混合教學模式在醫(yī)學基礎實驗課程中的應用

李 姣， 徐 磊， 高芙蓉， 王 娟， 邵志華， 張敬法， 呂立夏

(1. 同濟大學 醫(yī)學院醫(yī)學與生命科學實驗教學中心， 上海 200092； 2. 同濟大學 醫(yī)學院， 上海 200092)

自2011年開始，隨著基礎醫(yī)學理論課程的整合[1]，部分實驗課程的整合也逐漸開始，將“生物化學實驗”“細胞學實驗”“分子生物學實驗”和“遺傳學實驗”4門實驗課程進行有機整合[2]，形成2門獨立的實驗課程“生命科學綜合實驗Ⅰ”和“生命科學綜合實驗Ⅱ”。其中“生命科學綜合實驗Ⅰ”主要進行基本生化和細胞技術的操作，同時結合科研和技術發(fā)展的前沿進行干細胞誘導分化、基因多態(tài)性診斷和糖尿病大鼠代謝水平檢測的實驗操作，將理論和臨床應用有機結合；“生命科學綜合實驗Ⅱ”開展探究性實驗“microRNA-X的克隆與功能分析”，主要進行一系列的分子生物學實驗操作，通過模擬的科研課題培養(yǎng)醫(yī)學生的初步科研能力。為提高教學效果，使學生在實驗課程中的受益最大化，將多種教學方法應用于“生命科學綜合實驗Ⅰ”和“生命科學綜合實驗Ⅱ”2門實驗課程中。

1 課前通過微信公眾平臺推送實驗內(nèi)容信息

2015年，通過微信建立了“同濟生命科學整合課程”的公眾平臺(見圖1)，其中在每次實驗課的前一周，將下次實驗的課件和部分操作視頻發(fā)送至公眾平臺。每個實驗課件的內(nèi)容涵蓋了“基本原理”“實驗步驟”“注意事項”和1～2個思考題，較實驗教材簡潔，重點突出，便于學生在課前復習，增強了學生對于重點部分的理解和記憶。

圖1 “同濟生命科學整合課程”微信公眾平臺

實驗操作視頻同時發(fā)送，使教師在實驗課上進行的示教或說明獲得了事半功倍的效果。例如，在“大鼠骨髓干細胞原代培養(yǎng)和成脂分化”的實驗中[3]，操作重點是大鼠骨的分離和骨髓的沖洗，實驗課件和大鼠處死及骨的分離的操作視頻在實驗課前通過微信公眾平臺發(fā)送給學生，前期視頻的感官認識使學生在實踐中有了一定的操作指導，克服了心理上的陌生和無從下手，進而在實驗教學中，教師不需示教，只需強調(diào)說明操作的要領和注意事項，學生2人一組，在教師的觀察指導下均能完成實踐操作。再如，在“正常和糖尿病大鼠血糖血脂的檢測及激素對血糖的影響”的臨床生化實驗中[4-5]，需要對大鼠進行剪尾取血，開始自制的視頻是請熟練操作的教師擔任示范講解，一個人即可完成操作，但在實際帶教中，學生都是首次操作，無法完全掌握操作技巧，2個人同時配合才可以完成，因此第2次錄制視頻是采用2個人配合的方法進行示教，即一人握大鼠，另一人擠尾靜脈取血，這樣學生觀看完視頻后2個人配合操作，大大提高了剪尾取血的操作效率。

2 實驗教學中學生充當“學”與“教”雙重角色

實驗課雖然是以學生操作為主的實踐過程，但多數(shù)學生是被動的操作者，他們的主要任務是能夠正確地完成所有操作步驟，對所進行的操作印象不深，基本上是“一做而過”。為加深學生對操作的理解和記憶，嘗試在實踐中讓學生充當指導的作用。例如，在“細胞培養(yǎng)”的實驗操作中，由于細胞房場地有限，一個班學生需要分3批進入，2個人一組使用一個超凈臺，一批3組共6個學生同時操作。在第一批學生操作前，教師在操作臺前向3組學生指明操作臺上的試劑，說明具體的操作步驟、使用的耗材和操作注意事項。接下來，學生開始操作，教師觀察學生操作并隨時指導學生和指出問題。在第一批學生操作結束后，每組留下一名學生負責指導下一組學生的操作，教師繼續(xù)作為“場內(nèi)指導”(見圖2)。在學生充當“教師”時，每個負責指導的學生都很投入和認真。同時教師不斷觀察3組學生的操作，對于出現(xiàn)的問題隨時向“指導學生”和“操作學生”指出并說明。第二批學生操作結束后同樣每組留下一名學生指導下一組學生的操作，如此進行，形成“教師—學生，學生—學生，學生—教師”的交流循環(huán)(見圖2)。

圖2 學生充當“教”與“學”的雙重角色

在實驗結束后的課程小結中可以看到，通過完成“教”的任務，學生明顯對于操作步驟和注意事項的記憶更加深刻，對于整個實驗的進行有了更清晰的認識。

3 課后通過微課與學生進一步交流實驗結果

隨著“后慕課”時代的到來，包括SPOC(small private online course， SPOC)[6-7]和微課在內(nèi)的多種教學方式逐漸興起，并展示出其獨特的優(yōu)越性。微課視頻授課時間短，針對某一知識點解決單一問題，可看性強并可保存，利于反復學習[8-10]。實踐教學中，實驗結果的整理、統(tǒng)計和分析是學生實驗操作后需要完成的重要部分，也是書寫實驗報告的難點部分，尤其是一些需要與對照組比較分析的實驗結果，學生在撰寫報告時常不知所措，即使教師在課上對結果分析進行了講解，學生仍然沒有充分理解。完成實驗報告是學生將所做實驗重新自我梳理的過程，這時會有許多問題表現(xiàn)出來，學生會發(fā)現(xiàn)有許多細節(jié)甚至框架問題沒有搞清楚。針對這一問題，將實驗結果的說明和分析錄制成微課，課后通過微信公眾平臺或其他互聯(lián)網(wǎng)平臺分享給學生。

