微視頻結(jié)合基于問題的教學模式在醫(yī)學研究生科研能力培訓中的應用

張楠，廖海含，袁園，馮鴻

研究生培養(yǎng)是提升個人創(chuàng)新能力和職業(yè)生命力的重要階段，醫(yī)學研究生培養(yǎng)是國家未來醫(yī)學人才主力軍和醫(yī)學科技發(fā)展的重要支柱。對研究生科學研究能力的訓練是整個培養(yǎng)過程的核心環(huán)節(jié)，特別是對于醫(yī)學學術型研究生，其培養(yǎng)目標是培養(yǎng)掌握扎實的醫(yī)學理論知識、高水平學術研究和科研創(chuàng)新能力的學術科研型醫(yī)學專門人才，側(cè)重培養(yǎng)的是學術科研能力和科學實驗能力，為未來醫(yī)學科學家的培養(yǎng)奠定基礎。因此，早期的科研能力培訓直接關系到研究選題和后期課題的開展情況，更加關系到學生的科研思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。過去課堂常采用“教師講授實驗理論-示教操作-學生分組練習”的方式。傳統(tǒng)模式下以教師授課和演示為中心向?qū)W生灌輸知識，學生則被動接受知識。傳統(tǒng)教學模式形式單一，理論部分枯燥，容易導致學生注意力不集中；在操作練習階段學生則不能快速準確的將理論與操作實踐有機結(jié)合，因此探究新的教學模式和培養(yǎng)方式意義重大。

基于問題的教學（problem-based learning，PBL）是一種以問題為導向，學生為中心，圍繞典型案例，以小組討論或合作的形式提出問題并解決問題，從而獲取知識及鍛煉能力的教學方式，此種教學模式已經(jīng)廣泛應用于醫(yī)學相關的教學中，并獲得了良好的教學效果。已有研究發(fā)現(xiàn)，PBL實驗教學模式激發(fā)了學生對生物學專業(yè)，生物化學等實驗教學的興趣，提高了學生科研實驗的積極性和參與度，增強了學生的創(chuàng)新意識和綜合素養(yǎng)。微視頻（micro-video）教學是一種將醫(yī)學影音資料應用于教學中的方法，它具有聲音、色彩等多要素，可靈活的將影像、聲音、圖片等多種形式進行結(jié)合，在醫(yī)學實踐，技能教學等方面有著極為重要的作用。特別是在實驗原理的解析、設計方案導入和實驗操作的動畫演示方面有著天然的教學優(yōu)勢。本研究主要通過比較探討微視頻結(jié)合PBL教學模式與傳統(tǒng)教學模式在醫(yī)學研究生科研能力培訓中的教學效果，并討論微視頻結(jié)合PBL教學模式的優(yōu)缺點。

1 資料與方法

1.1 一般資料

于2019年10月至2020年12月將80名武漢大學第一臨床學院科研型醫(yī)學研究生，根據(jù)教學模式的不同，采用隨機數(shù)字表法均分至實驗組（微視頻結(jié)合PBL教學）和對照組（傳統(tǒng)教師講授教學）進行課程培訓。課程結(jié)束后完成測試、課題設計并填寫問卷調(diào)查。

1.2 研究設計

兩組的教學內(nèi)容和教學課時相同，總共8次課程，每周1次。將授課的基礎理論知識打印成冊，提前發(fā)放給學生。對照組即傳統(tǒng)教師講授教學組：課前交待學生提前預習發(fā)下去的講義；課中教師講授理論知識，演示實驗操作后將學生隨機分為五組，每組8名同學進行練習。實驗組即微視頻結(jié)合PBL教學組，課前將40名同學分為五組，每組8名同學，課前交待學生提前預習發(fā)下去的講義，教師挑選出具有代表性的典型的前沿最新發(fā)表的高影響力的科研論文作為課題案例并提出若干問題，同時提供論文相關的微視頻學習資源；學生自主研讀文獻和學習觀看微視頻，查閱文獻資料，對問題進行分析，并制作課件和微視頻素材，在課堂上由各組代表講解交流；課中各小組學生就典型課題案例進行講解后，教師結(jié)合相關視頻講解關鍵點和難點，對各組講解的內(nèi)容進行點評。

