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【關鍵詞】運動人體科學;綜合實驗室;醫學院校
運動人體科學是在體育學基礎上與醫學、生物學相互交叉派生而來。實驗教學是運動人體科學課程教學的重要組成部分,是培養學生創新能力和科研能力的重要途徑。國外目前運動人體科學實驗發展迅速,為推動教學、科研、訓練的發展做出了突出貢獻。國內院校該專業實驗室建設也取得了一些成效,但由于經費有限、設備配置不合理、專業實驗人才缺乏、管理制度不完善等諸多情況制約著運動人體科學實驗教學的發展。
我校運動人體科學專業2004年開始招生,2010年被評為省級特色專業。但長期以來,沒有專門的綜合性實驗室,在實驗教學過程中,各專業課程在不同的分實驗室完成,學科間缺乏交流,使學生的知識顯得支離破碎,不能形成統一的知識體系;此外,局限于傳統模式的實驗室,很少能夠與運動實際相結合,不能給本專業乃至全校師生提供健康促進、運動處方、運動心理等方面的指導,使學生失去了參與實踐的機會。為了適應當前形勢,必須進行運動人體科學實驗室教學改革。改革的目標是實現人、財、物的統一管理,資源共享,人盡其才,物盡其用。
1 優化實驗室設置,建立綜合性實驗室
我國各院校運動人體科學實驗室的經費和研究條件,難以達到本專業今天高度發展的需要,最佳途徑之一就是通過交叉和合作,通過多學科的合作解決一些運動人體科學中的重大問題。把實驗室功能單一,小而不全,很難形成有相當規模與水平的專業實驗室,如運動解剖學、運動生理學、運動生物化學、運動生物力學等實驗室合并為運動人體科學綜合實驗室,突出本專業特點,將原各學科實驗室的師資、設備統一調配,提高儀器設備的利用率,增加相關各學科知識的交叉與滲透,提高學科的發展和實驗水平。適應學生創新能力和全面素質的培養。應安明等報道,南京理工大學實驗室按教學、科研、開發三類和教學技術體系、基礎實驗教學體系和專業實驗教學體系三個層次重新規劃調整壘校實驗室的設置,實驗室由原來的85個調整組建為52個,減少了40%。這樣基礎教學和技術教學等方面可以充分利用或者說借助整個學校的力量,如基礎醫學院、藥學院以及心理學系的力量,使實驗室能更好的利用有限的資金發展自己的特色優勢專業。
2 調整實驗教學課程體系,建立創新性實驗室
運動人體實驗可以本專業學科的內在結構,對現有實驗進行重新調整,將以單門課程為基本單位形成的課程設置,調整為由幾門密切相關課程共同組建的綜合實驗,形成功能明確、層次合理的優化結構。突破傳統的驗證型實驗模式,開設多種類型的實驗,使之從驗證性實驗向創造性、設計性轉變,按照必修與選修實驗相結合,現成與自創設計實驗相結合,應用性與設計、創新性實驗相結合原則構建新的實驗模式。建立起導師制,以學生自我訓練為主的實驗教學模式,不斷更新實驗教學手段,利用計算機輔助教學實驗軟件、多媒體和網絡教學,探索運動人體科學中仿真性和虛擬性實驗的實踐與應用。堅持實驗教學與科研相結合,要求學生不僅掌握實驗目的、原理、方法,更應知道如何應用這些實驗方法、手段于體育實踐中,進行人體機能測試、運動選材、體育康復理療等解決實際問題。
3 建立開放性實驗室
3.1 知識傳播方式的開放
首先在實驗項目上向學生開放,學生自選或自行設計實驗項目,實行預約式實驗教學。建立實驗室網站,將全部實驗項目制成網頁,包括實驗內容、要求,實驗要達到的目標、實驗方法,向學生公布。讓學生自選項目或自行設計項目?;驅⒉糠址抡妗⑻摂M實驗推向因特網,可通過網頁獲取知識完成部分實驗操作。
3.2 實驗對象的開放
