医学神经生物学理论和实验教学组织实施的体会

向正华

（海军军医大学神经生物学教研室 上海 200433）

0 前言

人类神经系统的功能十分复杂而重要，世界各国政府和财团对神经系统的功能研究都十分重视，各国纷纷大力资助。美国国会最早通过立法将1990-2000年命名为“脑的十年”，这个计划推出后国际脑研究组织和欧盟、日本等国也纷纷响应，欧洲也有“欧洲脑十年”计划，日本也有20年的“脑科学时代”计划。中国神经科学学会也于1995年成立了，新近也公布了“中国脑计划”，这些计划大大促进了神经科学的发展。神经生物学是一门以多手段研究神经系统各个方面的科学。神经科学于20世纪70年代迅速崛起，作为神经科学主体的神经生物学已成为生命科学中发展最迅速的前沿科学之一。神经生物学主要揭示人类的感觉、运动、思维、情感、行为、学习记忆等各种神经活动的基本规律，在分子、细胞和整体三个不同的水平阐明其机制，这些就是神经生物学的基本内容。

上个世纪80年代以来，国内一些大学陆续开设了神经生物学课程，虽然神经生物学课程已经开设不少时间，但因为神经生物学内容十分丰富,各校选择教学内容方面有较大的差异，目前本课程还没有全国统编教材和教学大纲。我们神经生物学教研室是我校基础医学院的优势学科，在中国科学院院士陈宜张教授、林宝成、王成海、路长林教授等老一辈神经科学家的带领下，经过多年的努力，在神经肽、中枢神经损伤与修复、神经生长因子等基础研究方面取得了很多成就，在国内外享有很高的声誉。为了进一步推动学科发展，我们在国内较早地在本科生和研究生中开始了神经生物学教学，已有多年的教学积累。下面就我们教研室在神经生物学理论和实验教学选择，教学组织实施等方面谈谈我们的心得，与国内同行共勉。

1 理论教学内容选择

神经生物学内容十分丰富，国内教材版本也很多，所以只有选择性地介绍神经生物学主要的、重点的、目前神经科学界广泛关注的内容进行介绍。我们教研室在中国科学院院士陈宜张教授的引领下，新近重新编写了一本医学神经生物学教材，这是我们给本科生讲授的主要内容所在。在理论课教学方面分4篇讲解医学神经生物学的主要内容：第一篇介绍神经传导与神经传递，这两者是神经活动的基础，因为脑内神经传递主要是通过神经化学传递的，所以详细介绍神经递质知识。此外神经胶质细胞的研究是近年神经生物学中令人瞩目的一个领域，所以给予了必要的介绍。人脑是一个复杂的器官，但它也是由细胞组成的，我们专门介绍脑活动的细胞生物学和分子生物学知识。第二篇介绍的内容是神经系统发育，在这一篇里，把脑和神经发育的基本理论作了比较全面的描述，其中内容包括神经系统的早期发育和脑区格局形成、神经回路的构建、神经回路的修饰、神经发育中的神经元死亡过程以及与神经营养因子的关系，以及成体神经发生等问题。神经系统发育是近年来神经生物学界广泛关注的问题，特别是成体神经的发生，即成年动物、成人的神经发生问题，我们给予了足够的重视。第三篇介绍的内容是整个神经系统的各种功能，这也是人们日常生活中和临床实践中所体验的形形色色的脑功能活动的表现，主要跟学生介绍感觉、运动控制、自主神经功能调控、脑高级功能等四个方面，尽管这四个方面并非整个神经系统功能的所有内容，然而对于一个本科医学生来讲，主要和重要的内容已经包括在其中了。第四篇重要介绍了一些临床常见的重要神经系统疾病的神经生物学基础如神经退行性疾病、癫痫、脑卒中、神经损伤与再生、痛与镇痛、精神障碍、精神活性物质依赖于成瘾、睡眠障碍、神经免疫性疾病等，此外，我们还跟学生介绍神经生物学研究中常使用技术及其原理包括形态学方法（尼氏染色法，高尔基染色法，束路追踪法、免疫组织化学、原位分子杂交技术等），生理药理学方法（行为学、神经递质释放测定），生物化学方法（蛋白免疫印迹法、放射免疫测定、酶联免疫吸附法），电生理方法（电压钳方法、膜片钳方法、诱发电位和脑电图）、分子生物学方法（聚合酶链反应和定量-聚合酶链反应技术）和脑功能成像技术（功能核磁共振成像技术和正电子发射成像技术）等，讲解这些技术的原理和应用范围有利于学生进一步更深层次地理解神经生物学理论知识有重要的帮助。