例如，在實時定量PCR(Q-PCR)實驗中，實驗結果包括對照組、實驗組和每個組的平行設置孔的數(shù)據(jù)，整個實驗數(shù)據(jù)主要包括2個曲線(擴增曲線，溶解曲線)和1個Execl表顯示的CT值，數(shù)據(jù)多而繁雜，課上講解由于學生沒有親自統(tǒng)計處理，因此只能理解一部分。針對授課對象是二年級的醫(yī)學生，教學目標是讓學生初步掌握操作和分析的方法，在錄制微課時主要說明2個曲線用于評價結果的可靠性，即依據(jù)擴增曲線形態(tài)判斷整體PCR體系是否有擴增，依據(jù)溶解曲線峰值的數(shù)目和對應的溫度判斷擴增的特異性，以及利用ΔΔCT法計算比較各組CT值的大小[11-12]。整個微課視頻時長28 min，著重講解以上3方面內(nèi)容，不涉及復雜的統(tǒng)計學分析，言簡意賅地向學生說明如何看懂實驗結果、如何分析得到的實驗數(shù)據(jù)。

學生學習微課后均反應良好，對自己的實驗成果有了更加清晰的認識，初步培養(yǎng)了科研思維，在后繼的實驗項目結束后，學生會催促教師發(fā)送下一個微課視頻，可見微課以其短小精悍、反復靈活的特點吸引了學生，補充了常規(guī)授課時間內(nèi)的實驗教學。

同樣，完成了蛋白定量標準曲線的繪制和計算、層析結果分析、臨床生化正常大鼠和糖尿病大鼠血糖血脂檢測結果統(tǒng)計學分析、基因測序結果分析、細胞增值活力檢測結果分析以及蛋白印跡結果說明和分析的微課。每個微課視頻均包括3個主要內(nèi)容:實驗的主要流程、實驗主要結果、結果的說明和分析。時間8～28 min不等，力求言簡意賅說明實驗的主要結果及其分析方法，同時對實驗中出現(xiàn)的各種情況進行適當?shù)挠懻摗?/p>

4 通過“問卷星”在線測試推動形成性評價

形成性評價注重學生的學習過程，使學生在一段時間內(nèi)對所學內(nèi)容逐漸加深理解和記憶。形成性評價結合終結性評價已被越來越多的高校所認可[13]。“問卷星”平臺以其免費便捷的方式受到青睞[14]。通過“問卷星”對學生進行實驗內(nèi)容的在線測試，在統(tǒng)一規(guī)定的時間點網(wǎng)上進行，測試時間10 min，測試題目5～10道不等，主要考查學生在一個階段內(nèi)對所做過實驗項目的原理、主要操作步驟和注意事項的理解和記憶。全部實驗課程結束后，通過“問卷星”在線進行期末測試，共40道選擇題。學生在最后一次實驗課上，以閉卷考試的形式按要求在60 min內(nèi)完成提交。

在線測試的另一優(yōu)勢是學生和教師在測試后都可以看到測試的結果:學生可以在提交之后看到哪些題回答錯誤、正確答案應該是哪個；教師可以看到所有學生答題的整體情況，哪些題答錯率高、哪些題學生掌握得比較好以及學生成績的分布情況。尤其階段性的在線測試結果，可以使教師及時發(fā)現(xiàn)學生的問題，在接下來的實踐教學中進一步強化學生的薄弱環(huán)節(jié)。所有在線測試成績占最終實驗課成績比例不大，主要通過測試結果讓學生認識到自身的不足和復習所學內(nèi)容，同時讓教師了解學生的實驗學習情況，哪些環(huán)節(jié)和知識點需要加強。

5 考核

學生實驗課程的最終成績由3部分組成:實驗報告75%、平時成績(操作表現(xiàn)，合作精神，在線測試)20%、期末在線測試5%。學期結束后，每個學生會收到一份本實驗課程的評價表，內(nèi)附實驗成績和教師的評語。學生可以看到自身的不足和長處，并可以對比平均成績看到自身在整體中的位置，有利于學生對成績和自身表現(xiàn)有客觀的認識，不斷努力發(fā)展。

6 多種教學方式的應用對實踐教學的啟示

互聯(lián)網(wǎng)科技的發(fā)展帶動了社會的各個產(chǎn)業(yè)，同時人們的思維、理念和工作學習的方式也在不斷變革。目前的學生已是95后，很快就是00后，他們成長在高速發(fā)展的時代，同時他們的思想也在高度變化著。因此，嘗試在“生命科學綜合實驗”中，借助微信公眾平臺、微課和問卷星在實驗課前和課后發(fā)布信息與學生交流，課上使學生充當“學”與“教”的雙重角色，增強“以學生為中心”的教學模式，力圖通過多種教學方式提高學生學習的主動性和學習效果。多種教學方式的應用也對教師提出了更高的要求，教師需要不斷思考、轉變教學理念，并在實踐中不斷總結。

References)

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[14] 于妍，賈興彬.“問卷星”在信息技術隨堂測驗中的應用[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2015，14(8):66-67.