互動(dòng)式案例研究在生理學(xué)中自主神經(jīng)系統(tǒng)模塊的應(yīng)用

楊宏靜，付海榮，夏 菁

（重慶三峽醫(yī)藥高等?？茖W(xué)校基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)部，重慶 404120）

在2019年夏季，我校針對(duì)臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)開展的生理學(xué)課程主要是以理論講授為基礎(chǔ)的，因?yàn)閷W(xué)生要參加第二學(xué)期末的基礎(chǔ)綜合知識(shí)考試，講授式教學(xué)方法更容易涵蓋考試所涉及的所有內(nèi)容。然而，盡管我們努力提高講授水平，但研究證實(shí)[1]，用這種講授的教學(xué)方法，實(shí)際教學(xué)中僅有部分內(nèi)容被學(xué)生有效吸收。鑒于積極的教學(xué)方法通常有較好的效果[2]，我們決定重構(gòu)生理學(xué)課程內(nèi)容，旨在更好地幫助學(xué)生解決問題并支持他們的自主學(xué)習(xí)。因此，我們調(diào)整了生理學(xué)課程知識(shí)傳授的方法，使之更具有應(yīng)用性和主動(dòng)性，同時(shí)在部分教學(xué)單元引入計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的教學(xué)模塊。在這種背景下，自主神經(jīng)系統(tǒng)教學(xué)單元并沒有考慮引入計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)的模塊，因?yàn)楝F(xiàn)有的設(shè)置和資源達(dá)不到預(yù)期的效果。所以，我們希望在課程中引入一些類似的互動(dòng)成分，以促進(jìn)學(xué)生對(duì)復(fù)雜內(nèi)容的理解。因此，本課程單元建立了互動(dòng)式案例研究教學(xué)。本文主要闡述課程單元的組織、互動(dòng)式案例研究和實(shí)施及效果評(píng)價(jià)。

1 課程單元的組織

自主神經(jīng)系統(tǒng)課程單元是臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)生理學(xué)課程的主要內(nèi)容之一，本課程詳述了人體各種生命活動(dòng)的規(guī)律和機(jī)制。每個(gè)課程單元以25～30名學(xué)生為一組，時(shí)間為4學(xué)時(shí)。在前2學(xué)時(shí)的學(xué)習(xí)中，導(dǎo)師用PPT介紹自主神經(jīng)系統(tǒng)的主要特性。授課過程中通過提問與學(xué)生互動(dòng)，這些問題是他們?cè)诘谝粚W(xué)期人體解剖學(xué)課程中學(xué)過的知識(shí)。此外，為了幫助學(xué)生準(zhǔn)備期末的基礎(chǔ)知識(shí)綜合考試，講授中還穿插多項(xiàng)選擇題，這些題是從以前各種考試中挑選出來的。一般來說，全班學(xué)生都要積極參與問題的思考和回答，但一旦一個(gè)學(xué)生給出了答案，后期的更正和進(jìn)一步的澄清就需要這個(gè)學(xué)生完成。此外，在導(dǎo)師給出答案之前，全班學(xué)生都要幫助其解決問題。導(dǎo)師講解結(jié)束后，學(xué)生被分成5～8人一組，并向他們提供附帶問題的臨床案例，要求學(xué)生在課程單元所學(xué)知識(shí)和小組討論的基礎(chǔ)上回答問題。當(dāng)討論結(jié)束后，要求每組為全班做一個(gè)簡短的報(bào)告，因此他們首先向全班提出需要解決的問題，然后概述解決方案及理由。這樣，每組至少有2個(gè)學(xué)生要給全班學(xué)生做匯報(bào)。在最后的報(bào)告中，要求全班討論由各個(gè)小組提出的解決方案的適用性。

