概念图教学法在医学生科研选题中的应用

[摘 要 ] 以干细胞在缺血性心脏病的基础研究为例,介绍概念图法在医学研究生科研选题过程中的应用,即在科研选题的文献调研、立题依据的论述,以及在课题论证和立题中,充分运用概念图的高度概括、简洁的优势,优化研究生科研选题的过程,有助于培养研究生整体科研思维能力,是一种有用的教学和研究工具.

[关 键 词 ] 概念图；科研选题；教学；研究生；干细胞

[中图分类号] G642.41 [文献标识码] C [文章编号] 1673-7210（2013）07（b）-0136-03

概念图是以绘图形式描述知识概念的一种教学方法,是国际上流行的发展学生自主性学习、主动学习、个性化学习的教学策略和方法[1-3].概念图法在数学、物理等教学领域已广为应用,近年来已尝试应用于护理、临床医学的教学,并取得良好效果[3-4].但概念图教学法在医学研究生课题选题教学中的应用罕见报道.我们以干细胞在心血管领域的基础研究为例,展示概念图在研究生科研选题中的应用,介绍如下：

1.概念图理念与科研选题

概念图是20世纪60年代美国心理学家Novak提出的一种用来组织和表征知识的工具,是将某一主题不同级别的概念置于方框或圆圈中,再以各种连线将相关概念进行连接,形成直观形象地关于该主题的空间网络结构,故而称之为概念图.概念图是学习者通过组织和分析信息,确定关键概念,将其图形化地排列并进行有意义的连接,因此是一种有目的的自我调整判断和不断进行归纳演绎推理的过程,有助于自主学习和意义建构,且有助于培养评判性思维、创新思维能力,以及解决问题的能力[2].

科学研究总是从科学问题开始的,科学问题贯穿于科研工作的全过程.科研选题就是选择、确定和形成所要研究和解决的具体“科学问题”（即课题和内容）.科研选题是整个科研工作带有方向性的关键决策,需要有创造性的想象力.在浩瀚的医学研究领域,如何确定自己的科学问题,的确有一定的难度,根据科研选题的创新性、科学性、可行性原则,从诸问题中遴选出来科学问题,不仅要符合科学进步的发展要求,还要结合自身的科研条件和兴趣等多种因素,通常需要经过大量的比较、分析和论证,而在这一过程中概念图法的理念可以帮助我们更好地理清思路,有助于科学研究的选题.

2.概念图在科研选题中的应用举例

科研课题在立题前都要经历这样的过程：在相关领域进行文献调研或实地考察,提出选题,论证和确定课题.在知识准备阶段,首先要指导学生了解概念图的相关知识,教会学生如何应用Mind Manager软件制作概念图,如何用来建构知识网络结构.以下以干细胞科研选题为例展示如何将概念图理念运用于科研选题的全过程.

2.1 概念图在文献调研中的应用

选题调研的信息源主要来自于文献、国际互联网和具体的专业工作实践等.文献调研是选题的准备阶段.研究生需根据自身专业的需要和知识背景,确定自己的研究方向；然后明确自己的研究领域、研究范围及研究层次；再对国内外在同一领域的情况进行全面的调查研究,跟踪相关发展和应用状况、最迫切需要解决的问题、存在问题、关键难题、发展瓶颈等,足够的知识储备和信息储备决定着科技问题的内涵深度和解答的途径.在广泛浏览资料过程中,对资料内容进行分类、组合,从中寻找问题、发现问题,对比分析后提出问题.医学题目要经过一个酝酿、思考,甚至可能是相当长的构思过程,才能形成初始意念,提出科学问题.

如图1所示,研究生在导师的指导下,通过对有关干细胞基础知识的学习,以及干细胞在心血管领域文献资料的搜集和阅读,掌握国内外研究现状、最新进展和存在的问题,从中发现问题、提出问题,为进一步创新奠定基础.据文献调研结果看,目前在心血管领域,研究较多、较成熟的是不同组织来源的间充质干细胞,而主要应用是心肌梗死,这也是与缺血性心脏病在世界范围内广泛流行相一致的,而在瓣膜病或高血压的研究仅处于起步阶段[5].如图2所示胚胎外组织来源的间充质干细胞是非常有潜力的种子细胞,开发易于得到、安全、有效的种子细胞,以及改善移植细胞存活率的研究是干细胞移植治疗缺血性心脏病的瓶颈,是研究的热点[6].而干细胞治疗缺血性心脏病的机制方面也有许多不清楚的地方[7],如图3所示,机制探讨是基础研究的重要部分,目前对干细胞旁分泌机制和内源性修复机制的研究也是重点和热点.

