基于翻轉(zhuǎn)課堂的病理生理學(xué)多元化教學(xué)模式探索

王新鳳，李會霞，龐正達(dá)，姚秦鈺，劉 甲，張 莉

(西安交通大學(xué)醫(yī)學(xué)部基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院生理學(xué)與病理生理學(xué)系，陜西 西安 710061)

信息技術(shù)的快速發(fā)展推動了慕課(massive open online course，MOOC)、微課、翻轉(zhuǎn)課堂(flipped classroom/inverted classroom)、案例導(dǎo)向?qū)W習(xí)(case based learning，CBL)、問題導(dǎo)向?qū)W習(xí)(problem-based learning，PBL)等一批新教學(xué)理念與手段在高等教育中的應(yīng)用[1-3]。其中翻轉(zhuǎn)課堂是將“先教后學(xué)”的傳統(tǒng)教學(xué)模式改變?yōu)椤跋葘W(xué)后教”，即由教師提前構(gòu)建線上課程視頻平臺并發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)，學(xué)生先在課下自主學(xué)習(xí)教學(xué)內(nèi)容，隨后在課堂上通過師-生及生-生之間的交流互動來答疑解惑、完成知識的內(nèi)化，并提高分析應(yīng)用能力。這種教學(xué)模式體現(xiàn)了以學(xué)生為中心的個(gè)性化及互助化自學(xué)方式。目前國內(nèi)外關(guān)于翻轉(zhuǎn)課堂的研究主要集中在基礎(chǔ)理論、設(shè)計(jì)應(yīng)用及對教學(xué)參與者的影響研究等幾個(gè)方面[4-8]。

病理生理學(xué)是一門聯(lián)系基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與臨床醫(yī)學(xué)的重要橋梁學(xué)科，也是與許多醫(yī)學(xué)課程有密切聯(lián)系的交叉學(xué)科。其主要任務(wù)是從功能和代謝角度研究疾病發(fā)生、發(fā)展的規(guī)律及機(jī)制，從而揭示疾病的本質(zhì)。教師授課時(shí)如何鞏固前期基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)知識，將病理生理學(xué)教學(xué)內(nèi)容與培養(yǎng)臨床醫(yī)學(xué)思維進(jìn)行有機(jī)整合一直是病理生理學(xué)教學(xué)改革中面臨的重要問題。同時(shí)結(jié)合實(shí)際的國情、校情和學(xué)情，融合不同教學(xué)模式進(jìn)行多元化教學(xué)模式探索，達(dá)到優(yōu)勢互補(bǔ)，不斷創(chuàng)新教育形態(tài)，重塑教學(xué)流程將是醫(yī)學(xué)教育改革的發(fā)展目標(biāo)，也是我們一線教師需要不斷實(shí)踐的課題。

為探討病理生理學(xué)教學(xué)中引入“翻轉(zhuǎn)課堂+CBL+課程思政”的教學(xué)效果，我們學(xué)科設(shè)計(jì)并實(shí)施了多元化教學(xué)模式。通過評價(jià)機(jī)制以調(diào)查問卷和座談形式對教學(xué)效果進(jìn)行調(diào)查分析，現(xiàn)將教學(xué)改革過程及評價(jià)機(jī)制介紹如下。

1 對象與方法

1.1 研究對象

選取西安交通大學(xué)醫(yī)學(xué)部2018級臨床醫(yī)學(xué)五年制和非臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)(口腔、臨床藥學(xué))共計(jì)128名醫(yī)學(xué)生為研究對象進(jìn)行教學(xué)研究。

1.2 翻轉(zhuǎn)課堂的構(gòu)建

以病理生理學(xué)“缺氧”章節(jié)為例，翻轉(zhuǎn)課堂包括以下三個(gè)環(huán)節(jié)(見圖1)。

圖1 基于翻轉(zhuǎn)課堂的多元化教學(xué)模式框架

1.2.1 師生在線環(huán)節(jié)

