以“學(xué)”為中心的課程設(shè)計在醫(yī)學(xué)實驗教學(xué)中的探索與應(yīng)用

李冬菊，張亞東，李 艷，胡 櫻，嚴(yán)鈺鋒，馬淑蘭

（復(fù)旦大學(xué)國家級基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)實驗教學(xué)示范中心，上海 200032）

0 引言

功能學(xué)科實驗是醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)階段重要的實驗課程之一，通過多器官系統(tǒng)的綜合性實驗，實現(xiàn)生理學(xué)、病理生理學(xué)、藥理學(xué)3 門學(xué)科相關(guān)知識點的彼此銜接和融會貫通，使學(xué)生對機體功能變化形成完整認(rèn)識，對訓(xùn)練醫(yī)學(xué)生基本操作技能，強化知識綜合運用，培養(yǎng)科學(xué)思維與創(chuàng)新能力極為有利［1］。但在傳統(tǒng)的強調(diào)以“教”為中心的教學(xué)模式下，學(xué)生的能力并未得到相應(yīng)的培養(yǎng)［2］，因此，改變傳統(tǒng)以“教”為中心的教學(xué)方法，探索以“學(xué)”為中心的教學(xué)改革，尊重學(xué)生的學(xué)習(xí)主體性，提供多樣化的學(xué)習(xí)經(jīng)驗，搭建良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，學(xué)生通過自主和協(xié)作學(xué)習(xí)，成為知識意義的建構(gòu)者［3-4］。本研究探討以“學(xué)”為中心的理念引入實驗教學(xué)后，與傳統(tǒng)教學(xué)方法相比，對學(xué)生學(xué)習(xí)主動性和實踐能力的影響。

1 對象與方法

1.1 課程對象

課程名稱為功能學(xué)科綜合實驗，為醫(yī)學(xué)生必修課，每周5 學(xué)時，共16 周，16 周的授課內(nèi)容安排如下：第1周為緒論。第2、3 周為手術(shù)操作訓(xùn)練，第4～14 周（中間有假期休息1 周）為10 次綜合性實驗。第15 周為手術(shù)操作復(fù)習(xí)，第16 周為操作考試，教學(xué)方式為面授。成績評定10 次綜合性實驗的實驗報告評分，占50%，操作考試成績占50%，作為課程最終成績。

1.2 研究對象

本項目研究對象為所有參加該課程學(xué)習(xí)的醫(yī)學(xué)生，包括臨床醫(yī)學(xué)八年制，臨床醫(yī)學(xué)五年制，基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)專業(yè)和預(yù)防與法醫(yī)專業(yè)的所有醫(yī)學(xué)生，共計495 名學(xué)生，18 個平行班級。其中1 個班采用以“學(xué)”為中心教學(xué)方法，其余班級采用傳統(tǒng)教學(xué)方法作為對照。

1.3 教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)環(huán)境

為配合課堂教學(xué)，利用超星學(xué)習(xí)通創(chuàng)建課程學(xué)習(xí)平臺（簡稱“平臺”），該平臺按照教學(xué)進(jìn)度，完成網(wǎng)上建課，對課程進(jìn)行課前、課中、課后3 階段設(shè)計。課前包括兩部分內(nèi)容，①實驗背景知識PPT 及測試題；②本次實驗的手術(shù)操作視頻。課中為教師上課的PPT，為本次實驗的主要內(nèi)容。課后延伸包括課后反思、討論區(qū)、PBL區(qū)以及作業(yè)區(qū)等多種形式。此平臺對所有學(xué)生和教師開放，可以自由使用，因此傳統(tǒng)教學(xué)方法與以學(xué)為中心教學(xué)方法的師生對此平臺有同等的使用權(quán)，此外，兩種教學(xué)方法使用的教材和教學(xué)內(nèi)容也完全一致。

1.4 教學(xué)活動實施

在平臺的支撐下，課程教學(xué)包括課前自學(xué)，課堂集中學(xué)習(xí)，以及課后拓展延伸3 部分。

1.4.1 課前自學(xué)

在課程開始前，學(xué)生可以通過平臺上提供的PPT自學(xué)實驗背景知識，在自學(xué)完成后，從題庫中隨機抽取5 道題目，進(jìn)行自我測試，作對4 道及以上為通過自學(xué)測試，即可進(jìn)入自學(xué)內(nèi)容的第2 部分——觀看手術(shù)操作視頻，學(xué)生可以無限次的、反復(fù)觀看本次課程將用到的手術(shù)操作。該平臺對傳統(tǒng)教學(xué)方法以及以“學(xué)”為中心教學(xué)方法的學(xué)生同等開放使用，學(xué)習(xí)情況不計入成績，由學(xué)生自主完成，因而“課前自學(xué)”可以反饋學(xué)生自主學(xué)習(xí)情況。