首先,實驗室在完成其基本教學科研任務后,可面向校內師生和社會人員提供體質測評、健康監督、健身、減肥、體療康復、心理測試、運動處方等,在提高學生將知識應用于實踐的同時,更好地為全民健身計劃實施提供服務。其次,為各級體委和運動員選才提供相關服務,向各類運動會、運動隊、健身俱樂部、民間體育運動會等提供機能測試、健康監督、康復服務、心理測試、心理咨詢,為全民健身計劃的實施提供幫助。
4 建全實驗室隊伍
實驗室隊伍建設是能否提高教學和科研水平的基礎性工作,多途徑多方式吸引高學歷的人才從事實驗室工作,盡快建立自己的教師隊伍:全面提高實驗室人員的業務素質,拓寬實驗人員的知識面,打破了原有實驗技術人員固定在某個實驗室的格局,實驗室全面負責實驗教學工作,使實驗教學人員具有一專多能的要求,掌握相近學科的理論知識和實驗操作技能,使實驗技術人員至少掌握兩門學科以上的實驗教學工作,人力資源達到一定程度的共享。周月娟認為實驗室隊伍建設是實驗室能否提高教學和科研水平的基礎性工作,可以設立流動編制,聘請研究生當實驗指導教師是實驗室隊伍建設工作的一大亮點。運動人體科學實驗室的實驗隊伍建設可以參照其他大學和專業的做法,一方面提高當前實驗隊伍的素質,一方面采取多種方式吸引高學歷的人才從事實驗室工作。
5 結語
運動人體科學實驗教學為學生今后的科學研究奠定堅實的理論基礎與實際動手能力。建立以為教學為主要目的的運動人體科學綜合實驗室,立足地方、服務地方。綜合型運動人體科學實驗室的建立使學生所學知識更加接近體育運動的實踐,同時使實驗室更好地服務于社會全民健身活動的實施,發揮運動人體科學實驗室的最大效益。
【參考文獻】
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摘要:創新實驗平臺的建設對喚起學生創新意識,啟迪學生創新思維,提高學生創新能力,培養學生創新精神具有重要意義。本文總結本校醫學本科生科研訓練創新實驗平臺的建設實踐,從平臺的運行模式、運行效果等方面做了介紹。
關鍵詞:本科生;科研訓練;創新實驗平臺
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)50-0133-02
按照國務院《關于深化教育改革全面推進素質教育的決定》的文件精神,大學生培養過程中“要以培養學生的創新精神和實踐能力為重點”,“要重視培養大學生的創新能力、實踐能力和創業能力”,大學課程設置要“加強課程的綜合性和實踐性,重視實驗課教學,培養學生的實際操作能力”[1,2]。培養學生創新、創業能力需要良好的研究平臺。南京醫科大學基礎醫學實驗教學中心搭建了醫學本科生科研訓練創新實驗平臺,旨在培養學生的探索精神和探究能力、扎實的科技創新和解決實際問題的能力。
一、建設醫學本科生科研訓練創新實驗平臺的意義
醫學是實踐性科學,實驗教學是醫學教育的重要組成部分,也是培養高素質人才的重要基礎。一個學校的實驗室建設水平和實驗教學質量是體現其教學水平的重要方面。先進、高效和開放運行的教學、科研實驗室是一流大學的標志。傳統醫學實驗教學以教師為主體并認為實驗教學從屬于理論課教學,以驗證性實驗為主,只要完成“規定動作”即可,故注重課內實驗,輕視自主學習[3,4]。上述觀念在強調培養能力、鼓勵創新的今天已面臨著嚴重的挑戰,改革當前傳統的醫學實踐教學模式和體系勢在必行。為了培養創新人才,醫學本科生科研訓練創新實驗平臺應運而生。這一平臺既是實驗教學改革的重大舉措,也是培養高水平創新型人才的基地。搭建科研訓練創新實驗平臺對喚起學生創新意識,啟迪學生創新思維,提高學生創新能力,培養學生創新精神都具有極其重要的意義。
二、醫學本科生科研訓練創新實驗平臺的運行
