基础医学实验课中培养学生创新思维能力初探

李 超

(北京大学心血管研究所教育部分子心血管学重点实验室，北京 100191)

创新思维(Creative Thinking)是以新颖超常规甚至反常规的思维方法或视角去思考问题和解决问题的一种思维方式，具有新颖性、独到性、创造性的特征。创新思维能力的需要经过长期的知识积累、智能训练、素质磨砺才能具备。基础医学实验是培养医学生创新思维能力的重要途径。目前医学生的创新思维能力不强和基础医学实验课有着直接的关系。在对四川大学基础医学、临床医学和口腔医学三个专业学生随机抽取的300人调查结果显示，67.9%的人认为实验课不能培养学生解决问题的能力，52.8%的人认为实验课不能很好地培养我们的创新思维。其原因在于过于强调刻板的教学和知识的完整性，所以反而扼杀了学生的创新思维，以及解决问题的能力[1]。

传统的教育模式主要是教师讲，虽然学生在短时间内能够掌握大量的理论知识，但同时也束缚了学生的创造性思维的发挥。在教学中增加自主设计性实验，学生利用互联网资源进行查阅文献，并设计实验，培养学生科学探索和创新能力[2]。

为此，可以尝试着让学生独立完成实验设计、文献查阅、实验操作、结果分析等工作，让学生自主的生动活泼开展实验工作，通过独立思考，融会贯通地掌握知识，将理论学习应用到实验操作中，并从实践中发现问题，并自己解决，让学生逐渐的改变以前所形成的完全按照书本操作不加思考的错误观念[3]，以此来培养学生的创新思维能力。

1 实验前学生创新思维能力的培养

一是在面对挫折或失败的困境中。基础医学实验是一项极其枯燥繁琐的工作，付出多、收获少是常态，一次次的失败更是难免。做过实验的人都有经历失败和挫折的经历，但问题的可怕之处在于犯同样的错误，问题的关键之处在于一次失败后要弄清楚失败的真正原因，在未弄清楚失败原因的前提下，切忌盲目进行相同的实验操作。要发挥自己的能动性，考虑清热失败的原因后再做实验，做一次实验，要排除一个可能的因素。每次由失败到成功的过程，都是创新思维的培养过程。同时要树立信心，克服自卑心理。相关研究表明，学生的自卑感来源于不同户籍、是否经历过挫折、每学期的平均成绩、家庭经济状况、就读学校及选择的专业等。自卑感会降低抵抗逆境的能力，从而影响逆境商数(衡量、预测一个人对抗并逆转不顺利境遇的内在潜力及综合爆发力的最新测度)；同时逆境商数较低，抵抗困难的能力较低，也可能是源于自卑感[4]。为此，做好基础医学实验，要树立重视实验、热爱实验的思想，要有科学的实验方法、正确的实验态度、创新的思维方式，也要有吃苦的精神、长期在实验室的准备、面对失败的勇气和屡败屡战的气魄。

二是在实验技能的培训过程中。本科期间虽做过一些与理论课相关的基础实验，但对刚进入研究生阶段学习的学生来说，他们对实验还是比较陌生，对实验工作并不太熟悉，对一些基本实验操作流程和实验环节还不适应，对仪器设备的性能和用途还不甚了解，对药品、试剂的保管和注意事项还不太清楚，在实验过程中难免出现差错，甚至严重的事故。为此，必须在实验前做好实验的技能培训，使其了解实验器材的性能，掌握实验器材的使用和维护，清楚实验用具的使用方法，预测实验中可能出现问题及制定解决的措施，以提高其创新思维能力。

三是在实验方案的制度过程中。实验方案至少应包括以下内容：实验题目、实验意义、实验目的、实验方法、实验原理、实验器材和试剂、实验步骤、实验总结等。一个缺乏实验构思和实验方案的实验是难以到达预期实验目的的。实验方案的制定建立在学生大量阅读文献的基础之上，实验方案的制定过程也是学生创新思维的培养过程，为此应充分发挥学生的独立性和指导教师的参与性。小组成员之间进行讨论、交流与合作，最终找到最佳实验方案，获得理想实验效果，体验科学发现的快乐[5]。

四是在实验物品和辅助材料的准备过程中。实验准备越充分，实验越顺利，可以快速达到实验目标；若实验准备得不充分，实验时仪器不够，或是药品少，或是现象不明显，使学生实验无法正常进行，将直接影响实验教学的效果。实验材料的准备也是一个繁琐而缜密探究的过程，需做大量思维工作，例如材料的选取、甄别、取舍等。实验材料要具备典型性、多样性、准确性和安全性。包括常规实验辅助材料的准备，试剂配制的常用仪器、器皿等以及无菌操作技术、细胞与组织培养、组织标本制作等所需实验材料[6]。通过参与实验课前的准备工作，学生既动脑又动手，既可以训练思维能力、培养合作和团队精神，又可以提高学生分析和解决问题的能力。

