韓 丹，張先榮，劉 青，吳俊芳，張學(xué)梅

(武漢大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院生理學(xué)系，湖北 武漢 430071)

探索新的教育教學(xué)技術(shù)、提升學(xué)習(xí)者創(chuàng)新思維能力(innovative thinking ability)是高等教育改革的重點[1]。在于發(fā)現(xiàn)問題和尋找解決問題的有效方法與措施，需要高水平思維技能(high-order thinking skills)。以學(xué)習(xí)者為中心的醫(yī)學(xué)教育(learner-centered medical education)，學(xué)習(xí)者從事富有思想性和個性化特征鮮明的主動學(xué)習(xí)過程[2]。例如：PBL(problem-based learning)等，以促進學(xué)習(xí)者深入思考，提升分析能力(analyticity)、批判式思維(critical thinking)、自信心和尋求真理(truth seeking)的品質(zhì)[3]。而“學(xué)生獨立設(shè)計實驗”是重要的實驗教學(xué)形式，可以促使學(xué)生深入思考和分析問題，經(jīng)歷一般技能(generic skills)和高水平思維技能訓(xùn)練。

醫(yī)學(xué)專業(yè)和非醫(yī)學(xué)專業(yè)本科生獨立設(shè)計實驗的能力諸因素特征有哪些異同點值得深入探討，利于新型醫(yī)學(xué)教學(xué)策略的形成。2004、2006、2008年期間，醫(yī)學(xué)生理學(xué)實驗教學(xué)和全校通識課程“腦的功能信息與音樂”中完成研究。學(xué)生們經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)問題、查閱資料、尋找解決問題的方法和必需的技術(shù)支持、進行實驗設(shè)計，制作PPT幻燈片，舉行課堂實驗設(shè)計報告會，回答專家與評委的提問等思維技能訓(xùn)練。組織專家與評委對學(xué)生的實驗設(shè)計報告質(zhì)量和學(xué)術(shù)表現(xiàn)力的進行測評(assessment)，形成總結(jié)性評價(summative evaluation)[4]。

一、對象與方法

(一)對象。

2004、2006、2008年期間，參加獨立設(shè)計實驗的大學(xué)生共151人，其中非醫(yī)學(xué)專業(yè)本科生共92人選修通識課程，分別來自武漢大學(xué)哲學(xué)院、法學(xué)院、化學(xué)學(xué)院、生命科學(xué)學(xué)院、測繪與工程學(xué)院、計算機學(xué)院等。實驗設(shè)計報告者8人，均為非醫(yī)學(xué)專業(yè)本科生；長學(xué)制醫(yī)學(xué)生59人，為武漢大學(xué)首屆臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)7、8年制學(xué)生，課堂報告實驗設(shè)計者16人(n為評分樣本量)。

*通訊作者

(二)方法與實施。

實驗設(shè)計過程中，學(xué)生深入思考問題，尋找解決問題的方法與思路，獨立完成實驗設(shè)計，準備報告用PPT幻燈片，課堂報告實驗設(shè)計，回答評委提問等，嘗試運用高水平思維技能進行探索式或發(fā)現(xiàn)式學(xué)習(xí)。

聘請校內(nèi)外專家對實驗設(shè)計課堂報告質(zhì)量進行測評，如“口頭報告”、“實驗設(shè)計”、和“PPT制作”項及其細則。其資料分析和統(tǒng)計處理(單向ANOVA檢測)等詳見前文[4]。

二、研究結(jié)果與分析

對課堂實驗設(shè)計報告質(zhì)量測評項總體得分均數(shù)進行比較，非醫(yī)學(xué)專業(yè)本科生組(8.3988±0.04254，n=504)明顯高于長學(xué)制醫(yī)學(xué)生組(8.2153±0.03144，n=1152)，其差別具有顯著的統(tǒng)計學(xué)意義(Independent samples test,t=3.323,P=0.001)。

(一)本科生課堂報告實驗設(shè)計能力諸因素測評效果分析。

三個測評項得分均數(shù)組內(nèi)分布特征顯示：

非醫(yī)學(xué)專業(yè)本科生組“口頭報告”項(8.5536±0.08475，n=168)得分均數(shù)明顯高于“實驗設(shè)計”項(8.2798±0.06803，n=168)，其差別具有顯著的統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.009)；“PPT制作”項(8.3631±0.06563，n=168)得分均數(shù)居中。

不同的是：長學(xué)制醫(yī)學(xué)生組“PPT制作”項(8.3099±0.04976，n=384)得分均數(shù)明顯高于“實驗設(shè)計”項(8.1224±0.05612，n=384)，其差別具有顯著的統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.015)，而“口頭報告”(8.2135±0.05692，n=384)項得分均數(shù)居中。兩組上述測評項得分均數(shù)強弱項分布的共同特點是“實驗設(shè)計”項得分均數(shù)均居組內(nèi)末尾。

