組織學實驗教學中教研共同體的應用
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［提要］高校教學和科研的共同作用構成了社會、學校、人才培養(yǎng)可持續(xù)發(fā)展的原動力。高校教師應將教學任務與科研工作有理有據(jù)、有機有趣地相結合，以教促研，以研助教，科教融合，學術育人，培養(yǎng)學生的科研素養(yǎng)，激發(fā)其學習興趣和探究熱情，從而提升教學質量，使得本科教育充滿學術精神。該文提出教研共同體意識在教學中的應用，旨在為提高教師、學生綜合能力，以及高校向教學、科研綜合發(fā)展的“雙一流”高校轉型提供參考。
［關鍵詞］教研共同體；組織學；教學質量；科研素養(yǎng)
教學與科研是高等院校最主要的兩大職能，高水平大學必定將二者有機地融為一體。學生專業(yè)知識的獲得與教師的教學水平密切相關，而學科知識的發(fā)展和深入則得益于科研水平的提升，因此，教學與科研相輔相成［1］。對于高校青年教師而言，更有必要不斷提升教學水平與科研能力。但隨著高校項目評審、職稱評聘、績效考核等逐漸向科研成果傾斜，“重科研、輕教學”已成為教研失衡的催化劑［2］。教學任務與科研工作有理有據(jù)、有機有趣地結合，以教學問題作為科研導向，以科研成果促進教學，實現(xiàn)“教研相長”，是值得積極主動、努力探討的問題。
1何為教研共同體意識？
教研共同體意識起源于德國柏林大學，在美國約翰霍普金斯大學、康奈爾大學、芝加哥大學得到發(fā)展與完善［3］。在傳統(tǒng)教學模式中，教師講述書本知識，學生被動接受知識，知其然而不知其所以然，質疑精神、探究能力、主動思考能力得不到培養(yǎng)。教研共同體強調教學與科研有機融合，教師將科研思維、成果引入課堂，學生在課堂的提問、質疑為后續(xù)的科研提供思路。從而摒棄死記硬背，代之以師生共同探索知識，進而培養(yǎng)學生的科研思維?！秶抑虚L期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010－2020年）》指出：要提高人才培養(yǎng)質量，強化實踐教學環(huán)節(jié)，支持學生參與科學研究，對高等院校學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)提出了新要求［4］。在醫(yī)學基礎教學中貫徹教研共同體意識可為鍛煉、培養(yǎng)醫(yī)學生的探究、創(chuàng)新思維奠定基礎，同時也可推進專業(yè)的科研發(fā)展。
2在組織學教學中貫徹教研共同體意識的必要性
組織學屬于醫(yī)學形態(tài)學范疇，是研究人體正常組織微細結構、功能及其發(fā)育規(guī)律的科學，是醫(yī)學院校學生的必修課，也是大一新生最早學習的醫(yī)學基礎課程之一［5］。因此，該課程的學習效果、醫(yī)學思維邏輯的建立，直接影響學生后續(xù)課程的學習。傳統(tǒng)教學模式中，教師以課堂講授為主，學生被動接受知識，缺少互動和主動的質疑與思考。筆者在教學中發(fā)現(xiàn)，醫(yī)學新生普遍反映組織學課程內容復雜、概念隱晦、結構抽象、難以理解和記憶；理論考試對主觀題的解答存在較多困難是考核通過率較低的主要原因；學生運用所學理論知識分析、解決問題的能力較差；科研問題與教學問題脫節(jié)，無法達到教學相長的目的，年輕教師在教學中的收獲也較少，長期如此，容易產(chǎn)生教學厭倦。隨著科學技術的發(fā)展，從事科研工作的教師學術視野與知識不斷拓展，理論創(chuàng)新、解決問題及探究知識的能力得到提高，若能將科研思維、前沿成果融入教學過程中，課堂將不再是單純理論知識的灌輸，而是引導學生以質疑和批判的眼光探究真理，學生的科學素養(yǎng)及提出問題、解決問題的能力得到了培養(yǎng)；學生在課堂中的提問也將會成為值得研究的科學問題，使得教學在傳授知識的同時充滿學術精神。
