醫工結合專業《人體解剖與生理學》課程的討論式教學實踐與思考

楊文偉

（杭州電子科技大學自動化學院 浙江·杭州 310018）

1 醫工結合專業《人體解剖與生理學》課程教學分析

生物醫學工程和醫學信息工程等醫工結合專業近年來發展迅速，其致力于運用工程技術手段和信息處理技術去解決醫學中的相關問題，近年來在生物、醫學和工程領域都有較多突破，相關專業人才的需求也增長迅速。和其專業特點相適應，該專業的人才培養除了需要學習工科的相關理論和知識之外，還要學習相關醫學基礎知識，使學生了解人類醫療、保健方面的需求。《人體解剖與生理學》課程是醫工結合類專業重要的醫學基礎課，其課程內容涉及人體各生理系統的結構和功能，是后續很多專業課程的研究對象。這些專業課程將應用技術科學的概念和方法去解釋和解決人體各層次的成分、結構以及人體各種正常的生理功能和病理狀態之間的差異，同時探索防病、診斷、治療及功能輔助等醫學相關問題。由其專業內容可以看出，醫工結合專業學業任務比較繁重，交叉性強，其人才培養要求學生樹立醫工結合的思想，同時具有一定的自主學習能力，啟發學生在學習和工作中發現醫工結合的交叉點，促進學生圍繞生物醫學工程的專業方向進行創新性研究和發展。

醫工結合專業的醫學基礎課教學，一方面要服務于專業培養的目標和要求，教授相關的專業基礎知識，針對醫工交叉專業的結合點進行思維啟發，另一方面培養學生具有一定的自主學習能力，促進學生圍繞生物醫學工程的專業方向進行創新性研究和發展。《人體解剖學和生理學》課程作為醫工結合專業的基礎課，在課程教學上也有這種要求。如何高效、高品質地完成大體量的教學內容，促進學生主動、有效地學習，是《人體解剖與生理學》等醫學基礎課程教學需要不斷探索的課題。

為了更好地發揮《人體解剖與生理學》的專業基礎課作用，我們近年來課程教學內容和教學模式方面進行了一系列的研究和探討，在課程目標設計和內容架構方面有了一些依據和積累，但在教學中也發現了一些問題，比如：生物醫學工程專業中的醫學基礎課《人體解剖與生理學》教學，常常因循原有生物學科的教學模式和教學特點，教師往往認為學生尚不具備生物醫學的相關專業知識，在課堂教學中講授較多，沒有發揮學生的主觀能動性，課堂學習氛圍的維持主要來自教師的教學。而在這個過程中，學生處于被動接收狀態，沒有發揮學習的主體作用，學習效果欠佳。因此，改革課堂教學模式，調動學生的積極性，從以教為主向以學為主轉變，對提升教學效果非常重要。此外，由于專業基礎課的開課對象大都是剛進入大學的大一新生，所以自主學習能力的培養，不僅僅對實現本課程的教學目標很重要，對整個專業學習而言，也可以幫助學生盡快實現從高中到大學學習模式的轉換，更多地滿足生物醫學工程等醫工結合專業的培養目標要求，使學生能夠更好的完成專業學習，適應社會需要。

2 引入對分課堂討論式教學模式，從以教為主向以學為主轉變

對分課堂是復旦大學心理系張學新教授基于認知心理學原理提出的一種原創性的課堂教學新模式。“對分課堂”的核心理念是分配大約一半課堂時間給教師講授，另一半給學生討論，并把講授和討論的時間隔開，中間是學生的自主學習環節。因此，對分課堂的教學過程分為在時間上清晰分離的三個過程，分別為講授（Presentation）、內化吸收（Assimilation）和討論（Discussion），也稱為PAD課堂。由于學生在討論前經過聆聽教師課堂講解和課后學習吸收，在討論時就會表現更有自信，表達更踴躍，表述的知識點更為系統準確，因此對分課堂的討論環節一度被稱為“沸騰的課堂”，而保證討論質量和學習效果的關鍵環節是其中的內化吸收環節。這種教學模式注重發揮學生的能動性，把學習的權利交給學生，讓學生在學習活動發揮更多的作用。因此，在《人體解剖與生理學》的教學中，我們引入了對分課堂模式，并且分別從課程內容設計、課堂組織、討論主題、考評方式等方面開展教學改革，2016年該課程的對分課堂教學模式改革獲浙江省課堂教學改革項目立項。具體做法如下。

2.1 對課程內容進行規劃設計

根據對分課堂教學模式的要求，我們對課程內容進行了設計和調整，以生理系統為框架，科學設計課程結構，突出重難點章節。同時，設計每部分的討論主題，整理人體解剖生理學與工程應用或醫學臨床結合的學科交叉內容，制作重難點課程內容的教學視頻等學習資料，使課上學習可以延伸到課下，為學生的自主學習提供支持。

