多學(xué)科融合的綜合實驗在預(yù)防醫(yī)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用探討

陳純海，李 敏，馬秦龍，張 蕾，張彥文，余爭平

(陸軍軍醫(yī)大學(xué)軍事預(yù)防醫(yī)學(xué)系軍隊勞動衛(wèi)生學(xué)教研室，重慶 400038)

預(yù)防醫(yī)學(xué)是一門綜合性和應(yīng)用性較強(qiáng)的學(xué)科，包括的學(xué)科種類較多，如流行病學(xué)、衛(wèi)生統(tǒng)計學(xué)、衛(wèi)生毒理學(xué)、勞動衛(wèi)生學(xué)、環(huán)境衛(wèi)生學(xué)、營養(yǎng)衛(wèi)生學(xué)等，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中由于是各門學(xué)科分開學(xué)習(xí)，因此在實際應(yīng)用中容易陷入片面地采用單一學(xué)科知識背景來思考問題，難以將所學(xué)知識融會貫通、綜合應(yīng)用所學(xué)知識來解決問題。近年來，我們在預(yù)防醫(yī)學(xué)本科教學(xué)中開展了基于多學(xué)科融合的綜合實驗教學(xué)改革，在綜合實驗教學(xué)過程中，打破學(xué)科界限進(jìn)行知識體系整合，通過以預(yù)防醫(yī)學(xué)所面臨的典型實際問題為切入點(diǎn)，選取具有代表性的真實場景開展教學(xué)活動，采取學(xué)生主導(dǎo)、教師輔助和引導(dǎo)的交互式教學(xué)模式。近年來，通過對近2 000名醫(yī)學(xué)本科生的教學(xué)實踐活動，我們發(fā)現(xiàn)預(yù)防醫(yī)學(xué)綜合實驗課程的開展能夠有效促進(jìn)學(xué)生思維模式的轉(zhuǎn)型，在學(xué)習(xí)過程中能夠以實際問題為導(dǎo)向，將不同學(xué)科知識進(jìn)行整合運(yùn)用，提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力以及學(xué)生的創(chuàng)新能力。

1 預(yù)防醫(yī)學(xué)綜合實驗開展的必要性

1.1 符合預(yù)防醫(yī)學(xué)實驗教學(xué)理念

預(yù)防醫(yī)學(xué)是一門專業(yè)性和應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科，預(yù)防醫(yī)學(xué)專業(yè)人才不僅需要扎實的理論基礎(chǔ)，還需要具備較強(qiáng)的實踐操作能力。因此，在預(yù)防醫(yī)學(xué)本科教學(xué)過程中，各門學(xué)科實驗課的設(shè)置比例均較高，一般實驗課與理論課的比例在1∶2～1∶1之間[1]。實驗課是以學(xué)生為中心，以發(fā)揮學(xué)生主觀能動性為目標(biāo)而開展的實踐性教學(xué)，其主要目的是培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)、實踐能力和創(chuàng)新能力[2]。在以單一學(xué)科知識為背景而開展的實驗教學(xué)模式下，雖然教師也強(qiáng)調(diào)學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)，但是在實際的教學(xué)過程中，學(xué)生往往會不自覺地以特定學(xué)科的具體知識點(diǎn)的應(yīng)用為背景去分析問題，這樣在無形中且在很大程度上把思維局限在所設(shè)定的學(xué)科知識范圍內(nèi)。這樣的實驗教學(xué)模式對培養(yǎng)學(xué)生掌握具體知識點(diǎn)的幫助較大，但卻不利于提升學(xué)生分析問題和解決問題的綜合能力及創(chuàng)新能力。因此，需要改進(jìn)或者增加一些新的教學(xué)模式來彌補(bǔ)這一短板。預(yù)防醫(yī)學(xué)綜合實驗正是應(yīng)對這一需求而開展的教學(xué)改革，是將流行病學(xué)、勞動衛(wèi)生學(xué)、環(huán)境衛(wèi)生學(xué)、營養(yǎng)衛(wèi)生學(xué)、衛(wèi)生統(tǒng)計學(xué)和衛(wèi)生毒理學(xué)等學(xué)科內(nèi)容進(jìn)行整合及合理銜接所構(gòu)筑的多學(xué)科綜合培養(yǎng)模式，其突出特點(diǎn)是在內(nèi)容的設(shè)計上打破了單一學(xué)科的知識壁壘，進(jìn)行多學(xué)科內(nèi)容整合，強(qiáng)調(diào)根據(jù)具體待解決的問題綜合運(yùn)用所有的學(xué)科知識，突出以問題為導(dǎo)向的思維模式。因此，在綜合實驗實施的過程中，受課程設(shè)計模式的影響，學(xué)生會自然地被引導(dǎo)為以問題為核心去思考解決辦法，而不是以單一的知識點(diǎn)的運(yùn)用為核心去分析問題，這樣會更有利于學(xué)生發(fā)揮主觀能動性，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性，從而提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力[3]，這與我們設(shè)置實驗課的理念是極為吻合的。