3如何將教研共同體意識貫徹于組織學教學中
3．1培育學生問題意識是教研共同體意識實施的基礎
組織學實驗課主要是通過觀察切片、模型，了解和掌握人體正常組織的結構和功能。傳統(tǒng)教學模式主要是教師先講解需觀察的器官、組織和細胞的形態(tài)結構特點，學生再使用顯微鏡觀察切片。年輕教師?！罢毡拘啤?，學生易“按圖索驥”，主動思考、質疑精神得不到培養(yǎng)。筆者所在教研室教學團隊在長期的教學實踐中，摸索總結出了組織學“互助小組”的“翻轉課堂”教學方法，在臨床醫(yī)學、護理、全科醫(yī)學等專業(yè)的教學改革應用中也取得明顯效果［6］。翻轉課堂的核心在于“師生角色互換”，即教師課前只告知學生本次課的學習內容和重點、難點，由學生以小組為單位（每組5人），帶著問題去觀察每張切片并進行小組討論和學習；形成學習結果后，用顯微成像系統(tǒng)展示所采集的圖像，并由小組代表匯報學習內容、判斷依據(jù)、形態(tài)結構特點，以及覺得有爭議之處和解決方法。學生匯報結束后，鼓勵全班同學自由提問，由匯報的同學及其所在小組同學負責回答；教師也通過引導式提問達到查漏補缺、提綱挈領、誘“題”深入的效果。提問階段常是教學中最精彩的環(huán)節(jié)，教師通過學生的提問、回答，可以了解學生對知識的掌握情況及思維過程，培養(yǎng)學生學會提問、善于提問、敢于質疑的意識及運用所學知識解決問題的能力，為進入科研學習打下基礎。
針對學生在理論學習或實驗研究中發(fā)現(xiàn)的問題，教師應給予耐心的引導、歸納、總結，并導入科研思維。以“神經(jīng)組織”一章為例，學生普遍反映較難理解，其中蘊含了大量的科研思維，每個知識點的講解均可作為科研素質培養(yǎng)的載體。近百年來，與神經(jīng)科學有關的諾貝爾獎多達20項，如討論神經(jīng)元和神經(jīng)膠質細胞的結構特點時，可適當引入諾貝爾獎的故事：由于神經(jīng)組織的復雜性，人類對神經(jīng)組織的探索較為艱難，為了觀察神經(jīng)元，須先對其染色，意大利細胞學家C．Golgi（高爾基）用鉻酸鹽－漬銀法染色，終于首次在顯微鏡下觀察到神經(jīng)元和神經(jīng)膠質細胞；西班牙神經(jīng)組織學家R．CAJAL（卡哈爾）對高爾基的方法進行改進，通過還原硝酸銀染色法顯示最細的神經(jīng)末梢，發(fā)現(xiàn)神經(jīng)元與神經(jīng)元之間僅有“接觸”關系，二者共同獲得1906年諾貝爾獎。此外，在講述“突觸”及“神經(jīng)沖動”概念時，可引入英國學者C．S．SHER－RINGTON（謝靈頓）及E．D．ADRIAN（艾德里安）于1932年獲得諾貝爾獎的故事。教師也可在此基礎上進一步提問：“神經(jīng)沖動”通過什么途徑使下一個細胞發(fā)生興奮？這一知識點較為抽象，學生理解較困難，可以引入D．LOEWI（勒韋）及H．H．DALE（戴爾）因發(fā)現(xiàn)“乙酰膽堿”、提出“突觸的化學傳遞學說”，于1936年獲得諾貝爾獎的故事。諾貝爾獎的背后蘊藏著寶貴的科學和人文精神，“追根溯源”“刨根問底”正是醫(yī)學生科研思維、科研素養(yǎng)培育的關鍵。
3．3培養(yǎng)學生自主學習能力是教研共同體意識實施的保障
