基于問題的混合式教學在醫學免疫學實驗教學中的設計與應用①

初 明 陳 曦 裴 軍 李 燕 徐 蘭 姚義凡 朱蘊蘭 王月丹

(北京大學醫學部基礎醫學院免疫學系，北京 100191)

2017年10月18日，習近平總書記在黨的十九大報告中指出，應實施“健康中國”戰略，完善國民健康政策，為人民群眾提供全方位的健康服務。“沒有全民健康，就沒有全面小康”，“健康中國”戰略對我國的醫學教育也提出了更高要求，教育工作者也著力于培養有志于服務國家重大戰略需求綜合素質優秀的學生[1]。基礎醫學教育作為醫學教育的基石與核心，在醫學人才培養過程中具有重要作用，也是醫療衛生事業發展和服務“健康中國”的重要保障。

醫學免疫學是基礎醫學中的一門兼具基礎性和前沿性的學科，具有完整的理論體系和實用的技術應用，是臨床醫學、口腔醫學、預防醫學和護理學等學科的重要基礎和組成部分[2]。隨著現代生物醫學的進步，免疫學技術也得到了迅速發展。然而，傳統的醫學免疫學的實驗教學難以有效激發學生的學習興趣、難以培養學生的科研思維和解決問題的能力[3]。針對傳統醫學免疫學實驗教學存在的問題，改革實驗教學方法、提高教學質量迫在眉睫[4]。基于問題的教學方法(problem-based learning,PBL)是一種以學生為主體，以問題為核心的教學方法，可充分調動學生學習的積極性、主動性和創造性，培養學生觀察問題、分析問題和解決問題的能力。近年來，PBL已經廣泛應用于醫學教育，并取得了理想的教學效果[5]。因此，教研組嘗試將PBL應用于醫學免疫學的實驗教學，并采用線上線下混合式教學模式，探討基于問題的混合式教學在醫學免疫學實驗教學中應用的可行性。

1 對象與方法

1.1教學對象 以北京大學醫學部2017級八年制基礎醫學專業的96名學生為研究對象，將學生隨機分為2個大組，每組48名學生。每個大組分為3個小組，每組16名學生。每個小組再分為4個實驗組，每組4名學生。每個小組配備1名免疫學系的專業教師，共6名實驗指導教師。免疫學系的實驗教學主管教師也參與了整個教學活動，提供實驗材料和技術支持。

1.2教學方法

1.2.1教學內容 選擇經典的醫學免疫學實驗技術開展教學，包括免疫器官的觀察、細胞免疫熒光試驗、酶聯免疫吸附試驗(ELISA)和溶血空斑形成試驗(plaque forming cell,PFC)。

1.2.2教學設計 新模式的醫學免疫學實驗教學采用了基于問題的混合式教學方法，具體教學安排包括準備階段、討論階段、實驗階段和總結階段[6,7]。

1.2.2.1準備階段 基于線上實驗教學平臺，要求學生熟悉實驗室安全和注意事項，初步了解醫學免疫學實驗的基本內容。

1.2.2.2討論階段 根據醫學免疫學實驗的教學大綱，整合了實驗內容，設計研究問題：“如何檢測小鼠的體液免疫功能”，讓學生分實驗組討論，自主設計實驗計劃。在討論階段，學生可通過線上尋求免疫學系專業教師的幫助，但幫助以引導為主。經過實驗組學生之間的相互交流和反復討論，逐漸完善實驗設計的科學性和邏輯性，確定具體的實驗方案。

1.2.2.3實驗階段 根據實驗安排，要求學生線上預習醫學免疫學實驗的基本原理和基本操作。在實驗課前，根據實驗方案，要求學生提前整理實驗過程中需要使用的試劑、耗材和儀器，向實驗教學主管教師提出申請，審核通過后可以開始正式實驗。在實驗課上，首先與教師討論在自主學習中遇到的問題，然后開始實驗操作。

1.2.2.4總結階段 在整體實驗結束后，要求學生整理全部的實驗結果，按照學術論文的結構，分實驗組撰寫實驗報告，包括題目、摘要、關鍵詞、前言、方法、結果、討論和參考文獻。

1.2.3教學效果評價 借鑒臺灣地區中山醫學大學PBL調查問卷，教研組設計了《學生表現評價表—教師用表》和《學習效果評價表—學生用表》，結合學生的實驗考核成績，對教學效果進行評價[8,9]。

1.2.3.1教師對學生表現的評價 6個小組的實驗指導教師根據4項指標對本小組每個學生在醫學免疫學實驗中的表現進行評價，包括學生的學習積極性、科研思維、實驗操作能力和團隊合作精神。每個指標分5個等級并賦予具體分值：優秀(17～20分)，較好(13～16分)，一般(9～12分)，較差(5～8分)和不合格(0～4分)。

1.2.3.2學生對學習效果的自評 在實驗課結束后，向學生發放《學習效果評價表—學生用表》，統一解釋問卷填寫說明，采用不記名方式由學生自行填寫，問卷當場收回。共發放調查問卷96份，回收有效調查問卷96份，回收率100%。學生的學習效果評價表主要包括學習興趣、分析與解決問題的能力、團隊合作和溝通能力。每個條目分為5個等級，分別代表認同程度。5分為非常同意，4分為同意，3分為一般，2分為不同意，1分為非常不同意。

