以職業(yè)勝任力為導向探索醫(yī)學實驗教學輔助系統(tǒng)

秦 穎， 張軍芳， 沈慧霞， 鄭加麟， 周明正

(同濟大學 醫(yī)學院，上海 200092)

0 引 言

以勝任力為導向的教育(Competency-Oriented Education，COE)，是指圍繞職業(yè)勝任力，即既定教學目標的教育體系。COE不拘泥于固定模式，通過多種教學模式與評估，從人才培養(yǎng)目標出發(fā)，反向設計，建立培養(yǎng)標準、課程體系、考核評價和持續(xù)改進機制，引導學生達到預定教學目標。COE自1981年Spady[1]首次提出以來，在全球范圍內產(chǎn)生廣泛影響，已成為美國、英國、加拿大等發(fā)達國家教育改革的主流理念[2]。隨著社會發(fā)展和醫(yī)療水平不斷超越，我國對醫(yī)學人才的需求日趨多樣化。2015年，國務院提出推進分級診療制度建設的指導意見[3]，對多層次、復合型醫(yī)學人才的需求越來越受到重視。遵循醫(yī)學教育規(guī)律，從我國國情出發(fā)，順應2030健康中國的需求[4]，同濟醫(yī)學在多年國際合作的基礎上，借鑒國際先進模式，于2016年開始構建多出口、多層次的“以職業(yè)勝任力為導向，以學生為中心”的人才培養(yǎng)體系，培養(yǎng)具有同濟特色的卓越醫(yī)學人才。其中，包含實驗教學在內的多學科貫通的基礎醫(yī)學整合課程作為同濟醫(yī)學教育的主要建設內容之一，于2017年春季學期全面展開，并同時啟動圍繞整合課程的教學輔助探索[5]。

1 以職業(yè)勝任力為導向的醫(yī)學課程整合及實驗教學

傳統(tǒng)醫(yī)學教育采用以學科為中心的3段式教學模式，順序進行醫(yī)學基礎課、臨床專業(yè)課和臨床實習教學，在實踐中逐漸顯露出學科融合障礙、教學內容重復、基礎與臨床知識脫節(jié)等弊端[6]。多學科醫(yī)學知識的融會貫通在培養(yǎng)醫(yī)學生卓越綜合素質與多方面職業(yè)發(fā)展?jié)摿χ兄陵P重要。整合式教學可以加強學科間的交叉融合，促進基礎與臨床緊密結合[7]，成為COE下同濟醫(yī)學教育模式的重要建設內容之一。

醫(yī)學院于2012年啟動臨床醫(yī)學課程整合[8]，積累一定的整合經(jīng)驗后，于2016年開始基礎醫(yī)學課程整合工作。以器官系統(tǒng)為中心，構建“運動系統(tǒng)”“神經(jīng)系統(tǒng)”“循環(huán)系統(tǒng)”“血液系統(tǒng)”“呼吸系統(tǒng)”“消化系統(tǒng)”“內分泌與生殖系統(tǒng)”“泌尿系統(tǒng)”等8個器官系統(tǒng)教學模塊，配合理論課教學，構建“機能學實驗”“形態(tài)學實驗”與“實用解剖學實驗”3個整合實驗模塊，與“人體形態(tài)與功能學導論”共同組成12個教學模塊。

3個實驗教學模塊與相配合的理論課教學同步推進。其中，機能學實驗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分別在第3、4、5學期配合相應器官系統(tǒng)以及“病理生理學”與“藥理學”的理論課進行；形態(tài)學實驗Ⅰ、Ⅱ分別在第3、4學期推進，配合相應器官系統(tǒng)的形態(tài)學及“病理學”理論課教學進行；“實用解剖學實驗”在第5學期配合“外科學”進行。2017年，基礎醫(yī)學整合課程在臨床醫(yī)學“5+3”與“貫通培養(yǎng)”培養(yǎng)模式的醫(yī)學生中全面展開。與此同時，面對上述8個器官系統(tǒng)教學模塊(2017年春季及秋季學期首次授課)，以及機能學實驗Ⅰ(2017年秋季學期首次授課)作為試點，教學輔助實踐同步推進。