隨著問題意識的鼓勵和培養(yǎng)，學生對人體結構的興趣和求知欲越來越高，實驗課觀察切片時發(fā)現(xiàn)的問題也越來越多，但無法在教材中找到答案，教師在課堂上的理論講解也不能完全解答他們的問題，甚至有些問題連教師也不能馬上給予準確的解答。例如，在討論骨骼肌、心肌、平滑肌細胞核數(shù)量差異時，曾有學生提出問題：為什么骨骼肌有多個細胞核，而平滑肌只有1個，心肌有1～2個？這些結構差異與其功能有無聯(lián)系？這些問題在教材上確實無法找到答案。因此，教師可介紹課外參考書籍，或教導學生如何通過中國知網(wǎng)、WebofScience等網(wǎng)站查閱文獻。不應僅僅局限于教材和本學科知識，也應鼓勵學生課后針對自己所發(fā)現(xiàn)的問題查閱相關資料，并與其他同學分享自己的收獲，以此激發(fā)學生的學習興趣和探究熱情，培養(yǎng)學生自主學習、主動思考的能力。對于查閱資料仍無法解決的問題，教師可鼓勵學生以申請大學生創(chuàng)新實驗項目的方式進行深入探索，如指導學生撰寫項目申請書的立題依據(jù)、研究目的、意義、技術路線等，培養(yǎng)學生以科學方法、創(chuàng)新思維解決科學問題的能力。
4教研共同體意識貫徹于組織學教學中的意義
4．1教學促進科研
哲學家波普爾曾提出“科學發(fā)現(xiàn)始于問題”的命題。愛因斯坦為探究“追趕光波”的問題而創(chuàng)立狹義相對論。光的波粒二象性理論也起始于“光的本質是什么”這一科學問題［7］。在16世紀，隨著顯微觀察技術的發(fā)明，借助組織學切片，在顯微鏡下觀察人體微細結構，探究其發(fā)育規(guī)律，使得組織學成為一門系統(tǒng)的學科。組織學的教學也應當是師生共同思考、發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的過程。該課程概念抽象，不像解剖學那樣摸得著，因此學生的疑問相對更多?！皩W貴有疑，小疑則小進，大疑則大進”，“疑”是人類揭示宇宙奧妙的鑰匙。教師應該像對待“種子”一樣重視學生的疑問，細心澆灌，因勢利導，有些甚至可以轉化為教師的“科研課題”。筆者曾長期收集學生在課堂上的提問，課后查閱相關文獻資料，從中獲取了大量的科研靈感。例如，筆者所申請并獲資助的國家自然科學基金項目的部分研究內容即受啟發(fā)于學生在學習“免疫系統(tǒng)”章節(jié)的疑問。學生在驚嘆人體免疫系統(tǒng)功能強大、妙不可言的同時，又提出了自己的問題“人體免疫系統(tǒng)功能都那么強大了，為什么還會有癌癥、艾滋病、乙肝等難以攻克的疾?。克鼈冸y道能逃避免疫識別？”筆者從中受到啟發(fā)，查閱了大量文獻資料，其中，發(fā)表在PLoSPathogens上的研究揭示了HIV如何逃避免疫系統(tǒng)的“圍剿”［8］；發(fā)表在NatureStructuralandMolecularBiology的論文在分子水平闡明了人類免疫缺陷病毒（HIV）通過突變改變主要組織相容性復合體（MHC）遞呈病毒抗原的方式，使其逃過機體免疫系統(tǒng)的識別［9］；發(fā)表在Nature上的研究進一步從原子水平闡明了HIV如何逃過免疫系統(tǒng)識別［10］；發(fā)表在PNAS上的研究揭示了癌細胞如何逃避免疫系統(tǒng)識別［11］。聯(lián)想到當時正在進行的實驗研究，筆者從中藥九香蟲中純化獲得抗腫瘤活性蛋白細胞色素C，但外源性蛋白存在免疫原性，實驗遇到了瓶頸［12］?？吹缴鲜稣撐?，筆者當時就想：如果利用慢病毒HIV能逃避免疫系統(tǒng)識別的特性，通過克隆九香蟲細胞色素C基因，以慢病毒載體攜帶九香蟲細胞色素C基因，在病毒感染癌細胞時，細胞色素C基因即可隨病毒顆粒進入乳腺癌細胞并表達，從而達到治療癌癥的目的，并克服了外源性蛋白作用于機體可能引起的免疫反應。這也是所申請課題擬解決關鍵科學問題的研究思路。此外，筆者所在高校鼓勵本科生申請大學生創(chuàng)新實驗項目，筆者在教學中也發(fā)現(xiàn)，在將教研共同體意識應用于教學的班級中，學生主動申請大學生創(chuàng)新實驗項目的積極性較高。筆者在2013－2017年鼓勵、指導學生撰寫、申請、實施創(chuàng)新實驗項目7項，其中國家級1項，省級2項，校級4項，均已順利結題。由此可見，將教研共同體意識貫徹于課堂中，賦予了本科階段教育寶貴的學術精神，不僅能培養(yǎng)學生的科研素養(yǎng)，對師生科研能力的提高也有幫助。
