翻轉(zhuǎn)課堂在“神經(jīng)生物學(xué)”教學(xué)中的應(yīng)用

魏緒紅

（中山大學(xué) 中山醫(yī)學(xué)院解剖與生理學(xué)系，廣東 廣州 510080）

20世紀(jì)90年代以來，隨著國家對神經(jīng)生物學(xué)研究投入的加大，神經(jīng)生物學(xué)得到了飛速發(fā)展，新的技術(shù)不斷涌現(xiàn)，理論的發(fā)展也日新月異。然而，目前對于一些神經(jīng)系統(tǒng)的疾病，比如腦血管病、阿爾茨海默病、帕金森氏病、病理性疼痛等，其治療方法和手段還很有限。八年制臨床醫(yī)學(xué)生將來大部分都要從事臨床和科研工作，且相當(dāng)一部分會選擇從事神經(jīng)系統(tǒng)疾病的診療與研究工作。神經(jīng)生物學(xué)是一門新興的交叉學(xué)科，涉及神經(jīng)系統(tǒng)的解剖學(xué)、生理學(xué)、病理學(xué)和心理學(xué)等［1］，教學(xué)內(nèi)容龐雜、抽象，難以理解。“神經(jīng)生物學(xué)”的教學(xué)除了教授基礎(chǔ)理論和實(shí)驗(yàn)知識外，還需要引領(lǐng)學(xué)生掌握最新的研究進(jìn)展，為學(xué)生架起基礎(chǔ)與臨床之間的橋梁，以適應(yīng)創(chuàng)新復(fù)合型人才培養(yǎng)模式的要求。除此之外，八年制臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)“神經(jīng)生物學(xué)”的教學(xué)還存在課時較少、實(shí)驗(yàn)課比重偏低等問題。為提高教學(xué)質(zhì)量，需要對教學(xué)方法進(jìn)行改進(jìn)。

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式是一種新型的、非常具有影響力的教學(xué)模式［2］。其改變了教師“一言堂”“滿堂灌”的現(xiàn)象。目前高等學(xué)校眾多學(xué)科的教育教學(xué)活動已經(jīng)取得了較為滿意的效果［3］，但“神經(jīng)生物學(xué)”教學(xué)活動中翻轉(zhuǎn)課堂的應(yīng)用還比較少見。近年來，中山大學(xué)中山醫(yī)學(xué)院在臨床八年制醫(yī)學(xué)生“神經(jīng)生物學(xué)”的教學(xué)過程中，結(jié)合學(xué)生的自身特點(diǎn)和教師的科學(xué)研究優(yōu)勢，采用了翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)方法，取得了良好的效果。本文利用自我導(dǎo)向?qū)W習(xí)評定量表及滿意度調(diào)查的方法分析該教學(xué)模式應(yīng)用于八年制“神經(jīng)生物學(xué)”教學(xué)實(shí)踐的教學(xué)效果，并總結(jié)了一點(diǎn)體會和思考，希望為提高八年制“神經(jīng)生物學(xué)”教學(xué)效果提供有價值的參考。

