批判性思維教育在人體解剖生理學課程中的應用

任文華

(南京師范大學 生命科學學院，南京 210046)

在自然科學的學習過程中，批判性思維對高等教育創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)必不可少。拘泥于前輩權威的固有思維、課本現(xiàn)有的概念定義、社會普遍認知，都是對創(chuàng)新性教育的阻礙。

人體解剖生理學是師范類及綜合性大學生命科學專業(yè)必修課程，也是醫(yī)藥類專業(yè)本科基礎課程，主要講解正常人體組織、器官和系統(tǒng)的形態(tài)結構及其功能，并介紹各生理功能的產(chǎn)生機制以及調(diào)節(jié)機制。對人體的好奇和認知，從人類產(chǎn)生文明以來就沒有停止過，所以本課程既是一門傳統(tǒng)經(jīng)典的學科，又是不斷產(chǎn)生新發(fā)現(xiàn)和新理論的學科，在教學過程中加強批判性思維，是思政理念融入課堂的重要探索，并取得了良好效果。

1 學習本學科奠基者質(zhì)疑求真，傳承弘揚科學精神

講解緒論時介紹本學科起源及發(fā)展，特別強調(diào)奠基者蓋倫和維薩里的歷史貢獻，尤其是后者打破前者一千多年的理論束縛。目前公認第一部比較完整的解剖學著作是出自古羅馬蓋倫(Galen，公元130—201年)的《醫(yī)經(jīng)》。蓋倫認為人體有三種靈氣，即自然靈氣、動物靈氣和生命靈氣，正好符合基督教教義，被用來論證圣父、圣子和圣靈的“三位一體”觀點，使蓋倫的學說教條化，從而統(tǒng)治了醫(yī)學1 300年左右[1]。直到文藝復興才打破了中世紀教會黑暗統(tǒng)治的桎梏。出生于比利時的安德列·維薩里(Andreas Vesalius,1514—1564年)冒著宗教迫害的風險對墓地人類骨骼和絞刑架的尸體進行解剖。1543年，年僅28歲的維薩里發(fā)表了舉世聞名的《人體構造》，和同一年哥白尼的《天體運行論》一起標志著中世紀的結束和現(xiàn)代科學的開始[2]?！度梭w構造》共七冊，約700頁，200多幅插圖，系統(tǒng)完善地描述了人體各器官系統(tǒng)的形態(tài)和構造，他勇敢地擺脫了蓋倫權威的束縛，共指出蓋倫大約 200 個錯誤，如蓋倫認為心臟的室間隔上存在孔洞供血液流動，而維薩里予以否定?！度梭w構造》受到了先進醫(yī)學家和科學家的歡迎，但維薩里最終被教會迫害，流亡途中遇難。他勇敢地與權威抗爭，從繼承蓋倫，到批判蓋倫，最終超越蓋倫，成為近代解剖學的奠基人[3]。介紹這些課本上沒有的知識，需要教師對本學科的科學發(fā)展史進行研究，縱向拓展自己的知識范疇，擷取有用的知識融入課堂教學。

2 打破課本固有知識的束縛，融入國內(nèi)外科研成果

教書不能唯書本論，教材修訂有著一定的周期，最新研究成果的加入不免滯后，需要教師在課堂上及時修正過時的甚至錯誤的觀點。

解剖學是一門經(jīng)典學科，從早期肉眼觀察動物及人的尸體，到光學顯微鏡和電子顯微鏡檢測人體組織樣本的微細結構和超微結構，再到20世紀，隨著X射線、超聲波、CT和核磁共振等醫(yī)學成像技術的發(fā)展，解剖學的架構已經(jīng)基本完善，包括大腦等組織器官的結構已經(jīng)毫無疑義地寫進了教科書。一直以來，人們認為大腦和其他組織不同，其中不存在淋巴系統(tǒng)結構，由于血腦屏障這一堅實的保護層的存在，腦被認為是免疫豁免的器官[4]。此外，主流觀點認為腦部代謝產(chǎn)物的清除依靠兩個途徑：代謝產(chǎn)物在腦脊液中通過蛛網(wǎng)膜顆粒，進入硬腦膜竇而流入血液循環(huán)；腦脊液從鼻子頂部顱骨上的一些小孔流出，被吸入鼻黏膜淋巴管流向頸部淋巴結[5]。而近年來發(fā)現(xiàn)了第三種，也是最重要的一種腦部代謝產(chǎn)物的排泄途徑：顱內(nèi)腦脊液和組織液通過硬腦膜中的淋巴管，從腦部轉移至顱外頸深淋巴結。人腦通過淋巴管排泄代謝產(chǎn)物，這些淋巴管也可以充當大腦和免疫系統(tǒng)之間的運輸管道[6-8]。