4．2科研反哺教學
在自媒體時代，科技日新月異，教材的更新速度則相對較慢，教師通過從事科學研究，更深入地了解學科的前沿科學問題和技術變革，可以完善自身知識體系，加深對本學科的認識，在教學中可更加準確地把握重點、拓展廣度、增強深度，從而提升教學效果。教師通過對前沿科技動態(tài)的持續(xù)關注，在課堂上還可對教材中尚未研究透徹的知識點進行補充和完善，如組織學教材中常能見到“功能不詳”的表述，教師可以及時將學科的新知識、新觀點融入課堂教學中，提升組織學教學的“先進性”。教師在講解知識點時，可以將教研室的科研成果融入教學中。如在講授“生殖系統(tǒng)”一章時，筆者將本教研室在As2O3影響大鼠生精細胞凋亡領域十多年的研究成果融合入教學中，在豐富教學內容的同時，還可以將教師潛心做研究的感悟傳授給學生。科學問題是科學發(fā)現(xiàn)的前提，重大科研成果通常是伴隨著關鍵科學問題的解決而誕生的。培育學生的問題意識，提高其發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力是培養(yǎng)創(chuàng)新型醫(yī)學人才的需要。此外，還能讓學生體會到所學知識來之不易，提升教學質量，達到科研反哺教學的效果。
4．3教學相長，師生共進
新時代的人才培養(yǎng)標準對高校教師提出了更高要求。作為青年教師，更要肩負起科技創(chuàng)新和培養(yǎng)人才的雙重責任，成為高校兩大基本職能———教學與科研“雙肩挑”的骨干。目前，教學與科研水平已成為衡量青年教師個人能力的重要指標之一，也是青年教師塑造個人形象的動力之一。教學與科研為青年教師綜合能力的提高提供了平臺。通過從事教學工作，青年教師可完善自身知識體系、增強探究知識的使命感，教師與學生在課堂上的互動、討論可為青年教師的科學研究提供靈感與思路。通過科學研究，青年教師可更新知識結構、掌握前沿動態(tài)，從而加深對學科的認識。此外，青年教師科研能力的提高還可反哺教學，豐富教學內容，改進教學方法，從而提升教學效果。教研共同體意識在組織學教學中的實施，豐富了教學內涵、摒棄了傳統(tǒng)教學模式中照本宣科的弊端，學生感受到“學以致用”的樂趣，學習興趣和探究知識能力也得到了培養(yǎng)。此外，學生在學習中發(fā)現(xiàn)問題，通過設計實驗項目、團隊合作解決問題，其科研素養(yǎng)、創(chuàng)新意識、質疑精神、團隊意識等均得到了系統(tǒng)的培養(yǎng)與提升，嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度將為其未來的學習、工作打下堅實的基礎，更好地適應“新時代”對綜合型、創(chuàng)新型人才的需求。教學相長是提升青年教師與學生綜合能力、實現(xiàn)師生共同進步的有效途徑。
5小結
黨的報告強調要“加快一流大學和一流學科建設，實現(xiàn)高等教育內涵式發(fā)展”，培養(yǎng)高素質創(chuàng)新型醫(yī)學人才是“雙一流”建設的關鍵［13］。組織學是醫(yī)學院校學生最早學習的醫(yī)學基礎課程之一，將教研共同體意識貫徹于組織學課堂教學是培養(yǎng)醫(yī)學生科研思維的關鍵環(huán)節(jié)。在“雙一流”建設的背景下，高校教師須正確處理教學與科研的辯證關系，教學過程中發(fā)現(xiàn)的科學問題可轉化為科研課題，激發(fā)師生的科研熱情，科研中的研究思路、成果又能為教學提供寶貴素材。教研共同體意識將會成為“教學型”高校向教學、科研綜合發(fā)展的“雙一流”高校進軍的推進器。
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作者：檀軍 蔡仁蓮 陸祥 何志全 柳瓊友 陳偉 單位：遵義醫(yī)科大學組織學與胚胎學教研室