生物復雜性廣義互動教學淺談

生物復雜性廣義互動教學淺談

生物復雜性廣義互動教學淺談 【摘要】 生物復雜性是復雜性研究在生命科學中應用開拓的一個新領域, 生物波研究是其中一個有特色的方面, 該研究組在國內醫學院校率先開設生物復雜性選修課, 依據課程特點, 探討了研究與教學、教學內容與教學活動以及實驗與課堂等方面互動教學的一些新的內容。

　　【關鍵詞】 教學研究； 生物復雜性； 互動教學

　　中國要實現創新型國家的戰略目標，人才培養至關重要，春秋時期思想家管子指出“十年之計，莫如樹木；終身之計，莫如樹人［1］”。高等醫學院校培養的人才要能在解決醫學疑難上大展身手，構建良好知識結構至為重要。生物醫學中，分子生物學帶頭的還原論研究半個世紀以來獨領風騷，發現了DNA雙螺旋結構，將生命體的物質性研究推向一個高峰，并以人類基因組學研究使這項研究達到輝煌的境界。在此同時，自然科學領域還悄然興起復雜性探索研究，并向生物醫學領域滲透，漸至晚近，已蔚然形成生物復雜性研究領域，為了讓學子得此風氣之先，建立全面的研究認識觀念，第三軍醫大學生物波研究中心以其20年從事復雜性探索研究所得為基礎，在國內醫學院校率先開設生物復雜性選修課，針對這門課的特點，在教學中探討廣義互動的教學模式，收到良好效果，本文略作報道就教于同仁。

　　1 研究與教學的互動

　　生物波研究［2］以創新的理論和豐富的實驗內容，充實了方興未艾的生物復雜性研究領域。生物體，特別是涉及到醫學問題時，其主要研究對象由群體細胞、動物轉向人，復雜性程度之巨為自然科學其他領域研究對象所望塵莫及，這也正是自然科學早在20世紀70年代即已興起耗散結構理論［3］等復雜性探索研究學科群對物理、化學等自然科學諸多領域研究發生重大影響的情況下，在生物醫學領域中至今遲遲難于取得進展的原因所在。生物復雜性的研究總體上屬于綜合法，方法論是整體觀，與生物學中盛行的分子生物學帶頭的分析法、還原論研究相比，是非主流研究，但在還原論研究針對生命活動的生命性手足無措時，整體觀的研究方能牛刀小試，顯出優勢。就生物波研究而言，歷時20年，從群體細菌波動生長的模型實驗開始，探究群體細胞節律性自組織生命活動的調控機制，并發現了一系列調控因子，又開發為藥物，用于治療諸如腸易激綜合征等臨床疑難病癥，并通過動物試驗和臨床試驗證明具有良好效果。將生物波從理論到實踐的一系列研究成果及研究方法開辟的生物復雜性研究領域的進展轉化為教學內容，及時地傳達于學生們，讓學生們學到生物復雜性的基本知識，了解其研究方法，并在與現有研究比較中把握生命科學的總體發展趨勢，敏銳地尋找最有可能的、最有意義的突破口，達到“有魚吃”、“會釣魚”、并知道“哪里去釣魚”的教學目標。而在這一教學活動中收益最大的又是教師本身。他以一個問題換來十數個或數十個回答，這種回答往往是沒有任何框框的全新的思路，這樣使研究過程在教學中得以衍展，從而實現著研究與教學的互動。

　　2 教學內容與教學活動互動
　　
　　教學內容的重點在于介紹生物復雜性的基本特點、復雜性的來源以及整體功能的維持及其調節，其中重要內容之一是結構和功能的維持依賴于非平衡環境，依賴于開放性，依賴于與環境的耦合振蕩，這不僅是專業內容，更可指導教學活動本身。通過上課體會到上課前關鍵不是打開計算機、啟動多媒體課件，而應當是開啟學生的大腦；使其活躍起來，保持“開放性”，保持學生與教師思維的共振，適當地以提問、或引經據典、或針對實驗結果或針對臨床難題展開討論等方式調動學生的思維活躍起來，使課堂上始終氣氛熱烈，將教學活動變成生物復雜性“開放性”、“耦合振蕩”、“協同”等內容的應用過程，使教學雙方的大腦成為自然屬性上的研究對象和調節對象，從而實現教學內容與教學活動的互動。

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