学生在医学机能实验中科研思维和创新能力培养的探索

2015-02-23赵元淑朱晓琴雷水生胡景鑫

现代医药卫生 2015年14期

关键词：机能医学生医学

邓镇，余涵，赵元淑，朱晓琴，雷水生，胡景鑫

（1.广州医科大学机能实验中心，广东广州511436；2.广州医科大学生理学教研室，广东广州511436；3.广州医科大学附属第五医院，广东广州510700）

学生在医学机能实验中科研思维和创新能力培养的探索

邓镇1，余涵2，赵元淑1，朱晓琴2，雷水生3，胡景鑫2

（1.广州医科大学机能实验中心，广东广州511436；2.广州医科大学生理学教研室，广东广州511436；3.广州医科大学附属第五医院，广东广州510700）

医学机能实验是一个可以让学生加深对基础医学知识的掌握并发挥想象力和创造力的学科平台，其不仅要求学生能运用书本上的知识，掌握一定的实验技能，还要有创新性实验思维。随着医学实验教学的不断进步，对医学生的科研思维和创新能力的培养提出了更高的要求。该文就目前本校机能实验教学情况的研究，针对机能实验过程中出现的问题，探讨提高学生科研思维和创新能力的新方法。

教育，医学；学生；教学方法；教育改革；机能实验；科研思维；创新能力

医学实验教学是高等医学教育的重要组成部分，对于提高学生对基础医学知识的掌握能力及培养学生的综合分析能力发挥着重大作用，必须不断进行深入改革。而机能实验学是医学实验教学的核心，因此机能实验学的改革是实验教学改革的重中之重。

广州医科大学于1998年将生理学、药理学和病理生理学3门学科的实验内容融合成一门新型、独立的实验性课程《机能实验学》，学校先后投资近千万元，装备标准实验室，配备了生物信号采集系统，并建立了计算机互动局域网络系统。经过了十多年的建设，实现了3个学科实验教学内容实质性的融合，并增加了综合性实验，减少了经典实验，新增了设计性实验，加强实验室开放的内涵建设，率先将医学模拟系统应用到机能实验教学中，自主研发虚拟动物机能实验平台，制作了多种形式的系列多媒体教学课件、教材、题库、资源库和教学光盘，主编了系列教材完善课程体系。

这些新的措施在实践中也取得了很好的效果。在学生考核方面，不仅仅考虑传统机能学实验考核基本模式，新增实验设计幻灯片制作质量成绩、小组实验质量成绩及小组个人贡献成绩等。在教师团队方面，有一支结构合理、人员稳定、学历层次高、教学水平高、教学效果好的教师队伍。师资队伍和教辅队伍学历高，教师全部具有硕士研究生及以上学位，教辅人员梯度合理，现有高级实验师2人、实验师8人、助理实验师2人。高级实验师作为教辅人员在实验准备和实验管理工作可以做得更加充分，上课过程中与带教教师相互配合，使实验课堂更加顺利进行[1]。而聘请大量博士研究生毕业具有优秀科研能力的教师担任机能实验带教教师，可以大大提高学生的科研思维能力和创新能力。此外，广州医科大学机能实验中心还建立了仿真虚拟实验室，中心教师参与并完成虚拟动物实验软件的设计、开发，并应用于本校教学[2]。从既往的研究结果来看，本校有理由充分相信应用现代网络技术可以巩固、延伸学生的基本实验知识[3]。

尽管本校机能实验教学改革取得了较为显著的成绩，但在实施过程中还是遇到一些问题。如教学过程中经常会碰到学生的科研常识匮乏和思维老套的情况，重理论轻实践，重表面轻内涵，这使得学生不能够充分了解到医学实验的逻辑性和科学性，限制了学生在基本实验上的拓展。因此本文试图探索一些提高医学生科研思维和创新能力的新方法。