1.4.2 課堂學(xué)習(xí)

傳統(tǒng)教學(xué)組的課堂教學(xué)活動一般分為3 步走，①課堂講授和手術(shù)操作視頻觀看；②學(xué)生實踐操作環(huán)節(jié)；③教師講評和總結(jié)。以“學(xué)”為中心的教學(xué)活動則根據(jù)不同的實驗進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，多種教學(xué)方法交叉使用。課堂講授完成后，增加隨堂測試環(huán)節(jié)，測試結(jié)果即時反饋，教師即刻講解。思考—同伴—分享（Think-Pair-Share）［5］方法用于手術(shù)操作視頻觀看環(huán)節(jié)。在學(xué)生實踐操作完成后的實驗結(jié)果分析階段，采用同伴教學(xué)法（Peer Instruction）［6］，在實驗討論環(huán)節(jié)采用拼圖式合作學(xué)習(xí)法（Jigsaw Method）［7］。

1.4.3 課后延伸

課后反思是在每次實驗課結(jié)束后，在平臺的課后反思區(qū)針對學(xué)生思考的盲點或可能的誤區(qū)，提出1～2個問題，啟發(fā)學(xué)生思考，幫助學(xué)生拓展提高，課后反思，為學(xué)生自學(xué)行為。實驗報告撰寫也是課后的重要延伸，傳統(tǒng)教學(xué)組的課后延伸主要是實驗報告撰寫，以“學(xué)”為中心教學(xué)組除了實驗報告外，結(jié)合實驗內(nèi)容和課堂情況酌情使用討論區(qū)、PBL 區(qū)以及作業(yè)區(qū)等多種形式。課堂上或者作業(yè)中一些公共問題，發(fā)布在討論區(qū)供學(xué)生討論，糾正認(rèn)識。PBL 區(qū)則主要用于小組成員間的課后交流與討論，作業(yè)區(qū)則主要用于師生一對一交流。

1.5 教學(xué)效果評價

1.5.1 自主學(xué)習(xí)能力評價

本課程改革重點之一是為學(xué)生提供自學(xué)平臺。通過課程網(wǎng)站建設(shè)，學(xué)生在平臺的支撐下，完成部分知識點的自學(xué)。以學(xué)生登錄平臺次數(shù)（10 分），知識點學(xué)習(xí)與測試（20 分）以及視頻觀看進(jìn)度（40 分）3 項為觀察指標(biāo)，計算的綜合得分（滿分70 分）為自主學(xué)習(xí)得分情況。自學(xué)平臺為非強制性學(xué)習(xí)，該綜合得分在課程設(shè)計時，會自動生成。學(xué)生不知道該得分的存在，也不與學(xué)生成績掛鉤，因此該綜合得分可以客觀地反映學(xué)生自主學(xué)習(xí)的主動性以及學(xué)習(xí)情況。

1.5.2 問卷調(diào)查自評

課程結(jié)束后，就課堂實際操作情況對學(xué)生進(jìn)行問卷調(diào)查。問卷為自行設(shè)計，采用問卷星無記名電子問卷發(fā)放495 份，共計回收有效問卷408 份，問卷完成率為82.42%。

1.6 數(shù)據(jù)分析

描述性數(shù)據(jù)由問卷星或平臺自行生成。數(shù)據(jù)統(tǒng)計由SPSS 24 統(tǒng)計軟件進(jìn)行，兩組間比較采用T檢驗，多組間比較采用單因素方差分析，P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 調(diào)查結(jié)果及分析

2.1 問卷回收情況

表1 所示為研究對象與問卷回收的基本情況，其中學(xué)生總?cè)藬?shù)為修讀該課程的學(xué)生人數(shù)，所有修讀學(xué)生均被同步邀請為平臺學(xué)生，因此平臺上學(xué)生人數(shù)即為修讀該課程的人數(shù)。問卷發(fā)放對象為所有修讀學(xué)生，根據(jù)學(xué)生自愿原則，完成并提交，總回收率為82.24%，其中以“學(xué)”為中心的教學(xué)組問卷回收率為100%，而傳統(tǒng)教學(xué)方法中的基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)專業(yè)問卷回收率亦為100%，明顯高于其他專業(yè)的傳統(tǒng)教學(xué)方法組。

