長學制醫(yī)學生與非醫(yī)學專業(yè)本科生實驗設計能力諸因素測評比較

韓 丹，張先榮，劉 青，吳俊芳，張學梅

(武漢大學基礎醫(yī)學院生理學系，湖北 武漢 430071)

探索新的教育教學技術、提升學習者創(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)。以學習者為中心的醫(yī)學教育(learner-centered medical education)，學習者從事富有思想性和個性化特征鮮明的主動學習過程[2]。例如：PBL(problem-based learning)等，以促進學習者深入思考，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“學生獨立設計實驗”是重要的實驗教學形式，可以促使學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練。

醫(yī)學專業(yè)和非醫(yī)學專業(yè)本科生獨立設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)學教學策略的形成。2004、2006、2008年期間，醫(yī)學生理學實驗教學和全校通識課程“腦的功能信息與音樂”中完成研究。學生們經(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支持、進行實驗設計，制作PPT幻燈片，舉行課堂實驗設計報告會，回答專家與評委的提問等思維技能訓練。組織專家與評委對學生的實驗設計報告質(zhì)量和學術表現(xiàn)力的進行測評(assessment)，形成總結性評價(summative evaluation)[4]。

一、對象與方法

(一)對象。

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

*通訊作者

(二)方法與實施。

實驗設計過程中，學生深入思考問題，尋找解決問題的方法與思路，獨立完成實驗設計，準備報告用PPT幻燈片，課堂報告實驗設計，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)式學習。

聘請校內(nèi)外專家對實驗設計課堂報告質(zhì)量進行測評，如“口頭報告”、“實驗設計”、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、研究結果與分析

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

(一)本科生課堂報告實驗設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“實驗設計”項(8.2798±0.06803，n=168)，其差別具有顯著的統(tǒng)計學意義(P=0.009)；“PPT制作”項(8.3631±0.06563，n=168)得分均數(shù)居中。

不同的是：長學制醫(yī)學生組“PPT制作”項(8.3099±0.04976，n=384)得分均數(shù)明顯高于“實驗設計”項(8.1224±0.05612，n=384)，其差別具有顯著的統(tǒng)計學意義(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)明顯高于長學制醫(yī)學生組(8.2135±0.05692，n=384)，其差別具有顯著的統(tǒng)計學意義(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)計學意義。

(二)本科生課堂報告實驗設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。結果描述如下(見表1)：

非醫(yī)學本科生組的“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，基本構成整體。“語言清晰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)學本科生語言感染力呈現(xiàn)優(yōu)勢，PPT幻燈片美學效果突出，最困難的是“思維創(chuàng)新③”項。

長學制醫(yī)學生組的“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)計學意義。“實驗設計”的三個細則項分布離散度如同非醫(yī)學本科生組(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)學本科生組的“操作可行②”和“語言清晰④”項明顯高于長學制醫(yī)學生組，其差別具有顯著的統(tǒng)計學意義(見表2)。

表1 學生課堂報告實驗設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：“實驗設計(①②③)”、“口頭報告(④⑤⑥)”和“PPT制作(⑦⑧⑨)”

表2 學生課堂報告實驗設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、討論與結論

創(chuàng)新思維(creative thinking)屬于最復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計和研究領域[5]。無論科學發(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]。學會如何向他人學習，經(jīng)歷社會學習(social learning)階段，是人類適應社會的基礎[7]。

學生獨立設計實驗過程中，以小組形式充分討論并確認實驗設計，在課堂上報告實驗設計思想和流程，及時回答專家和評委提問等，是一項創(chuàng)新思維訓練的社會學習過程。實驗設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)和科學與技術等方面進行交流和切磋。因此，經(jīng)歷了與受傳統(tǒng)應試教育方式不同的批判式思維訓練過程，既是個人學習環(huán)境變化過程，又是一個經(jīng)歷社會學習和培養(yǎng)適應環(huán)境變化的能力訓練過程。

相對于“口頭報告”或者“PPT幻燈片”的學術表現(xiàn)力而言，“實驗設計”質(zhì)量的提高則是兩組學生能力諸因素的瓶頸項，也是教育的科學組分。可以通過提高學習者的認知和科學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)了當代大學本科生所具有的共同特征。有所不同的是，非醫(yī)學專業(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)學專業(yè)學習者不一樣的緣故，值得長學制醫(yī)學生們思考和借鑒。

將藝術教育融入醫(yī)學教育之中，是醫(yī)學美學美育的重要途徑，屬于非醫(yī)學科學成分(non scientific component)。以鼓勵醫(yī)學生學習交流技能、跨專業(yè)合作和適應新的學習環(huán)境，尤其生物倫理學教育和減少焦慮[8-10]。可以促進醫(yī)學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成分和教與學反饋信息。尤其是非醫(yī)學本科生實驗設計課堂報告的語言和PPT幻燈片美學鑒賞力和表現(xiàn)力很強，顯現(xiàn)出優(yōu)良的思維技能水平。設想：如果將基于藝術的非醫(yī)學科學教育成分融入醫(yī)學教育中，不僅可以提升醫(yī)學美學教育質(zhì)量，而且可以提高以學生的人文素養(yǎng)、交流技能、適應能力和心理品質(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)學發(fā)展的挑戰(zhàn)。

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

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