進行兩組間差異比較可見：非醫(yī)學(xué)專業(yè)本科生組的“口頭報告”項(8.5536±0.08475，n=168)得分均數(shù)明顯高于長學(xué)制醫(yī)學(xué)生組(8.2135±0.05692，n=384)，其差別具有顯著的統(tǒng)計學(xué)意義(t=3.311，P=0.001)；兩組的“PPT制作”項(8.3631±0.06563，n=168)與(8.3099±0.04976，n=384)以及“實驗設(shè)計”項(8.2798±0.06803，n=168)與(8.1224±0.05612，n=384)得分均數(shù)十分接近，其差別不具有顯著的統(tǒng)計學(xué)意義。

(二)本科生課堂報告實驗設(shè)計能力諸因素細則項測評效果分析。

對9個細則項得分均數(shù)依高低進行組內(nèi)排序分析。結(jié)果描述如下(見表1)：

非醫(yī)學(xué)本科生組的“口頭報告”質(zhì)量較好“語言清晰”、“語音語速”和“答問靈敏”得分均數(shù)分別為第1、3和4位，基本構(gòu)成整體?！罢Z言清晰④”項得分均數(shù)居首位，明顯高于“語音語速⑤”項、“答問靈敏⑥”項、“內(nèi)容清晰⑦”項、“操作可行②”項、“理論正確①”項、“文字簡潔⑧”項、“思維創(chuàng)新③”項，其差別具有顯著的統(tǒng)計學(xué)意義。“PPT制作”視覺效果尚可，細則分布相對離散：“PPT美工⑨”項居第2位高于“文字簡潔⑧”項，其差別具有顯著的統(tǒng)計學(xué)意義。而“操作可行②”項、“理論正確①”項、“思維創(chuàng)新③”項得分均數(shù)分布相對集中，居6、7和9位，構(gòu)成較低得分均數(shù)整體。而“PPT制作”項的三項細則得分均數(shù)離散度較大，居2，5和8位。提示：非醫(yī)學(xué)本科生語言感染力呈現(xiàn)優(yōu)勢，PPT幻燈片美學(xué)效果突出，最困難的是“思維創(chuàng)新③”項。

長學(xué)制醫(yī)學(xué)生組的“PPT美工”項得分均數(shù)均居首位，也顯現(xiàn)出較好的PPT幻燈片美學(xué)效果，明顯高于“思維創(chuàng)新③”項、“答問靈敏⑥”項和“操作可行②”項，其差別具有顯著的統(tǒng)計學(xué)意義。“口頭報告”的語言表達能力較強，細則項分布居2，3和8位。“語言清晰④”項得分均數(shù)明顯高于“答問靈敏⑥”項，其差別具有顯著的統(tǒng)計學(xué)意義?！皩嶒炘O(shè)計”的三個細則項分布離散度如同非醫(yī)學(xué)本科生組(居6、7和9位)，不同的是“思維創(chuàng)新③”和“操作可行⑧”項分別居7和9位。組內(nèi)細則排序表明：最為困難的是“操作可行⑧”。

比較兩組測評細則得分均數(shù)之間的差異：非醫(yī)學(xué)本科生組的“操作可行②”和“語言清晰④”項明顯高于長學(xué)制醫(yī)學(xué)生組，其差別具有顯著的統(tǒng)計學(xué)意義(見表2)。

表1 學(xué)生課堂報告實驗設(shè)計能力諸因素細則測評得分均數(shù)組內(nèi)比較(M±SE)

注釋：按測評細則得分均數(shù)高低排列。①②……為測評細則評分自然排列順序：“實驗設(shè)計(①②③)”、“口頭報告(④⑤⑥)”和“PPT制作(⑦⑧⑨)”

表2 學(xué)生課堂報告實驗設(shè)計能力諸因素細則測評得分均數(shù)組間比較(M±SE)

注：n為9個測評細則項的樣本量

三、討論與結(jié)論

創(chuàng)新思維(creative thinking)屬于最復(fù)雜和抽象的高水平認知技能(higher-order cognitive skills)，而創(chuàng)造力的形成既是個體思維的產(chǎn)物，也是知識個體之間相互作用的社會現(xiàn)象，可以形成新的實驗設(shè)計和研究領(lǐng)域[5]。無論科學(xué)發(fā)現(xiàn)所遇到的問題和發(fā)現(xiàn)的過程有何不同，解決問題(problem solving)則是相同的[6]。學(xué)會如何向他人學(xué)習(xí)，經(jīng)歷社會學(xué)習(xí)(social learning)階段，是人類適應(yīng)社會的基礎(chǔ)[7]。

