袁紅艷 倪維華 李 冬 楊 巍 付海英 齊 妍 閆東梅

(吉林大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院免疫學(xué)系，長春 130021)

科研思維是指在科研過程中擁有一種科學(xué)的思維方式，實(shí)質(zhì)是主動發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的思維模式。其基本過程是發(fā)現(xiàn)問題、了解情況、深入思考、提出假設(shè)、建立方法、確認(rèn)或否定假設(shè)、提出理論來解釋初始所發(fā)現(xiàn)的問題。

臨床醫(yī)學(xué)是研究疾病的病因、診斷、治療和預(yù)后的科學(xué)。因此，作為醫(yī)學(xué)生不僅要掌握扎實(shí)的醫(yī)學(xué)知識，更重要的是要具備發(fā)現(xiàn)和解決醫(yī)學(xué)問題的科研思維能力和素質(zhì)，根據(jù)病人的表現(xiàn)，研究病因、發(fā)病機(jī)理和病理過程，進(jìn)而確定診斷和治療策略[1]。醫(yī)學(xué)免疫學(xué)是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的支撐學(xué)科之一，其顯著特征是理論探索性強(qiáng)、臨床應(yīng)用價(jià)值大。免疫學(xué)理論在分析和解釋疾病的發(fā)生、發(fā)展中發(fā)揮著重要的作用。

同時(shí)，通過免疫學(xué)發(fā)展史，如諾貝爾獎獲得者的重要發(fā)現(xiàn)及免疫系統(tǒng)生理作用和病理影響的學(xué)習(xí)，能夠?qū)ⅰ罢n程思政”元素與專業(yè)課有機(jī)融合。因此，醫(yī)學(xué)免疫學(xué)是培養(yǎng)醫(yī)學(xué)生科研思維的有利學(xué)習(xí)平臺。本研究以免疫學(xué)理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)為依托，通過醫(yī)學(xué)生科研思維的教學(xué)模式，提升醫(yī)學(xué)生的科研思維能力。

1 科研思維教學(xué)模式的設(shè)計(jì)與實(shí)施

為了建立醫(yī)學(xué)生的科研思維，本研究采用理論上由淺入深、實(shí)踐上循序漸進(jìn)的方式，通過培養(yǎng)學(xué)生推理性思維、創(chuàng)新性思維和批判性思維，逐步訓(xùn)練并提升學(xué)生的科研思維，其建立過程見圖1。

1.1著名科學(xué)研究舉例 在理論課堂或?qū)嶒?yàn)課堂上講述諾貝爾獎獲得者重要發(fā)現(xiàn)的研究歷程，如獲第一屆諾貝爾獎抗白喉血清的發(fā)現(xiàn)過程。①發(fā)現(xiàn)問題：馮貝林和他的助手通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)患過白喉的小鼠血清可以治療新患白喉的小鼠。②提出假設(shè)：感染過白喉的小鼠體內(nèi)有某種對抗白喉?xiàng)U菌毒素的物質(zhì)，并將這種物質(zhì)命名為“抗毒素”。③驗(yàn)證假設(shè)：通過羊和小鼠實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了抗白喉血清的存在，并且可以治療及預(yù)防白喉。通過解讀著名科學(xué)研究，使學(xué)生初步了解科學(xué)研究的過程，感知科研思維；同時(shí)，使同學(xué)們感悟到在科學(xué)道路上，科學(xué)家們的探索精神和毅力。

1.2文獻(xiàn)閱讀示范 在實(shí)驗(yàn)課的課堂上給學(xué)生講述前沿文獻(xiàn)，如cCAR-T細(xì)胞治療急性髓細(xì)胞白血病(acute myelocytic leukemia,AML)的文獻(xiàn)[2]，解析研究者的思路：①發(fā)現(xiàn)問題：治療AML的方法(化療或移植)具有較高的復(fù)發(fā)率(50%～70%)；②提出假設(shè)：AML上高表達(dá)CD33和CD123的cCAR-T可能與治療AML并減少其復(fù)發(fā)有關(guān)；③驗(yàn)證假設(shè)：通過體外和體內(nèi)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證cCAR-T細(xì)胞的殺傷腫瘤細(xì)胞作用。通過詳讀文獻(xiàn)，使學(xué)生能夠感受科研思維過程和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用免疫學(xué)理論，開展實(shí)踐性應(yīng)用的創(chuàng)新性思維。