2 機能學實驗課程推進中遇到的問題

2017年秋季學期，機能學實驗Ⅰ課程首次推出，原先分布于“生理學實驗”“病理生理學實驗”與“藥理學實驗”中的知識以器官和系統(tǒng)為中心經(jīng)重組整合，生成機能學實驗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ部分。剔除原先傳統(tǒng)課程講授中重復的內容，縮減反復的實驗原理講授與實驗技術示教課時，開放更多的時間與空間給學生進行拓展性、探究性以及自主性學習。其中，機能學實驗Ⅰ主要配合基礎醫(yī)學整合課程中的“人體結構與功能導論”“神經(jīng)系統(tǒng)”“循環(huán)系統(tǒng)”和“呼吸系統(tǒng)”的理論知識進行觀察驗證；教授基本的實驗動物，包括蟾蜍、家兔、小鼠的手術操作，以及基本的人體生理學實驗操作技能；在通過“驗證”加深理論知識理解的基礎上，對2年級醫(yī)學本科生進行科研引導，鼓勵學生進行探索創(chuàng)新實踐?；谏鲜鼋虒W目標進行的整合，在推進過程中遇到一些矛盾，需要通過有效的教學輔助加以解決。

2.1 有限學時里實驗技術示范與創(chuàng)新探索之間的矛盾

3門整合實驗“機能學實驗”“形態(tài)學實驗”與“實用解剖學實驗”都是對操作技能要求較高的課程。其中機能學實驗Ⅰ是醫(yī)學本科生第一次接觸動物實驗，實驗操作技術的教授是實驗教學的重要內容之一。機能實驗課程的設計，著重在完成實驗觀察與理論課知識配合基礎上，對學生創(chuàng)新性探索的引導。為此，刪減實驗操作技術在傳統(tǒng)課程中的教授重疊，給學生提供更多創(chuàng)新性探索的機會。但是教師示范次數(shù)減少，會帶來同學實驗操作技術準確與熟練程度的下降。需要增加課堂以外的實驗技術演示。

2.2 實驗原理講授“相對”不足

實驗課程整合的一個顯著表現(xiàn)是課堂學時縮減，留給學生探究性思考、探索和交流的空間，引導學生從被動的學習行為轉化為主動的求知行為[9]。若授課教師仍以傳統(tǒng)單一課堂講授式教學為主要教學方式，則導致課時“相對”不足。相似的問題也出現(xiàn)曾報道于國內外整合課程的推進過程[10-11]。例如，整合后34學時的“機能學實驗”Ⅰ，包含原先分布于“生理學實驗”、“病理生理學實驗”與“藥理學實驗”課程中的48學時的教學內容。即使通過整合減少知識點重復，若依賴單一的“講授式”教學，在課上大幅詳細講授實驗原理，則很難再有空間留給學生進行操作觀察與探索實踐。但從傳統(tǒng)“講授式”、“被動式”教育模式成長起來的學生對教師課堂講授的依賴度比較高，若削弱實驗原理講授而加強操作實踐，會一定程度上造成學生實驗原理理解不足以及學習適應困難的問題，需要輔助性的支持與引導。

2.3 課堂集中授課與學生水平參差不齊之間的矛盾

由于學生基礎差異，課堂集中授課無法滿足學生的多層次需求。學有余力的同學需要更深入和更廣泛的教學引導，并有強烈的自主探索的需求；而基礎不足的學生則要求教師專注于基本知識的反復講授。同樣的矛盾也出現(xiàn)在在授課語言的選擇上，基礎較好的同學不斷要求教師“在雙語教學的基礎上實現(xiàn)全英文授課”，從而加快醫(yī)學英語水平的提高；而語言基礎薄弱的同學要求老師回歸中文授課。面對基礎水平不同的學生，“因材施教”的教學輔助有助于達到不同層次的學習目標。

2.4 單一教學內容與多職業(yè)出口培養(yǎng)目的矛盾

構建多出口、多層次的醫(yī)學人才培養(yǎng)體系是同濟醫(yī)學教育的目標，既要堅持少而精的“精英教育”，又要滿足健康中國對多層次、復合型醫(yī)學人才，包括具備較高?？茖嵺`能力的臨床醫(yī)學人才、面向基層醫(yī)療服務的全科醫(yī)學人才、康復醫(yī)學人才、推動基礎研究成果快速應用于臨床的轉化醫(yī)學人才、既有臨床經(jīng)驗又具備良好協(xié)作管理能力的公共健康管理人才等的需求。這遠遠不是“一鍋燴”的傳統(tǒng)實驗教學所能滿足的。需要多層次、大范圍、多形式的教學方式與方法，為達到此目的，豐富靈活的教學輔助必不可少。