1 营造整体实验观念，提高学生协作能力

有些学生踏实刻苦，理论知识掌握很好，但是在实验过程中扎实的理论知识却不能很好地指导实验操作，主要是因为他们过于依赖带教教师幻灯片上的实验步骤，在头脑中不能形成一套完整合理的实验方案。学生之间缺乏有效的交流和默契，这样容易出现很多学生往往只顾自己的操作而忽略了与其他人分工合作，造成实验动物因操作不当中途死亡，或未在规定的时间内完成实验操作，导致实验结果不理想。

因此在实验课上不仅要重视学生对该实验理论知识和操作步骤的掌握，还要强调整体实验观和协作能力的培养。例如在“家兔失血性休克及其实验性治疗”中，学生需完成动物全身麻醉、动脉插管、静脉插管、膀胱插管等基本手术操作；同时使用BL-420生物机能实验系统对动脉血压进行观察和描记，观察放血复制失血性休克动物模型后动脉血压的变化；最后通过静脉注射去甲肾上腺素、5%葡萄糖生理盐水、快速回输全血等实验性治疗方法后，观察动脉血压的影响。由于整个实验过程紧张又连续，因此在操作进行前，带教教师应向学生仔细讲解操作要点和注意事项。此外，由于该实验要完成多个实验步骤，因此可以将实验过程分割为几个部分，然后让学生自由分组，承担相应部分的实验操作内容。实验开始前，每个小组成员之间也要相互合作，预先在小组间讨论操作要点，学习如何给予对方最恰当的协助。如此便可将理论知识充分的运用起来指导实践操作，在小合作和大合作之中磨炼各种实验技术提升协助技巧，并营造良好的互助气氛[4]。

2 培养严谨的科学作风和工作作风，建立科学研究的思维模式

医学专业不同于其他专业，其需要医学生不断地更新自己的知识，探索新的治疗方法，这就需要有严谨的科学研究思维。科学研究思维，即形成并运用于科学认识活动、对感性认识材料进行加工处理的方式与途径的理论体系[5]。在科学认识活动中，科学思维需要严密的逻辑性、辨证的分析能力和综合能力。从有多年带教经验的教师中了解发现，学生普遍缺乏科学研究常识及严谨的科学思维。传统的实验课上，教师将实验原理、目的、操作方法、注意事项等都进行了详细地讲解或示范，学生“照方抓药”，按步骤将教师准备好的材料进行操作就可得出实验结果，学生的独立思考能力很难得到提高。一旦学生自己独立提出实验方案，不是方法有问题，就是实施起来不切实际，很多时候甚至都没有理会客观事实。例如，有同学在提到构建大鼠肺水肿模型中，直接将肾上腺素的量按照兔子的体质量等比例注射，完全未考虑不同物种间药物剂量的转换关系等。

机能实验学作为集生理学、药理学和病理生理学为一体的综合性学科，是培养学生科研思维能力最好的平台，其除了可以讲解本实验的操作要点和难点，还让学生懂得实验过程中每一个步骤都是非常重要的，并通过实验报告的分析挖掘本实验实施的科学依据和科学原理。例如，“神经和体液因素对动脉血压的调节”这一经典实验，教师在讲解的过程中让学生明白为什么选择静脉麻醉、神经血管的解剖关系、动脉壁与静脉壁的区别及每个步骤循序渐进的意义，目的就是让学生在实践操作中重视经典实验并注重经典实验在规范化操作训练中的作用，注重实验各环节的每个细节。让学生在设计性试验中运用经典实验中体现的科学研究思维，科学合理地设计实验。

3 培养学生的创造性思维能力

创造性是学生主动参与实验的最高表现形式，鼓励学生的创造性，是实施学生主动教育的实质所在[6]。以往的实验教学中，经常是重结论轻过程，把已经形成结论的操作过程按课本上刻板的条文去讲解，其结果必然会导致学生思维方式僵化，不利于创造性的培养，使学生的个性受到压抑，创造性缺失[7]。如何提高学生的创新性，始终是教育最关注的地方[8]。教师在实验教学过程中必须重视学科探究中方法论的教育价值，把概念原理和相应的探究过程及方法论一并传授给学生，使学生的理解过程和精神世界获得实质性的发展与提升[6]。基于此，积极探索结合当今一些研究热点增加设计性实验内容。设计性实验可以说是学生的一次真正的科研体验活动，能够大大调动学生参与科研实践的积极性，同时在最大限度上促进学生实践能力及创新能力的提高。