1.3免疫學(xué)前沿知識理解 通過在理論課上布置免疫學(xué)前沿知識的理解作業(yè)，如針對2018年的PD-1和CTLA-4抗體療法治療腫瘤而獲得諾貝爾生理學(xué)與醫(yī)學(xué)獎的相關(guān)知識，讓學(xué)生課后自行查閱相關(guān)資料，并寫出自己對該事件的理解。前沿知識理解作業(yè)采用開放的形式，一方面可以考察學(xué)生是否掌握事件的來龍去脈，另一方面考察學(xué)生是否有自己的思考。使學(xué)生從被動學(xué)習(xí)向主動思考轉(zhuǎn)換，鍛煉批判性思維。

圖1 醫(yī)學(xué)生科研思維建立的教學(xué)模式示意圖Fig.1 Schematic diagram of teaching model for medical students scientific research thinking

1.4文獻(xiàn)思路圖繪制 給學(xué)生布置文獻(xiàn)閱讀作業(yè)，學(xué)生選擇自己感興趣的專業(yè)文獻(xiàn)進(jìn)行閱讀，然后讓學(xué)生繪制思路圖，包括作者提出了哪些假設(shè)，這些假設(shè)之間具有什么樣的層次關(guān)系；用什么樣的研究內(nèi)容驗(yàn)證了這些假設(shè)及所采用的研究方案。一篇思路清晰的文獻(xiàn)可以引導(dǎo)學(xué)生理解科學(xué)研究的整個(gè)過程。由此，鍛煉學(xué)生的推理性思維。

1.5實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 利用免疫學(xué)技術(shù)或者免疫學(xué)內(nèi)容進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課題設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)小課題可以讓學(xué)生親自經(jīng)歷科學(xué)研究的全過程，即發(fā)現(xiàn)問題、提出假設(shè)，并設(shè)計(jì)研究方法驗(yàn)證假設(shè)[3,4]。這一過程是對科研思維的有效檢驗(yàn)和鍛煉。

2 科研思維教學(xué)模式實(shí)施的效果

通過由淺入深、循序漸進(jìn)地對醫(yī)學(xué)生科研思維進(jìn)行訓(xùn)練，學(xué)生對科研由不了解到了解，由模仿到創(chuàng)新，能夠順利從科學(xué)研究的零起點(diǎn)向獨(dú)立完成設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過度，通過創(chuàng)新性思維、批判性思維和推理性思維的鍛煉，使學(xué)生科研思維能力得到提升。

2.1培養(yǎng)科學(xué)精神和創(chuàng)新性思維 學(xué)生們從諾貝爾獎獲得者重要發(fā)現(xiàn)的研究歷程和實(shí)驗(yàn)課上的實(shí)驗(yàn)操作，看到科學(xué)認(rèn)識來源于實(shí)踐，只有通過無數(shù)次的反復(fù)認(rèn)證，才能科學(xué)地并具有創(chuàng)造性地對所研究內(nèi)容進(jìn)行定性或定量分析。通過理論和實(shí)踐相結(jié)合，學(xué)生們的科學(xué)精神和創(chuàng)新性思維得到了訓(xùn)練。

2.2建立質(zhì)疑精神和批判性思維 通過設(shè)置對免疫學(xué)前沿知識理解這一題目，學(xué)生查閱2018年諾貝爾生理學(xué)與醫(yī)學(xué)獎獲得者的研究內(nèi)容并進(jìn)行批判性的自我思考。查閱文獻(xiàn)之后發(fā)現(xiàn)“免疫剎車”的重要性，并提出了腫瘤治療的可能靶點(diǎn)及研究方向。盡管從內(nèi)容本身來看可行性不高，但這是學(xué)生自己的思考，這也是建立科研思維的首要任務(wù)。

