研究生“醫(yī)學(xué)科研設(shè)計”慕課建設(shè)與應(yīng)用探討

羅自強，馮丹丹，秦曉群，黃菊芳，胡長平，李家大，熊 鯤，何海倫，黎 明，李 芳，曾小敏，史靜琤，程 巖

中南大學(xué)：1.基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院；2.生命科學(xué)院；3.湘雅藥學(xué)院；4.湘雅公共衛(wèi)生學(xué)院；5.湘雅二醫(yī)院， 長沙 410013

研究生是國家重點培養(yǎng)的高層次創(chuàng)新型人才，是科研隊伍的優(yōu)秀后備力量[1]。“醫(yī)學(xué)科研設(shè)計”課程作為醫(yī)學(xué)研究生的研究方法類課程，是中南大學(xué)學(xué)術(shù)型醫(yī)學(xué)研究生選課人數(shù)最多的專業(yè)基礎(chǔ)課程之一。在學(xué)校開展研究生“醫(yī)學(xué)科研設(shè)計”課堂教學(xué)40余年教學(xué)實踐的基礎(chǔ)上，研究者探索建設(shè)“醫(yī)學(xué)科研設(shè)計”慕課，面向社會和學(xué)校研究生開展線上教學(xué)。經(jīng)檢索“學(xué)堂在線”、“中國大學(xué)MOOC”、“好大學(xué)在線”、“智慧樹”和“超星慕課”五個國內(nèi)知名慕課平臺均未見開設(shè)同類慕課課程。文章旨在總結(jié)該校研究生“醫(yī)學(xué)科研設(shè)計”慕課建設(shè)的經(jīng)驗，以期為中國醫(yī)學(xué)院校研究生課程的慕課建設(shè)提供借鑒。

1 “醫(yī)學(xué)科研設(shè)計”慕課教學(xué)目標(biāo)

醫(yī)學(xué)科研設(shè)計是指設(shè)計一個創(chuàng)意新穎、設(shè)計周密、指標(biāo)合理、科學(xué)性強又切實可行的實施方案和工作計劃，也是科研工作中的第一個關(guān)鍵步驟，是醫(yī)學(xué)研究生一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程。該課程以醫(yī)學(xué)實驗研究的實踐過程為主線，圍繞結(jié)合不同的學(xué)科特點，運用正確的科研思維和適當(dāng)?shù)难芯糠椒ǎO(shè)計合理嚴(yán)謹(jǐn)?shù)募夹g(shù)路線，通過觀察和實驗獲取研究證據(jù)，將獲得的資料進(jìn)行加工，闡明事物之間的聯(lián)系或事物內(nèi)部規(guī)律，從而獲得新啟示、發(fā)現(xiàn)新事實、闡明新規(guī)律、建立新理論、發(fā)明新技術(shù)。

知識目標(biāo)學(xué)習(xí)該課程后將了解醫(yī)學(xué)實驗研究的基本程序；領(lǐng)會辨證思維、創(chuàng)新思維、批判性思維在醫(yī)學(xué)科研創(chuàng)新假說形成中的應(yīng)用；掌握醫(yī)學(xué)實驗設(shè)計的基本知識和統(tǒng)計學(xué)原則在醫(yī)學(xué)科研中的應(yīng)用；熟悉醫(yī)學(xué)科研常用實驗技術(shù)的基本原理及優(yōu)缺點的評價，基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)學(xué)科中各主要學(xué)科科學(xué)研究(形態(tài)學(xué)研究、功能型研究、生物化學(xué)與分子生物研究、動物行為學(xué)研究、干細(xì)胞研究、細(xì)胞生物學(xué)研究)的基本思路及研究策略、實驗數(shù)據(jù)的整理和分析方法；熟悉醫(yī)學(xué)科研課題申報和科研論文撰寫的基本要求和規(guī)范。

能力目標(biāo)學(xué)習(xí)該課程后研究生應(yīng)初步建立醫(yī)學(xué)科學(xué)研究的感性認(rèn)識；初步具備實驗研究設(shè)計中的統(tǒng)計學(xué)思維；初步具備運用所學(xué)醫(yī)學(xué)科研的基本思維方式、已知的事實材料和已有的理論原理對擬研究的問題提出推測性解釋的能力；初步具備能夠運用所學(xué)醫(yī)學(xué)科研設(shè)計的基礎(chǔ)知識對擬研究的問題，依據(jù)不同學(xué)科的特點選擇合適的常用觀察指標(biāo)，設(shè)計基本的研究策略和技術(shù)路線，并能發(fā)現(xiàn)科研設(shè)計中的常見錯誤；通過學(xué)習(xí)該課程能為研究生理解醫(yī)學(xué)研究文獻(xiàn)和未來在導(dǎo)師的指導(dǎo)下開展學(xué)位課題研究奠定基礎(chǔ)。

