學(xué)生在醫(yī)學(xué)機能實驗中科研思維和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的探索

鄧 鎮(zhèn)，余 涵，趙元淑，朱曉琴，雷水生，胡景鑫

（1.廣州醫(yī)科大學(xué)機能實驗中心，廣東廣州511436；2.廣州醫(yī)科大學(xué)生理學(xué)教研室，廣東廣州511436；3.廣州醫(yī)科大學(xué)附屬第五醫(yī)院，廣東廣州510700）

學(xué)生在醫(yī)學(xué)機能實驗中科研思維和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的探索

鄧 鎮(zhèn)1，余 涵2，趙元淑1，朱曉琴2，雷水生3，胡景鑫2

（1.廣州醫(yī)科大學(xué)機能實驗中心，廣東廣州511436；2.廣州醫(yī)科大學(xué)生理學(xué)教研室，廣東廣州511436；3.廣州醫(yī)科大學(xué)附屬第五醫(yī)院，廣東廣州510700）

醫(yī)學(xué)機能實驗是一個可以讓學(xué)生加深對基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)知識的掌握并發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力的學(xué)科平臺，其不僅要求學(xué)生能運用書本上的知識，掌握一定的實驗技能，還要有創(chuàng)新性實驗思維。隨著醫(yī)學(xué)實驗教學(xué)的不斷進步，對醫(yī)學(xué)生的科研思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提出了更高的要求。該文就目前本校機能實驗教學(xué)情況的研究，針對機能實驗過程中出現(xiàn)的問題，探討提高學(xué)生科研思維和創(chuàng)新能力的新方法。

教育，醫(yī)學(xué)；學(xué)生；教學(xué)方法；教育改革；機能實驗；科研思維；創(chuàng)新能力

醫(yī)學(xué)實驗教學(xué)是高等醫(yī)學(xué)教育的重要組成部分，對于提高學(xué)生對基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)知識的掌握能力及培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析能力發(fā)揮著重大作用，必須不斷進行深入改革。而機能實驗學(xué)是醫(yī)學(xué)實驗教學(xué)的核心，因此機能實驗學(xué)的改革是實驗教學(xué)改革的重中之重。

廣州醫(yī)科大學(xué)于1998年將生理學(xué)、藥理學(xué)和病理生理學(xué)3門學(xué)科的實驗內(nèi)容融合成一門新型、獨立的實驗性課程《機能實驗學(xué)》，學(xué)校先后投資近千萬元，裝備標準實驗室，配備了生物信號采集系統(tǒng)，并建立了計算機互動局域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。經(jīng)過了十多年的建設(shè)，實現(xiàn)了3個學(xué)科實驗教學(xué)內(nèi)容實質(zhì)性的融合，并增加了綜合性實驗，減少了經(jīng)典實驗，新增了設(shè)計性實驗，加強實驗室開放的內(nèi)涵建設(shè)，率先將醫(yī)學(xué)模擬系統(tǒng)應(yīng)用到機能實驗教學(xué)中，自主研發(fā)虛擬動物機能實驗平臺，制作了多種形式的系列多媒體教學(xué)課件、教材、題庫、資源庫和教學(xué)光盤，主編了系列教材完善課程體系。

這些新的措施在實踐中也取得了很好的效果。在學(xué)生考核方面，不僅僅考慮傳統(tǒng)機能學(xué)實驗考核基本模式，新增實驗設(shè)計幻燈片制作質(zhì)量成績、小組實驗質(zhì)量成績及小組個人貢獻成績等。在教師團隊方面，有一支結(jié)構(gòu)合理、人員穩(wěn)定、學(xué)歷層次高、教學(xué)水平高、教學(xué)效果好的教師隊伍。師資隊伍和教輔隊伍學(xué)歷高，教師全部具有碩士研究生及以上學(xué)位，教輔人員梯度合理，現(xiàn)有高級實驗師2人、實驗師8人、助理實驗師2人。高級實驗師作為教輔人員在實驗準備和實驗管理工作可以做得更加充分，上課過程中與帶教教師相互配合，使實驗課堂更加順利進行[1]。而聘請大量博士研究生畢業(yè)具有優(yōu)秀科研能力的教師擔(dān)任機能實驗帶教教師，可以大大提高學(xué)生的科研思維能力和創(chuàng)新能力。此外，廣州醫(yī)科大學(xué)機能實驗中心還建立了仿真虛擬實驗室，中心教師參與并完成虛擬動物實驗軟件的設(shè)計、開發(fā)，并應(yīng)用于本校教學(xué)[2]。從既往的研究結(jié)果來看，本校有理由充分相信應(yīng)用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以鞏固、延伸學(xué)生的基本實驗知識[3]。

盡管本校機能實驗教學(xué)改革取得了較為顯著的成績，但在實施過程中還是遇到一些問題。如教學(xué)過程中經(jīng)常會碰到學(xué)生的科研常識匱乏和思維老套的情況，重理論輕實踐，重表面輕內(nèi)涵，這使得學(xué)生不能夠充分了解到醫(yī)學(xué)實驗的邏輯性和科學(xué)性，限制了學(xué)生在基本實驗上的拓展。因此本文試圖探索一些提高醫(yī)學(xué)生科研思維和創(chuàng)新能力的新方法。