1.分層次運行模式。(1)基本實驗技術培訓。實驗中心選取常用的實驗技術,包括細胞培養、基因轉染、多克隆抗體的制備、純化和鑒定、DNA提取和鑒定、RNA提取及RT-PCR、免疫熒光、免疫組化、蛋白質提取及western blot、動物疾病模型制備等,專職帶教老師指導學生掌握相關實驗技術。通過基本實驗技術的培訓強化學生的基本實驗技能。(2)指導學生獨立設計實驗。學生獨立設計實驗方案,自己建立實驗方法,完成選題及實驗的全過程。在實驗進行中,教師的作用在于幫助、引導和啟迪。學生在整個過程中需要自己查閱文獻資料,學習最新理論與技術、最新方法和手段并應用到自己設計的實驗中,極大地提高了學生主動學習的能力和實踐能力。(3)申報科研項目,開展科研實踐。第一,申報大學生創新創業訓練計劃。在綜合設計實驗的基礎上,中心鼓勵學生申報院級、校級和省級的創新創業訓練計劃,安排教師指導,提供實驗場所、試劑耗材和儀器設備,為各項訓練計劃的順利開展提供保障。醫學本科生科研訓練創新實驗平臺的建設,極大地推動了大學生創新創業項目的開展。第二,選送拔尖學生參與科研項目。中心依托學院科研實驗室,為動手能力強、對教師的科研課題有興趣的學生提供直接參與科研課題的機會。在老師直接指導下,本科生圍繞部分課題開展系統深入的研究。直接參與科研項目,有利于培養學生的創新意識和實踐能力,也可以為學科提供優秀的研究生后備隊,從而促進學科的建設和發展。近年來,中心已組織數十名學生進入老師的課題組,學生們普遍反映,經過系統科研訓練,具備了基本的科研能力,創新意識和創新能力較強,在讀研讀博時能更快地開展課題研究。(4)組織學生參加各級競賽。參與科技競賽,有利于培養大學生創新意識、實踐動手能力、團隊協作精神以及解決實際問題能力。因此,中心不斷培養并選派優秀學生參加國家級、省級、校級、院級科技競賽,如全國基礎醫學創新論壇暨實驗設計大賽、“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品展等。參與競賽的同學充分體驗到在解決實際問題時團隊協作的重要性,無論獲獎與否,享受過程中的苦辣酸甜,為學生成長積累了一筆重要的精神財富。
2.平臺運行的堅強保障。(1)人員保障。平臺依托國家級實驗教學示范中心,凝聚了一批熱衷于本科生實驗教學的教師和教輔人員,在多年的實踐教學中,相互合作、密切配合,形成了一支專兼職結合、人員相對穩定、老中青結合、學歷層次較高、熱衷于實驗教學、充滿朝氣的實驗教學團隊。這支實驗教學和科學研究互通、<嬤敖岷系氖笛榻淌Χ游橐約耙滴袷熗貳⑺刂式細?、蠂D暈榷ǖ氖笛榧際醵游椋為保證平臺順利運行提供了堅強的保障。(2)制度保障。學校高度重視實驗教學改革,在學校發展規劃制定時,優先考慮教學實驗室的建設與改革。在組織、制度及管理方面有保障。學校制定了一系列建設與管理、經費投入、教學質量監控和鼓勵實驗教學改革以及規范實驗教學和實驗室管理的相關政策。實驗中心始終堅持“管理機制―質量體系―評估制度”三維并舉,保證中心“以人為本、高效集約”的運行,制定一系列切實可行的管理制度、科學有效的管理模式和網絡化、信息化管理平臺。(3)經費保障。學校每年均投入固定的實驗室建設經費、實驗教學儀器設備費和教學消耗費,??顚S?。學校也建立了激勵機制、獎勵機制、約束機制和運行機制,優先保證中心在人員配備、經費配套等方面的需要,創造良好的實驗中心建設環境,激勵高水平教師參與實驗教學。
三、醫學本科生科研訓練創新實驗平臺的運行效果
1.激發學生的學習積極性和主動性。在本科階段就有機會接觸科研,學生們自覺自愿去學習、去探索。在創新實驗活動中,鼓勵廣大學生按自己的興趣去設計自己的課題,發揮自己的潛能,有效地激發了學生的學習主動性和積極性。