一、教學(xué)對象與方法

選取本校98名八年制臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生作為研究對象，98名學(xué)生均參加普通高等學(xué)校全國統(tǒng)一招生考試進(jìn)入本校，于2021年9月至2022年1月期間進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)。在翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)施前后，分別利用自我導(dǎo)向?qū)W習(xí)評定量表（self-rating scale for self-directedness in learning，SRSSDL）的中文版［4-5］，采用自身對照的方法，綜合評價學(xué)生的學(xué)習(xí)能力變化情況。此量表主要針對下述5項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行評價：（1）學(xué)習(xí)意識；（2）學(xué)習(xí)策略；（3）學(xué)習(xí)行為；（4）學(xué)習(xí)評價；（5）人際關(guān)系技能。具體地，在學(xué)習(xí)意識方面，包括“明確自己的學(xué)習(xí)需求”“對自己的學(xué)習(xí)負(fù)責(zé)”“能夠認(rèn)識自己的不足之處”“能與時俱進(jìn)地學(xué)習(xí)所獲取的各種學(xué)習(xí)資源”方面的變化等；在學(xué)習(xí)行為方面，主要包括“我預(yù)習(xí)并復(fù)習(xí)新課”“我能夠有效地適應(yīng)信息技術(shù)”“在閱讀一個章節(jié)或文章時我能識別重點(diǎn)”“我會在老師教學(xué)過程中提問相關(guān)問題”等方面；在學(xué)習(xí)策略方面，主要包括“發(fā)現(xiàn)互動式教學(xué)比僅僅聽老師講效果好”“我在安排學(xué)習(xí)時注意培養(yǎng)終身學(xué)習(xí)的習(xí)慣”“在學(xué)習(xí)上我靠自己的內(nèi)在動力向更好層次發(fā)展和進(jìn)步”；在學(xué)習(xí)評價方面，主要包括“我能夠認(rèn)識自己的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)”“我會回顧學(xué)習(xí)筆記或?qū)W習(xí)資料進(jìn)行復(fù)習(xí)”；在人際關(guān)系技能方面，主要包括“我能認(rèn)識到團(tuán)隊(duì)中自己的作用”“我與別人的交流使我能對自己未來學(xué)習(xí)計(jì)劃有更好的洞察力”“我充分利用我所遇到的每一個機(jī)會”“我能成功地進(jìn)行語言交流”“當(dāng)學(xué)習(xí)遇到問題時，我能主動尋求同伴或老師的幫助”等。各項(xiàng)內(nèi)容評定總分為60分，記錄匯總后的總分值。

采用統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件SPSS進(jìn)行分析，符合正態(tài)分布的計(jì)量資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，組內(nèi)比較采用配對樣本t檢驗(yàn)；P＜0.05被認(rèn)為有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。

二、實(shí)施過程

（一）課前充分準(zhǔn)備

八年制學(xué)生的“神經(jīng)生物學(xué)”課安排在大三上學(xué)期，此前學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了“細(xì)胞生物學(xué)”“解剖學(xué)”“組織胚胎學(xué)”“生理學(xué)”“生物化學(xué)”。學(xué)生對神經(jīng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識如神經(jīng)元和膠質(zhì)細(xì)胞功能、神經(jīng)細(xì)胞電活動、神經(jīng)遞質(zhì)與受體、神經(jīng)系統(tǒng)與內(nèi)分泌系統(tǒng)的相互作用等已經(jīng)有了較好的掌握，對臨床常見疾病如學(xué)習(xí)記憶障礙、帕金森氏綜合征、亨廷頓病等的基本機(jī)制也已經(jīng)有所了解，這為“神經(jīng)生物學(xué)”翻轉(zhuǎn)課堂的實(shí)施打下了較好的基礎(chǔ)。在上課開始前一周，教師把需要在課堂上講解的內(nèi)容以PPT課件、教學(xué)視頻等形式發(fā)給學(xué)生，學(xué)生自行閱讀，查閱文獻(xiàn)及資料。在此過程中，學(xué)生利用以往獲得的知識與經(jīng)驗(yàn)對現(xiàn)有的內(nèi)容進(jìn)行理解、消化。