人腦中淋巴管之所以長久以來未被發(fā)現(xiàn)，可能是因為它們被包裹在一層很厚的硬腦膜中，而且與粗大的血管交織著進入靜脈竇，核磁共振等成像技術觀察到的信號為血管，而淋巴管結構被忽視。直到2015年，小鼠腦膜附著在玻片上才直接觀察到其中分布的淋巴管[6-7]。2017年以磁性造影劑釓布醇注入人體，掃描大腦發(fā)現(xiàn)，造影劑從血管滲出后，經(jīng)過硬腦膜流進了相鄰的淋巴管中；隨后對人及其他靈長類解剖也驗證了腦膜淋巴管的存在[8]。腦膜淋巴管在涉及免疫成分的神經(jīng)疾病中可能發(fā)揮著重要作用，對多發(fā)性硬化癥、阿爾茨海默氏癥，以及其他神經(jīng)炎性疾病和致命的腦部感染疾病的發(fā)病機制及治療會發(fā)生深刻的影響。

已經(jīng)在科學界形成固有觀念的還有造血問題。近百年來，生理學教材認為血小板主要來自于骨髓的巨核細胞。然而，2017年加州大學舊金山分校的研究顛覆了這一傳統(tǒng)理論，他們發(fā)現(xiàn)肺部也是一個重要的造血器官。他們對熒光報告轉基因鼠進行肺移植，應用雙光子活體成像技術對活體小鼠肺部微血管單個細胞進行觀察，發(fā)現(xiàn)肺血管中含有大量的巨核細胞，每小時成熟的巨核細胞邊緣部分破裂脫落成血小板生成1 000多萬個，意味著小鼠體內(nèi)超過一半的血小板生成于肺。此外，小鼠肺血管之外大約有100萬個不同種類的巨核細胞祖細胞(生成巨核細胞、紅細胞)和造血干細胞，它們形成一個貯藏庫，在血小板減少和骨髓干細胞缺乏時，從肺部遷移至骨髓并重新生成血小板、紅細胞、免疫細胞(嗜中性粒細胞、B細胞與T細胞)等多種類的血細胞，表明肺對多種造血譜系也起著極其重要的作用[9]。這些發(fā)現(xiàn)改變了目前關于血細胞形成、肺部生物學特征、肺疾病和肺移植等方面的固有知識。這些發(fā)現(xiàn)更具有現(xiàn)實的臨床意義，肺部作為具有相當大的造血潛能的器官，為治療血液相關性疾病如血小板減少癥、肺部炎癥及其他炎性疾病提供了一種新思路。此外，這些發(fā)現(xiàn)也對肺部移植提出新的問題：如供體肺部中的造血干細胞如何影響移植受體，移植中的血小板發(fā)生和巨核細胞功能等提出更多思考。

在進行肺的生理機能教學時，我們把其造血機能加進去，詳細講解這一發(fā)現(xiàn)的研究思路，使學生了解技術的進步促進科學的進步，并啟發(fā)學生查閱文獻，設計 “空氣污染是否會通過肺造血從而影響血液疾病的產(chǎn)生” 研究思路。

教材上不僅有科學研究新成果的滯后限制，還有一些不恰當不嚴謹?shù)拿枋鲂枰赋?。教材關于骨的數(shù)量描述如下：人體共有206塊骨頭，其中四肢骨126塊，包括下肢骨62塊，而下肢骨每側有足骨26塊，含趾骨14塊，拇趾2塊，其余各趾均為3塊[10]。這個數(shù)字是否準確？講授這里時，請學生關注一下自己的腳趾，尤其每個小拇趾有幾塊骨頭。絕大多數(shù)同學回答是2塊，趾骨13塊，這樣，總共有204塊骨，而不是206塊，為什么和教材描述有差異？讓學生查閱文獻，找到科學依據(jù)。其實我國學者在20世紀60年代已對294人進行了觀察統(tǒng)計，和歐洲838人及日本260人的統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行了比較，歐洲第5趾有2個趾骨的占37%，日本73.5%，中國73.34%。第3、4趾也可能出現(xiàn)只有兩節(jié)趾骨的情況，但相對少見。第3趾歐洲0.5%，日本0%，中國3.43%；第4趾歐洲1.6%，日本7.7%，中國13.18%[11]。不同區(qū)域的人出現(xiàn)這樣的差別是為了適應不同的生活環(huán)境而發(fā)生了不同的進化模式；而相同區(qū)域不同人也有差別，其中有一個重要因素是源自于基因的融合。人體解剖學起源于歐洲發(fā)展于歐洲，我國的解剖學教材編寫不可避免地參照歐洲的教材并一直延續(xù)下來，這就要求教師把西方文明和中國人的實際情況相結合，給予學生嚴謹?shù)恼f法：人體約有200多塊骨頭，每個個體實際數(shù)目可能少于206，和歐洲人相比，大多數(shù)亞洲人趾骨數(shù)目較少。