育人目標(biāo)學(xué)習(xí)該課程后研究生應(yīng)該樹立起正確的科學(xué)觀；熟悉中國科技工作者科學(xué)道德規(guī)范及科研誠信建設(shè)的相關(guān)規(guī)定；明確學(xué)術(shù)誠信的底線；熟悉動物實驗和人體實驗相關(guān)的倫理基本要求和中國的相關(guān)規(guī)定，并具有開展醫(yī)學(xué)研究的志向和擔(dān)當(dāng)。

2 “醫(yī)學(xué)科研設(shè)計”慕課教學(xué)團(tuán)隊的建設(shè)

中南大學(xué)的研究生“醫(yī)學(xué)科研設(shè)計”課程開設(shè)于1978年。生物醫(yī)學(xué)不同學(xué)科的基本技術(shù)與研究策略是該課程的特色與核心內(nèi)容，亦有別于由統(tǒng)計學(xué)教師承擔(dān)的科研設(shè)計教學(xué)。因此，組建一支穩(wěn)定的跨學(xué)科、跨院系的高水平教學(xué)團(tuán)隊是實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的前提。與許多院校的“醫(yī)學(xué)科研設(shè)計”課程主要由統(tǒng)計學(xué)教師擔(dān)任授課不同，該課程的線下課堂面授由從事醫(yī)學(xué)實驗研究的非統(tǒng)計學(xué)教師擔(dān)任授課，這些教師分別來自生物化學(xué)與分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、人體解剖學(xué)、神經(jīng)生物學(xué)、生理學(xué)、超微病理學(xué)、藥理學(xué)、腫瘤生物學(xué)等不同學(xué)科，是一支由高年資教師和優(yōu)秀中年教師組成的跨學(xué)科、跨院系的教學(xué)團(tuán)隊。所有授課教師均為博士生導(dǎo)師，均擁有博士學(xué)位和出國留學(xué)經(jīng)歷，在各自的研究領(lǐng)域有著較高的學(xué)術(shù)素養(yǎng)和研究特色，長期活躍于教學(xué)科研第一線。10位主講教師共計獲得60余項國家自然科學(xué)基金，有著豐富的科研經(jīng)驗，在全國相應(yīng)研究領(lǐng)域均有較大影響力。該課程教學(xué)所使用的教學(xué)案例大多來自教師自身的科研實踐和相關(guān)領(lǐng)域的重大進(jìn)展，因此該課程的教學(xué)深受研究生的普遍歡迎，每屆選課人數(shù)達(dá)600～800人。在建設(shè)“醫(yī)學(xué)科研設(shè)計”慕課時，除從事醫(yī)學(xué)實驗研究的專業(yè)教師外，還特別邀請統(tǒng)計學(xué)專業(yè)的教師參加慕課視頻講授，旨在進(jìn)一步加強統(tǒng)計學(xué)原理的教學(xué)，拓展線下課堂教學(xué)的邊界。

3 “醫(yī)學(xué)科研設(shè)計”慕課教學(xué)資源建設(shè)

慕課的本質(zhì)是課程，應(yīng)具有課程的基本要素，包括課程大綱、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)設(shè)計、教學(xué)活動、學(xué)習(xí)評價等[2]。因此，慕課的建設(shè)需要參照這些基本要素積極開展教學(xué)短視頻資源和非視頻資源的建設(shè)，并相應(yīng)設(shè)計有效的教學(xué)活動。

3.1 教學(xué)短視頻資源建設(shè)