2 互動(dòng)式案例研究的組織

學(xué)生圍坐在一張桌子旁，形成一個(gè)討論小組，并告知不能參考他們帶到課堂上的課本，只能參考課堂筆記，以便更好地熟悉這些資料。此外，導(dǎo)師要求學(xué)生以簡短報(bào)告的方式準(zhǔn)備他們的答案，在小組討論結(jié)束時(shí)向全班學(xué)生匯報(bào)，同時(shí)還鼓勵(lì)學(xué)生在整個(gè)討論過程中提出問題。在導(dǎo)師提供額外的提示信息前，學(xué)生有10分鐘時(shí)間熟悉自己要處理的案例，再過5～10分鐘，導(dǎo)師開始協(xié)助他們積極解決問題，以確保所有小組采取適當(dāng)?shù)姆椒ń鉀Q問題和準(zhǔn)備報(bào)告。在討論25分鐘后，要求所有學(xué)生為報(bào)告做準(zhǔn)備。此外，導(dǎo)師會(huì)用PPT給全班學(xué)生添加額外的評(píng)論，并對(duì)關(guān)鍵內(nèi)容進(jìn)行梳理。當(dāng)討論結(jié)束后，導(dǎo)師會(huì)對(duì)所學(xué)的內(nèi)容和學(xué)習(xí)目標(biāo)做出簡要總結(jié)。

該課程單元的具體學(xué)習(xí)目標(biāo)如下:（1）解釋自主神經(jīng)系統(tǒng)的一般解剖結(jié)構(gòu)；（2）掌握自主神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)傳遞過程；（3）理解自主神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)遞質(zhì)及其受體；（4）對(duì)比交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)的整體功能和具體功能。重點(diǎn)放在最后兩個(gè)目標(biāo)，因?yàn)榻馄蕦W(xué)方面的知識(shí)已經(jīng)在前面的課堂中學(xué)過了。

總的來說，講課資料來源于生理學(xué)教科書及相關(guān)參考書籍。在上課之前，學(xué)生可以在生理學(xué)在線課程平臺(tái)的主頁上看到一個(gè)預(yù)習(xí)資料。這個(gè)資料沒有包含課程中給出的所有信息，但是設(shè)置了一個(gè)預(yù)習(xí)情況反饋的答疑討論區(qū)，鼓勵(lì)學(xué)生提出具體問題和遇到的困難。

2.1 自主神經(jīng)系統(tǒng)的一般解剖結(jié)構(gòu)和神經(jīng)傳遞過程

考慮到解剖學(xué)內(nèi)容是前面課程中的重點(diǎn)內(nèi)容，本課程單元的重點(diǎn)放在交感和副交感神經(jīng)的神經(jīng)傳遞部分。事實(shí)上，一般組織結(jié)構(gòu)和主要的解剖學(xué)差異會(huì)在開始的15分鐘內(nèi)討論，目的是把學(xué)生的思維集中到自主神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)容上來。

2.2 自主神經(jīng)系統(tǒng)中的神經(jīng)遞質(zhì)和受體

為了加深學(xué)生對(duì)自主神經(jīng)系統(tǒng)神經(jīng)傳遞過程的理解，從膽堿能（煙堿型）神經(jīng)的傳遞、腎上腺素能節(jié)后神經(jīng)的傳遞及毒蕈堿能神經(jīng)節(jié)后傳遞3個(gè)方面進(jìn)行探討。以上3個(gè)方面的內(nèi)容將在之后的40分鐘內(nèi)詳細(xì)討論。

2.3 自主神經(jīng)系統(tǒng)的總體和具體功能

雖然交感和副交感神經(jīng)系統(tǒng)在功能上的區(qū)別已經(jīng)在之前很多地方被提到，但這兩種系統(tǒng)的對(duì)比將在接下來的30分鐘的授課中詳細(xì)闡述。尤其是對(duì)比交感神經(jīng)通過參與應(yīng)激反應(yīng)增強(qiáng)人體抵抗力的作用和副交感神經(jīng)增加機(jī)體修復(fù)和吸收功能的作用。此外，總結(jié)了交感和副交感神經(jīng)的不同受體在單一器官上的不同作用，給學(xué)生機(jī)會(huì)去思考兩種系統(tǒng)之間的區(qū)別。

3 互動(dòng)式案例研究的實(shí)施

在2019年夏季學(xué)期的課程中，關(guān)于自主神經(jīng)系統(tǒng)的講授中穿插了很多以前國家資格考試中出現(xiàn)的多項(xiàng)選擇題。如果這些問題是學(xué)生感興趣的，他們就會(huì)積極參與討論。顯然，這一措施已經(jīng)有力地增加了師生之間的互動(dòng)。在第二部分案例討論中，問題主要涉及交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)解剖和生理功能的區(qū)別。

