批判性思维教育在人体解剖生理学课程中的应用

任文华

(南京师范大学 生命科学学院，南京 210046)

在自然科学的学习过程中，批判性思维对高等教育创新型人才的培养必不可少。拘泥于前辈权威的固有思维、课本现有的概念定义、社会普遍认知，都是对创新性教育的阻碍。

人体解剖生理学是师范类及综合性大学生命科学专业必修课程，也是医药类专业本科基础课程，主要讲解正常人体组织、器官和系统的形态结构及其功能，并介绍各生理功能的产生机制以及调节机制。对人体的好奇和认知，从人类产生文明以来就没有停止过，所以本课程既是一门传统经典的学科，又是不断产生新发现和新理论的学科，在教学过程中加强批判性思维，是思政理念融入课堂的重要探索，并取得了良好效果。

1 学习本学科奠基者质疑求真，传承弘扬科学精神

讲解绪论时介绍本学科起源及发展，特别强调奠基者盖伦和维萨里的历史贡献，尤其是后者打破前者一千多年的理论束缚。目前公认第一部比较完整的解剖学著作是出自古罗马盖伦(Galen，公元130—201年)的《医经》。盖伦认为人体有三种灵气，即自然灵气、动物灵气和生命灵气，正好符合基督教教义，被用来论证圣父、圣子和圣灵的“三位一体”观点，使盖伦的学说教条化，从而统治了医学1 300年左右[1]。直到文艺复兴才打破了中世纪教会黑暗统治的桎梏。出生于比利时的安德列·维萨里(Andreas Vesalius,1514—1564年)冒着宗教迫害的风险对墓地人类骨骼和绞刑架的尸体进行解剖。1543年，年仅28岁的维萨里发表了举世闻名的《人体构造》，和同一年哥白尼的《天体运行论》一起标志着中世纪的结束和现代科学的开始[2]。《人体构造》共七册，约700页，200多幅插图，系统完善地描述了人体各器官系统的形态和构造，他勇敢地摆脱了盖伦权威的束缚，共指出盖伦大约 200 个错误，如盖伦认为心脏的室间隔上存在孔洞供血液流动，而维萨里予以否定。《人体构造》受到了先进医学家和科学家的欢迎，但维萨里最终被教会迫害，流亡途中遇难。他勇敢地与权威抗争，从继承盖伦，到批判盖伦，最终超越盖伦，成为近代解剖学的奠基人[3]。介绍这些课本上没有的知识，需要教师对本学科的科学发展史进行研究，纵向拓展自己的知识范畴，撷取有用的知识融入课堂教学。

2 打破课本固有知识的束缚，融入国内外科研成果

教书不能唯书本论，教材修订有着一定的周期，最新研究成果的加入不免滞后，需要教师在课堂上及时修正过时的甚至错误的观点。

解剖学是一门经典学科，从早期肉眼观察动物及人的尸体，到光学显微镜和电子显微镜检测人体组织样本的微细结构和超微结构，再到20世纪，随着X射线、超声波、CT和核磁共振等医学成像技术的发展，解剖学的架构已经基本完善，包括大脑等组织器官的结构已经毫无疑义地写进了教科书。一直以来，人们认为大脑和其他组织不同，其中不存在淋巴系统结构，由于血脑屏障这一坚实的保护层的存在，脑被认为是免疫豁免的器官[4]。此外，主流观点认为脑部代谢产物的清除依靠两个途径：代谢产物在脑脊液中通过蛛网膜颗粒，进入硬脑膜窦而流入血液循环；脑脊液从鼻子顶部颅骨上的一些小孔流出，被吸入鼻黏膜淋巴管流向颈部淋巴结[5]。而近年来发现了第三种，也是最重要的一种脑部代谢产物的排泄途径：颅内脑脊液和组织液通过硬脑膜中的淋巴管，从脑部转移至颅外颈深淋巴结。人脑通过淋巴管排泄代谢产物，这些淋巴管也可以充当大脑和免疫系统之间的运输管道[6-8]。