教學(xué)資源的建設(shè)包括核心教學(xué)資源和輔助教學(xué)資源的建設(shè)[3]。教學(xué)短視頻是慕課的主要教學(xué)資源。首先，教學(xué)團(tuán)隊依據(jù)線下課堂教學(xué)的學(xué)時數(shù)大致估算錄制的教學(xué)短視頻數(shù)，然后根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，挑選重點難點進(jìn)行知識點的拆分重組，共分為11章，每章包括數(shù)量不等的主題，再錄制相關(guān)教學(xué)短視頻。中南大學(xué)“醫(yī)學(xué)科研設(shè)計”線下課堂理論教學(xué)共32學(xué)時(1440 min)，參考學(xué)校前期在本科生理學(xué)國家精品在線開放課程(慕課)的經(jīng)驗，即線上慕課學(xué)時占線下課堂理論教學(xué)總學(xué)時的三分之一(即480 min)，進(jìn)行線上教學(xué)視頻的錄制，并按照每個視頻時長10 min預(yù)估所須錄制的視頻數(shù)[4]，為此該課程按照醫(yī)學(xué)科研概述、假說、醫(yī)學(xué)科研設(shè)計的基本要素、醫(yī)學(xué)科研設(shè)計的統(tǒng)計學(xué)原則、醫(yī)學(xué)科研的誤差控制、醫(yī)學(xué)形態(tài)學(xué)研究的基本策略、生物化學(xué)與分子生物學(xué)研究的基本策略、細(xì)胞生物學(xué)研究基本策略、動物行為學(xué)研究的基本策略、機能學(xué)研究的基本策略、實驗結(jié)果的綜合分析共11章錄制與線下教學(xué)內(nèi)容基本一致的教學(xué)短視頻48個。此外，課程還進(jìn)一步拓展統(tǒng)計學(xué)原則的基本原理，以及未納入線下課堂教學(xué)的內(nèi)容作為知識拓展，加錄短視頻10個，共計教學(xué)短視頻58個。最后，還錄制若干諾貝爾獎故事的短視頻作為拓展，進(jìn)一步啟發(fā)和激勵學(xué)習(xí)者的科學(xué)思維和創(chuàng)新精神。

3.2 非視頻輔助教學(xué)資源的建設(shè)

慕課建設(shè)除了提供教學(xué)短視頻資源外，還需要構(gòu)建內(nèi)容豐富的文本輔助教學(xué)資源，包括學(xué)習(xí)指導(dǎo)性材料和拓展閱讀材料，以及作為學(xué)習(xí)評價的“在線討論題”和“在線練習(xí)及考試試題”等[2]。學(xué)習(xí)指導(dǎo)性材料主要為教學(xué)大綱；拓展閱讀材料包括諾貝爾獎介紹、介紹醫(yī)學(xué)科研設(shè)計常見錯誤的相關(guān)文獻(xiàn)，以及中國有關(guān)部門印發(fā)的科研誠信建設(shè)的相關(guān)文件。在每個教學(xué)短視頻后都設(shè)計了“在線練習(xí)”，由3～15個數(shù)量不等的選擇題和是非題組成，旨在幫助學(xué)習(xí)者掌握教學(xué)短視頻的重點內(nèi)容。學(xué)習(xí)結(jié)束前的期末考試主要為客觀題和部分開放性案例分析主觀題，旨在檢驗學(xué)習(xí)者應(yīng)用所學(xué)知識解決實驗設(shè)計問題的能力。

3.3 教學(xué)活動的組織與成績評定

教學(xué)活動的組織針對學(xué)校的學(xué)習(xí)者和社會學(xué)習(xí)者不完全相同。對于社會學(xué)習(xí)者，開課前通過課程公告說明學(xué)習(xí)成績的組成(觀看全部教學(xué)短視頻占80%，完成視頻后的測試題占20%)，要求學(xué)習(xí)者按進(jìn)度完成學(xué)習(xí)。針對學(xué)校的學(xué)習(xí)者，主要以SPOC的形式開展教學(xué)，不僅要求學(xué)習(xí)者完成視頻的觀看和完成視頻后的測試題，教師還在討論區(qū)主動發(fā)起討論，要求校內(nèi)學(xué)習(xí)者積極發(fā)帖參與討論，并參加在線結(jié)課考試。校內(nèi)學(xué)習(xí)者在期末結(jié)課的考試中除客觀題之外還有主觀題，客觀題由系統(tǒng)自動計分，主觀題為開放性案例分析題，采用同伴互評方式，各位學(xué)習(xí)者相互評卷，要求每一位學(xué)習(xí)者按照詳細(xì)的評分細(xì)則對隨機收到的5位其他學(xué)生的主觀題進(jìn)行評分，其目的在于創(chuàng)造一次相互學(xué)習(xí)、相互了解其他學(xué)生解決問題的思維過程的機會。學(xué)習(xí)者互評結(jié)束后，每位學(xué)生主觀題均會得到來自5位其他學(xué)生的評分，系統(tǒng)會自動去掉一個最高分和一個最低分，取中間3名學(xué)生評分的平均值作為該名學(xué)生本道主觀題的得分，盡量消除不同學(xué)習(xí)者之間對評分細(xì)則把握松緊不一致帶來的影響。在閱卷過程中，教師將在后臺抽查試卷，嚴(yán)格查處雷同答卷以及在評卷時不按照給分點隨意給分的情況，盡可能保障學(xué)習(xí)者獨立答題和公平評卷。學(xué)校學(xué)習(xí)者慕課成績占“醫(yī)學(xué)科研設(shè)計”線下總成績的30%。