教師首先分析教學(xué)對象，根據(jù)缺氧章節(jié)的教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)教學(xué)活動，發(fā)布教學(xué)資料。教學(xué)活動設(shè)計(jì)包括：建立微信群、學(xué)生分組(自愿組合，5～8人/組)、分配學(xué)習(xí)任務(wù)、發(fā)布教學(xué)資料和評價(jià)量表。我們使用的教材是高等教育出版社肖獻(xiàn)忠主編的《病理生理學(xué)》，選擇中國大學(xué)慕課網(wǎng)站發(fā)布的肖獻(xiàn)忠教學(xué)團(tuán)隊(duì)錄制的《病理生理學(xué)》慕課缺氧章節(jié)。教師分配的各組學(xué)習(xí)任務(wù)主要是能夠體現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)、涵蓋教學(xué)內(nèi)容、具有趣味性和一定挑戰(zhàn)性的問題和案例。教師還需提供缺氧章節(jié)PPT課件并承擔(dān)在線指導(dǎo)和答疑工作。學(xué)生接收到教師發(fā)布的教學(xué)資料后以自學(xué)或小組交流的方式進(jìn)行慕課學(xué)習(xí)，并完成課前自測題，發(fā)現(xiàn)問題可以小組討論并反饋給教師，由教師在線答疑或在課堂中統(tǒng)一解答。最后各小組圍繞教師發(fā)布的學(xué)習(xí)任務(wù)準(zhǔn)備課堂匯報(bào)PPT，在課堂環(huán)節(jié)展示學(xué)習(xí)成果。

教師在設(shè)計(jì)課前自測題時(shí)需注重對基本知識點(diǎn)的考察，題目偏易有利于增強(qiáng)學(xué)生的自信心。同時(shí)設(shè)計(jì)臨床案例將CBL教學(xué)融入翻轉(zhuǎn)課堂培養(yǎng)學(xué)生的臨床思維能力。在學(xué)生通過慕課學(xué)習(xí)已初步掌握基本知識點(diǎn)的基礎(chǔ)上，教師課前發(fā)布簡單臨床案例和相關(guān)問題，通過學(xué)習(xí)小組成員討論和信息檢索進(jìn)一步探究知識點(diǎn)之間的相互聯(lián)系，促進(jìn)學(xué)生完成更高的學(xué)習(xí)目標(biāo)，增強(qiáng)思考和邏輯判斷能力。

結(jié)合當(dāng)前新冠疫情，讓學(xué)生自學(xué)新冠病毒的致病特點(diǎn)，思考隨著新冠肺炎病情進(jìn)展患者會出現(xiàn)哪些類型的缺氧，分析血氧指標(biāo)的變化特點(diǎn)。在知識傳授和能力培養(yǎng)的同時(shí)，注重課程思政來加強(qiáng)學(xué)生品德培育和價(jià)值塑造[9-11]。教師在課堂上介紹我校附屬醫(yī)院抗疫勇士的感人故事，用我們身邊的生動事例引導(dǎo)學(xué)生將抗疫精神內(nèi)化為愛國、報(bào)國信念和努力鉆研的學(xué)習(xí)動力。

為了拓展專業(yè)知識的廣度和深度，引導(dǎo)學(xué)生了解基礎(chǔ)前沿科學(xué)研究，讓學(xué)生查閱2019年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)項(xiàng)關(guān)于缺氧誘導(dǎo)因子及氧感知通路的相關(guān)研究成果，制作PPT在課堂上展示。通過瞄準(zhǔn)醫(yī)學(xué)前沿，培養(yǎng)學(xué)生勇于探索的創(chuàng)新精神。

1.2.2 師生課堂環(huán)節(jié)

學(xué)生在模仿自己喜愛教師授課風(fēng)格的基礎(chǔ)上融合自身特點(diǎn)進(jìn)行學(xué)習(xí)成果展示，完成知識的鞏固。教師負(fù)責(zé)組織學(xué)生匯報(bào)和交流，強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)內(nèi)容，講透難點(diǎn)，解答學(xué)生中普遍存在的問題。教師在對各組學(xué)生的發(fā)言進(jìn)行點(diǎn)評時(shí)，注意及時(shí)肯定學(xué)生表現(xiàn)優(yōu)秀的方面，針對不足之處引導(dǎo)學(xué)生思考，深化知識點(diǎn)的學(xué)習(xí)。病理生理學(xué)缺氧章節(jié)總計(jì)2課時(shí)(100 min)，課堂上“學(xué)生匯報(bào)交流-教師總結(jié)-病例討論”三部分時(shí)間分配上約為65，20，15分鐘。