1.2 有助于促進(jìn)學(xué)生思維模式升級

預(yù)防醫(yī)學(xué)綜合實驗課程在培養(yǎng)學(xué)生建立多維度、開放式和批判式思維模式上有很好的作用，而這種思維模式正是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的關(guān)鍵[4]。如上所述，以單一學(xué)科知識點(diǎn)為背景開展實驗課時，學(xué)生往往會將思維局限在具體的知識點(diǎn)或單一學(xué)科知識背景上，這是一種單一維度的思考方式，而真實世界中存在的問題是復(fù)雜的、多維度的，因此在處理實際問題時，我們需要的是多維度的思維模式，需要從不同角度去分析問題，提出問題的全方位解決辦法[5]。綜合實驗課程在設(shè)計上就“暗示”學(xué)生要解決的問題需要綜合運(yùn)用多學(xué)科的知識點(diǎn)，因此能夠有效引導(dǎo)學(xué)生在分析問題時最大限度地調(diào)用及整合所學(xué)過的所有知識，進(jìn)行多維度思維模式的訓(xùn)練。其次，綜合實驗由于打破了學(xué)科界限的限制，解決問題所運(yùn)用的知識體系是開放的，因此有利于促進(jìn)學(xué)生開放式思維模式的建立。雖然這種多維度、開放式思維模式在其它課程的教學(xué)活動中也被重視，但是在綜合實驗這種有具體應(yīng)用場景的情況下，能夠把抽象的思維模式訓(xùn)練具體化，從實踐內(nèi)容當(dāng)中找到落腳點(diǎn)，效果往往更好[6]。最后，在綜合實驗課的實施過程中，正是由于學(xué)生缺乏相關(guān)的實踐經(jīng)驗，反而促使他們在整個過程中不停地用批判式的眼光來審視自己的實驗方案、實施過程中的具體操作、數(shù)據(jù)分析以及實驗總結(jié)報告，主動地對自己的方案提出置疑，并與同學(xué)和教師討論修改，使得整個實驗課的學(xué)習(xí)過程也是批判式思維模式的訓(xùn)練過程?？傊C合實驗正是由于給學(xué)生所學(xué)的知識找到了具體的應(yīng)用場景，因此對學(xué)生思維模式的訓(xùn)練具備非常好的效果。

2 綜合實驗實施過程中應(yīng)該注重的問題

2.1 注重整合教學(xué)內(nèi)容

綜合實驗教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計，首先應(yīng)該考慮實驗內(nèi)容能夠幫助學(xué)生打破學(xué)科的界限，以具體問題或場景為出發(fā)點(diǎn)，將各專業(yè)學(xué)科內(nèi)容進(jìn)行有機(jī)整合，避免對以前單學(xué)科實驗內(nèi)容的簡單重復(fù)和疊加。教學(xué)內(nèi)容的整合應(yīng)該包括以下兩個方面：一是專業(yè)知識的整合，應(yīng)當(dāng)盡量選取有代表性的問題或真實場景，能夠盡可能多地涉及各學(xué)科知識，如涉及衛(wèi)生學(xué)方面的可盡量包括營養(yǎng)衛(wèi)生、環(huán)境衛(wèi)生和勞動衛(wèi)生等多方面的知識背景，還可嵌入流行病學(xué)及衛(wèi)生統(tǒng)計學(xué)等方面的方法技能。每一場景或問題所涉及的專業(yè)知識要具備代表性，不同場景或問題所涉及的專業(yè)知識盡量減少重復(fù)性，同時整個課程的設(shè)計要具備一定的系統(tǒng)性和科學(xué)性[7]。二是師資隊伍的整合，因為涉及多學(xué)科的知識內(nèi)容整合，這樣增加了備課的難度，因此在師資隊伍的匹配上也應(yīng)該由多學(xué)科教師共同組合而成，在備課過程中教師之間要進(jìn)行充分交流，集體備課。備課是整個師資隊伍整合最為重要的階段，因為在內(nèi)容的設(shè)置、場景的選擇、或是問題的提出階段，需要由多學(xué)科教師隊伍共同討論備課，才能夠使整個課程體系具備科學(xué)性和系統(tǒng)性，讓學(xué)生有更好的發(fā)揮空間。同時，課程的時間安排也影響教學(xué)內(nèi)容的整合，綜合實驗在課程設(shè)置上最好排在各門預(yù)防醫(yī)學(xué)專業(yè)課程的教學(xué)完成以后，此時學(xué)生已經(jīng)基本構(gòu)建好了一定的預(yù)防醫(yī)學(xué)知識體系，掌握了一些基礎(chǔ)的實驗技能，這樣在教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計上可以盡量跨學(xué)科進(jìn)行整合，教學(xué)效果會更好。此外，基于我們既往實施情況來看，綜合實驗可以作為一門單獨(dú)的課程開設(shè)，這樣不僅是對這一門課程的重視，而且有助于在實施過程中進(jìn)行資源整合，方便教學(xué)內(nèi)容的整合優(yōu)化和師資隊伍的打磨。