1.2.3.3學生的實驗考核成績 教研組根據醫學免疫學的實驗內容，設計了免疫學實驗測試題，包括10道單選題(0.5分/題)和2道簡答題(2.5分/題)，實驗考核成績分為5個等級，A(9～10分)，B(7～8分)，C(5～6分)，D(3～4分)和E(0～2分)。

2 結果

2.1實驗指導教師對學生表現的評價 調查問卷的統計結果顯示，傳統模式組的實驗指導教師評價只有10.42%的學生表現出優秀的學習積極性，6.25%的學生表現出優秀的科研思維，12.50%的學生表現出優秀的實驗操作能力，10.42%的學生表現出優秀的團隊合作精神(表1)。與傳統模式組相比，新模式組中的學生表現出的學習積極性、科研思維和團隊合作精神均顯著提高(P<0.05)，實驗操作能力也有一定程度的提高(P=0.096 280)。

表1 不同模式開展醫學免疫學實驗教學的學生表現評價表

2.2學生對學習效果的自評 在傳統模式組中，12.50%學生非常同意提高了學習興趣，6.25%學生非常同意提高了分析與解決問題的能力，14.58%學生非常同意提高了團隊合作和溝通能力(表2)。與傳統模式組相比，新模式組學生的學習興趣、分析與解決問題的能力、團隊合作和溝通能力均顯著提高(P<0.05)。在新模式組中，27.08%學生非常同意提高了學習興趣，25.00%學生非常同意提高了分析與解決問題的能力，33.33%學生非常同意提高了團隊合作和溝通能力(表2)。

表2 不同模式開展醫學免疫學實驗教學的學習效果評價表

表3 不同模式開展醫學免疫學實驗教學的學生實驗考核成績統計表

2.3學生的實驗考核成績統計分析 本研究根據醫學免疫學的實驗內容設計了醫學免疫學實驗測試題，評價學生對實驗內容的理解情況。結果顯示，與傳統模式相比，在新模式組中，20.83%學生獲得了A，33.33%學生獲得了B，27.08%學生獲得了C，12.50%學生獲得了D，6.25%學生獲得了E，學生的實驗考核成績顯著提高(P<0.05)(表3)。

3 討論

近年來，為了適應國內外醫學教育發展趨勢，培養高素質創新人才，我校在教學內容、教學方法、課程模式和考核體系等方面進行了探索和實踐，創建了生物醫學實驗教學中心，對12門基礎醫學的實驗教學進行改革，形成了以機能、形態、生物化學與分子生物學、病原與免疫、細胞生物與遺傳五個模塊和基礎性實驗、綜合性實驗、研究性實驗三個層次構成的基礎醫學實驗教學體系。

醫學免疫學是一門以免疫系統為中心的實驗科學，主要包括基礎免疫學、臨床免疫學和免疫學技術等內容，作為基礎醫學、臨床醫學、預防醫學、護理學和藥學等醫學類專業的基礎課程，是基礎理論聯系臨床實踐的重要學科[10]。醫學免疫學實踐性很強，可通過實驗教學幫助學生理解免疫學的理論知識，提高學生的學習興趣，激發學習的主動性，培養學生的科研思維，對醫學生的素質發展具有重要意義。

傳統的醫學免疫學實驗教學目標是指導學生掌握免疫學實驗的基本原理和基本操作。學生按照實驗指導教師規定的內容、方法和步驟進行實驗，驗證實驗結果，撰寫實驗報告。傳統的教學方法缺乏創造性，忽視了學生的主觀能動性，難以培養學生觀察問題、分析問題和解決問題的能力。針對傳統醫學免疫學實驗教學中的問題，迫切需要改革實驗教學方法和提高教學質量。

在新模式的醫學免疫學實驗教學中，教研組嘗試采用PBL教學方法，通過提出研究問題“如何檢測小鼠的體液免疫功能”，充分調動學生學習的積極性。學生在分組討論的過程中，鍛煉了溝通能力，培養了團隊合作精神，并對體液免疫功能的理論知識有了更深刻的理解。在此基礎上，學生自主設計了實驗計劃，通過開展細胞免疫熒光試驗、ELISA和PFC分別檢測小鼠B細胞數量、血清中IgG濃度和小鼠產生特異性抗體的能力。在實驗過程中，學生通過線上實驗教學平臺，主動學習了實驗目的、實驗原理和實驗操作，并在實驗課上與實驗指導教師就學習中遇到的問題進行了充分的溝通。在完成全部的實驗計劃后，學生分組整理實驗結果，對實驗數據進行總結分析，并按照學術論文結構撰寫實驗報告。

在新模式教學組，87.50%學生認為醫學免疫學實驗有趣易懂，83.33%學生學會了如何在科研中運用醫學免疫學實驗，93.75%學生提高了溝通和團隊合作的能力。與傳統的教學方法相比，新模式的教學方法能夠充分調動學生的學習積極性，培養學生的科研思維，增強學生的團隊合作精神，加深學生對實驗內容的理解，提高學生的實驗考核成績，有效地提高醫學免疫學實驗教學的效果和質量。

在新時代的醫學教育背景下，圍繞“整體優化，強化基礎，培養能力，提高素質”的教育目標，教研組通過優化實驗教學內容、建立線上實驗教學平臺和完善實驗教學保障體系，對醫學免疫學實驗教學進行了系統的改革。在此基礎上，嘗試采用了基于問題的混合式教學方法，取得了理想的效果，為深化實驗教學改革提供了經驗。