1.3 教學質(zhì)量評估

每次課程兩組同學均要簽到和簽退，每次課程均簽到且簽退為出勤，簽到或簽退缺一即定義為此次課程缺勤。記錄8次課堂學生的出勤，評估學生的出勤率；課程結(jié)束后有理論考試（滿分100），實驗操作考試（滿分100）和課題設計書評比（以雙盲的方式分發(fā)給在崗碩士研究生導師評閱，并給出優(yōu)秀，良好，合格和不合格四個等級的評價）；通過調(diào)查問卷評估學生對多個方面能力的提高的認可度（提高自主學習能力，提高獨立思考能力，提高分析解決問題能力、提高科研思維能力、提高創(chuàng)新能力及提高檢索文獻能力等）及對課程和帶教老師的主觀滿意度（此課程很有必要，對課程內(nèi)容很滿意、對課程形式很滿意，對課程效果很滿意，以及對帶教老師很滿意等）。

2 結(jié)果

2.1 課堂出勤率

實驗組同學40名同學均參加了8次課程，出勤率為100%，對照組有1名同學缺席一次課程，出勤率為96.66%，兩組出勤率比較差異無統(tǒng)計學意義（

P

＞0.05）。

2.2 期末考試成績

兩組同學期末考試成績比較顯示，實驗組成績（93.2±5.4）分顯著高于對照組（82.5±10.5）分，差異有統(tǒng)計學意義（

P

＜0.05）。

2.3 操作考試成績

兩組同學操作考試成績比較顯示，實驗組成績（91.8±6.3）分顯著高于對照組（83.9±9.5）分，差異有統(tǒng)計學意義（

P

＜0.05）。

2.4 課題設計書評比

實驗組62.5%（25/40）的同學被評為優(yōu)秀，32.5%（13/40）的同學被評為良好，5%（2/40）的同學被評為合格。而在對照組，被評為優(yōu)秀，良好和合格的比率分別為：37.5%（15/40），42.5%（17/40）和20%（8/40）。兩組間差異有統(tǒng)計學意義（

χ

=160.000，

P

＜0.001）。

2.5 調(diào)查問卷統(tǒng)計結(jié)果

課程結(jié)束后，兩組同學對調(diào)查問卷進行了無記名填寫。共有調(diào)查問卷80份。在對自身多項能力的提高認可度方面，實驗組中分別有95%、95%、90%、97.5%、95%、92.5%的同學同意此課程提高了自主學習、獨立思考、解決問題、科研思維、創(chuàng)新和檢索文獻能力，遠高于對照組的67.5%、70%、60%、67.5%、67.5%和70%（均

P

＜0.05）。在對課程的必要性認知方面，實驗組和對照組分別有95%和92.5%的同學認同此課程很有必要，差異無統(tǒng)計學意義（

P

＞0.05）。在課程形式和效果的認可度上，實驗組同學分別為97.5%和92.5%，明顯高于對照組的70%和80%，均差異有統(tǒng)計學意義（均

P

＜0.05）。統(tǒng)計結(jié)果如表1所示。

表1 兩種教學模式調(diào)查問卷主觀反饋分析/例（%）

3 討論

本研究結(jié)果表明兩種教學模式下課程的出勤率無顯著差異，且兩組學生對課程的必要性的認識高度一致。然而在保證出勤率和課程必要性的前提下，教學效果則呈現(xiàn)出顯著差異，即微視頻結(jié)合PBL的教學模式顯著提升醫(yī)學研究生對醫(yī)學實驗研究課程的滿意度和學習效果。我們有理由認為微視頻結(jié)合PBL的教學模式優(yōu)于傳統(tǒng)教學模式。

生物醫(yī)藥是變革創(chuàng)新最快的前沿學科。然而，這些最為前沿的方法技術通常不能以最快的速度及時更新于傳統(tǒng)的教學實驗演示課堂中，這直接導致學生對前沿知識的學習和接收的相對滯后。PBL教學結(jié)合微視頻的教學方法可以顯著改善這一不足。PBL選用最前沿的文獻案例，強調(diào)和突顯實驗技術在具體的場景下的運用，能夠更直觀的促進學生理解、記憶和融會貫通所學到的操作理論和操作方法；再者，PBL教學模式下，學生首先對選出的經(jīng)典前沿論文進行分析并講解，老師根據(jù)學生講解內(nèi)容查缺補漏，進一步深化重點的同時，特別補充強調(diào)學生易忽略和未掌握到的知識點，加深學生印象；最后，在論文分析解讀的過程中會激發(fā)和引導學生自主學習相關知識，有助于增加知識涉獵邊界和找到自己感興趣的研究方向。PBL教學模式已成為我國臨床醫(yī)學教育改革的重要發(fā)展趨勢。本研究表明這一教學模式在科研能力培養(yǎng)和教學方面同樣適用。