3 互聯(lián)網(wǎng)+時代多形式的實驗教學輔助

借鑒國內外整合課程的推進經(jīng)驗，變單一集中的課堂授課為多形式的教學方式，如慕課、微課、翻轉課堂和小組討論等是緩解“學時相對不足”的有效措施[12]；而以探究為基礎的學習(research based learning, RBL)[13]、以及自主性學習(self-directed learning, SDL)，可以引導學生由被動學習向主動學習轉變，提高持續(xù)性的學習能力，同時緩解課程有限學時與學生多方向、多層次需求的矛盾；模塊化教學——把實驗課程分解為若干個知識點模塊，依據(jù)學生基礎與教學層次進行靈活調整，是變“一鍋端”為“有的放矢”教學的有效手段[14]。以上述經(jīng)驗為基礎，同濟醫(yī)學以單獨知識點為中心與交叉點，建設“化整為零”的實驗教學輔助元素。包括實驗操作技術分步演示“微視頻”、實驗原理單知識點“微講解”、引導學生進行拓展實踐的“微課題”、實驗相關研究“微進展”、以及圍繞單知識點的“微習題”等。所有輔助元素圍繞單一知識點、分步操作步驟進行，具有較強的靈活性。同時建設以知識點為交匯，“器官系統(tǒng)”為枝干的主線。針對不同層次、不同方向的教學目的，根據(jù)共同“交叉點”選擇輔助元素，進行串聯(lián)或者交匯，“化零為整”進行有的放矢的教學輔助，構建整合課程輔助模塊。

4 醫(yī)學模式下輔助機能學實驗教學初探

4.1 以機能學實驗Ⅰ為試點

機能學實驗課程設計借鑒國內多數(shù)院校沿用的“三階段”教學模式[15-16]，即基礎知識和基本技能訓練——綜合性實驗延伸——設計性實驗創(chuàng)新。機能學實驗Ⅰ也包含上述三階段教學內容，整合傳統(tǒng)“生理學實驗”“病理生理學實驗”與“藥理學實驗”教學內容，在保證基本實驗模塊鞏固理論知識與教授實驗操作技術的基礎上，設計延伸的綜合性實驗推動學科間融合，增加學生實踐環(huán)節(jié)，引導創(chuàng)新實踐模塊。三階段教學模式是同濟醫(yī)學整合實驗課程的共同架構，針對機能學實驗Ⅰ進行的輔助實踐可為建立全面實驗教學輔助系統(tǒng)積累經(jīng)驗。

4.2 “化整為零”梳理全面而詳細的知識點

圍繞“單一”“獨立”的知識點進行輔助元素建設是靈活輔助系統(tǒng)的關鍵。構建全面的“知識點”是后期“化零為整”建立輔助模塊的前提。羅列實驗課程的知識點，力保全面無遺漏；在此基礎上，將所有知識點進行編碼梳理，按照“器官系統(tǒng)”進行一級編號；按照“實驗操作技術”“形態(tài)學基礎”“功能學基礎”以及“疾病基礎”進行二級分類編號；并在一、二級編號的基礎上按照“掌握”“熟悉”“了解”“拓展”和“探索”等學習要求進行三級編號；最后在三級編碼的基礎上進行順序編號。

如“氣管插管術”知識點屬于“呼吸系統(tǒng)(3)”—“家兔操作技術(2)”—“掌握(1)”—順序3，所以生成編碼3213。這樣，圍繞知識點制作的教學資源，可以通過編碼快速了解內容，更重要的是，可以通過編碼快速發(fā)現(xiàn)元素間的聯(lián)系，提取習慣元素，“化零為整”生成針對不同教學目的、不同教學程度的實驗輔助模塊。