1 營造整體實驗觀念，提高學(xué)生協(xié)作能力

有些學(xué)生踏實刻苦，理論知識掌握很好，但是在實驗過程中扎實的理論知識卻不能很好地指導(dǎo)實驗操作，主要是因為他們過于依賴帶教教師幻燈片上的實驗步驟，在頭腦中不能形成一套完整合理的實驗方案。學(xué)生之間缺乏有效的交流和默契，這樣容易出現(xiàn)很多學(xué)生往往只顧自己的操作而忽略了與其他人分工合作，造成實驗動物因操作不當(dāng)中途死亡，或未在規(guī)定的時間內(nèi)完成實驗操作，導(dǎo)致實驗結(jié)果不理想。

因此在實驗課上不僅要重視學(xué)生對該實驗理論知識和操作步驟的掌握，還要強調(diào)整體實驗觀和協(xié)作能力的培養(yǎng)。例如在“家兔失血性休克及其實驗性治療”中，學(xué)生需完成動物全身麻醉、動脈插管、靜脈插管、膀胱插管等基本手術(shù)操作；同時使用BL-420生物機能實驗系統(tǒng)對動脈血壓進行觀察和描記，觀察放血復(fù)制失血性休克動物模型后動脈血壓的變化；最后通過靜脈注射去甲腎上腺素、5%葡萄糖生理鹽水、快速回輸全血等實驗性治療方法后，觀察動脈血壓的影響。由于整個實驗過程緊張又連續(xù)，因此在操作進行前，帶教教師應(yīng)向?qū)W生仔細講解操作要點和注意事項。此外，由于該實驗要完成多個實驗步驟，因此可以將實驗過程分割為幾個部分，然后讓學(xué)生自由分組，承擔(dān)相應(yīng)部分的實驗操作內(nèi)容。實驗開始前，每個小組成員之間也要相互合作，預(yù)先在小組間討論操作要點，學(xué)習(xí)如何給予對方最恰當(dāng)?shù)膮f(xié)助。如此便可將理論知識充分的運用起來指導(dǎo)實踐操作，在小合作和大合作之中磨煉各種實驗技術(shù)提升協(xié)助技巧，并營造良好的互助氣氛[4]。

2 培養(yǎng)嚴謹?shù)目茖W(xué)作風(fēng)和工作作風(fēng)，建立科學(xué)研究的思維模式

醫(yī)學(xué)專業(yè)不同于其他專業(yè)，其需要醫(yī)學(xué)生不斷地更新自己的知識，探索新的治療方法，這就需要有嚴謹?shù)目茖W(xué)研究思維。科學(xué)研究思維，即形成并運用于科學(xué)認識活動、對感性認識材料進行加工處理的方式與途徑的理論體系[5]。在科學(xué)認識活動中，科學(xué)思維需要嚴密的邏輯性、辨證的分析能力和綜合能力。從有多年帶教經(jīng)驗的教師中了解發(fā)現(xiàn)，學(xué)生普遍缺乏科學(xué)研究常識及嚴謹?shù)目茖W(xué)思維。傳統(tǒng)的實驗課上，教師將實驗原理、目的、操作方法、注意事項等都進行了詳細地講解或示范，學(xué)生“照方抓藥”，按步驟將教師準備好的材料進行操作就可得出實驗結(jié)果，學(xué)生的獨立思考能力很難得到提高。一旦學(xué)生自己獨立提出實驗方案，不是方法有問題，就是實施起來不切實際，很多時候甚至都沒有理會客觀事實。例如，有同學(xué)在提到構(gòu)建大鼠肺水腫模型中，直接將腎上腺素的量按照兔子的體質(zhì)量等比例注射，完全未考慮不同物種間藥物劑量的轉(zhuǎn)換關(guān)系等。

機能實驗學(xué)作為集生理學(xué)、藥理學(xué)和病理生理學(xué)為一體的綜合性學(xué)科，是培養(yǎng)學(xué)生科研思維能力最好的平臺，其除了可以講解本實驗的操作要點和難點，還讓學(xué)生懂得實驗過程中每一個步驟都是非常重要的，并通過實驗報告的分析挖掘本實驗實施的科學(xué)依據(jù)和科學(xué)原理。例如，“神經(jīng)和體液因素對動脈血壓的調(diào)節(jié)”這一經(jīng)典實驗，教師在講解的過程中讓學(xué)生明白為什么選擇靜脈麻醉、神經(jīng)血管的解剖關(guān)系、動脈壁與靜脈壁的區(qū)別及每個步驟循序漸進的意義，目的就是讓學(xué)生在實踐操作中重視經(jīng)典實驗并注重經(jīng)典實驗在規(guī)范化操作訓(xùn)練中的作用，注重實驗各環(huán)節(jié)的每個細節(jié)。讓學(xué)生在設(shè)計性試驗中運用經(jīng)典實驗中體現(xiàn)的科學(xué)研究思維，科學(xué)合理地設(shè)計實驗。