2.2 注重利用社會資源和各學(xué)科專業(yè)科研平臺

綜合實驗最為重要的一環(huán)是選擇實驗的場景及提出待解決的問題。在這一環(huán)節(jié)上，要充分利用社會資源，因地制宜地開展教學(xué)活動，任何虛擬的場景都比不上真實的場景在教學(xué)過程中所帶給學(xué)生的啟發(fā)大，在真實場景下，問題是開放的，并且沒有標(biāo)準(zhǔn)答案，因此學(xué)生可以從不同的角度去分析解決問題的方法，這樣可以引導(dǎo)他們根據(jù)自己的想法自主設(shè)計實驗方案，從而最大程度發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，提升創(chuàng)新性[8]。并且，根據(jù)在教學(xué)活動中所進(jìn)行的比較來看，相對于在教室進(jìn)行推演及討論，學(xué)生也更喜歡真實場景下的現(xiàn)場實踐教學(xué)。我們在前期教學(xué)過程中，以一些典型的家具制造工廠、小型化工廠、配電站及雷達(dá)站等作為教學(xué)場地開展了較為豐富的綜合實驗教學(xué)活動，學(xué)生的積極性和參與性均較高，實際的教學(xué)效果也較好。此外，在教學(xué)條件的匹配上，除了提供必要的教學(xué)器材支持外，還可以盡量鼓勵學(xué)生利用各個學(xué)科的專業(yè)科研實驗室開展實驗研究。一般來講，各學(xué)科專業(yè)的科研平臺較教學(xué)平臺而言儀器會更加先進(jìn)，能夠開展的實驗研究項目也較多，有了較好的研究條件支撐，可以激發(fā)部分較為活躍的學(xué)生對一些問題進(jìn)行較深入的研究分析，同時還可以培養(yǎng)本科生的科研思維和研究能力，這對提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力及創(chuàng)新能力均會有較大的幫助，這一點(diǎn)從各高校建立開放實驗平臺所取得的效果中可以得到較好的印證[9]。

2.3 注重評價模式的優(yōu)化

評價模式直接影響學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)和學(xué)習(xí)過程，因此評價模式的優(yōu)化可以引導(dǎo)學(xué)生樹立更好的學(xué)習(xí)態(tài)度，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，并對學(xué)習(xí)效果進(jìn)行有效反饋，促進(jìn)教與學(xué)之間形成優(yōu)質(zhì)高效的閉環(huán)反饋系統(tǒng)而互惠雙方，最終提高教學(xué)質(zhì)量[10]。相對于理論課，實踐課的評價模式改革更加具備迫切性，因為傳統(tǒng)的通過以試卷考試為主的考核模式在實踐課的考核中明顯不能達(dá)到較好的效果，因此有改革的動力。評價模式的優(yōu)化也是整個教學(xué)改革中的難點(diǎn)，一旦評價模式改革不利往往會影響教學(xué)全局。綜合實驗是一門應(yīng)用性非常強(qiáng)的實踐課程，較為有效的評價體系應(yīng)該是貫穿整個課程的始終，在整個課程實施的全過程中注重學(xué)生綜合素質(zhì)的表現(xiàn)，分階段進(jìn)行評估[11]。具體做法包括：一是在實驗準(zhǔn)備階段注重學(xué)生在實驗設(shè)計過程中所展現(xiàn)出的創(chuàng)新性與科學(xué)性，對學(xué)科知識應(yīng)用的靈活性以及收集資料的能力，這一部分可以占到整個評估總分的30%；二是在實驗實施階段重視學(xué)生在課堂上的表現(xiàn)，包括動手能力、參與課堂討論的活躍程度、對實驗條件的整合能力、協(xié)作能力以及在現(xiàn)場實驗中所表現(xiàn)出的應(yīng)變能力等，這一部分也占30%；三是在課后總結(jié)階段重視學(xué)生對實驗數(shù)據(jù)的分析，最終解決方案的提出，以及實驗報告的撰寫，好的實驗報告不僅能反應(yīng)出學(xué)生整個實驗實施過程的情況，而且能反應(yīng)出學(xué)生對待數(shù)據(jù)的嚴(yán)謹(jǐn)程度、統(tǒng)計分析能力和表達(dá)能力，一般這一部分可占40%；最后，可以通過每個實驗單獨(dú)記分，按照每一個實驗給與一定的計權(quán)系數(shù)得到整門課程的總分，這樣可以排除一些偶然因素對學(xué)生的干擾。通過對這幾個方面的綜合考量，能夠較為全面的反應(yīng)學(xué)生的綜合素質(zhì)，同時起到比較好的反饋效果，提高教學(xué)質(zhì)量。