2.培養學生的動手能力。在創新實驗過程中,學生需要自己準備實驗動物、安裝調試實驗儀器、配制實驗試劑,動手能力得到不斷提高。
3.訓練學生的創新思維。在科研訓練中,學生首先要確立實驗目的,圍繞實驗目的查閱大量文獻,最終設計出詳細的項目方案并完成實驗。在實驗過程中,學生遇到實驗技術方面的問題時,需拓展思維,分析解決的方法。在這樣的過程中逐漸訓練學生的創新思維。
4.培養學生團結協作精神。學生們無論是申報科研項目還是參加各級競賽,都以小組為單位展開,小組成員有分工有合作,在團隊協作中學生的溝通交流能力和競爭意識都得到了培養和提高。
四、醫學本科生科研訓練創新實驗平臺取得的教學成果
近年來,學生設計和完成創新性實驗近60項,獲得江蘇省高等學校大學生創新創業訓練計劃20余項,發表科研論文50余篇,其中被美國科學信息研究所《科學引文索引》(science citation index,SCI)收錄9篇,多次獲得全國基礎醫學創新論壇暨實驗設計大賽一、二、三等獎,獲得第十屆“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽二等獎。
五、結語
醫學本科生科研訓練創新實驗平臺,增加了學生的動手機會,開拓了學生的視野,培養了學生求實的科研態度,鍛煉了學生的科研能力,培養了學生的創新意識,激發了學生的學習主動性和積極性,鍛煉了學生的學習能力、創新能力、溝通能力,培養了學生團結協作的精神[5]。醫學本科生科研訓練創新實驗平臺值得在更多的醫學院校推廣。
參考文獻:
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【關鍵詞】本科醫學生 分子生物學 開放型實驗室 建設
【中圖分類號】R34 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810(2013)28-0038-02
現代高等教育越來越重視培養基礎扎實、多學科、適應性強、有創新意識的人才,教育部也明確提出“積極推動研究性教學,提高大學生的創新能力”。因此,建立開放型實驗室并向廣大學生開放成為評估學校教學水平、科研水平的重要標志,也是培養創新型人才的關鍵平臺。課題組依托為“省高校重點實驗室”,通過借鑒其豐富的實驗室建設管理經驗,進行了本科醫學分子生物學開放型實驗室建設并應用到了本科醫學分子生物學的實驗教學?,F將相關經驗介紹如下:
一 本科醫學分子生物學開放型實驗室建設的必要性
醫學分子生物學教學中,實驗教學是人才培養的重要環節。醫學分子生物學是從分子水平研究疾病的學科,涉及的生物大分子不能直接觀察,僅有課堂理論教學不能給予學生形象直觀的認識。且醫學分子生物學在理論課教學中涉及大量先進分子生物學技術,學生需要通過具體操作才能掌握這些技術,所以這是一門實踐性很強的學科。
傳統的醫學分子生物學實驗教學由于教學時間和實驗室場地的局限,大部分實驗內容由教師與實驗員事先準備好,學生按照書本內容機械模仿或者由老師示教。這種方式束縛了學生的自主性和創造性,不利于學生綜合素質和創新能力的培養。
建立開放型實驗室是實現資源共享、增強學生實踐能力、培養他們的創新能力、提高教學質量的重要措施之一。實行開放型實驗教學是實驗教學方式的創新,是課內實驗內容補充的重要手段之一。通過對已有的實驗室資源實行開放式使用,利于設備資源的充分利用;利于組織和引導學生系統地開展課外實驗活動,培養學生觀察問題、思考問題、分析問題和解決問題的能力,特別是能夠增強學生的實際動手能力和創新能力。對全面提高學生的綜合素質,促進實踐教學的改革,具有重要的現實意義。