（二）課堂鞏固內(nèi)化

2005年教育部《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)高等學(xué)校本科教學(xué)工作的若干意見》中提出高校要積極推動研究性教學(xué)［6］。為積極響應(yīng)這一要求，我們堅(jiān)持以科研引領(lǐng)教學(xué)。經(jīng)過認(rèn)真挑選，現(xiàn)有的上“神經(jīng)生物學(xué)”的教師，都是長期從事神經(jīng)科學(xué)研究的一線科研人員。利用這一優(yōu)勢，教師可以將科研內(nèi)容、科研方法及自我的科研經(jīng)歷有機(jī)地融入相關(guān)神經(jīng)生物學(xué)知識點(diǎn)中，并根據(jù)科研成果的進(jìn)展及國內(nèi)外研究動態(tài)對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行不斷補(bǔ)充更新。比如，作者的研究方向是神經(jīng)病理性疼痛，對疼痛領(lǐng)域的研究動態(tài)有較深入的掌握，隨著研究的進(jìn)展，對疼痛發(fā)病機(jī)制及治療方法的認(rèn)識也越來越深入。因此在上課時，讓學(xué)生在提前準(zhǔn)備的基礎(chǔ)上分組討論慢性深部腦刺激治療慢性疼痛的原理，探討小膠質(zhì)細(xì)胞及星形膠質(zhì)細(xì)胞在慢性疼痛發(fā)病中的作用，并將其延伸至其他疾病，如抑郁癥、肥胖、強(qiáng)迫癥、帕金森病的治療。這種方式極大地豐富了“神經(jīng)生物學(xué)”的教學(xué)內(nèi)容，提升了學(xué)生對于神經(jīng)生物學(xué)研究的興趣。再比如，在講授神經(jīng)系統(tǒng)膠質(zhì)細(xì)胞功能時，生理學(xué)的內(nèi)容提到星形膠質(zhì)細(xì)胞是數(shù)量最多、功能最復(fù)雜的膠質(zhì)細(xì)胞，功能是機(jī)械支持、營養(yǎng)神經(jīng)元，在外傷或疾病時，星形膠質(zhì)細(xì)胞往往過度增生。但作者的研究工作卻證實(shí)，在外周神經(jīng)損傷后，海馬的星形膠質(zhì)細(xì)胞體積會變小，功能會變?nèi)?。這種與一般現(xiàn)象不同的描述立刻引起了學(xué)生的興趣。作者再抓住機(jī)會講解不同部位的星形膠質(zhì)細(xì)胞在疼痛時的不同作用，如脊髓的星形膠質(zhì)細(xì)胞增生是因?yàn)槠湟蛏窠?jīng)元提供更多的能量和膠質(zhì)遞質(zhì)，以利于脊髓痛覺信號上傳到皮層；而海馬星形膠質(zhì)細(xì)胞功能減弱會導(dǎo)致對痛覺信號上傳抑制的減弱，因而雖然看起來兩個截然不同的現(xiàn)象，最后產(chǎn)生的結(jié)果（疼痛）卻是一致的。同學(xué)們在聽完講解后，對星形膠質(zhì)細(xì)胞功能的復(fù)雜性有了更深刻的理解，同時也明白了科學(xué)研究過程中需要不斷地探索、不斷地創(chuàng)新，而不是人云亦云。

（三）課后深入拓展

除了在課堂上引入科研外，教授們也允許學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)觀摩。進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室之前，通常會先給每個小組準(zhǔn)備1～2個問題，比如，制作小鼠病理性疼痛模型的方法有哪些？測試方法有哪些？疼痛模型能否引起焦慮抑郁及記憶障礙？讓學(xué)生帶著問題自己在文獻(xiàn)中及實(shí)驗(yàn)室內(nèi)尋求答案。通過學(xué)習(xí)，學(xué)生掌握了神經(jīng)生物學(xué)常用的方法，接觸到了神經(jīng)科學(xué)的前沿技術(shù)，了解了最新的進(jìn)展情況，激發(fā)了其對科研的興趣。

為了進(jìn)一步促進(jìn)對“神經(jīng)生物學(xué)”的學(xué)習(xí)，在將課堂教學(xué)與進(jìn)實(shí)驗(yàn)室相結(jié)合的同時，我們還開展了各種各樣的學(xué)術(shù)講座，包括醫(yī)學(xué)前沿學(xué)術(shù)報(bào)告及各重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合組會。邀請知名神經(jīng)科學(xué)家不定期地進(jìn)行相關(guān)的學(xué)術(shù)講座?？茖W(xué)家們的言傳身教進(jìn)一步加深了同學(xué)們對神經(jīng)生物學(xué)的認(rèn)識，拓寬了其視野，激發(fā)了其學(xué)習(xí)熱情。現(xiàn)場經(jīng)?？吹綄W(xué)生積極地向?qū)＜艺埥痰膱鼍啊?/p>