2.2 概念图在科研立题依据中的作用

在文献调研的基础上提出问题,但要将这种初始意念系统化、深刻化、完善化、变成系统的理论认识,形成科学的检测说,是科研立题的过程.在这一过程中,首先要证实检测说的科学成分,即是否以一定科学实践和事实根据提出来的,或者是已有文献记载同种问题作为类比,还要通过查阅文献寻找恰当的手段证实这种检测说,然后设计出科研工作方案.科研立题中思路清晰很重要,要有条理地将自己的科学检测设演绎出来,此时大篇幅的文字叙述会把不太了解这一领域的专糊涂,真正的立题依据是被认可,首先自己要头脑清晰,要让不懂行的人觉得写得有道理,懂行的人觉得写得有深度,而做到这一点有时可借助于概念图的优势.图4为间充质干细胞释放的膜微粒可能是其改善缺血性心脏病心功能的重要介质的机制检测想,可以作为立题依据的重要部分,这一概念图简明扼要地将大部分移植入缺血心肌死亡的间充质干细胞在改善缺血心功能的可能机制做了大胆猜想[8],当然,这一检测设是建立在充分的前期研究及文献调研的基础上的,是科学性的检测想,而不是空想.

研究创新性本身取决于课题的选题,自选课题过程中,可在学科交叉地带寻找未被人开垦的“处女地”.而对有过工作经历的研究生来说,选择实际工作中遇到过的问题作为科研课题,不论在理论上还是在技术上,都具有较大的优势.对于别人做过的同一课题,如果能从新的角度加以诠释,也不妨为一种创新,称之为思路创新.

2.3 概念图在课题论证及立题中的作用 课题论证是为了确保课题选择正确而对课题及其方案做出论证和全面评审,是根据选题的基本原则,对课题的依据、实施条件、社会与经济效益及对科技发展的潜在价值依次逐项剖析、审议.而科研选题和课题决策是一个不断反馈并反复调整的过程,常常需要反复调研、调整、更改和多次论证.研究生要做的工作就是要将课题的创新性和可行性表述清楚,有充分的依据让专家很快了解课题研究的重要意义.创新性是科研工作的灵魂,创新可以是概念和理论上的创新,也可以是方法上的创新,还可以是应用上的创新.可行性主观方面,包括科研结构和研究人员的素质；而在客观上,要充分考虑科研经费、实验设备、试验材料、时间期限和外部环境等因素.清晰的分析和表述是取得专家认可的重要方式,其中课题的具体方法实施部分因涉及内容较多,不妨可以借助于概念图来清晰描述,这样有助于专家在冗长的文字中快速找到重点.

图5举例间充质干细胞鉴定的实验路径,分别在细胞大体、表型、自我更新、分化功能等多水平、多角度进行验证.更为复杂的实验设计用概念图法表述则更为适宜,研究生可在具体实施中巧加利用,以得到事半功倍的效果.

3.小结

概念图作为一种教学工具,能够构造一个清晰的知识网络,以层次的形式让概念之间的关系条理化和直接化；制作概念图的过程是一种积极的思考过程,它可以将零散的、不关联的思维整理起来,有助于培养学生独立思考、分析和解决问题的能力[9],特别是有助于培养学生的创新思维能力[9-10].课题研究阶段是培养研究生创新性必不可少的重要组成部分,将概念图理念引入研究生科研课题选题的过程中,有利于将科研思路条理化、流程化,有利于培养体科研思维能力,而且也可拓展至其他科研课题的申请,是个实用性实践工具.

[参考文献]

[1] Daley B,Shaw C,Balistrieri T,et al. Concept maps：A strategy to teach and evaluate critical thinking [J]. J Nurs Educ,1999,38：1-6.

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[8] 边素艳,崔华.膜微粒：干细胞组织修复的新机制?[J].生理科学进展,2012,43（2）：96-100.

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[10] Hay DB,Kinchin IM,Lygo-Baker S. Making learning visible：the role of concept mapping in higher education [J]. Stud High Educ,2008, 33：295-311.

（收稿日期：2013-03-15 本文编辑：卫 轲）