然而，大多數(shù)問題都集中在自主神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)傳遞問題上。在腎上腺素能神經(jīng)節(jié)后纖維傳遞討論完后，治療哮喘和高血壓的藥物的性質(zhì)引發(fā)了爭論。其他問題集中在克服神經(jīng)退行性疾病中膽堿能缺乏的潛在干預(yù)的選擇上。討論的案例有:抑制膽堿酯酶、用毒蕈堿受體激動(dòng)劑來說明干預(yù)副交感神經(jīng)后的生理作用及討論阿托品或有機(jī)磷農(nóng)藥中毒后的病理生理癥狀的問題。在此情況下，值得注意的是藥理學(xué)方面不是這次討論的重點(diǎn)。相反，重點(diǎn)應(yīng)放在運(yùn)用已學(xué)過的關(guān)于神經(jīng)傳遞方面的生理學(xué)知識(shí)上。也就是說，要詳細(xì)研究對(duì)于腎上腺素能受體和毒蕈堿受體進(jìn)行干預(yù)的原因和結(jié)果。但是，考慮到學(xué)生今后學(xué)習(xí)專業(yè)課程的需要，所以與藥理學(xué)的相關(guān)性要指出來。

學(xué)生積極參與整個(gè)課程的討論，有時(shí)同學(xué)間的討論甚至發(fā)展整個(gè)班級(jí)展開。這樣積極的經(jīng)歷鼓舞導(dǎo)師從2019—2020年冬季開始，將授課中互動(dòng)部分?jǐn)U展成一個(gè)小時(shí)的案例研究。此外，在其他課程單元的一個(gè)專用單元里平行引入計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的互動(dòng)模塊，希望能提高學(xué)生對(duì)積極參與知識(shí)轉(zhuǎn)移的興趣。值得注意的是，為了確保每個(gè)小組內(nèi)學(xué)生之間的討論能夠在導(dǎo)師的積極支持下獨(dú)立開展，還提供了補(bǔ)充指導(dǎo)工作單。這些補(bǔ)充指導(dǎo)是一些附加問題，這些問題可以幫助學(xué)生找到解決他們必須完成的問題的途徑（案例研究中的問題和相關(guān)的附加指導(dǎo)在附錄中展示）。然而，預(yù)期的答案和一些常見誤解的注釋和附加信息在補(bǔ)充材料中可以找到。重要的是，在互動(dòng)模塊之前，整個(gè)課程仍然采用傳統(tǒng)的講授方式，以便讓學(xué)生做好準(zhǔn)備和更好地參與知識(shí)轉(zhuǎn)移。

4 對(duì)學(xué)生接受度和學(xué)習(xí)成績的評(píng)估

學(xué)生對(duì)互動(dòng)式案例研究法的接受度是生理學(xué)課程綜合評(píng)價(jià)的一部分。在2019年夏季學(xué)期的常規(guī)教學(xué)之后，在還沒有實(shí)施互動(dòng)式案例研究的情況下，對(duì)生理學(xué)課程進(jìn)行了第一次評(píng)估。學(xué)生收到的調(diào)查問卷中共有6個(gè)問題，調(diào)查學(xué)生對(duì)8個(gè)教學(xué)單元的接受度，最后一個(gè)問題是開放式的，讓學(xué)生提出自己的意見和建議。第二、三次調(diào)查問卷分別在2019—2020年冬季和2020年夏季學(xué)期結(jié)束后發(fā)放。調(diào)查問卷中關(guān)于自主神經(jīng)系統(tǒng)課程單元的問題主要涉及以下內(nèi)容:教學(xué)材料的多樣性、課程特色、導(dǎo)師對(duì)學(xué)生提問的貢獻(xiàn)、開放式討論的機(jī)會(huì)、個(gè)人設(shè)計(jì)的情況和課程單元的組織。這部分的每個(gè)問題都設(shè)置了1～5個(gè)等級(jí)，最高等級(jí)的選項(xiàng)都表明學(xué)生對(duì)引入互動(dòng)式案例研究法的接受。最后一道題為學(xué)生提供了個(gè)人評(píng)價(jià)和建議的空間，鼓勵(lì)提出建設(shè)性的意見，以了解他們自主學(xué)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)。

用非配對(duì)t檢驗(yàn)對(duì)匿名期末考試成績進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，比較2019年夏季和2020年夏季的成績。