2 实验过程中学生创新思维能力的培养

一是在记录实验结果的过程中。实验过程中涉及实验数据的操作、收集、整理以及数据的分析等，要对整个实验结果形成规范的记录。实验记录是实验条件、材料、目的、过程、结果及经验分析等的各种文字、数据、图表和影像资料等的综合体，是能够真实、准确、完整记载描述和还原实验并记录实验结果的原始记录[7]，是科研产出的基础和实验结果重现的重要技术资料，是科学发现的原始凭证，也是能证明科研活动实际发生、具有法律效力的证据[8]。实验记录使用不规范、记录内容不完整、字迹不清晰、缺乏实验结果分析等问题普遍存在。应进行多渠道的实验记录并进行规范化培训，提升实验记录的规范性[9]。

二是在区分实验因素的过程中。实验过程又一个漫长的过程，期间涉及的影响因素很多，必须具备利用已有知识，对众多因素进行综合分析的能力，通过做一些必要的预实验，区分实验性因素和非实验性因素。实验性因素又有数量因素与质量因素之分。数量因素，就是因素水平的取值是定量的，如药物的剂量、药物作用的时间等；质量因素，就是因素水平的取值是定性的，如药物的种类、处理方法的种类等。动物实验结果受到其种类或品种特征、周围环境、认为制动等非实验性因素。影响动物实验的非实验性因素的范畴有三个：物理因素(隔离、拥挤、笼具、垫料、温度、适度、通风、照明、噪音、运输、饮料和饮水等)；化学试剂和药品因素；微生物生物因素(细菌、病毒、寄生虫等)。这些因素控制不当，均会影响实验结果的真确性和可复制性[10]。

三是在沟通、交流过程中。导师不仅是你实验的指导老师，更是你人生中的生活导师，专业方向、课题设计、实验指导、论文撰写，甚至你的毕业去向及未来发展方向，都离不开导师的指导和帮助。实验过程会遇到许多意想不到的情景，通过导师指点或传授技巧，可让学生少走弯路，事半功倍。因此，与导师积极沟通尤为重要。但作为导师，工作事务较多，自由时间相对较少，学生需要主动和导师交流。学会和导师沟通的方法和技巧。与此同时，多与同学交流，互相学习，注重细节。

3 实验结束后学生创新思维能力的培养

实验结果应建立在确凿的实验、观察和调查数据的基础上，必须是真实、可靠的。这是建立在研究过程中忠实地记录和保存原始数据，不捏造和窜改的基础之上得出的。实验结果大多要转化为学术论文，其转化过程也是学生创新思维的实践过程。同时要求对有关的实验记录、原始数据必须保留一段时间，一旦论文结果受到质疑，就应该无限期地保存原始数据以便接受审核。

每次实验后要对实验所感、所想进行深入思考，总结出好的思路和做法，找出实验中出现的失误和问题，以此，不断提高自身实验能力和分析问题的能力，从而培养其创新思维能力。

[1] 徐琦璘，方定志.基础医学实验课教学现状的调查和浅析[J].医学教育探索，2002.5(10)： 973.

[2] 朴莲花，吕文伟，葛敬岩.“互联网 + ”时代大学生创新能力培养在生理学教学中的体会[J].吉林医学，2017.38(9)：1800.

[3] 盛金海，王山青.基础医学实验课教学改革的理论与实践[J].基础医学教育，2000，2(10)：98，103.

[4] 王 波，梅松丽.医学类大专生自卑感与逆商培养策略的相关研究[J].吉林医学，2016，37(11)：2832.

[5] 马兰萍，闫 芳.“ 观察DNA和RNA在细胞中的分布”的实验反思[J].生物学通报，2015，50(5)：48.

[6] 王迎伟.基础医学常规实验准备与操作技术[M].科学出版社，2013：120.

[7] 恽时锋，胡玉红.论非实验性因素对实验动物的影响[J].中国比较医学，2003，13(3)：183.

[8] 李依林，邵雪梅.浅谈医学实验记录规范化及其评价标准[J].中国医学科研管理杂志，2015，28(6)：468.

[9] 王新娅，张 迪，弭凤玲，等.某传染病科研院所医学实验记录存在的问题和规范化举措探讨[J].中国医刊，2017，52(3)：104.

[10] 侯延斌，陈怡婷，谢 鹏，等.研究生实验记录规范化管理的实践[J].中华医学教育探索杂志，2011，10(8)：944.