新医科背景下科研驱动式教学在“麻醉机能实验学”中的应用

张继千 杨志来 张雷 安康

摘要“新医科”建设是“健康中国”战略的重要基础保障，对医学教育体系的改革提出了更高的要求。将科研驱动式教学运用于医学本科生培养是对“新医科”背景下医学人才教育改革的主动适应与完善。文章以安徽医科大学第一临床医学院“麻醉机能实验学”课程为例，分析了以前授课中存在的不足，介绍了基于科研驱动式教学的改革措施，总结了改革后的成效，旨在为“新医科”背景下医学人才的科研创新教育改革提供有益参考。

关键词 科研；麻醉学；教学改革

中图分类号：G424文献标识码：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2023.15.042

2019年教育部、科技部等多部委联合启动“六卓越一拔尖”计划2.0，全面推进新工科、新医科、新农科、新文科建设，以提升高校服务经济社会发展的能力。其中“新医科”建设旨在创新我国医学教育，构建未来医学教育新体系，实现医学从“生物医学科学为主要支撑的医学模式”向以“医文、医工、医理、医+X等交叉学科为支撑的医学模式”的转变[1]。“新医科”建设为实施健康中国战略奠定了坚实的基础，对医学人才的教育培养体系提出了更高的要求。医学院在医学人才培养过程中要构建以“人才培养、科学研究、服务社会”三轮驱动医学基础研究、应用开发、成果转化等一体化协同发展体系，形成高水平新医科建设的强大合力[2-3]。故而，科研创新能力的培养成为“新医学”教育改革的重要一环，将科研驱动式教学应用于医学人才培养，能主动适应“新医科”教育改革，有助于培养“适应新技术革命的高层次复合型医学创新人才”。笔者所在教研室积极地将科研驱动式教学应用于“麻醉机能实验学”课程授课，并取得了理想效果。

1“麻醉机能实验学”教学现状

“麻醉机能实验学”课程是麻醉学专业的拓展课，授课对象为麻醉学专业的本科生，内容包括麻醉生理学、麻醉药理学、危重症医学、临床麻醉学、生理学、病理生理学和药理学等课程中的部分教学实验[4-5]。该课程在以往授课中存在课程内容陈旧、教学方法单一、创新思维培养欠缺等不足。具体而言，主要包括以下几点：

①课程内容陈旧。原课程内容多为陈旧的验证性实验，授课方式为照本宣科地讲授陈旧的原理和操作步骤，无法满足“新医科”对“国际化的医学未来领军人才”的培养需求。

②传统教学方法单一、死板，缺乏个性化。原教学过程为实验讲解、教师示范及学生现场操作。该教学过程中，学生始终处于被动学习状态，无法培养学生的自主学习能力、科研探索精神和批判性思维。此外，均一化的大班实验教学不能因材施教，不利于高水平、拔尖医学人才的培养。

③创新思维培养欠缺。原授课内容通过验证性实验教学可帮助学生复习、巩固所学知识点，但是对于学生科研创新能力的培养和思维创新的发掘却远远不足。传统的“理论+实验”的教学模式不足以支撑“新医科”对创新型人才培养的要求。

2科研驱动式教学模式应用于“麻醉机能实验学”课程的改革措施

①修订课程目标。安徽医科大学第一临床医学院麻醉教研室通过“麻醉机能实验学”在筑牢学生“三基”的基础上，重点培养学生的实践与创新能力。本课程选择代表性的实验，要求学生掌握实验的基本原理，实验过程中着重培养学生的实践动手能力。此外，增设实验设计、科研绘图与统计等相关课程，以提升学生的科研素养与创新能力。具体课程目标包括知识目标（掌握实验设计的基本知识、基本理论、基本技能），能力目标（学习动物实验的基础方法，提升实践能力），素质目标（培养学生的科研能力与实践能力，初步培养学生的科研素养和职业道德）。

