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医工交叉科研训练在医学生化学教学中的应用

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化学课程是医学专业必修的公共基础课。教学大纲明确要求学生应当熟悉一些医学相关的化学基本理论和实验操作技能，为医学专业课打下基础。随着近年来医学院校大力提倡医学实践教育，推动教学改革的教育导向都迫切需要教师在公共基础课例如化学教学中有意识地引导学生去寻求化学和医学学科之间的联系，极大提高医学生化学学习时的兴趣和目的[1]。因此，如何在化学教学中真正让学生成为教学的主体，激发学生的主动学习能力，提高学生的综合素质都是化学教学模式改革的重要内容。好的教学手段能够鼓励学生进行大胆思考提出问题，建立假设主动求证，引领学生建立发散性或批判性思维。值得一提的是，依托国家级大学生创新创业训练计划项目开展的本科生“医工交叉”科研训练强调自由讨论式的教学模式，培养的是学生学习的主动性，使之能够主动联系、深入并运用知识[2]。这正是提高医学院校化学教学效果所需要的强有力的教学手段。

1 “医工交叉”科研训练有助于医学生认识到化学对现代医学的重要性

医学院校中的化学教学如何为后续医学专业课开展打好基础是值得关注的问题。临床医学专业学生在大学前两年有两门必修化学类基础课，分别是基础化学和有机化学。但由于这两门化学课教学理论庞杂、内容枯燥，学生靠背诵应付完考试后，真正能够掌握和运用的知识非常有限。临床专业学生对于自己选择的医学事业都具有崇高的职业理想，与医学领域相关的知识都会引起医学生巨大的关注度。本着突出医学教育的特点，如果化学教师能够结合医学实例进行化学教学，这样既可使学生从中了解有关的化学知识，也可以对学过的化学知识加深理解，巩固知识点。纵观医学发展，无论是人体的生理还是病理现象，无论是疾病诊断的生物化学检测还是疾病治疗的药理学作用等，都与化学有着紧密的联系。不夸张地说，医学中大量的重要发现都是奠定在化学基础上的[3,4]。本科生“医工交叉”科研训练主要针对大学一、二年级的学生，学生在“医工交叉”科研训练可以接触到化学和医学专业的基本知识，提早领悟到化学对现代医学的重要意义，这势必让医学生认识到化学学习的重要性，进而激励学生的主动学习能力，让学生成为教学的主体，提高学生的综合化学学习能力。

2 科研训练项目涉及多种基础化学反应

实验操作是化学教学中必不可缺的环节，传统的化学实验操作教学是按照“理论教学-教师演示-学生操作-实验报告-批阅得分”几个主要步骤进行。“医工交叉”科研训练不同于以往传统的实验教学模式，教师不再做“育儿嫂”，学生也不再是“幼儿”。在科研训练中，学生有足够的实验平台，可对自己感兴趣的教材内容提出假说，进行设计并完成实验。这种以学生为主体独立进行实验的教学，不仅增强了学生的动手能力，还提高了学生独立思考与解决问题的能力，有利于医学生化学学习综合应用能力的掌握。例如，以往传统化学教学中，对于层析法、盐析法、电泳法、气相及液相色谱、紫外光谱分析等在临床检测及医学研究中会大量应用的化学实验强调不够，为了让医学生对临床检验指标和机制有更充分的理解和认识，更好地胜任将来的临床工作，这些实验必须引入教学或增加实验比重。而“医工交叉”科研训练项目将涉及羧基、氨基磁球的制备和表征检测、合成物结构电镜分析、纳米材料吸附能力色谱分析、目标物的分离及提纯等实用性基础化学反应操作。教师应在“医工交叉”科研训练整个项目内容的选择中，始终坚持基础课程为专业课程服务的原则，化学教学为后继医学专业课程提供知识储备，“医工交叉”科研训练不仅加强了化学课程与医学专业的紧密联系，还使医学生的化学学习更加具有针对性和实用性。

3 将化学学习中的点状思维变为立体思维

传统化学教学中对于基本知识点的讲授比较枯燥乏味。例如讲授化学元素钙时，老师通常会介绍钙是一种金属元素，分子量为40，符号为Ca，在化学元素周期表中属于第4周期第IIA族。动物的骨骼都含有碳酸钙，钙的化合物在工业上和医药上用途很大。学生听完课后就忘，究其原因是知识点太琐碎，都是一个个独立的点，不利于学生理解记忆。当医学生接触“医工交叉”科研训练后，通过对实验中一系列生理现象的观察，例如在记录动物心跳、体温等基本生命体征，检测动物模型肌张力和采集动物血液标本的科研训练过程中对于钙元素的作用一定会有更系统、深刻的印象。学生会运用立体思维认识到钙是生物必需的元素，它是维持人体内许多生理过程如肌肉收缩、腺体分泌、心电活动、神经递质释放等的重要元素。人体内钙离子大部分存在于细胞外液中，浓度约为1.0-2.0 mmol/L, 细胞内由于钙泵的作用使钙离子保持在0.1-0.2 μmol/L。血钙升高或降低都会显著影响心血管活动及肌肉收缩力等。同时，钙元素在血液系统中的功能也非常重要，钙作为凝血因子Ⅳ直接参与了血液凝固的几个关键步骤。此外，在血液标准制备时，学生还可以接触到血浆蛋白分为白蛋白、球蛋白和纤维蛋白，这依靠的是化学课上学过的盐析法。这样就将化学教学和医学专业实际联系起来，也会取得更好的教学效果。