4.3 配合基礎實驗教學進行輔助

以調動學生學習自主性與積極性為目的，同濟整合實驗教學由傳統(tǒng)的“講授式教學”，即講授實驗原理→教師演示實驗操作→學生進行操作→教師分析實驗結果的傳統(tǒng)教學模式，轉變?yōu)椤爸鲃訉W習模式”，采取課前自主性學習學習實驗相關知識→操作前進行學生為主體的簡單討論→教師演示關鍵實驗步驟→學生分組自行操作→學生為主體的基于實驗現(xiàn)象的詳細討論→教師總結與補漏的新型模式。配合教學方法的轉變，教學輔助同步跟進，編輯制作圍繞實驗原理和操作技術的輔助模塊。

以機能學實驗I-實驗四“呼吸運動的調節(jié)”為例，選取輔助元素中的“肺通氣的原動力”“胸膜腔負壓”“解剖無效腔”“血氧分壓對呼吸的調節(jié)”“血二氧化碳分壓對呼吸的調節(jié)”“呼吸節(jié)律的產(chǎn)生與調節(jié)”等“微講解”，圍繞實驗原理進行輔助；選用“家兔麻醉”“家兔頸部手術”“氣管插管”“迷走神經(jīng)分離”“胸膜腔穿刺”等操作“微視頻”，對實驗操作技術進行輔助；挑選“微習題”中圍繞上述知識點的部分，生成習題組進行學習的檢驗與鞏固。

4.4 以職業(yè)勝任力為導向進行有的放矢的輔助

針對不同基礎水平的學生提供“基礎要求”(全中文)、“拓展深入”(中英雙語)、“英文資料”等的教學模塊；并根據(jù)未來職業(yè)出口，提供“疾病相關”“科研進展”“未知領域”等模塊供學生自主選擇。

以機能學實驗I-實驗四“呼吸運動的調節(jié)”為例，采用“不同氣壓水平下的特殊呼吸”“慢性阻塞性肺炎”“情緒激動時的呼吸變化”等生理調節(jié)或者疾病相關事例提供拓展；搜索并篩選五年內的相關研究進展報告進行推薦；搜索羅列專業(yè)未知領域。以上述資料為基礎，引導學生自行設計并實施實驗，進行基于興趣的探索，從而加強基礎醫(yī)學知識與臨床醫(yī)學的聯(lián)系、引導學生早期接觸科研。采取“微課單元+鏈接推薦”的形式，將現(xiàn)有中文或者雙語的“微講解”元素組合結合網(wǎng)絡上開放的全英文慕課單元，引導學生加強全英文醫(yī)學知識的拓展。例如前文提到的機能學實驗I-實驗四“呼吸運動的調節(jié)”的相關雙語“微講解”，進行組合，對應結合杜克大學在Coursera平臺和果殼MOOC學院上開放的Introductory Human Physiology中的Respiratory System單元，生成“肺通氣的原動力+胸膜腔負壓+解剖無效腔+Anatomy and Mechanics(鏈接)”與“血氧分壓對呼吸的調節(jié)+血二氧化碳分壓對呼吸的調節(jié)+呼吸節(jié)律的產(chǎn)生與調節(jié)+Regulation of Breathing(鏈接)”模塊，推薦給學生，引導其依據(jù)自身基礎進行醫(yī)學英語的加強。

4.5 以知識點為交叉提供學科間整合輔助

以知識點為基本點，給學生提供包括基礎醫(yī)學科各學科間、基礎醫(yī)學與臨床醫(yī)學之間的學科聯(lián)系。以“胸膜腔”知識點為例，可以將解剖學中“胸膜與胸膜腔”知識，與生理學的“胸膜腔負壓的形成與生理意義”知識，以及臨床醫(yī)學中各類“氣胸”發(fā)病原因與治療原則進行聯(lián)系，幫助學生更好地理解基礎醫(yī)學知識，并為后續(xù)臨床醫(yī)學的學習奠定基礎。

4.6 在D2L網(wǎng)絡平臺上進行教學輔助實踐

2017年秋季學期，借助D2L網(wǎng)絡平臺，以機能學實驗I為試點進行整合實驗教學輔助實踐。實驗課前，提供給學生“實驗原理”微講解+“實驗操作”微視頻+“研究進展”推薦閱讀，鼓勵學生以主動按需方式進行自主學習，并征集學生在主動學習后萌發(fā)的探索主題，以實驗組為單位，再次提供針對探索主題的輔助模塊，為實驗探索進行準備；實驗課中，采用“互動式”教學，以學生為主體進行實驗原理與實驗操作鞏固，并在完成基本實驗觀察內容后，以小組為單位進行實驗探索；實驗課后，在完成基本實驗觀察的實驗報告基礎上，提供借助“科研進展”、“疾病聯(lián)系”以及“未知領域”等教學輔助，在小組實驗探索的基礎上，進行臨床聯(lián)系或者前沿發(fā)展拓展，并以小論文進行總結。