②优化课程结构。“麻醉机能实验学”以科学研究所需技能为导向，优化教学内容。在“科研驱动式教学”模式下，将本课程分为三个部分。第一部分为机能实验学基础，主要教授机能实验学的基本知识和技能，包括实验动物简介及操作、Endnote及GraphpadPrism软件使用、中英文文献检索及下载。第二部分为综合性基础实验，即精选部分代表性实验，重新组合设计成跨学科的综合性实验，比如“注射挥发性麻醉药对动物的效应”“福尔马林法和扭体法检测药物的镇痛作用”等。学生在每一个综合性实验的学习过程中，不仅复习了基础知识，还锻炼了实践操作、科研数据分析和处理等技能，极大地提升了科研能力。第三部分为设计性实验，学生运用前期学习的知识在本课程体系内进行自主选题，并完成探索性实验设计，教师针对每个选题进行针对性指导。通过该部分课程的学习，学生的科研思维和素养得以提升。课程的“三个部分”注重培养学生的“三基”，提高学生知识和技能的综合运用能力，提升学生科研能力和素养；“三个部分”前后呼应，逐步拔高。

③丰富教学内容。安徽医科大学第一临床医学院麻醉教研室以科学研究所需技能为导向，依托“麻醉与围术期医学安徽普通高校重点实验室”，将部分实验室承担的国家、省级科研课题纳入教学，让学生直接参与科学研究，增加科研经历，提高科研能力。本教研室目前拥有省级人才6人，高级职称32人，博士研究生导师3人，硕士研究生导师18人；近五年主持国家级课题13项，省部级课题十余项，累计纵向科研经费530余万元。在“麻醉机能实验学”教学中，课程组精心准备了实验动物基本操作、Endnote及GraphpadPrism软件使用、中英文文献检索及下载、科学研究课题设计原则等专业授课内容。通过学习“麻醉机能实验学”课程，本科生能够熟練掌握基本的动物实验操作，了解实验动物的基本理论知识，能够熟练地运用GrpahpadPrism软件进行实验资料处理分析和科学作图。通过上述以科学研究所需技能为导向的教学内容优化，帮助麻醉专业本科生尽早、专业地接受科研训练，为其接受更高层次的科学研究任务夯实基础。

④强化实践操作。“麻醉机能实验学”课程以实践为基础，提升学生的科研能力和素养。本课程教学特别注重学生的实践锻炼，授课讲解完实验原理后，指导学生自主完成全部实验操作、实验数据记录、实验数据的统计与分析、实验结论的提出、实验报告的撰写。以“扭体法检测药物镇痛”一节为例，指导学生回顾炎性痛的现象及机制，明确以腹腔注射致痛药物后15分钟内小鼠发生的扭体次数为观测指标，评估小鼠的疼痛程度。实验过程中，小鼠分为2组，每组5只，指导学生对每组小鼠分别腹腔注射生理盐水和舒芬太尼（0.1mL/10 g），15分钟后腹腔注射0.6%醋酸溶液（0.2mL/只）用以诱导小鼠疼痛，继而观察注射醋酸后15分钟内小鼠的扭体次数，用以评估舒芬太尼是否有镇痛效果。实验后，记录15分钟内小鼠的扭体次数，使用Graphpad Prism对各组小鼠的扭体次数进行双尾t检验，并按如下公式计算药物对扭体反应的抑制率，评估药物镇痛效果。公式如下：抑制率%=（对照组扭体均数―实验组扭体均数）/对照组扭体均数*100%。通过课程学习，学生掌握了基本的动物实验操作，如小鼠抓取、注射、取血、处死等；基本掌握了常见的统计学方法如双尾t检验、单因素方差分析；掌握了使用Graphpad Prism进行简单的科学绘图；掌握了规范的试验记录方式；通过该课程的实践教学，让学生接受一次完整的、规范的科研训练，使其科研实践能力得以提升。

⑤培养科研思维。“麻醉机能实验学”课程以提升科研思维为抓手，提高学生的科研素养。如何设计兼顾严谨性与创新性的课题，是开展科学研究的难点和重点。针对上述问题，在“麻醉机能实验学”授课时，教师着重介绍了实验设计原则，即对照原则、实验条件一致性原则、随机化原则、重复性原则[6]，强调在设置对照组时，完整设置空白对照、阳性对照和阴性对照。此外，设计创新性的课题需要研究人员熟悉研究领域进展，并发现领域内空白。因此，教师授课时应指导学生掌握常用的中英文文献搜索网站，如搜索中文文献的中国知网（CNKI）、万方、维普数据库、百度学术等网站等，搜索英文文献的Pubmed、谷歌学术等。与此同时，指导学生学会利用安徽医科大学图书馆的电子数据库资源、SCI-HUB等开源网站，下载相应的中、英文文献。在掌握了上述基本知识和技能后，引导学生进行完整的课题设计，并将其纳入考核。例如，向学生提出几个开放性研究课题，“探寻一种延长全麻药（七氟烷、丙泊酚）麻醉作用时间的方法并验证”“探寻一种增强舒芬太尼镇痛作用时间的方法并验证”。以小组为单位，选取任一课题，检索、阅读领域内中英文文献后开展小组讨论，提出一种科学假说；之后从实验原理、可行性分析、实验方法、实验内容（包括实验分组）、实验数据的统计分析、预期实验结论等方面制作PPT，并进行课堂汇报。根据课堂汇报，教师对上述实验设计的合理性、创新性进行点评和指导。通过上述授课内容，学生熟练掌握了中英文文献检索及下载方法，掌握了实验设计的原则，熟悉严谨的科学实验设计方法，极大地提升了科研思维、提高了科研素养。