2.2 優化課堂組織形式，提高學生在學習中的主體地位

課堂組織引入對分課堂模式，設計講授、內化吸收和討論環節，建立PAD課堂。教師在課堂講授重點知識點，學生聽完課后，根據每部分的討論主題完成“亮考幫”個性化作業，即是內化吸收環節，這個環節可以幫助學生開展自主學習，也為下次課的討論環節做準備，使其在討論中“有話可說”，提高參與討論的積極性。“亮考幫”作業的“亮”，即“亮閃閃”，指學生經過課后內化吸收學會的內容；“考”即“考考你”，指準備在討論中給同組小伙伴出的考題；“幫”即“幫幫我”，指經過學習還不懂、不會的內容，需要同組小伙伴幫助。“亮考幫”作業的個性化表現為可以是讀書筆記、也可以是要點總結或思維導圖等，形式不限，只要涵蓋了“亮”、“考”、“幫”三點即可。學生在小組討論中交流各自的“亮”、“考”、“幫”點，互相給予解答，完成同伴學習。經過小組討論，可能還有在小組同伴交流之后仍不能解決的問題，這些問題會在之后進行的班級討論中完成。班級討論由教師組織進行，就各小組存在的問題進行組間互答或者教師答疑。

通過這些討論交流環節，學生完成了學習過程，這種課堂互動式的討論交流比單純教師講解效果好，學生的學習興趣高，對課程內容的理解也更深刻。同時，這個過程也會引導學生主動學習，使課堂組織從以教為主向以學為主轉變，提高了學生在學習中的主體地位。此外，討論主題的設計使學生的討論不會太發散，突出了教學重難點，保證了教學進程。

2.3 主題討論環節結合實驗實踐環節，從課堂教學向課內外學習相結合轉變

該課程配套有《人體解剖與生理學實驗》課程，其授課內容注重與理論教學相配合和銜接。其中，各部分的討論主題是重要的結合點，這些結合使學生有機會把自主學習和討論的內容進行實踐操作和訓練，比如，在循環系統章節里，心臟的電生理是重點和難點內容，該部分設置的討論主題是：“對比分析心肌細胞和神經細胞動作電位的異同點”。與該重難點相適應的是，實驗課教學安排的實驗是“大鼠的心電圖描記”，這個實驗的原理是心臟電生理。因此，在實驗課上既有理論內容學習，又有實驗操作鍛煉，通過理論和實踐的結合，提高了學習的效果。此外，鼓勵學生參加課程內容相關方向的科研活動小組，或者學生科研競賽，使課堂教學延伸到課外科研活動，從以課堂教學為主向課內外學習相結合延伸，啟發了學生的自主學習能力與鉆研探索能力。

2.4 以考促學，強化過程考核和多元評價

與對分課堂教學模式相配合，考核模式也進行了相應改革。把考核分為多個部分,強調平時成績和多元評價，使討論模塊的表現得到重視，從而提高討論式教學的效果。平時成績在總評中占比由原來的20%提高到50%，平時成績構成由原來的單純作業構成轉變為由三部分構成，包括“亮考幫”個性化作業、課程小論文和討論表現。其中，“亮考幫”個性化作業占總評20%，課程小論文占總評10%，討論表現占總評20%。這些部分成績的評定重在鼓勵學生參與到學習中來，逐漸學會自主學習。平時成績分次、分級給分，作業完成質量高、討論積極，問題有新意，得分屬于優秀、良好等級；作業完成但質量不高，討論參與少，得分屬于及格等級。期末考試的總評占比為50%，試題分為基礎和綜合兩大部分。其中，基礎部分的題目就是平時討論主題涉及的內容，占卷面成績的70%，這種考題范圍明確公開的理念，是提醒學生如果想考出理想成績，必須重視平時的每次學習和討論，以考促學，也保證了教學質量。試卷的另一部分是綜合部分，占卷面分數的30%，由教師靈活出題，綜合性比較強，用于區分學生等級，這樣的設計對學習能力不同的學生都有兼顧，學生的壓力不大，又能督促學生學到課程必須掌握的基本內容，發揮專業基礎課的作用。

3 討論式教學改革的思考

經過四輪對分課堂討論式教學的實踐，收獲了很多，首先，這種教學模式對于培養學生的自主學習能力很有幫助，學生在課程教學調查問卷反饋表示，“對專業很有幫助”，“對轉換從高中到大學的學習模式很有幫助”，“逐步認識和掌握了一定的自主學習方法”，等等。第二，教學效果得到提升，尤其對與基礎課的教學，學生在聽課后經過自主學習和課堂討論，對知識的掌握更深刻。第三，在討論式教學的實施方面，需要注意討論范圍的界定，這種界定改變了討論教學易發散且不容易組織的缺點，討論主題聚焦了課程內容的重難點，保證了教學進度。第四，在考核方式方面，以考促學，通過考核提升了學生對基礎知識的關注度。

鑒于這種討論式教學的實踐和優化，我們把這種教學模式在其他課程也進行了推廣和實踐，目前除了在《人體解剖與生理學》課程應用，還在其他醫學基礎課如《腦與認知科學概論》、留學生的《人體解剖與生理學》等課程進行了應用，獲得了老師和同學們的認可。在收獲好的教學質量的基礎上，我們在著手研究這種討論式教學的深層心理因素，從而進一步優化教學實踐，提高醫工結合專業基礎課的教學質量。