2.2 教學(xué)模式以及不同專業(yè)對自主學(xué)習(xí)的影響

臨床醫(yī)學(xué)五年制與預(yù)防與法醫(yī)專業(yè)分別采用以“學(xué)”為中心教學(xué)和傳統(tǒng)教學(xué)兩種教學(xué)方法，盡管專業(yè)不同，但以“學(xué)”為中心教學(xué)組的自主學(xué)習(xí)得分，均明顯高于傳統(tǒng)教學(xué)組（P＜0.001，P＜0.001，見圖1）。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，在傳統(tǒng)教學(xué)模式下，不同專業(yè)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)得分也存在差異，基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生其自主學(xué)習(xí)得分均值為52.02，明顯高于其他專業(yè)（P＜0.001），而其他專業(yè)間則無明顯區(qū)別（見圖2）。

圖1 不同教學(xué)方法對學(xué)生自主學(xué)習(xí)得分的影響

圖2 傳統(tǒng)教學(xué)模式下各專業(yè)學(xué)生自主學(xué)習(xí)得分情況

2.3 不同教學(xué)模式及專業(yè)學(xué)生的平臺使用情況

通過任務(wù)點完成情況了解學(xué)生對平臺的使用情況。本平臺任務(wù)點共計40 個，其中手術(shù)操作視頻任務(wù)點30 個，背景知識PPT任務(wù)點10 個。以任務(wù)點完成數(shù)量為“0”做為平臺“未使用”的監(jiān)測指標(biāo)，觀察學(xué)生對平臺的使用情況。其中以“學(xué)”為中心的教學(xué)方法下，平臺使用率為100%，此外傳統(tǒng)教學(xué)法中的基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)專業(yè)的平臺使用率也為100%，均明顯高于傳統(tǒng)教學(xué)模式下的其他專業(yè)（見表2）。

表2 不同教學(xué)方法不同專業(yè)學(xué)生超星學(xué)習(xí)通平臺使用情況

2.4 教學(xué)模式以及不同專業(yè)的學(xué)生課程實踐情況

根據(jù)課程安排，截至本次調(diào)查為止，學(xué)生在課程學(xué)習(xí)過程中合理使用實驗動物家兔的數(shù)量為7 只。通過比較不同教學(xué)方法下不同專業(yè)學(xué)生家兔使用情況，可以客觀反映學(xué)生實驗完成情況及實際學(xué)習(xí)情況。由表3 所示可見，采用以“學(xué)”為中心教學(xué)的臨床醫(yī)學(xué)五年制以及預(yù)防與法醫(yī)專業(yè)，合理使用家兔的學(xué)生比例均高于同專業(yè)采用傳統(tǒng)教學(xué)法的學(xué)生（80.00%與51.63%；90.91%與63.04%）。在傳統(tǒng)教學(xué)模式下，基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生合理使用家兔的比例最高，為69.70%。臨床醫(yī)學(xué)五年制比例最低，僅51.63%的學(xué)生做到了合理使用家兔。對額外使用家兔的原因進(jìn)行分析，麻醉造成的意外死亡是主要原因，占所有意外事件（230）的52.17%，其次是錯誤操作，占33.91%，操作不熟練導(dǎo)致的占13.91%。其中，以“學(xué)”為中心教學(xué)模式下，操作不熟練或者操作錯誤為0（見表4）。

表3 不同教學(xué)方法不同專業(yè)學(xué)生家兔使用情況

表4 不同教學(xué)方法不同專業(yè)學(xué)生實驗家兔出現(xiàn)意外的情況

3 討論

以“學(xué)”為中心教學(xué)設(shè)計的理論基礎(chǔ)是構(gòu)建主義學(xué)習(xí)理論［8］和人本主義學(xué)習(xí)理論［9］，強調(diào)知識的獲得不是靠傳授來的，而是通過學(xué)習(xí)情景對學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行意義構(gòu)建而來的。強調(diào)學(xué)習(xí)的主體是有頭腦、有情感的活生生的人，而不是被動的、任人擺布灌輸?shù)膶ο?，學(xué)習(xí)的本質(zhì)是學(xué)習(xí)的主體對意義的主動構(gòu)建。因此，創(chuàng)設(shè)一個優(yōu)化的學(xué)習(xí)環(huán)境，以支撐學(xué)生對知識的構(gòu)建是實施以“學(xué)”為中心教學(xué)改革的重點［10］。本課程利用超星學(xué)習(xí)通創(chuàng)建網(wǎng)上學(xué)習(xí)平臺，對課程進(jìn)行課前、課中、課后3 階段設(shè)計，該平臺作為支撐學(xué)生知識構(gòu)建的主要措施，對所有選課學(xué)生開放，學(xué)生對平臺的使用不納入課程考核和計分系統(tǒng)，因此該平臺使用情況可以客觀地反映學(xué)生自主學(xué)習(xí)的情況。分析平臺使用情況可見，以“學(xué)”為中心教學(xué)方法的學(xué)生，平臺使用率和自主學(xué)習(xí)得分均高于同專業(yè)傳統(tǒng)教學(xué)法的學(xué)生。