5 整合實驗教學輔助工作面臨的挑戰(zhàn)與展望

2017年秋季學期，伴隨基礎醫(yī)學整合課程推進，以機能學實驗I為試點的整合實驗教學輔助，與7個器官系統(tǒng)(“運動系統(tǒng)”在春季學期教學)理論課教學輔助在D2L網(wǎng)絡平臺同步開放，受到醫(yī)學生的廣泛歡迎。學生們反映基于D2L平臺的教學輔助，有助于理解實驗原理，掌握實驗操作技術，又提供與臨床醫(yī)學知識的聯(lián)系、早期涉足科研的引導，以及全英文醫(yī)學知識的拓展，提高了自主性學習的效果。實驗教學輔助的實踐為全面輔助整合實驗課程，乃至醫(yī)學整合課程的教學進行有益的嘗試，同時，探索過程也揭示出需要進一步完善與拓展的問題。

5.1 完善全面輔助單元制作

圍繞基礎醫(yī)學整合實驗課程各層次的所有知識點的輔助元素制作與編輯，并以目前輔助探索的模式，向基礎醫(yī)學整合課程所有實驗課程，乃至所有整合課程進行推廣，逐步達到全課程覆蓋。如此大量的工作，對輔助元素制作教師以及組織者而言都是一個挑戰(zhàn)。

5.2 進行全英文元素制作，滿足更多學生需求

對應同濟大學本科二、三年級絕大部分學生的英語水平，目前教學輔助系統(tǒng)中多數(shù)輔助元素均為中英雙語，實驗技術“微操作”均為中文。相對足中國醫(yī)學生對提高醫(yī)學英語水平的需要，以及全英文留學生班學生學習的需求，目前輔助系統(tǒng)采取的“推薦優(yōu)秀慕課資源鏈接”的方式遠遠不足，在后續(xù)工作中，醫(yī)學院將根據(jù)自身特點，自主制作圍繞基礎醫(yī)學整合課程的全英文輔助元素。這對于非英語母語的教師而言，具有一定難度，同濟醫(yī)學院將通過國際合作加強全英文師資的培養(yǎng)與引進，提高全英文教學質量。

5.3 及時更新同步與醫(yī)學研究進展的輔助元素

醫(yī)學是一門飛速發(fā)展和更新的學科，無論面向哪一個職業(yè)出口，同濟醫(yī)學生都需要具備持續(xù)和終身學習的能力。以此為目的，緊隨學科研究進展、及時更新同步學科進展的輔助元素也是教學輔助系統(tǒng)建設的重要內容。通過“研究進展報告”、“解讀優(yōu)秀論文”等形式的輔助，在醫(yī)學學習早期引導醫(yī)學生接觸和關注科學研究進展，發(fā)展科學探究能力。此類輔助元素的制作對教師要求較高，既要保持敏感的科研嗅覺，又要快速而及時地出產(chǎn)輔助資料。對此，同濟醫(yī)學院聚集科學前沿的報告、講座、交流等活動以及微課多種教學技巧培訓將有所幫助。

6 結 語

具備自主學習、持續(xù)發(fā)展能力多層次、復合型醫(yī)學人才是2030健康中國對醫(yī)學教育的要求。醫(yī)學院在“以COE為導向，以學生為中心”的醫(yī)學人才培養(yǎng)體系建設中進行了醫(yī)學整合課程的推進。在此過程中，基于互聯(lián)網(wǎng)平臺的多形式教學輔助將有力地推動同濟醫(yī)學教育。以機能學實驗I試點進行的實驗教學輔助實踐，建立了適用于整合實驗課程的輔助體系設計、構架、制作和編碼方式，積累一定的工作基礎與經(jīng)驗。在此基礎上，覆蓋全課程的輔助系統(tǒng)建設將會有效輔助和滿足多層次、多職業(yè)出口的學生需求。