4 “醫(yī)學(xué)科研設(shè)計”慕課建設(shè)和應(yīng)用的思考

4.1 “醫(yī)學(xué)科研設(shè)計”慕課建設(shè)滿足了不同專業(yè)研究生的個性化學(xué)習(xí)需求

學(xué)習(xí)“醫(yī)學(xué)科研設(shè)計”課程的研究生來自生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)、藥學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)的不同學(xué)科、不同專業(yè)、不同方向，將來學(xué)位課題研究所需要的方法技術(shù)也不盡相同，每位研究生的學(xué)習(xí)需求和興趣點差異較大。因此，線下課堂教學(xué)中主要選擇科研設(shè)計的共性問題和適用面大的基本研究策略開展教學(xué)，同時在慕課中豐富講授的教學(xué)內(nèi)容，并進(jìn)一步強化了統(tǒng)計學(xué)原理的講授，增加了免疫學(xué)研究的基本技術(shù)與基本策略、抗腫瘤研究的基本技術(shù)與基本策略，拓展了課堂教學(xué)的知識邊界，較好地滿足了不同專業(yè)研究生的個性化需求；同時，由于研究生的課堂學(xué)習(xí)常受到研究生所在團(tuán)隊臨時科研任務(wù)的沖突而難以按時上課，通過SPOC的在線學(xué)習(xí)也可以部分解決學(xué)生因為臨時科研任務(wù)不能到課堂學(xué)習(xí)的困擾。潘闖報道了廣西醫(yī)科大學(xué)醫(yī)學(xué)碩士研究生對慕課的需求，調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，研究生對慕課的需求量較大，99.08%的調(diào)查對象打算學(xué)習(xí)慕課，而愿意選擇慕課的主要原因依次為學(xué)習(xí)資源豐富(82.86%)、免費注冊參與(71.43%)、名校名師授課(65.71%)。調(diào)查結(jié)果還顯示，醫(yī)學(xué)科研相關(guān)慕課課程是醫(yī)學(xué)碩士研究生對慕課的最大需求[5]。祝麗玲報道了佳木斯大學(xué)醫(yī)學(xué)研究生學(xué)習(xí)慕課的目的，平均有31.75%的研究生是為了拓展專業(yè)知識，而這一比率從研一、研二到研三顯著提高，分別為13.33%、38.96%和54.05%[6]，這也提示慕課是醫(yī)學(xué)研究生拓展專業(yè)知識和開展個性化學(xué)習(xí)的重要途徑。因此，“醫(yī)學(xué)科研設(shè)計”慕課的建設(shè)正好契合了廣大醫(yī)學(xué)研究生的學(xué)習(xí)需求。還應(yīng)注意的是，研究生的慕課建設(shè)策略不同于本科生，適合采取比線下課程教學(xué)內(nèi)容更廣泛的線上“大慕課”，以便滿足不同研究生的學(xué)習(xí)需求。