教師除了總結(jié)課前發(fā)布的簡單臨床案例，可以根據(jù)學(xué)情特點(diǎn)在課堂上引入綜合性臨床案例，同時(shí)提供案例照片、圖表及影像資料等提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，對學(xué)生尚未接觸的臨床知識不急于解釋，可以引導(dǎo)學(xué)生利用已有知識進(jìn)行推導(dǎo)，提升學(xué)生的臨床思維能力。課堂測試可以發(fā)布一些綜合性試題和執(zhí)業(yè)醫(yī)師相關(guān)考試題目，通過上述案例和試題討論幫助學(xué)生把不同學(xué)科的相關(guān)知識點(diǎn)串聯(lián)起來，真正發(fā)揮病理生理學(xué)聯(lián)系基礎(chǔ)與臨床醫(yī)學(xué)的橋梁課作用[12]。

1.2.3 教學(xué)評價(jià)及反思

通過課前、課中及課后的跟蹤評價(jià)，采取教師聽課、學(xué)生調(diào)查問卷、師生座談及考試成績分析等形式來評估教學(xué)效果，根據(jù)反饋意見進(jìn)行改進(jìn)，不斷完善教學(xué)模式，促進(jìn)病理生理學(xué)形成性評價(jià)及反饋系統(tǒng)的建立。

統(tǒng)計(jì)學(xué)處理采用SPSS 13.0軟件包，卡方檢驗(yàn)分析比較學(xué)生對同一授課教師的傳統(tǒng)教學(xué)和新教學(xué)模式的總體評價(jià)。在同一年級中另選取130名傳統(tǒng)授課學(xué)生，t檢驗(yàn)分析新教學(xué)模式授課學(xué)生與傳統(tǒng)授課學(xué)生在缺氧章節(jié)的理論測試成績。計(jì)量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，計(jì)數(shù)資料用百分?jǐn)?shù)表示，P<0.05差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

對學(xué)生發(fā)放匿名調(diào)查問卷，大家積極配合如實(shí)評價(jià)，結(jié)果顯示大部分學(xué)生對這種教學(xué)模式持滿意態(tài)度。

2.1 學(xué)生對教師教學(xué)設(shè)計(jì)和課堂整體表現(xiàn)評價(jià)

統(tǒng)計(jì)學(xué)分析學(xué)生對同一授課教師的新教學(xué)模式和傳統(tǒng)教學(xué)的總體評價(jià)(即表1中最后兩項(xiàng)評價(jià)指標(biāo))，兩種教學(xué)模式在“優(yōu)”“優(yōu)+良”和“及格”這三項(xiàng)的比較中均為P>0.05，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

表1 學(xué)生對教師教學(xué)設(shè)計(jì)和課堂整體表現(xiàn)評價(jià)

多數(shù)學(xué)生認(rèn)為基于翻轉(zhuǎn)課堂的多元化教學(xué)模式可以激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)自主學(xué)習(xí)，培養(yǎng)協(xié)作、表達(dá)及臨床思維能力(表2)。

表2 學(xué)生對基于翻轉(zhuǎn)課堂的多元化教學(xué)模式評價(jià)

2.2 教師對學(xué)生課堂整體表現(xiàn)評價(jià)及成績分析

從新教學(xué)模式的課堂實(shí)施效果來看，學(xué)生課堂討論的積極性和參與度明顯高于傳統(tǒng)課堂。師生座談中學(xué)生表示臨床案例可以明顯促進(jìn)學(xué)生主動發(fā)掘不同基礎(chǔ)學(xué)科、病理生理學(xué)不同章節(jié)之間的相互聯(lián)系，加深對知識的理解。這種基于翻轉(zhuǎn)課堂的多元化教學(xué)模式突出了病理生理學(xué)作為橋梁課的重要地位，注重培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、提升自學(xué)、語言交流能力以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，為后續(xù)臨床知識的學(xué)習(xí)打下扎實(shí)基礎(chǔ)。同時(shí)結(jié)合新冠疫情在教學(xué)中圍繞“家國情懷、品格塑造及醫(yī)學(xué)職業(yè)素養(yǎng)”融入課程思政元素，注重專業(yè)知識與人文素養(yǎng)同行共進(jìn)，符合醫(yī)學(xué)生綜合素質(zhì)培養(yǎng)的基本要求。