三、效果評價

（一）教師對學(xué)生學(xué)習(xí)的評價

內(nèi)容包括：出勤紀(jì)律（5%）、課上積極參與討論情況（10%）、提出問題與解決方案能力（10%）、表達(dá)與溝通情況（5%）、創(chuàng)新思維能力（10%）、團(tuán)隊(duì)合作能力（10%）及綜述完成情況（50%）等。徹底摒棄了傳統(tǒng)的紙筆閉卷考試，在開課第一周即告訴學(xué)生上述學(xué)業(yè)評價形式。其中綜述部分自己選擇感興趣的主題進(jìn)行文獻(xiàn)查閱，在閱讀過程中對主題進(jìn)行總結(jié)、凝練，最后以綜述的形式上交。教學(xué)秘書對學(xué)生上交的綜述初步分類后分配給開展相關(guān)或類似研究工作的教師進(jìn)行評分，這種安排會促使學(xué)生主動地進(jìn)行大量的文獻(xiàn)閱讀，而不只是在課堂上被動地接受老師安排好的學(xué)習(xí)內(nèi)容。

（二）學(xué)生對教學(xué)工作的評價

內(nèi)容包括：課堂準(zhǔn)備充分，文獻(xiàn)選取有價值（20%）；教師能給予學(xué)生及時有針對性的指導(dǎo)（20%）；教師善于引導(dǎo)學(xué)生，能充分調(diào)動學(xué)生的積極性（20%）；教師學(xué)科理論掌握扎實(shí)，講課邏輯性強(qiáng)（20%）；課程有助科研興趣的培養(yǎng)（20%）。此外，設(shè)計(jì)了調(diào)查問卷以便了解學(xué)生對教學(xué)方式、教學(xué)效果的滿意度及建議。共收集問卷98份，統(tǒng)計(jì)結(jié)果。

統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示：57%（45%非常滿意，12%滿意）的學(xué)生認(rèn)為經(jīng)過翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)，很好地培養(yǎng)了對神經(jīng)生物學(xué)研究的興趣；71%（66%非常滿意，5%滿意）的學(xué)生認(rèn)為通過學(xué)習(xí)，較好地掌握了神經(jīng)生物學(xué)的基本實(shí)驗(yàn)技能；77%（43%非常滿意，34%滿意）的學(xué)生認(rèn)為學(xué)會了在Pubmed、Ovid、Elsevier數(shù)據(jù)庫檢索文獻(xiàn)的方法。分別有74%（50%非常滿意，24%滿意）和70%（53%非常滿意，17%滿意）的學(xué)生認(rèn)為該課程較好地培養(yǎng)了團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神和鍛煉了溝通交流能力。62%和11%的學(xué)生對“神經(jīng)生物學(xué)”翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)形式感到非常滿意或滿意，但也有22%的學(xué)生對該教學(xué)方式感到一般，4%感到不滿意。感到一般或不滿意的原因之一可能是八年制臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)要學(xué)習(xí)的課程較多，學(xué)習(xí)壓力過大，而翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式經(jīng)常需要查閱文獻(xiàn)，并經(jīng)常需要和教師及同學(xué)溝通交流、制作PPT、參與實(shí)驗(yàn)及參加講座等，需要花費(fèi)大量的時間精力。原因之二是“神經(jīng)生物學(xué)”學(xué)分不高，而且不需要閉卷考試，部分學(xué)生認(rèn)為學(xué)習(xí)的性價比不高，不值得花費(fèi)太多時間與精力。

（三）學(xué)生自我學(xué)習(xí)能力的變化

采用自我導(dǎo)向?qū)W習(xí)評定量表的中文版，從學(xué)習(xí)意識、學(xué)習(xí)行為、學(xué)習(xí)策略、學(xué)習(xí)評價和人際關(guān)系技能五個維度調(diào)查學(xué)生在翻轉(zhuǎn)課堂上課前后自我學(xué)習(xí)能力的變化情況。

同時也發(fā)現(xiàn)，這屆學(xué)生申報(bào)大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目及全國大學(xué)生基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)創(chuàng)新研究暨實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)論壇的積極性和獲獎總數(shù)明顯增加，可見學(xué)生的綜合素質(zhì)得到了進(jìn)一步的提高。