4.2 “醫(yī)學(xué)科研設(shè)計”慕課的應(yīng)用有利于促進(jìn)研究生教育的課堂教學(xué)改革

2021年4月，美國高等教育信息化協(xié)會發(fā)布《2021地平線報告：教與學(xué)版》，將混合課程模式作為影響教與學(xué)的六項關(guān)鍵技術(shù)之一[7]。通過慕課建設(shè)，不僅在慕課平臺構(gòu)建了教學(xué)短視頻庫，也構(gòu)建了包括大量諾貝爾獎故事、科研設(shè)計相關(guān)閱讀文獻(xiàn)等非視頻閱讀材料庫，不僅方便學(xué)習(xí)者拓展閱讀，培養(yǎng)科學(xué)思維，拓展學(xué)術(shù)視野，更重要的是為基于慕課開展翻轉(zhuǎn)課堂等混合式教學(xué)奠定了基礎(chǔ)。在翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)過程中，將部分知識前移，即通過課前讓學(xué)生自主觀看視頻學(xué)習(xí)，騰出寶貴的課堂教學(xué)時間開展課堂師生互動，提高課堂教學(xué)的高階性[4]。例如，該課程在醫(yī)學(xué)形態(tài)學(xué)研究的基本策略章節(jié)，通過研究生課前線上觀看視頻學(xué)習(xí)基本知識，線下面授時教師要求學(xué)生依據(jù)課前所學(xué)，評價文獻(xiàn)中形態(tài)學(xué)研究方法的優(yōu)缺點，再結(jié)合教師針對性點評和重點講解，大大激發(fā)了研究生們的學(xué)習(xí)興趣，強化了其所學(xué)知識的運用，提高了教學(xué)效果，受到研究生的普遍肯定。

4.3 “醫(yī)學(xué)科研設(shè)計”慕課建設(shè)和應(yīng)用有助于構(gòu)建“互聯(lián)網(wǎng)+”課程思政新模式

研究生階段是塑造醫(yī)學(xué)生求真務(wù)實的科學(xué)精神、培養(yǎng)規(guī)范科研的良好習(xí)慣、樹立科研道德的職業(yè)準(zhǔn)則的重要時期[8]。在“醫(yī)學(xué)科研設(shè)計”慕課中，教學(xué)團(tuán)隊特別錄制了科研道德與誠信教育、人體實驗的倫理原則、動物實驗的倫理原則等教學(xué)短視頻，進(jìn)一步強化科研道德與誠信教育，并在慕課平臺中上傳了諾貝爾獎系列故事，展現(xiàn)重大進(jìn)展背后的創(chuàng)新思維過程，進(jìn)一步強化創(chuàng)新精神與勇攀科學(xué)高峰的拼搏精神；同時，還將中共中央辦公廳國務(wù)院辦公廳印發(fā)的《關(guān)于進(jìn)一步加強科研誠信建設(shè)的若干意見》(2018)和《關(guān)于進(jìn)一步弘揚科學(xué)家精神加強作風(fēng)和學(xué)風(fēng)建設(shè)的意見》(2019)、科技部等部委印發(fā)的《科研誠信案件調(diào)查處理規(guī)則(試行)》(2019)、中國科協(xié)等七部門聯(lián)合印發(fā)《發(fā)表學(xué)術(shù)論文“五不準(zhǔn)”》(2015)、衛(wèi)計委發(fā)布的《涉及人的生物醫(yī)學(xué)研究倫理審查辦法》(2016)、科技部發(fā)布的《關(guān)于善待實驗動物的指導(dǎo)性意見》(2006)及國家新聞出版署發(fā)布的《學(xué)術(shù)出版規(guī)范——期刊學(xué)術(shù)不端行為界定(CY/T174—2019)》放在慕課的閱讀材料中，供學(xué)生下載學(xué)習(xí)。通過課堂講授、慕課視頻及文字閱讀材料等不同途徑，構(gòu)建“互聯(lián)網(wǎng)+”的課程思政新模式，強化課程思政和醫(yī)學(xué)人文教育，培養(yǎng)和弘揚新時代的科學(xué)家精神。

5 結(jié)束語

“醫(yī)學(xué)科研設(shè)計”作為方法類課程是醫(yī)學(xué)研究生重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。中南大學(xué)“醫(yī)學(xué)科研設(shè)計”慕課自2018年上線免費對社會開放以來，已經(jīng)累計進(jìn)行7輪教學(xué)，選修人數(shù)達(dá)3.8萬余人，其中社會學(xué)習(xí)者選課人數(shù)達(dá)到2.6萬人，并被國內(nèi)14所高校應(yīng)用于自身SPOC教學(xué)，不僅滿足了學(xué)校自身研究生教學(xué)改革的需要，也發(fā)揮了較好的社會效應(yīng)。目前，中國研究生課程的慕課建設(shè)遠(yuǎn)落后于本科課程的慕課建設(shè)，而研究生課程慕課建設(shè)是進(jìn)一步開展以課程思政和高階思維能力培養(yǎng)為引領(lǐng)的課堂教學(xué)改革的基礎(chǔ)，也有助于滿足不同專業(yè)研究生拓展專業(yè)知識的個性化需求。正如2019年4月中國慕課大會上教育部發(fā)表的《中國慕課行動宣言》所言，“發(fā)展更加公平更有質(zhì)量的教育，中國慕課大有可為”[9]。