⑥综合性考核评价。本课程以提升学生综合素质为导向，不进行一次性最终评定，将成绩评定工作贯穿于整个学期。课程的考核包括过程性考核和形成性评价，具体评分办法为：将实验分析报告按20%比重、课堂表现及出勤率按20%比重、实验设计考核按60%比重纳入最终考核评价。通过综合性考核评价，潜移默化地引导学生在日常学习中，不仅注重理论知识的积累，同时注重实践操作能力、科研素养和创新思维的培养，进而培养出符合“新医科”要求的高水平的医学领军人才。

4“科研驱动式教学”模式应用于“麻醉机能实验学”教学的改革成效

经过“科研驱动式教学”模式课程教学改革之后，“麻醉机能实验学”教学优化了课程大纲和教学方案，丰富了课程内容，采用了新颖的课程教学方法，形成了独具特色的教学体系，教学实效较好。课程学习过程中，本科生在教师指导下，自行完成查阅文献、立题、课题设计、实验操作、资料处理、论文撰写、宣读和投稿，从而接受一次虽较基础、但较为规范的科研训练。通过本课程学习，学生的学习兴趣得到极大提升，实验技能、科研思维得到锻炼培养，理论知识得到巩固。本课程的教学改革经验多次与国内外知名高校交流，教学大纲、课件等教学资源得到同行认可，课程改革经验具有推广价值。

5结语

通过科研驱动式教学，学生掌握了实验设计原则及方法、基本动物实验操作、简单的数据处理分析，对书本上的全身麻醉及疼痛相关知识点的理解更加深刻。学生的实验操作能力、科研素养得到了极大的提升。本次教学改革为构建符合“新医科”要求、适应“新技术革命”的高层次复合型医学创新人才的培养体系提供了宝贵经验。根据本次教改经验，教研室在今后的“麻醉机能实验学”教学中，可以进一步加强“科研驱动式教学”的应用，通过完善课程设计和创新教学方式，提高学生的主动学习和实践操作能力，不断提升科研素养。此外，教研室需要不断完善教学资源和教学管理体系，为“科研驱动式教学”提供更好的支持和保障。

基金项目：教育部2022年产学合作协同育人项目“基于虚拟仿真技术卫生理化检验课程实训教学模式改革的教学内容和课程体系改革项目”（22050150505141）；2021年安徽省高校优秀青年人才支持计划（重点项目）（GXYQZD20211098）。

参考文献

[1]教育部，国家卫生健康委员会，国家中医药管理局.教育部国家卫生健康委员会国家中医药管理局关于加强医教协同实施卓越医生教育培养计划2.0的意见[J].中华人民共和国教育部公报，2018（10）：16-19.

[2]郑文龙，欧阳光华.重审学科分类评价及其优化[J].学位与研究生教育，2022（11）：54-61.

[3]郑旭辉，林燕玲.高校创新创业型人才培养体系建设研究[J]，福州大学学报（哲学社会科学版），2020，34（4）：86-91，104.

[4]戴体俊，曹红，武静茹，等.麻醉学专业机能实验学的创建和研究[J].中国高等医学教育，2005（3）：91-92.

[5]戴體俊，张咏梅，秦迎松.《麻醉机能实验学》[M].北京：科学出版社，2016.

[6]王胡良平，李子建，刘惠刚.医学论文中统计分析错误辨析与释疑（17）——实验设计原则的正确把握[J].中华医学杂志，2004（17）： 1481-1484.