學生在醫學機能實驗中科研思維和創新能力培養的探索

鄧 鎮，余 涵，趙元淑，朱曉琴，雷水生，胡景鑫

（1.廣州醫科大學機能實驗中心，廣東廣州511436；2.廣州醫科大學生理學教研室，廣東廣州511436；3.廣州醫科大學附屬第五醫院，廣東廣州510700）

學生在醫學機能實驗中科研思維和創新能力培養的探索

鄧 鎮1，余 涵2，趙元淑1，朱曉琴2，雷水生3，胡景鑫2

（1.廣州醫科大學機能實驗中心，廣東廣州511436；2.廣州醫科大學生理學教研室，廣東廣州511436；3.廣州醫科大學附屬第五醫院，廣東廣州510700）

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

教育，醫學；學生；教學方法；教育改革；機能實驗；科研思維；創新能力

醫學實驗教學是高等醫學教育的重要組成部分，對于提高學生對基礎醫學知識的掌握能力及培養學生的綜合分析能力發揮著重大作用，必須不斷進行深入改革。而機能實驗學是醫學實驗教學的核心，因此機能實驗學的改革是實驗教學改革的重中之重。

廣州醫科大學于1998年將生理學、藥理學和病理生理學3門學科的實驗內容融合成一門新型、獨立的實驗性課程《機能實驗學》，學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，并建立了計算機互動局域網絡系統。經過了十多年的建設，實現了3個學科實驗教學內容實質性的融合，并增加了綜合性實驗，減少了經典實驗，新增了設計性實驗，加強實驗室開放的內涵建設，率先將醫學模擬系統應用到機能實驗教學中，自主研發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課件、教材、題庫、資源庫和教學光盤，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。在學生考核方面，不僅僅考慮傳統機能學實驗考核基本模式，新增實驗設計幻燈片制作質量成績、小組實驗質量成績及小組個人貢獻成績等。在教師團隊方面，有一支結構合理、人員穩定、學歷層次高、教學水平高、教學效果好的教師隊伍。師資隊伍和教輔隊伍學歷高，教師全部具有碩士研究生及以上學位，教輔人員梯度合理，現有高級實驗師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具有優秀科研能力的教師擔任機能實驗帶教教師，可以大大提高學生的科研思維能力和創新能力。此外，廣州醫科大學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計、開發，并應用于本校教學[2]。從既往的研究結果來看，本校有理由充分相信應用現代網絡技術可以鞏固、延伸學生的基本實驗知識[3]。

盡管本校機能實驗教學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。如教學過程中經常會碰到學生的科研常識匱乏和思維老套的情況，重理論輕實踐，重表面輕內涵，這使得學生不能夠充分了解到醫學實驗的邏輯性和科學性，限制了學生在基本實驗上的拓展。因此本文試圖探索一些提高醫學生科研思維和創新能力的新方法。

1 營造整體實驗觀念，提高學生協作能力

有些學生踏實刻苦，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。學生之間缺乏有效的交流和默契，這樣容易出現很多學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中途死亡，或未在規定的時間內完成實驗操作，導致實驗結果不理想。

因此在實驗課上不僅要重視學生對該實驗理論知識和操作步驟的掌握，還要強調整體實驗觀和協作能力的培養。例如在“家兔失血性休克及其實驗性治療”中，學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操作；同時使用BL-420生物機能實驗系統對動脈血壓進行觀察和描記，觀察放血復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，因此在操作進行前，帶教教師應向學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，然后讓學生自由分組，承擔相應部分的實驗操作內容。實驗開始前，每個小組成員之間也要相互合作，預先在小組間討論操作要點，學習如何給予對方最恰當的協助。如此便可將理論知識充分的運用起來指導實踐操作，在小合作和大合作之中磨煉各種實驗技術提升協助技巧，并營造良好的互助氣氛[4]。

2 培養嚴謹的科學作風和工作作風，建立科學研究的思維模式

醫學專業不同于其他專業，其需要醫學生不斷地更新自己的知識，探索新的治療方法，這就需要有嚴謹的科學研究思維。科學研究思維，即形成并運用于科學認識活動、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]。在科學認識活動中，科學思維需要嚴密的邏輯性、辨證的分析能力和綜合能力。從有多年帶教經驗的教師中了解發現，學生普遍缺乏科學研究常識及嚴謹的科學思維。傳統的實驗課上，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果，學生的獨立思考能力很難得到提高。一旦學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，有同學在提到構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量等比例注射，完全未考慮不同物種間藥物劑量的轉換關系等。