教師在同一年級中另選取130名傳統(tǒng)授課學(xué)生，統(tǒng)計(jì)學(xué)分析缺氧章節(jié)新教學(xué)模式授課學(xué)生與傳統(tǒng)授課學(xué)生的理論測試成績(滿分10分)，兩組成績分別為：(8.46±0.10)和(8.86±0.07)，結(jié)果顯示兩種教學(xué)模式在理論知識的掌握程度上沒有差異(P>0.05)。

3 討論

3.1 對傳統(tǒng)教學(xué)與多元化教學(xué)模式的反思

一直以來我校病理生理學(xué)教學(xué)沿用傳統(tǒng)授課模式，教師按照教學(xué)大綱制作多媒體課件，結(jié)合自身教學(xué)經(jīng)驗(yàn)合理安排授課內(nèi)容，突出重點(diǎn)，講透難點(diǎn)。課堂上教師通過眼神和肢體語言的交流，了解學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的理解和掌握情況，以便對后續(xù)授課內(nèi)容不斷優(yōu)化來提高授課效果。然而，學(xué)生在課堂上被動接受“滿堂灌”，往往缺乏主動學(xué)習(xí)；加之課時(shí)不斷壓縮，課堂上師生互動環(huán)節(jié)不斷減少，教學(xué)方式單一，不利于對學(xué)生創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)。

“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代的到來促進(jìn)了高校教學(xué)模式的不斷變革。慕課、微課等在線課程將知識點(diǎn)錄制成視頻供學(xué)生在線學(xué)習(xí)。與傳統(tǒng)授課相比，線上教學(xué)不受授課地點(diǎn)與時(shí)間的限制，在培養(yǎng)創(chuàng)新思維和信息素養(yǎng)以及知識反復(fù)回放等方面具有明顯優(yōu)勢。但由于缺乏師生面對面交流、知識過度碎片化以及有效監(jiān)管不到位，學(xué)生容易半途而廢；同時(shí)在線教學(xué)對學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣有較高的要求，加上網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性等因素的影響，線上學(xué)習(xí)難以達(dá)到教學(xué)大綱要求的教學(xué)效果[13]。PBL和CBL致力于提高學(xué)生的自學(xué)能力，促進(jìn)臨床思維能力的培養(yǎng)。但是這兩種學(xué)習(xí)模式均需要小班授課，教學(xué)成本較高，且占用學(xué)生大量課外時(shí)間，學(xué)生對專業(yè)知識把握的準(zhǔn)確性和深度也欠佳，不利于推廣應(yīng)用。

我們教學(xué)團(tuán)隊(duì)在認(rèn)真分析以上教學(xué)模式優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，選擇適合實(shí)施翻轉(zhuǎn)教學(xué)的章節(jié)，以翻轉(zhuǎn)課堂為抓手，對教學(xué)設(shè)計(jì)、實(shí)施和評價(jià)等多個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化，融合慕課、CBL和課程思政構(gòu)建多元化新型教學(xué)模式，取長補(bǔ)短，以期達(dá)到最好的教學(xué)效果。

3.2 探索實(shí)施新教學(xué)模式的心得體會

教學(xué)評估結(jié)果顯示學(xué)生對新教學(xué)模式還是比較滿意的，提升了學(xué)生的綜合能力，也提高了病理生理學(xué)的教學(xué)效果。我們在教學(xué)實(shí)踐中就發(fā)現(xiàn)的問題總結(jié)出一些心得體會供教師們參考。

首先教師在設(shè)計(jì)問題時(shí)多聯(lián)系生活中的常見病、多發(fā)病來吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)注意力和興趣，同時(shí)注重問題之間的有序深入導(dǎo)向聯(lián)系而不能僅僅是課本內(nèi)容的拆解。伴隨著對問題的分析、思考和解決，讓學(xué)生形成類似思維導(dǎo)圖的數(shù)據(jù)庫，完成知識的內(nèi)化，提升自學(xué)滿意度。比如缺氧章節(jié)首先讓學(xué)生自學(xué)常用的血氧指標(biāo)，思考影響這些指標(biāo)的因素有哪些？這里會涉及前期學(xué)過的生理學(xué)和病理學(xué)相關(guān)知識點(diǎn)。接著通過高海拔登山、游泳溺水、新冠肺炎、冬季煤爐取暖不當(dāng)、工業(yè)鹽中毒等引起缺氧的機(jī)制與治療原則來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，鼓勵(lì)學(xué)生主動探索，利用各種學(xué)習(xí)資源進(jìn)行分析、歸納、總結(jié)知識點(diǎn)并整理成PPT在課堂上展示，學(xué)生參與度高而且易于獲得成就感，這種設(shè)計(jì)思路受到了學(xué)生的好評和歡迎。最后通過課堂討論綜合性題目來體現(xiàn)病理生理學(xué)不同章節(jié)如酸堿平衡紊亂、休克、呼吸功能不全和心功能不全等的互相交叉和滲透。注意綜合性題目不宜太難，討論時(shí)間控制在15 min以內(nèi)，以知識點(diǎn)應(yīng)用為主。學(xué)生在鞏固已學(xué)知識的同時(shí)，加強(qiáng)了不同章節(jié)之間的聯(lián)系，承上啟下，真正達(dá)到“立足翻轉(zhuǎn)、融合病例、促進(jìn)自學(xué)、培養(yǎng)臨床”的效果。