2.3鍛煉邏輯思考和推理性思維 學(xué)生通過閱讀文獻(xiàn)后繪制的思路圖體現(xiàn)了學(xué)生具有較強(qiáng)的閱讀英文文獻(xiàn)能力，能夠讀懂所選擇的文獻(xiàn)，包括要解決的問題和研究方法，所繪制的思路圖較清晰、切題，能夠充分體現(xiàn)出文獻(xiàn)的主旨。由此可以看出大多數(shù)學(xué)生在大腦中初步形成了科研思維。此外，在文獻(xiàn)閱讀中，有些學(xué)生也會進(jìn)行思考，文獻(xiàn)的作者是怎樣做的，如果我是作者又會怎樣做，同時(shí)針對文獻(xiàn)的內(nèi)容多次與老師進(jìn)行交流。

圖2 學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的技術(shù)路線圖Fig.2 Technology roadmap for student′s experimen-tal design

2.4提升主動探究和科研思維能力 在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，大部分學(xué)生已經(jīng)能夠掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則，在研究背景中提出為什么要設(shè)計(jì)這樣的實(shí)驗(yàn)，其研究的意義是什么，并提出假設(shè)(研究的內(nèi)容)以及怎樣驗(yàn)證假設(shè)(研究方案)。而有些同學(xué)受到文獻(xiàn)思路圖的啟發(fā)，還設(shè)計(jì)了技術(shù)路線圖(圖2)，使實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)一目了然。

3 待解決的科研思維教學(xué)模式問題

通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，學(xué)生以前對諾貝爾獎一無所知，通過完成這個(gè)作業(yè)，不僅了解了諾貝爾獎是科學(xué)研究的最高榮譽(yù)，也發(fā)現(xiàn)了免疫學(xué)中“免疫檢查點(diǎn)”在疾病中的重要性。

此外，關(guān)于文獻(xiàn)閱讀，有63.8%的學(xué)生感興趣，而73.8%的同學(xué)認(rèn)為文獻(xiàn)閱讀有收獲。關(guān)于文獻(xiàn)閱讀中存在的問題，專業(yè)知識不足和實(shí)驗(yàn)技術(shù)不熟悉的學(xué)生均占62.5%，而有35%的同學(xué)認(rèn)為語言是障礙。

而實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，67.1%的學(xué)生有興趣，而76.1%的同學(xué)認(rèn)為實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)有收獲。此環(huán)節(jié)中遇到的問題仍然是專業(yè)知識不足和實(shí)驗(yàn)技術(shù)不熟悉。

4 結(jié)語

基于免疫學(xué)教學(xué)，通過理論上由淺入深、實(shí)踐上循序漸進(jìn)的方式，建立培養(yǎng)醫(yī)學(xué)生科研思維的教學(xué)模式，在一定程度上訓(xùn)練了學(xué)生的科研思維，并得到了大部分學(xué)生的認(rèn)可。但是還有部分學(xué)生對文獻(xiàn)閱讀和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不感興趣，而學(xué)生儲備的專業(yè)知識和實(shí)驗(yàn)技術(shù)有限，不足以支持其熟練地完成文獻(xiàn)閱讀和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。

在以后的教學(xué)工作中，可以開展與日常生活相關(guān)的科研內(nèi)容，進(jìn)一步提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。此外，適當(dāng)增加學(xué)生專業(yè)知識和實(shí)驗(yàn)技術(shù)訓(xùn)練，對學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)給予必要的反饋，提高實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)質(zhì)量。文獻(xiàn)閱讀除繪制思路圖外，可以在實(shí)驗(yàn)課上以seminar的形式進(jìn)行討論。通過以上途徑，優(yōu)化教學(xué)模式，可進(jìn)一步促進(jìn)醫(yī)學(xué)生的科研思維訓(xùn)練。