2.4 注重實施過程中每個環(huán)節(jié)的質(zhì)量把控

綜合實驗因為涉及的學(xué)科內(nèi)容較多，需要整合的資源也較多，因此所涉及的環(huán)節(jié)也較多，學(xué)生從最開始的選題、設(shè)計實驗方案、實驗方案討論修改、實驗器材、試劑等的準(zhǔn)備、實驗操作實施、到最后的實驗報告總結(jié)撰寫的整個過程中，每一環(huán)節(jié)都會對下一環(huán)節(jié)產(chǎn)生影響。因此，綜合實驗課程應(yīng)該更加注重教學(xué)環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制，只有把教學(xué)中每一環(huán)節(jié)做好了，才能連點(diǎn)成線，使學(xué)生產(chǎn)生最優(yōu)的體驗，最終提高整體的教學(xué)質(zhì)量。教學(xué)質(zhì)量控制的核心不是限制學(xué)生開放思維，只允許學(xué)生做指定的“正確”的事情，而是在教學(xué)過程中保持良好的互動，形成教與學(xué)的交互式教學(xué)模式，避免將教學(xué)過程推向“教”或者“學(xué)”某一個方面[12]。具體做法包括：在選題與實驗方案設(shè)計完成后，要組織討論修改，形成相對完整的方案，對方案的可行性要進(jìn)行評估；在實驗器材、試劑的準(zhǔn)備階段，要盡量讓學(xué)生自己利用業(yè)余時間參與準(zhǔn)備工作，包括試驗試劑的配置、測量儀器的校準(zhǔn)、操作規(guī)范的熟悉等，這樣才能形成一次完整的體驗；在實驗實施過程中，尤其是涉及到現(xiàn)場操作時，更加應(yīng)當(dāng)注重質(zhì)量控制，鼓勵學(xué)生根據(jù)真實情況的需求來進(jìn)行操作，避免為了完成任務(wù)式的應(yīng)付式操作，碰到突發(fā)情況或想定之外的情況時，要引導(dǎo)學(xué)生自己去思考解決問題的方法，而不是代替學(xué)生來做出決定或操作；在實驗報告完成后，教師也應(yīng)該盡快對實驗報告進(jìn)行評估，及時給學(xué)生反饋意見，使學(xué)生明白在本次學(xué)習(xí)過程中的不足和改進(jìn)的方向，從而提高下次實驗課的質(zhì)量。總之，每一環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制要及時反饋給學(xué)生，將這種交互式的教學(xué)方式滲透到整個教學(xué)活動中，每一個點(diǎn)的質(zhì)量提高了，才能保證整個教學(xué)實踐的最優(yōu)化。

3 結(jié)論

綜上所述，預(yù)防醫(yī)學(xué)綜合實驗課程的開展能夠有效促進(jìn)學(xué)生對多學(xué)科知識進(jìn)行整合并應(yīng)用于實踐，促進(jìn)學(xué)生建立多維度、開放式及批判式思維模式，提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力及創(chuàng)新能力，使學(xué)生的綜合素質(zhì)得到加強(qiáng)。在綜合實驗課程實施過程中，應(yīng)當(dāng)注重教學(xué)內(nèi)容的整合，以及多學(xué)科整合的師資隊伍建設(shè)，因地制宜地利用社會資源開展現(xiàn)場實驗，鼓勵學(xué)生最大限度的利用好各學(xué)科專業(yè)科研平臺深入研究，同時還應(yīng)做好評估模式的轉(zhuǎn)型優(yōu)化，正確引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，最后還要做好教學(xué)活動中各個環(huán)節(jié)的質(zhì)量把控，把交互式教學(xué)模式滲透到教學(xué)過程中的各個環(huán)節(jié)，從而提高教學(xué)質(zhì)量。