5 結(jié)果和討論

長期以來，互動(dòng)式案例研究教學(xué)法已成功地運(yùn)用于生理學(xué)教學(xué)中[3-4]。這是一種有效的方式，不但能闡明復(fù)雜的問題[5]，而且可讓學(xué)生積極參與知識(shí)的轉(zhuǎn)移過程，并幫助其有效吸收所提供的材料[6]。此外，不需要特別的設(shè)備和工具、動(dòng)物許可證或?qū)嶒?yàn)室。研究表明，這些互動(dòng)顯著豐富了傳統(tǒng)的講授教學(xué)[7]，并支持學(xué)生積極參與知識(shí)轉(zhuǎn)移，這將提高其注意力和激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，最終促進(jìn)學(xué)習(xí)[8]。同時(shí)，將傳統(tǒng)講授與互動(dòng)元素結(jié)合起來的教學(xué)方法的優(yōu)勢(shì)在于課程單元的一部分以教師為中心，一部分以學(xué)生為中心，關(guān)鍵內(nèi)容以傳統(tǒng)的教學(xué)方式傳達(dá)，但學(xué)習(xí)過程中學(xué)生要積極參與并承擔(dān)自己學(xué)習(xí)的責(zé)任[9-10]。然而，這種互動(dòng)式案例研究的方法成功與否，取決于以下幾點(diǎn):（1）講師和學(xué)生之間有效的交流，這是有效學(xué)習(xí)和教學(xué)的必要條件；（2）學(xué)生的積極參與，是使主動(dòng)學(xué)習(xí)活動(dòng)真正發(fā)揮作用的關(guān)鍵因素。此外，在其他也使用互動(dòng)模塊的課程中，學(xué)生已期望積極地參與知識(shí)轉(zhuǎn)移，甚至希望通過基于問題的自主學(xué)習(xí)來挑戰(zhàn)自己[11]。

評(píng)估結(jié)果顯示，互動(dòng)式案例研究作為生理學(xué)課程中自主神經(jīng)系統(tǒng)課程單元的一個(gè)組成部分，是很受歡迎的。課程單元的整體評(píng)分比傳統(tǒng)教學(xué)只略有增加（2019年夏季:21.31±5.03，2019—2020 年 冬 季 :22.77 ±4.01，2020 年 夏 季 :24.50 ±4.87），而直接針對(duì)課程單元變化的類別評(píng)分顯著增加，尤其是多樣化的教材類別（2019 年夏季:2.25±1.43，2019—2020 年冬季:3.68±0.86，2020 年夏季:4.01±0.75）和個(gè)人設(shè)計(jì)（2019 年夏季:2.81±0.82，2019—2020 年冬季:3.48±0.32，2020 年夏季:4.15±1.09）評(píng)分增加顯著（詳見表 1）。此外，在自由評(píng)論區(qū)學(xué)生對(duì)于自主神經(jīng)系統(tǒng)課程單元實(shí)施的互動(dòng)式案例研究教學(xué)法的評(píng)價(jià)是相當(dāng)積極的，他們寫了一些評(píng)論，如“設(shè)計(jì)良好的課程單元，主題可以自主完成”“我喜歡自主神經(jīng)系統(tǒng)課程單元的互動(dòng)部分，從中獲益良多”，或者“自主神經(jīng)系統(tǒng)課程單元中小組的工作是有趣的，多樣化的”。為了證實(shí)這種積極的主觀體驗(yàn)是否與客觀學(xué)習(xí)成績的提高相關(guān)聯(lián)，分析學(xué)生在生理學(xué)課程期末考試中關(guān)于自主神經(jīng)系統(tǒng)的試題部分獲得的分?jǐn)?shù)。結(jié)果顯示，從2019年夏季到2020年夏季分?jǐn)?shù)顯著提高（P＜0.001），這個(gè)數(shù)據(jù)的變化說明了學(xué)生對(duì)自主神經(jīng)系統(tǒng)部分的知識(shí)的掌握和內(nèi)化。為了驗(yàn)證這一結(jié)果，設(shè)置了兩個(gè)條件:（1）在這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)班級(jí)里（2019年夏季和2020年夏季）考試題目都涉及相似的問題；（2）不能向?qū)W生發(fā)放前幾年的任何考題用于備考。

表1 學(xué)生自主神經(jīng)系統(tǒng)課程單元的評(píng)分（±s，分）

表1 學(xué)生自主神經(jīng)系統(tǒng)課程單元的評(píng)分（±s，分）

項(xiàng)目2019年夏季2019—2020年冬季2020年夏季多樣化的教材課程性質(zhì)導(dǎo)師對(duì)學(xué)生問題的貢獻(xiàn)公開討論的機(jī)會(huì)個(gè)人設(shè)計(jì)組織總分2.25±1.43 3.89±1.12 4.58±0.56 3.59±1.12 2.81±0.82 4.19±0.45 21.31±5.03 3.68±0.86 3.67±0.78 4.09±1.05 3.56±0.34 3.48±0.32 4.29±0.71 22.77±4.01 4.01±0.75 4.12±0.86 4.29±0.72 3.68±0.89 4.15±1.09 4.25±0.79 24.50±4.87