在翻轉(zhuǎn)課堂的形成性評價(jià)中教師可以設(shè)置比如隨堂考、回答及討論問題、課后提交思維導(dǎo)圖等來了解教學(xué)效果進(jìn)而優(yōu)化教學(xué)過程，不應(yīng)只限于PPT匯報(bào)這種單一模式，避免學(xué)生只關(guān)注所在小組的分配任務(wù)而忽略其他知識點(diǎn)的掌握，導(dǎo)致整體學(xué)習(xí)缺乏系統(tǒng)性。

病理生理學(xué)是在學(xué)生學(xué)習(xí)任務(wù)繁重的大學(xué)三年級第一學(xué)期開課，傳統(tǒng)授課與翻轉(zhuǎn)課堂的合理配比是影響學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的重要因素[14]。傳統(tǒng)授課時(shí)學(xué)生在課堂時(shí)間就能夠理解掌握主要內(nèi)容，減少了自學(xué)的盲目性，節(jié)省課下時(shí)間。翻轉(zhuǎn)課堂需要學(xué)生發(fā)揮主動性和探索性進(jìn)行自學(xué)，花費(fèi)時(shí)間往往長于傳統(tǒng)課堂。因此翻轉(zhuǎn)課堂配比過高會增加學(xué)生負(fù)擔(dān)，特別是偏愛傳統(tǒng)授課、自學(xué)和自控能力較弱的學(xué)生容易產(chǎn)生抵觸情緒。同時(shí)學(xué)生在課堂匯報(bào)學(xué)習(xí)成果時(shí)，由于個(gè)體在總結(jié)歸納、表達(dá)能力等方面的差異會影響講授效果。以上問題是導(dǎo)致部分學(xué)生排斥翻轉(zhuǎn)課堂的主要原因，因此教師應(yīng)探索優(yōu)化傳統(tǒng)授課與翻轉(zhuǎn)課堂的合理配比，適當(dāng)增加學(xué)生分組來減輕小組匯報(bào)任務(wù)，課前認(rèn)真修改學(xué)生的匯報(bào)PPT，并在課堂中針對難點(diǎn)和重點(diǎn)進(jìn)行二次解釋和總結(jié)來加強(qiáng)知識的理解和內(nèi)化，保證課堂教學(xué)效果。相比傳統(tǒng)授課，翻轉(zhuǎn)課堂從教學(xué)設(shè)計(jì)、在線答疑、修改課件到教學(xué)評估都要求教師投入更多的時(shí)間和精力，否則教學(xué)效果將差于傳統(tǒng)授課。

基于翻轉(zhuǎn)課堂的多元化教學(xué)模式突出了學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的主體地位，增加學(xué)習(xí)自由度，激發(fā)求知欲，彌補(bǔ)傳統(tǒng)課堂存在的“滿堂灌、重理論輕應(yīng)用”等短板。通過線上線下課堂的教學(xué)互動克服在線教學(xué)存在“師生交流受限”的不足。只有將線上和線下教學(xué)、基礎(chǔ)與臨床教學(xué)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，傳授知識與價(jià)值引領(lǐng)同行并重，充分發(fā)揮多元化教學(xué)模式的優(yōu)點(diǎn)，優(yōu)勢互補(bǔ)，才能更好地為學(xué)生服務(wù)，體現(xiàn)以“學(xué)生為中心”的現(xiàn)代教育改革理念，實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長，發(fā)揮信息技術(shù)快速發(fā)展對教育改革的推進(jìn)作用[15-16]。