四、體會與建議

作為培養(yǎng)高水平、高層次醫(yī)學(xué)人才的途徑，八年制醫(yī)學(xué)教育備受關(guān)注。相比于其他臨床醫(yī)學(xué)學(xué)制，現(xiàn)有的八年制醫(yī)學(xué)教育具有“學(xué)生資源優(yōu)質(zhì)、教育資源豐富”等特點(diǎn)；但相比于統(tǒng)招博士生的培養(yǎng)體系，八年制醫(yī)學(xué)教育也存在科研訓(xùn)練時間短、標(biāo)準(zhǔn)相對低等問題［7-8］。如何充分利用高等醫(yī)學(xué)院校的教育資源，在每一門課的教學(xué)過程中激發(fā)八年制醫(yī)學(xué)生科研的興趣和潛力，挖掘和提升其科研素質(zhì)和能力，同時讓學(xué)生“在有限的時間內(nèi)，去學(xué)習(xí)無限的知識”就變得格外重要。翻轉(zhuǎn)課堂要求學(xué)生課前依據(jù)教師發(fā)布的教學(xué)課件與視頻等相關(guān)資料預(yù)先學(xué)習(xí)，課堂上在任課教師的組織、指導(dǎo)下匯報(bào)、討論、完成目標(biāo)任務(wù)，此教學(xué)模式打破了時間和空間的局限性，要求學(xué)生于課前獨(dú)立完成理論知識的學(xué)習(xí)，課堂則變成了知識鞏固內(nèi)化的過程，課后繼續(xù)深入拓展，學(xué)習(xí)的深度和廣度都有所增加，真正做到了“以學(xué)生為主、教師為輔”，化被動學(xué)為主動學(xué)，對學(xué)生終身發(fā)展極為有益。問卷調(diào)查結(jié)果顯示，學(xué)生普遍對翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方式感到滿意。自我導(dǎo)向?qū)W習(xí)能力評定結(jié)果也顯示，應(yīng)用翻轉(zhuǎn)課堂后，學(xué)生在學(xué)習(xí)意識、學(xué)習(xí)行為、學(xué)習(xí)策略、學(xué)習(xí)評價和人際關(guān)系技能五個維度的評分及總分均升高。自我導(dǎo)向?qū)W習(xí)者最重要的特征之一是學(xué)習(xí)者對自己的學(xué)習(xí)有強(qiáng)烈的責(zé)任感。本研究中，八年制醫(yī)學(xué)生學(xué)習(xí)意識得分很高，說明目前學(xué)生自我導(dǎo)向?qū)W習(xí)的主觀態(tài)度良好，學(xué)習(xí)目標(biāo)明確，愿意對自己的學(xué)習(xí)負(fù)責(zé)。另外，在翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)施后，學(xué)生預(yù)習(xí)新課復(fù)習(xí)舊課，有效地使用信息技術(shù)，與其他同學(xué)及老師的交流顯著增多，提示翻轉(zhuǎn)課堂可以潛移默化地改變學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣，改善學(xué)生的人際關(guān)系等。

總之，通過翻轉(zhuǎn)課堂，改變了傳統(tǒng)教學(xué)課堂老師講、學(xué)生聽和被動學(xué)的狀態(tài)，充分發(fā)揮了研究型教學(xué)的特點(diǎn)，收到多方面的效果：一方面，激發(fā)了學(xué)生對神經(jīng)生物學(xué)的興趣；另一方面，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力、自主學(xué)習(xí)能力，無論是對未來的基礎(chǔ)研究還是臨床實(shí)踐都具有積極的作用。另外，教學(xué)相長，翻轉(zhuǎn)課堂也對教師提出了更高的要求，課前需要老師精心組織準(zhǔn)備，課中與學(xué)生互動增多，也促進(jìn)了教師自身的學(xué)習(xí)，同時也有助于教師發(fā)現(xiàn)教學(xué)中存在的問題及啟發(fā)科研思路等。當(dāng)然，在實(shí)施過程中出現(xiàn)的一些問題，也需要在實(shí)踐中不斷地調(diào)整和完善，以有效地推進(jìn)醫(yī)學(xué)教育改革。