學(xué)生獨立設(shè)計實驗過程中，以小組形式充分討論并確認實驗設(shè)計，在課堂上報告實驗設(shè)計思想和流程，及時回答專家和評委提問等，是一項創(chuàng)新思維訓(xùn)練的社會學(xué)習(xí)過程。實驗設(shè)計者們不僅可以充分啟動思維活動，展示才華并獲得自信心，而且可以與專家們在人文素養(yǎng)和科學(xué)與技術(shù)等方面進行交流和切磋。因此，經(jīng)歷了與受傳統(tǒng)應(yīng)試教育方式不同的批判式思維訓(xùn)練過程，既是個人學(xué)習(xí)環(huán)境變化過程，又是一個經(jīng)歷社會學(xué)習(xí)和培養(yǎng)適應(yīng)環(huán)境變化的能力訓(xùn)練過程。

相對于“口頭報告”或者“PPT幻燈片”的學(xué)術(shù)表現(xiàn)力而言，“實驗設(shè)計”質(zhì)量的提高則是兩組學(xué)生能力諸因素的瓶頸項，也是教育的科學(xué)組分。可以通過提高學(xué)習(xí)者的認知和科學(xué)思維技能水平來實現(xiàn)。其細則項“理論正確①”和“思維創(chuàng)新③”，兩個組得分均數(shù)十分接近(P>0.05)，說明設(shè)計者們的知識沉淀、認知水平和思維創(chuàng)新能力具有相似性，體現(xiàn)了當(dāng)代大學(xué)本科生所具有的共同特征。有所不同的是，非醫(yī)學(xué)專業(yè)在判斷“操作步驟”是否合理、嚴謹和具有可行性等方面有明顯優(yōu)勢，或許是因為思維模式與醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)習(xí)者不一樣的緣故，值得長學(xué)制醫(yī)學(xué)生們思考和借鑒。

將藝術(shù)教育融入醫(yī)學(xué)教育之中，是醫(yī)學(xué)美學(xué)美育的重要途徑，屬于非醫(yī)學(xué)科學(xué)成分(non scientific component)。以鼓勵醫(yī)學(xué)生學(xué)習(xí)交流技能、跨專業(yè)合作和適應(yīng)新的學(xué)習(xí)環(huán)境，尤其生物倫理學(xué)教育和減少焦慮[8-10]?？梢源龠M醫(yī)學(xué)生道德認知水平和正面情感發(fā)育。所以，需要考量的并非僅僅其科學(xué)成分和教與學(xué)反饋信息。尤其是非醫(yī)學(xué)本科生實驗設(shè)計課堂報告的語言和PPT幻燈片美學(xué)鑒賞力和表現(xiàn)力很強，顯現(xiàn)出優(yōu)良的思維技能水平。設(shè)想：如果將基于藝術(shù)的非醫(yī)學(xué)科學(xué)教育成分融入醫(yī)學(xué)教育中，不僅可以提升醫(yī)學(xué)美學(xué)教育質(zhì)量，而且可以提高以學(xué)生的人文素養(yǎng)、交流技能、適應(yīng)能力和心理品質(zhì)，甚至是思維技能，這是未來年輕醫(yī)生所必需具備的，用以面對國際化臨床醫(yī)學(xué)發(fā)展的挑戰(zhàn)。

致謝：感謝華中科技大學(xué)同濟醫(yī)學(xué)院李之望教授、劉長金教授、王世端主任技師、武漢大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院生理學(xué)系胡祁生教授、湯劍青主任技師長期以來為醫(yī)學(xué)研究生們創(chuàng)造、創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)能力訓(xùn)練提供的寶貴技術(shù)支持與實踐經(jīng)驗。

[1]Ness RB.Tools for innovative thinking in epidemiology[J].Am J Epidemiol,2012,175(8):733-738.

[2]Ludmerer KM.Learner-centered medical education [J].N Engl J Med,2004，351(12)：1163-1164.

[3]Tiwari A,Lai P,So Mike,et al.A comparison of the effects of problem-based learning and lecturing on the development of students’ critical thinking[J].Medical education，2006,40:547-554.

[4]韓 丹，劉 青，吳俊芳.醫(yī)學(xué)研究生獨立設(shè)計電生理實驗?zāi)芰χT因素測評與評價——持續(xù)近10年的素質(zhì)訓(xùn)練研究[J].中國高等醫(yī)學(xué)教育,2013，10：112-114.

[5]DeHaan RL.Teaching creative science thinking[J].Science,2011,334:1499-1500.

[6]Simon HA.Discovery,invention,and development:human creative thinking[J].PNAS,1983,80:4569-4571.

[7]Boyd R,Richerson PJ,Henrich J.The cultural niche: Why social learning is essential for human adaptation[J].PNAS,2011,108,suppl 2:10918-10925.

[8]McCullough M.The art of medicine:bringing drama into medical education[J].Lancet,2012,379:512-513.

[9]Willson S.Theater drama for doctors[J].Lancet,2007,369:1782.

[10]de la Croix A,Rose C,Wildig E,et al.Arts-based learning in medical education: the students’ perspective[J].Med Educ,2011,45:1090-1100.