2 实验教学内容

由于教学场地的限制，教研室无法开展学生自己动手操作的实验课，因此我们充分利用科研实验室条件开展了一系列的实验观摩课，集中介绍神经生物学常用的、教研室能满足的实验包括：形态学实验（动物灌流，取材，切片，免疫组织化学和原位杂交染色和显微成像），行为学实验（热板和冯氏纤维测痛，强迫游泳，水迷宫，十字高架迷宫，旷场实验，位置偏爱，自身给药，转轮实验等）。

3 理论课教学

由于本学科内容丰富，信息量大，专业性强，有别于生理、病理、生化等传统课程内容，如何在有限的学时内高质量地完成教学任务，成为每个教师面临的主要问题。经过总结我们历年教学经验，参考其他教研室的教学实践，我们在传统的课堂授课基础上，充分发挥多媒体教学的优势，提高了神经生物学教学效果。课前精心准备多媒体课件：作为一门新兴的交叉学科，神经生物学教学内容强调从细胞构筑到整体行为，从基本神经活动到高级整合，从基因调控到蛋白功能，循序渐进。同时本学科发展迅速，在教学中需紧跟其发展步伐。这些要求和特点，给教学内容的准备带来一定挑战。为此，在教学大纲框架下，认真备课，明确教学目的，合理把控教学进度、深广度及重点和难点，编写好教案并自行设计制作整个课程的多媒体教学课件。能熟练掌握多媒体课件制作技术，熟练操作多媒体教学设备，最大限度地满足教学需要。利用多媒体技术的特点，把教学内容进行合理而有效的组织，制作了精美的课件，把多种信息通过声音、图形、动画、视频、文本等不同表现形式同时展示于学生面前。一个优秀的多媒体课件不能缺少有关的视频素材。我们在课件中插入相关实验教学视频，多层次、多角度地呈现教学内容。例如讲解神经系统最初形成的形态变化时，利用视频展示神经管如何从一个板状结构演变成一个头端结构大而复杂，尾部结构简单细长的，有助于掌握其空间位置关系，形象具体，学生容易理解并记忆。避免教学内容枯燥、空洞，或者过于抽象难以掌握等问题。重视课堂授课效果：课前认真准备多媒体课件，使课堂授课有了很好的基础。但是如果不注意教学方法及语言表达，肯定不会收到好的教学效果。我们强调以学生为主体，课堂教学以“学”为中心，讲课必须注重启发式、讨论式，突出重点，充分利用形象教具和各种电化教学手段，积极调动学生学习的积极性，注重对能力的培养，不断提高教学质量。医学教育的素质培养目标是培养良好的科学素质、心理素质和科学态度，树立科学思维的正常方式方法和实事求是的科学作风。培养学生具有综合运用相关知识和技能去观察问题、分析问题和解决实际问题的能力，具有较强的实验结果观察能力、自学与阅读能力、科学的逻辑思维与创造能力。拓宽学习途径：充分利用现代互联网的资源，促进教学，为学生提供一些神经科学资源网站，供学生自己阅读学习，扩大知识面，加深对神经生物学的认识。这种新的教学方式充分地调动了学生的学习主动性和积极性，将过去单向被动学习变为双向主动学习。也把教学活动从课堂延伸到了课外，从有限的课堂授课学时扩展到了不受限制的课外学习，极大地丰富了教学方法和内容。同时注意传统教学方法：在神经生物学教学中，在应用多媒体教学的同时，教师也应该结合应用传统教学手段，扬长避短，充分发挥教学能力，提高教学效果。

4 结语

总之，医学神经生物学主要是研究人类神经系统活动的基本规律的科学，医学神经生物学所涵盖内容十分丰富,由于课时和教学条件等因素的限制，因此在理论教学和实验教学内容选择上，不可避免地要做选择，但我们认为神经系统结构与功能的基本知识、重点的、目前神经科学界广泛关注的内容必须包括其中。在教学组织实施方面，应该充分利用现代化教学手段、网络资源，同时也不能摈弃传统教学手段，最后的也是最重要的是教师敬业精神。