我們實際教學中修正的不只上述幾個事例，時常關注本學科的研究進展，大量閱讀國內(nèi)外最新的相關文獻，橫向拓寬自己的知識范圍，才不會照本宣科、以訛傳訛。

3 打破社會熱點普遍認知錯誤，融入本學科科學的理念，反哺社會

最近兩年新冠病毒威脅著人類，在新聞報道和日常生活中，常常提到患者病情嚴重時出現(xiàn)“大白肺”，不少人認為，大白肺是肺變成白色了。在學習呼吸系統(tǒng)時給學生們厘清這一概念，介紹肺在胸部透視或者CT掃描時，正常情況下，肺泡中是吸入的空氣，密度低，容易被X射線穿透，在影像片上顯示是黑色的。如果肺里有炎癥有液體滲出，或者有占位性病變，肺內(nèi)的氣體減少，密度變大，拍片時X射線不易穿透，影像片上則出現(xiàn)白色陰影，炎癥越重，陰影越大。所以，大白肺是指影像，并非肺自身變成白色。新冠肺炎病情惡化時，會出現(xiàn)以深部氣道和肺泡損傷為特征的炎性反應，大量炎性滲出以及肺發(fā)生實變，就會出現(xiàn)“大白肺”[12]。肺部感染，除了新型冠狀病毒感染的危重癥患者，其他病毒、細菌、支原體、衣原體等也可引起肺部感染，此外，急性重癥胰腺炎、風濕性疾病、系統(tǒng)性紅斑狼瘡等可以導致肺間質(zhì)損傷，可能同時伴有肺泡損傷，影像片出現(xiàn) “大白肺”[13]。

同樣在疫情期間，檢測是否感染新冠病毒，用咽拭子采樣測核酸，“咽拭子”和“鼻咽拭子”這些名詞進入公眾視野，然而，我們時?？吹健⒙牭揭恍┟襟w及公眾對其理解有誤，認為從鼻子伸入進去的稱為“鼻拭子”，口腔伸入到咽部的稱為“咽拭子”。在學習咽部解剖結構時，把這個名詞解釋清楚。咽部從上到下分為鼻咽部、口咽部和喉咽部，鼻咽部位于鼻腔之后，軟腭的后上方，向前經(jīng)鼻后孔與鼻腔相通，向下通口咽；口咽部介于軟腭與會厭上緣平面之間；喉咽部位于會厭上緣平面至環(huán)狀軟骨下緣平面之間，向下和食管及氣管相延續(xù)。三者的黏膜是連續(xù)的，均屬于上呼吸道的區(qū)域[10]。咽拭子分為鼻咽拭子和口咽拭子，它們?nèi)拥穆窂讲灰粯?，前者?jīng)鼻進入鼻咽部取樣，后者經(jīng)口進入口咽部取樣[14]。

人體解剖生理學的學科性質(zhì)和人體健康密切聯(lián)系，社會相關熱點常常會出現(xiàn)一些相應的認知錯誤，需要教師提高自己的專業(yè)素養(yǎng)，敏銳地捕捉到這些錯誤，指導學生用學習到的專業(yè)知識去辨別媒體信息正誤，并把這些知識傳播開來，至少在家人朋友中進行科普，也是盡己所能反哺親人及社會。

批判性思維并非為批判而批判，為標榜特立獨行而批判，而是要遵循符合客觀事實的原則進行，具體落實到本課程，那就是有相應可信的實驗成果佐證。

科學發(fā)展是一個螺旋式上升的過程，在批判中傳承，進而上升到一個新的層次。我們在人體解剖生理學的教學中批判性思維的理念貫穿始終，和之前相比，學生課堂回答問題、課后作業(yè)及課程論文，不再局限于課本上的概念和理論條目堆砌，而是和前沿研究以及熱點話題相聯(lián)系，比如學生們開始關注每年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎的研究方向，學習肝臟結構和生理時就能和2020年授予的獎項中丙肝病毒研究聯(lián)系起來。

批判性思維的教學無疑提高了對教師的要求，及時把握本學科的發(fā)展動態(tài)，及時更新自己的知識庫，在課堂上才能潛移默化地培養(yǎng)學生不墨守成規(guī)，而是求真求新，成為創(chuàng)新型人才。