與此同時(shí)，互動(dòng)模塊要求導(dǎo)師回答學(xué)生提出的問題。事實(shí)上，一旦學(xué)生準(zhǔn)備好面對(duì)問題（并且不再焦慮于當(dāng)著全班回答問題），其會(huì)更樂意提出問題。此外，一名導(dǎo)師需要在給每一組學(xué)生提供多少和什么樣的支持方面有一定的靈活性。到目前為止已使用了兩個(gè)學(xué)期的案例研究（2019—2020年冬季和2020年夏季），學(xué)生在理解自主神經(jīng)系統(tǒng)的具體問題上很明顯有更多的困難。此外，事實(shí)證明，清楚地告訴學(xué)生對(duì)他們的期望及為什么選擇特定的方法是有用的。特別是剛開始的時(shí)候，學(xué)生只有25分鐘的準(zhǔn)備時(shí)間，要向全班做一個(gè)簡短的報(bào)告，他們會(huì)感到相當(dāng)緊張。當(dāng)清楚地解釋了這種教學(xué)方法的好處，并強(qiáng)調(diào)了小規(guī)模教學(xué)小組的開放性時(shí)，學(xué)生似乎變得更放松了。事實(shí)上，有些小組在做簡短報(bào)告的時(shí)候甚至用黑板來總結(jié)想要表達(dá)的重點(diǎn)。當(dāng)然，使用這種互動(dòng)模式教學(xué)的一個(gè)缺點(diǎn)可能是學(xué)生已經(jīng)在其他實(shí)踐課程、實(shí)驗(yàn)室工作或研討會(huì)中被分了小組并學(xué)會(huì)了有效合作。也就是說，能力弱的學(xué)生可能會(huì)發(fā)現(xiàn)自己是一個(gè)群體中的局外人，被動(dòng)和其他人組成一組，因此，他們?cè)谖罩R(shí)和參與解決問題的努力方面得不到支持。然而，有研究[12]表明，表現(xiàn)不佳的學(xué)生既不會(huì)被表現(xiàn)優(yōu)異的學(xué)生取代，也不會(huì)拉低表現(xiàn)優(yōu)異學(xué)生的分?jǐn)?shù)[13]。導(dǎo)師先觀察學(xué)生團(tuán)隊(duì)的討論動(dòng)態(tài)10分鐘，然后主動(dòng)幫助各小組找到解決問題的方法或通過向安靜的學(xué)生提出具體問題，鼓勵(lì)其參與討論。事實(shí)上，課程改革的經(jīng)驗(yàn)表明，這樣的學(xué)生往往很容易參與小組討論，在全班面前發(fā)言時(shí)也失去一些恐懼。然而，在任何情況下，導(dǎo)師都必須做好準(zhǔn)備，通過提供額外的指導(dǎo)和確定性的反饋，在交互式模塊中扮演積極主動(dòng)的角色。此外，給表現(xiàn)欠佳的學(xué)生機(jī)會(huì)以便充分熟悉在互動(dòng)單元中所涉及的學(xué)習(xí)內(nèi)容，導(dǎo)師必須全面掌控整個(gè)討論過程，并清楚地向全班總結(jié)關(guān)鍵的學(xué)習(xí)內(nèi)容和目標(biāo)。

總之，引入互動(dòng)式案例研究用于支持我們的教學(xué)改革，發(fā)揮學(xué)生在教學(xué)中的主體作用是一個(gè)合適的、有效的途徑。當(dāng)然，這并不是說互動(dòng)是一件理所當(dāng)然的事，導(dǎo)師必須從一開始就挑戰(zhàn)學(xué)生，讓其積極參與解決問題，從而打破教室里學(xué)生和教師之間的隔閡。學(xué)生對(duì)這種改變的接受程度很高，導(dǎo)師的滿意度也很高，因?yàn)榕c完全采用傳統(tǒng)教學(xué)方式相比，導(dǎo)師從課堂上得到的反饋要直接得多。