同時在以“學(xué)”為中心理念的指導(dǎo)下，學(xué)習(xí)活動更多的是以學(xué)生為主體進(jìn)行的，課前自主學(xué)習(xí)完成知識儲備，縮短了傳統(tǒng)的課堂講授時間，隨堂測試的即時反饋、思考—同伴—分享的操作視頻觀看與回顧、以及同伴教學(xué)法和拼圖教學(xué)法多種教學(xué)方法交叉使用，使學(xué)生由以往的接受知識填灌的“容器”，變成了課堂知識的構(gòu)建者和傳播者，在實際課堂學(xué)習(xí)中表現(xiàn)為錯誤操作少，以有效主動操作為主；當(dāng)實驗偏離預(yù)定目標(biāo)時，能利用所學(xué)知識分析原因，解決問題，這些可以客觀地表現(xiàn)為規(guī)范合理的使用實驗動物。以“學(xué)”為中心教學(xué)法的學(xué)生合理使用動物比率（87.50%）明顯高于傳統(tǒng)教學(xué)法（56.91%）。

有趣的是，傳統(tǒng)教學(xué)模式的基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生，其自主學(xué)習(xí)得分明顯高于其他傳統(tǒng)教學(xué)模式的學(xué)生；對平臺使用率也達(dá)到100%，在實驗動物正確使用上也優(yōu)于其他傳統(tǒng)教學(xué)模式的學(xué)生。究其原因可能與班級規(guī)模有關(guān)，基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)專業(yè)在本校招生規(guī)模遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其他專業(yè)，本屆學(xué)生33 人為1 個班，而其他專業(yè)，例如臨床醫(yī)學(xué)八年制、五年制一屆學(xué)生各分為2 個班，班級人數(shù)均大于70 人。因此，在學(xué)習(xí)過程中基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)班級規(guī)模明顯小于其他專業(yè)，研究表明，班級規(guī)模與學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性存在顯著的聯(lián)系［11-12］，班級規(guī)模擴大會影響學(xué)生的學(xué)習(xí)表現(xiàn)和學(xué)習(xí)效果［13-14］，這也解釋了在本課程學(xué)習(xí)過程中，同樣的傳統(tǒng)教學(xué)模式下，基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生其自主學(xué)習(xí)得分和平臺使用均高于其他專業(yè)。為進(jìn)一步探究班級規(guī)模對學(xué)習(xí)的影響，將本課程臨床醫(yī)學(xué)五年制8 個自然班自主學(xué)習(xí)得分進(jìn)行比較，其中自主學(xué)習(xí)得分最高的班級其班級規(guī)模最小，相似的結(jié)果也在臨床醫(yī)學(xué)八年制中得到驗證（見表5）。

表5 傳統(tǒng)教學(xué)模式下臨床醫(yī)學(xué)五年制自然班級自主學(xué)習(xí)情況

4 結(jié)語

以“學(xué)”為中心的教學(xué)模式顛覆了以往的學(xué)習(xí)模式，這對學(xué)生和教師均是挑戰(zhàn)，教師必須轉(zhuǎn)換角色，由知識的傳授者、灌輸者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生主動建構(gòu)知識的幫助者、促進(jìn)者，成為學(xué)習(xí)情境的創(chuàng)設(shè)者。學(xué)生只帶腦子來上課是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，要帶著問題、思考甚至解決方案。課堂不再是教師的“一言堂”，而是學(xué)生教師協(xié)作會話交流場所，學(xué)生的學(xué)習(xí)也不僅僅局限于課堂，而是拓展到課前并延伸到課后的全程學(xué)習(xí)。以“學(xué)”為中心的實驗課的課程設(shè)計與實踐，取得了良好的教學(xué)效果，今后將進(jìn)一步優(yōu)化，以期進(jìn)一步提高教學(xué)水平，惠及更多的學(xué)生。