3 培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力

創(chuàng)造性是學(xué)生主動參與實驗的最高表現(xiàn)形式，鼓勵學(xué)生的創(chuàng)造性，是實施學(xué)生主動教育的實質(zhì)所在[6]。以往的實驗教學(xué)中，經(jīng)常是重結(jié)論輕過程，把已經(jīng)形成結(jié)論的操作過程按課本上刻板的條文去講解，其結(jié)果必然會導(dǎo)致學(xué)生思維方式僵化，不利于創(chuàng)造性的培養(yǎng)，使學(xué)生的個性受到壓抑，創(chuàng)造性缺失[7]。如何提高學(xué)生的創(chuàng)新性，始終是教育最關(guān)注的地方[8]。教師在實驗教學(xué)過程中必須重視學(xué)科探究中方法論的教育價值，把概念原理和相應(yīng)的探究過程及方法論一并傳授給學(xué)生，使學(xué)生的理解過程和精神世界獲得實質(zhì)性的發(fā)展與提升[6]。基于此，積極探索結(jié)合當(dāng)今一些研究熱點增加設(shè)計性實驗內(nèi)容。設(shè)計性實驗可以說是學(xué)生的一次真正的科研體驗活動，能夠大大調(diào)動學(xué)生參與科研實踐的積極性，同時在最大限度上促進學(xué)生實踐能力及創(chuàng)新能力的提高。

在經(jīng)過機能實驗學(xué)的基本技能、基礎(chǔ)實驗和綜合性實驗3個程序的訓(xùn)練之后，學(xué)生基本具備了自行設(shè)計實驗的能力。學(xué)生在教師的指導(dǎo)下自己設(shè)計實驗方案，選擇實驗器材，并通過預(yù)實驗、正式實驗等過程去發(fā)現(xiàn)和解決問題，最終以論文的形式向教師匯報。通過設(shè)計性實驗教學(xué)的實施，可以培養(yǎng)學(xué)生獨立解決實際問題的能力、開拓和創(chuàng)新能力以及組織管理能力。這就要求學(xué)生需要不斷地學(xué)習(xí)，尤其強調(diào)各種信息、各種思想方法的收集和主動思考，學(xué)習(xí)他人所體現(xiàn)的探究模式和探究精神并且靈活運用。此外積極探索更加合理的考核辦法，才能對學(xué)生科研能力的培養(yǎng)和提高提供有力的保障[9]。這種教學(xué)模式更好地體現(xiàn)了教與學(xué)的交互性，使學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主體，真正做到培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維和能力。同時，這也對帶教教師提出了更高的要求，教師需要對學(xué)生在文獻資料查閱、科研論文寫作、輔助軟件操作等方面進行耐心指導(dǎo)，并逐步引導(dǎo)、啟發(fā)學(xué)生的多元化思維。這種科研教學(xué)模式為學(xué)生真正走進科研的世界奠定了良好的基礎(chǔ)。

隨著教學(xué)改革的深入，激發(fā)學(xué)生的主動性、積極性和創(chuàng)造性已成為大多數(shù)教學(xué)工作者的目標。機能實驗教學(xué)不僅要鞏固基礎(chǔ)，拓寬學(xué)生思維，更要引導(dǎo)啟發(fā)學(xué)生主動、積極地探索，提高學(xué)生的綜合性創(chuàng)造能力。教師要給學(xué)生創(chuàng)造輕松友好的學(xué)習(xí)氛圍，充分地調(diào)動學(xué)生的積極性，讓學(xué)生大膽細致地進行創(chuàng)造性思考和實驗驗證；學(xué)生應(yīng)不滿足于“填鴨式”學(xué)習(xí)模式，學(xué)會根據(jù)實驗現(xiàn)象和實驗數(shù)據(jù)進行大膽地分析和想象，充分運用現(xiàn)有的條件和技術(shù)手段進行大膽的嘗試性探索。此外，還要考慮到本校培養(yǎng)的是未來要成為一線白衣戰(zhàn)士的醫(yī)學(xué)生，因此臨床研究理念也是本校重視的部分。因此，本校機能實驗中心在醫(yī)學(xué)生的基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)學(xué)習(xí)階段，已經(jīng)嘗試運用智能模擬人ECS系統(tǒng)進行機能綜合實驗的教學(xué)，將動物實驗與模擬人有機融合，為醫(yī)學(xué)生盡早接觸臨床情景，為提高醫(yī)學(xué)生的實踐能力、知識綜合能力和創(chuàng)新能力搭建良好的實驗平臺[10]。通過不斷地探索和完善，逐步實現(xiàn)培養(yǎng)出綜合能力優(yōu)秀能夠勝任未來醫(yī)學(xué)工作的醫(yī)學(xué)生的預(yù)期目標。

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10.3969/j.issn.1009-5519.2015.14.056

:B

:1009-5519（2015）14-2222-03

2015-03-26）

廣州市教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃課題（11A038）。

鄧鎮(zhèn)（1988-），女，湖南常德人，碩士研究生，主要從事機能實驗教學(xué)改革的研究工作；E-mail：dengzhen999@163.com。

朱曉琴（E-mail：whzhuxiaoqin@163.com）。