生物復(fù)雜性廣義互動教學(xué)淺談

生物復(fù)雜性廣義互動教學(xué)淺談 【摘要】 生物復(fù)雜性是復(fù)雜性研究在生命科學(xué)中應(yīng)用開拓的一個新領(lǐng)域, 生物波研究是其中一個有特色的方面, 該研究組在國內(nèi)醫(yī)學(xué)院校率先開設(shè)生物復(fù)雜性選修課, 依據(jù)課程特點, 探討了研究與教學(xué)、教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)活動以及實驗與課堂等方面互動教學(xué)的一些新的內(nèi)容。

　　【關(guān)鍵詞】 教學(xué)研究； 生物復(fù)雜性； 互動教學(xué)

　　中國要實現(xiàn)創(chuàng)新型國家的戰(zhàn)略目標，人才培養(yǎng)至關(guān)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(yī)學(xué)院校培養(yǎng)的人才要能在解決醫(yī)學(xué)疑難上大展身手，構(gòu)建良好知識結(jié)構(gòu)至為重要。生物醫(yī)學(xué)中，分子生物學(xué)帶頭的還原論研究半個世紀以來獨領(lǐng)風(fēng)騷，發(fā)現(xiàn)了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)，將生命體的物質(zhì)性研究推向一個高峰，并以人類基因組學(xué)研究使這項研究達到輝煌的境界。在此同時，自然科學(xué)領(lǐng)域還悄然興起復(fù)雜性探索研究，并向生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域滲透，漸至晚近，已蔚然形成生物復(fù)雜性研究領(lǐng)域，為了讓學(xué)子得此風(fēng)氣之先，建立全面的研究認識觀念，第三軍醫(yī)大學(xué)生物波研究中心以其20年從事復(fù)雜性探索研究所得為基礎(chǔ)，在國內(nèi)醫(yī)學(xué)院校率先開設(shè)生物復(fù)雜性選修課，針對這門課的特點，在教學(xué)中探討廣義互動的教學(xué)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(xué)的互動

　　生物波研究［2］以創(chuàng)新的理論和豐富的實驗內(nèi)容，充實了方興未艾的生物復(fù)雜性研究領(lǐng)域。生物體，特別是涉及到醫(yī)學(xué)問題時，其主要研究對象由群體細胞、動物轉(zhuǎn)向人，復(fù)雜性程度之巨為自然科學(xué)其他領(lǐng)域研究對象所望塵莫及，這也正是自然科學(xué)早在20世紀70年代即已興起耗散結(jié)構(gòu)理論［3］等復(fù)雜性探索研究學(xué)科群對物理、化學(xué)等自然科學(xué)諸多領(lǐng)域研究發(fā)生重大影響的情況下，在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中至今遲遲難于取得進展的原因所在。生物復(fù)雜性的研究總體上屬于綜合法，方法論是整體觀，與生物學(xué)中盛行的分子生物學(xué)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(yōu)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(jié)律性自組織生命活動的調(diào)控機制，并發(fā)現(xiàn)了一系列調(diào)控因子，又開發(fā)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(fù)雜性研究領(lǐng)域的進展轉(zhuǎn)化為教學(xué)內(nèi)容，及時地傳達于學(xué)生們，讓學(xué)生們學(xué)到生物復(fù)雜性的基本知識，了解其研究方法，并在與現(xiàn)有研究比較中把握生命科學(xué)的總體發(fā)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(xué)目標。而在這一教學(xué)活動中收益最大的又是教師本身。他以一個問題換來十?dāng)?shù)個或數(shù)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(xué)中得以衍展，從而實現(xiàn)著研究與教學(xué)的互動。

　　2 教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)活動互動
　　
　　教學(xué)內(nèi)容的重點在于介紹生物復(fù)雜性的基本特點、復(fù)雜性的來源以及整體功能的維持及其調(diào)節(jié)，其中重要內(nèi)容之一是結(jié)構(gòu)和功能的維持依賴于非平衡環(huán)境，依賴于開放性，依賴于與環(huán)境的耦合振蕩，這不僅是專業(yè)內(nèi)容，更可指導(dǎo)教學(xué)活動本身。通過上課體會到上課前關(guān)鍵不是打開計算機、啟動多媒體課件，而應(yīng)當(dāng)是開啟學(xué)生的大腦；使其活躍起來，保持“開放性”，保持學(xué)生與教師思維的共振，適當(dāng)?shù)匾蕴釂�、或引�?jīng)據(jù)典、或針對實驗結(jié)果或針對臨床難題展開討論等方式調(diào)動學(xué)生的思維活躍起來，使課堂上始終氣氛熱烈，將教學(xué)活動變成生物復(fù)雜性“開放性”、“耦合振蕩”、“協(xié)同”等內(nèi)容的應(yīng)用過程，使教學(xué)雙方的大腦成為自然屬性上的研究對象和調(diào)節(jié)對象，從而實現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)活動的互動。

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