二 本科醫學分子生物學開放型實驗室建設要點
1.場地規劃
開放型實驗室不同于普通實驗教學實驗室,需要全工作日開放,學生科研實驗也需要一個相對集中的場地完成。為了便于管理、統籌安排,本實驗室從已有的場地中專門劃分了一間實驗室面向本科生開放。在該實驗室中劃分如下區域,中間放置實驗臺和試劑架作為公共實驗區,四周邊臺劃分為常規儀器使用區、精密儀器使用區以及污染實驗隔離區。學生在該實驗室中能完成分子生物學實驗的大多數操作,既合理利用了場地,又方便了人員和設備的管理。
2.儀器配置
在開放型實驗室中,儀器使用頻率高,常規儀器設備需求量大。因此實驗室配置有足量的常規耗材如EP管、玻璃試管、離心管等,對于經常使用的普通設備如電泳儀、電泳槽、普通離心機等基本配置為2~3臺,對于一些較為貴重設備,如電子天平、轉膜儀、PCR等至少配置一臺。上述儀器配置能完成大多數常規分子生物學科研實驗。
3.人員配備
開放型實驗室的工作人員的合理配置,對于培養合格人才,提高教學質量,合理規范使用儀器設備等具有重要作用。人員配備包括管理人員、專職指導教師、實驗技術人員。其中,管理人員主要進行實驗室設備、實驗室工作人員和入室本科生的統籌管理,由具有多年工作經驗、責任心強且具有較強統籌協調能力的高級職稱專職科研人員擔當。指導教師負責帶領入室本科實驗小組設計并完成分子生物學科研實驗,需由具有較豐富的理論和實驗教學經驗,具有一定科研工作經驗的專職教學或科研人員擔任。實驗技術人員負責常規儀器的使用指導和日常維護,應由具有多年儀器使用經驗且具有分子生物學基礎理論的實驗技術人員擔任。各成員明確分工,各盡其職,共同完成入室本科生的培養工作。
4.制度建設
一個實驗室的正常安全運行,離不開合理健全的規章制度。作為一個面向本科生的開放型實驗室,制度建設更是重中之重。開放型實驗室人員流動大、開放時間長,學生科研工作能力參差不齊,儀器數量多,儀器使用頻率高,這些都加大了實驗室管理的難度。因此,本實驗室制定了實驗室入室管理制度和儀器使用制度,包括《入室申請及承諾書》《本科醫學分子生物學實驗室開放管理規程》《儀器使用及管理制度》《儀器使用申請及預約申請制度》等。對于常用儀器均編寫了標準操作規程,高級貴重儀器采取專人專管制度。通過制度的制定、試行和進一步修改,使實驗室的各項管理機制逐步完善,形成一個統一規范的體系。
三 本科醫學分子生物學開放型實驗室在實驗教學中的應用
本科醫學分子生物學開放型實驗室成立之后,通過在課堂上大力宣傳,學生入室進行科研實驗學習的積極性高漲。學生首先填寫《入室申請書和承諾書》,提交實驗室主任審查批準后,組織學生學習實驗室管理制度和儀器使用制度,對常規儀器的使用進行統一培訓,按學生需求將他們分為多個興趣小組,每個興趣小組安排一名專職指導教師進行指導,指導學生查閱文獻、設計實驗,并以小組為單位共同完成實驗課題。目前,本實驗室已接納本科興趣小組十余組,本科入室學生56人次,其中由興趣小組設計并申請的“香樟揮發油對人胚肺細胞基因表達的影響”課題獲學院院級課題立項資助,相關文章也在正式省級刊物上發表。
綜上所述,通過本科醫學分子生物學開放型實驗室的建設和開放,為本科分子生物學實驗教學和本科生進行科學研究提供了場地,通過入室進行實驗或科研,可大大提高學生獨立思考、分析問題、解決問題的能力,在培養創新型人才、科技型人才的過程中發揮了重要作用。
參考文獻
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