在经过机能实验学的基本技能、基础实验和综合性实验3个程序的训练之后，学生基本具备了自行设计实验的能力。学生在教师的指导下自己设计实验方案，选择实验器材，并通过预实验、正式实验等过程去发现和解决问题，最终以论文的形式向教师汇报。通过设计性实验教学的实施，可以培养学生独立解决实际问题的能力、开拓和创新能力以及组织管理能力。这就要求学生需要不断地学习，尤其强调各种信息、各种思想方法的收集和主动思考，学习他人所体现的探究模式和探究精神并且灵活运用。此外积极探索更加合理的考核办法，才能对学生科研能力的培养和提高提供有力的保障[9]。这种教学模式更好地体现了教与学的交互性，使学生真正成为学习的主体，真正做到培养学生的创造性思维和能力。同时，这也对带教教师提出了更高的要求，教师需要对学生在文献资料查阅、科研论文写作、辅助软件操作等方面进行耐心指导，并逐步引导、启发学生的多元化思维。这种科研教学模式为学生真正走进科研的世界奠定了良好的基础。

随着教学改革的深入，激发学生的主动性、积极性和创造性已成为大多数教学工作者的目标。机能实验教学不仅要巩固基础，拓宽学生思维，更要引导启发学生主动、积极地探索，提高学生的综合性创造能力。教师要给学生创造轻松友好的学习氛围，充分地调动学生的积极性，让学生大胆细致地进行创造性思考和实验验证；学生应不满足于“填鸭式”学习模式，学会根据实验现象和实验数据进行大胆地分析和想象，充分运用现有的条件和技术手段进行大胆的尝试性探索。此外，还要考虑到本校培养的是未来要成为一线白衣战士的医学生，因此临床研究理念也是本校重视的部分。因此，本校机能实验中心在医学生的基础医学学习阶段，已经尝试运用智能模拟人ECS系统进行机能综合实验的教学，将动物实验与模拟人有机融合，为医学生尽早接触临床情景，为提高医学生的实践能力、知识综合能力和创新能力搭建良好的实验平台[10]。通过不断地探索和完善，逐步实现培养出综合能力优秀能够胜任未来医学工作的医学生的预期目标。

[1]卢佳怡，刘国辉，康奕飞.我院机能实验学的改革探索[J].山西医科大学学报：基础医学教育版，2006，8（4）：433-434.

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[3]宋娟，田华，崔红霞，等.应用现代教育技术手段优化医学机能实验学教学过程[J].中国医学教育技术，2010，24（2）：176-178.

[4]梁楠，张晓.医学机能交互式实验教学的研究[J].中国高等医学教育，2007（1）：91-92.

[5]孙啸天.试论如何加强档案信息管理人员的科学思维发展[J].办公室业务，2014（17）：199.

[6]张明昊，李玉洁，孙曙光.主体参与模式在医学机能实验教学中的应用[J].教学管理，2012，26（3）：28-30.

[7]周敏，庞雅琴，邓树嵩，等.设计性实验在卫生学实验教学中的应用[J].中国高等医学教育，2012（2）：82-105..

[8]赵战芝，易光辉.医学机能实验学探索性试验的创新思考[J].中国中医药现代远程教育，2013，11（20）：86.

[9]陈莉娜，苟伟，孙强，等.机能实验学课程考核体系探索与思考[J].基础医学教育，2013，15（5）：510-512.

[10]朱晓琴，雷水生，胡景鑫，等.医学机能实验教学改革探索[J].中华医学教育杂志，2012，32（3）：441-443.

10.3969/j.issn.1009-5519.2015.14.056

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