機能實驗學作為集生理學、藥理學和病理生理學為一體的綜合性學科，是培養學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依據和科學原理。例如，“神經和體液因素對動脈血壓的調節”這一經典實驗，教師在講解的過程中讓學生明白為什么選擇靜脈麻醉、神經血管的解剖關系、動脈壁與靜脈壁的區別及每個步驟循序漸進的意義，目的就是讓學生在實踐操作中重視經典實驗并注重經典實驗在規范化操作訓練中的作用，注重實驗各環節的每個細節。讓學生在設計性試驗中運用經典實驗中體現的科學研究思維，科學合理地設計實驗。

3 培養學生的創造性思維能力

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

在經過機能實驗學的基本技能、基礎實驗和綜合性實驗3個程序的訓練之后，學生基本具備了自行設計實驗的能力。學生在教師的指導下自己設計實驗方案，選擇實驗器材，并通過預實驗、正式實驗等過程去發現和解決問題，最終以論文的形式向教師匯報。通過設計性實驗教學的實施，可以培養學生獨立解決實際問題的能力、開拓和創新能力以及組織管理能力。這就要求學生需要不斷地學習，尤其強調各種信息、各種思想方法的收集和主動思考，學習他人所體現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，才能對學生科研能力的培養和提高提供有力的保障[9]。這種教學模式更好地體現了教與學的交互性，使學生真正成為學習的主體，真正做到培養學生的創造性思維和能力。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，并逐步引導、啟發學生的多元化思維。這種科研教學模式為學生真正走進科研的世界奠定了良好的基礎。

隨著教學改革的深入，激發學生的主動性、積極性和創造性已成為大多數教學工作者的目標。機能實驗教學不僅要鞏固基礎，拓寬學生思維，更要引導啟發學生主動、積極地探索，提高學生的綜合性創造能力。教師要給學生創造輕松友好的學習氛圍，充分地調動學生的積極性，讓學生大膽細致地進行創造性思考和實驗驗證；學生應不滿足于“填鴨式”學習模式，學會根據實驗現象和實驗數據進行大膽地分析和想象，充分運用現有的條件和技術手段進行大膽的嘗試性探索。此外，還要考慮到本校培養的是未來要成為一線白衣戰士的醫學生，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學生的基礎醫學學習階段，已經嘗試運用智能模擬人ECS系統進行機能綜合實驗的教學，將動物實驗與模擬人有機融合，為醫學生盡早接觸臨床情景，為提高醫學生的實踐能力、知識綜合能力和創新能力搭建良好的實驗平臺[10]。通過不斷地探索和完善，逐步實現培養出綜合能力優秀能夠勝任未來醫學工作的醫學生的預期目標。

[1]盧佳怡，劉國輝，康奕飛.我院機能實驗學的改革探索[J].山西醫科大學學報：基礎醫學教育版，2006，8（4）：433-434.

[2]劉筱藹，李建華，胡景鑫，等.機能實驗學虛擬動物實驗教學軟件的設計與開發[J].中國醫學教育技術，2010，24（3）：252-255.

[3]宋娟，田華，崔紅霞，等.應用現代教育技術手段優化醫學機能實驗學教學過程[J].中國醫學教育技術，2010，24（2）：176-178.

[4]梁楠，張曉.醫學機能交互式實驗教學的研究[J].中國高等醫學教育，2007（1）：91-92.

[5]孫嘯天.試論如何加強檔案信息管理人員的科學思維發展[J].辦公室業務，2014（17）：199.

[6]張明昊，李玉潔，孫曙光.主體參與模式在醫學機能實驗教學中的應用[J].教學管理，2012，26（3）：28-30.

[7]周敏，龐雅琴，鄧樹嵩，等.設計性實驗在衛生學實驗教學中的應用[J].中國高等醫學教育，2012（2）：82-105..

[8]趙戰芝，易光輝.醫學機能實驗學探索性試驗的創新思考[J].中國中醫藥現代遠程教育，2013，11（20）：86.

[9]陳莉娜，茍偉，孫強，等.機能實驗學課程考核體系探索與思考[J].基礎醫學教育，2013，15（5）：510-512.

[10]朱曉琴，雷水生，胡景鑫，等.醫學機能實驗教學改革探索[J].中華醫學教育雜志，2012，32（3）：441-443.

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“十二五”規劃課題（11A038）。

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

朱曉琴（E-mail：whzhuxiaoqin@163.com）。