系統，其中包括5個子系統(含100余個實驗項目)加一個虛擬標準化病人+PBL教學系統[3]。該系統的使用能避免有毒有害物質對師生的危害，有利于開展難度高、成本貴的實驗；同時也減少了動物死亡，更符合動物倫理原則。此外，中心錄制了數10余個實驗視頻及微精品課程、微視頻。由于這些教學資源形象生動、圖文并茂，受到學生的歡迎。

3.實驗評價更多元。中心根據不同專業學生的培養目標，建立了科學、多元的實驗教學評價體系。該評價體系注重形成性評價(含實驗課堂中的互動、交流與反饋)和終結性評價(含平時成績、理論筆試和實驗操作)的有機結合的形式。平時成績由三部分組成，即每次實驗課參與度、每次實驗報告的質量及每次實驗課上回答問題的準確性(約占總成績的40-50%)。期末考核包括理論筆試和實驗操作兩部分(約占30-40%)。此外，應用虛擬仿真實驗教學平臺開展虛擬實驗的情況也記錄在學生的平時成績中，約占總成績的10-20%。探究性實驗的評價則采用學生答辯的形式，由答辯專家組根據學生的整體表現給出評價意見。實驗教學效果評價則采用學生問卷調查、學生評教、教師評學、督導評價等形式，每學期結束前還召開學生座談會聽取意見，并對存在問題進行反饋和整改。

三、未來發展提前規劃

盡管中心成立以來在基本建設和教學改革方面取得了一定的成效，獲得了一些榮譽，但與國內外一流醫學院實驗教學中心相比尚存在一定的差距。如教師隊伍面臨人員數量不足，質量欠佳的難題，需要改變現有引進實驗教學人才的體制、機制，以吸引更多具有國際視野和創新能力的青年英才從事實驗教學。大學生創新平臺建設一直是中心的短板。好消息是由中心負責的基礎醫學創新平臺建設方案已被納入醫學院高水平地方高校建設項目，計劃建設5個設備精良的創新性實驗室和1個“科創育人”的教學團隊，這將彌補上述短板。虛擬仿真實驗建設方面也需有新的作為，為此將減少單學科、驗證性虛擬仿真實驗的制作，增加跨學科群、綜合性和探究性虛擬仿真實驗的研制，同時采用VR、AR、MR等新技術，惟妙惟肖地再現真實實驗的全過程，并體現其沉浸性、交互性和想象力。

總之，中心建設與發展是一個不斷完善，不斷提升，不斷突破的過程，需要一批有理想與抱負的教師不忘初心，不懈努力，最終到達理想的彼岸。