医药学论文：生物复杂性广义互动教学浅谈

【摘要】 生物复杂性是复杂性研究在生命科学中应用开拓的一个新领域, 生物波研究是其中一个有特色的方面, 该研究组在国内医学院校率先开设生物复杂性选修课, 依据课程特点, 探讨了研究与教学、教学内容与教学活动以及实验与课堂等方面互动教学的一些新的内容。
【关键词】 教学研究； 生物复杂性； 互动教学
中国要实现创新型国家的战略目标，人才培养至关重要，春秋时期思想家管子指出"十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人［1］"。高等医学院校培养的人才要能在解决医学疑难上大展身手，构建良好知识结构至为重要。生物医学中，分子生物学带头的还原论研究半个世纪以来独领风骚，发现了DNA双螺旋结构，将生命体的物质性研究推向一个高峰，并以人类基因组学研究使这项研究达到辉煌的境界。在此同时，自然科学领域还悄然兴起复杂性探索研究，并向生物医学领域渗透，渐至晚近，已蔚然形成生物复杂性研究领域，为了让学子得此风气之先，建立全面的研究认识观念，第三军医大学生物波研究中心以其20年从事复杂性探索研究所得为基础，在国内医学院校率先开设生物复杂性选修课，针对这门课的特点，在教学中探讨广义互动的教学模式，收到良好效果，本文略作报道就教于同仁。

 

　　1 研究与教学的互动

 

　　生物波研究［2］以创新的理论和丰富的实验内容，充实了方兴未艾的生物复杂性研究领域。生物体，特别是涉及到医学问题时，其主要研究对象由群体细胞、动物转向人，复杂性程度之巨为自然科学其他领域研究对象所望尘莫及，这也正是自然科学早在20世纪70年代即已兴起耗散结构理论［3］等复杂性探索研究学科群对物理、化学等自然科学诸多领域研究发生重大影响的情况下，在生物医学领域中至今迟迟难于取得进展的原因所在。生物复杂性的研究总体上属于综合法，方法论是整体观，与生物学中盛行的分子生物学带头的分析法、还原论研究相比，是非主流研究，但在还原论研究针对生命活动的生命性手足无措时，整体观的研究方能牛刀小试，显出优势。就生物波研究而言，历时20年，从群体细菌波动生长的模型实验开始，探究群体细胞节律性自组织生命活动的调控机制，并发现了一系列调控因子，又开发为药物，用于治疗诸如肠易激综合征等临床疑难病症，并通过动物试验和临床试验证明具有良好效果。将生物波从理论到实践的一系列研究成果及研究方法开辟的生物复杂性研究领域的进展转化为教学内容，及时地传达于学生们，让学生们学到生物复杂性的基本知识，了解其研究方法，并在与现有研究比较中把握生命科学的总体发展趋势，敏锐地寻找最有可能的、最有意义的突破口，达到"有鱼吃"、"会钓鱼"、并知道"哪里去钓鱼"的教学目标。而在这一教学活动中收益最大的又是教师本身。他以一个问题换来十数个或数十个回答，这种回答往往是没有任何框框的全新的思路，这样使研究过程在教学中得以衍展，从而实现着研究与教学的互动。

 

　　2 教学内容与教学活动互动
教学内容的重点在于介绍生物复杂性的基本特点、复杂性的来源以及整体功能的维持及其调节，其中重要内容之一是结构和功能的维持依赖于非平衡环境，依赖于开放性，依赖于与环境的耦合振荡，这不仅是专业内容，更可指导教学活动本身。通过上课体会到上课前关键不是打开计算机、启动多媒体课件，而应当是开启学生的大脑；使其活跃起来，保持"开放性"，保持学生与教师思维的共振，适当地以提问、或引经据典、或针对实验结果或针对临床难题展开讨论等方式调动学生的思维活跃起来，使课堂上始终气氛热烈，将教学活动变成生物复杂性"开放性"、"耦合振荡"、"协同"等内容的应用过程，使教学双方的大脑成为自然属性上的研究对象和调节对象，从而实现教学内容与教学活动的互动。

 

　　3 实验与课堂教学互动

 

　　对医学生而言，一听说耗散结构理论，一听说复杂性等名词概念，因为最初往往是从自然辩证法课程学到，总以为是在谈哲学，因此，在教学中除课堂上从基础到应用广泛联系以外，以突出其科学性之外，还安排了少量实验，让学生们认识到这门课的实验定量特征，实验后再来听课，听课后又去实验，在这种互动中以促使教学内容在他（她）们头脑中能占有一席之地，因为不同年级的医学生，他们即将或已经受到的"正统"教育，是近乎完全的"还原论"观念。通过开展实验课，纠正其观念，完善其知识结构，克服其所知障，避免或纠正头脑的偏执，使其愿意学并能将所学应用于认识解决实际医学问题，从而达到本门课的教学目标。
以上几个方面，仅是我们应用的一部分互动教学内容，应该指出上述过程的实现都是以教学双方的互动为基础的，但又较传统的互动教学更多地注意内容、课程特点、思维规律的综合应用，从这个意义上名之为"广义"。本文限于有限的实践，仅在这个方向上作了初步的探索，相信其内涵扩展之后，应远远不止这些，能辅以更加丰富的实例，更新的复杂性研究进展等等，将会取得更好的效果。今后的教学实践中努力创新，大胆探索，完善这一教学模式，促使生物复杂性这门课程有益于人才培养。