人脑中淋巴管之所以长久以来未被发现，可能是因为它们被包裹在一层很厚的硬脑膜中，而且与粗大的血管交织着进入静脉窦，核磁共振等成像技术观察到的信号为血管，而淋巴管结构被忽视。直到2015年，小鼠脑膜附着在玻片上才直接观察到其中分布的淋巴管[6-7]。2017年以磁性造影剂钆布醇注入人体，扫描大脑发现，造影剂从血管渗出后，经过硬脑膜流进了相邻的淋巴管中；随后对人及其他灵长类解剖也验证了脑膜淋巴管的存在[8]。脑膜淋巴管在涉及免疫成分的神经疾病中可能发挥着重要作用，对多发性硬化症、阿尔茨海默氏症，以及其他神经炎性疾病和致命的脑部感染疾病的发病机制及治疗会发生深刻的影响。

已经在科学界形成固有观念的还有造血问题。近百年来，生理学教材认为血小板主要来自于骨髓的巨核细胞。然而，2017年加州大学旧金山分校的研究颠覆了这一传统理论，他们发现肺部也是一个重要的造血器官。他们对荧光报告转基因鼠进行肺移植，应用双光子活体成像技术对活体小鼠肺部微血管单个细胞进行观察，发现肺血管中含有大量的巨核细胞，每小时成熟的巨核细胞边缘部分破裂脱落成血小板生成1 000多万个，意味着小鼠体内超过一半的血小板生成于肺。此外，小鼠肺血管之外大约有100万个不同种类的巨核细胞祖细胞(生成巨核细胞、红细胞)和造血干细胞，它们形成一个贮藏库，在血小板减少和骨髓干细胞缺乏时，从肺部迁移至骨髓并重新生成血小板、红细胞、免疫细胞(嗜中性粒细胞、B细胞与T细胞)等多种类的血细胞，表明肺对多种造血谱系也起着极其重要的作用[9]。这些发现改变了目前关于血细胞形成、肺部生物学特征、肺疾病和肺移植等方面的固有知识。这些发现更具有现实的临床意义，肺部作为具有相当大的造血潜能的器官，为治疗血液相关性疾病如血小板减少症、肺部炎症及其他炎性疾病提供了一种新思路。此外，这些发现也对肺部移植提出新的问题：如供体肺部中的造血干细胞如何影响移植受体，移植中的血小板发生和巨核细胞功能等提出更多思考。

在进行肺的生理机能教学时，我们把其造血机能加进去，详细讲解这一发现的研究思路，使学生了解技术的进步促进科学的进步，并启发学生查阅文献，设计 “空气污染是否会通过肺造血从而影响血液疾病的产生” 研究思路。

教材上不仅有科学研究新成果的滞后限制，还有一些不恰当不严谨的描述需要指出。教材关于骨的数量描述如下：人体共有206块骨头，其中四肢骨126块，包括下肢骨62块，而下肢骨每侧有足骨26块，含趾骨14块，拇趾2块，其余各趾均为3块[10]。这个数字是否准确？讲授这里时，请学生关注一下自己的脚趾，尤其每个小拇趾有几块骨头。绝大多数同学回答是2块，趾骨13块，这样，总共有204块骨，而不是206块，为什么和教材描述有差异？让学生查阅文献，找到科学依据。其实我国学者在20世纪60年代已对294人进行了观察统计，和欧洲838人及日本260人的统计数据进行了比较，欧洲第5趾有2个趾骨的占37%，日本73.5%，中国73.34%。第3、4趾也可能出现只有两节趾骨的情况，但相对少见。第3趾欧洲0.5%，日本0%，中国3.43%；第4趾欧洲1.6%，日本7.7%，中国13.18%[11]。不同区域的人出现这样的差别是为了适应不同的生活环境而发生了不同的进化模式；而相同区域不同人也有差别，其中有一个重要因素是源自于基因的融合。人体解剖学起源于欧洲发展于欧洲，我国的解剖学教材编写不可避免地参照欧洲的教材并一直延续下来，这就要求教师把西方文明和中国人的实际情况相结合，给予学生严谨的说法：人体约有200多块骨头，每个个体实际数目可能少于206，和欧洲人相比，大多数亚洲人趾骨数目较少。

我们实际教学中修正的不只上述几个事例，时常关注本学科的研究进展，大量阅读国内外最新的相关文献，横向拓宽自己的知识范围，才不会照本宣科、以讹传讹。

3 打破社会热点普遍认知错误，融入本学科科学的理念，反哺社会

最近两年新冠病毒威胁着人类，在新闻报道和日常生活中，常常提到患者病情严重时出现“大白肺”，不少人认为，大白肺是肺变成白色了。在学习呼吸系统时给学生们厘清这一概念，介绍肺在胸部透视或者CT扫描时，正常情况下，肺泡中是吸入的空气，密度低，容易被X射线穿透，在影像片上显示是黑色的。如果肺里有炎症有液体渗出，或者有占位性病变，肺内的气体减少，密度变大，拍片时X射线不易穿透，影像片上则出现白色阴影，炎症越重，阴影越大。所以，大白肺是指影像，并非肺自身变成白色。新冠肺炎病情恶化时，会出现以深部气道和肺泡损伤为特征的炎性反应，大量炎性渗出以及肺发生实变，就会出现“大白肺”[12]。肺部感染，除了新型冠状病毒感染的危重症患者，其他病毒、细菌、支原体、衣原体等也可引起肺部感染，此外，急性重症胰腺炎、风湿性疾病、系统性红斑狼疮等可以导致肺间质损伤，可能同时伴有肺泡损伤，影像片出现 “大白肺”[13]。

同样在疫情期间，检测是否感染新冠病毒，用咽拭子采样测核酸，“咽拭子”和“鼻咽拭子”这些名词进入公众视野，然而，我们时常看到、听到一些媒体及公众对其理解有误，认为从鼻子伸入进去的称为“鼻拭子”，口腔伸入到咽部的称为“咽拭子”。在学习咽部解剖结构时，把这个名词解释清楚。咽部从上到下分为鼻咽部、口咽部和喉咽部，鼻咽部位于鼻腔之后，软腭的后上方，向前经鼻后孔与鼻腔相通，向下通口咽；口咽部介于软腭与会厌上缘平面之间；喉咽部位于会厌上缘平面至环状软骨下缘平面之间，向下和食管及气管相延续。三者的黏膜是连续的，均属于上呼吸道的区域[10]。咽拭子分为鼻咽拭子和口咽拭子，它们取样的路径不一样，前者经鼻进入鼻咽部取样，后者经口进入口咽部取样[14]。

人体解剖生理学的学科性质和人体健康密切联系，社会相关热点常常会出现一些相应的认知错误，需要教师提高自己的专业素养，敏锐地捕捉到这些错误，指导学生用学习到的专业知识去辨别媒体信息正误，并把这些知识传播开来，至少在家人朋友中进行科普，也是尽己所能反哺亲人及社会。

批判性思维并非为批判而批判，为标榜特立独行而批判，而是要遵循符合客观事实的原则进行，具体落实到本课程，那就是有相应可信的实验成果佐证。

科学发展是一个螺旋式上升的过程，在批判中传承，进而上升到一个新的层次。我们在人体解剖生理学的教学中批判性思维的理念贯穿始终，和之前相比，学生课堂回答问题、课后作业及课程论文，不再局限于课本上的概念和理论条目堆砌，而是和前沿研究以及热点话题相联系，比如学生们开始关注每年诺贝尔生理学或医学奖的研究方向，学习肝脏结构和生理时就能和2020年授予的奖项中丙肝病毒研究联系起来。

批判性思维的教学无疑提高了对教师的要求，及时把握本学科的发展动态，及时更新自己的知识库，在课堂上才能潜移默化地培养学生不墨守成规，而是求真求新，成为创新型人才。