微視頻在學習實驗技術方面有更多的優(yōu)勢。已有的研究表明人類接收圖像信息的速度大約是文字信息的6倍。學生在觀看微視頻時可通過視覺和聽覺同時接收和理解圖像和文字信息，能顯著的提高學習興趣和學習效率。微視頻在實驗操作展示方面有非常顯著的優(yōu)越性，通過微視頻可以較為細致的分解和講述實驗技術的操作流程和細微步驟；可結(jié)合動畫對實驗技術的原理進行生動形象的講述，促使學生更好的理解和掌握枯燥抽象的實驗原理。醫(yī)學實驗的操作性強，一些實驗方法與技術通常受到設備數(shù)量、操作空間等限制顯著妨礙教學與實習。比如筆者所在實驗部門的小動物超聲、激光共聚焦顯微鏡等設備的數(shù)量有限，不能在短時間內(nèi)滿足每一位學生進行充分的學習；再例如小動物開胸后行胸主動脈縮窄術誘導心衰模型和顯微鏡下注射等操作的觀看視野有限，學生很難通過傳統(tǒng)視角掌握相關知識和操作方法。微視頻的教學方式則能很好的解決這一教學難點與盲點。教師可提前制作相關視頻供學生反復觀看，也可以查找國內(nèi)外的網(wǎng)上視頻資源庫，選擇和剪輯優(yōu)秀視頻形成教學資源庫，供學生反復學習使用。最后，微視頻教學可以照顧到不同層次學生的實際需求。微視頻可便于學生對實驗原理和實驗方法的隨時溫習，能有效的避免傳統(tǒng)教學模式下教師反復講授重點難點帶來的“有的同學聽厭煩了，有的同學沒聽明白”的尷尬。可以更好提高教學效率，提升教學效果。

PBL結(jié)合微視頻的教學模式在讓學生受益的同時，對教師提出了更高的要求，同時也反過來促使教師的不斷學習進步。在這一模式下教師的身份定位也發(fā)生相應的轉(zhuǎn)變，從傳統(tǒng)的講授演示者轉(zhuǎn)變?yōu)榻M織引導和資源篩選共享者。在這一模式下，教師也從傳統(tǒng)實驗報告批閱者轉(zhuǎn)變成微視頻編制和導演者，要求指導學生用視頻記錄和串聯(lián)實驗操作過程，促使實驗現(xiàn)象和實驗結(jié)果通過影音資料以清晰、立體的方式展現(xiàn)出來。正是基于這些突出的教學優(yōu)勢，微視頻結(jié)合PBL教學模式顯著提高學生自主學習、獨立思考、解決問題、科研思維、創(chuàng)新和檢索文獻方面的能力；同時顯著促進學生對帶教老師和課程的滿意度。

PBL結(jié)合微視頻教學模式中仍存在一些問題。首先是學生方面：①對于小組討論的形式、組內(nèi)的分工和討論，部分同學難以適從，不能積極參與合作；②小組討論的形式無法面面俱到評估每一個同學的貢獻大小；③小組討論的形式可明顯促進性格開朗和表現(xiàn)欲強的學生的成長，卻不利于性格內(nèi)向不習慣主動表現(xiàn)的學生的成長；④小組內(nèi)的研究生可能來自不同的細分學科，導致小組成員在文獻選擇和感興趣的方向上產(chǎn)生分歧。其次是教師方面：①教學模式的改進，需要帶教老師精心斟酌與制作教學視頻，需要教師付出更多時間和精力；②新教學模式對教師的知識面提出了更高的要求，要求教師們更加全面快速的掌握前沿文獻知識，更廣泛的涉獵和儲備不同學科方向的知識。最后是視頻教學本身的局限：①微視頻時間短，內(nèi)容少，資源容量較小的特點，有可能將完整的知識理論體系碎片化；②微視頻的制作難度較大，需要選好角度錄制呈現(xiàn)內(nèi)容，同時要求匹配恰當?shù)谋尘耙魳罚Z音和字幕解說，后期的剪輯加工也會耗費大量精力與時間。

針對PBL結(jié)合微視頻教學模式中存在問題，我們提出如下對策。學生方面，在對學生分組和學生組內(nèi)分工討論方面，選取小組長并盡量兼顧到每一個同學，結(jié)合課時安排盡量保證每一位同學都有一次主講和領導小組的機會，以保證提高每一位同學的參與度及團隊協(xié)作能力。教師方面，增加相關代課教師的數(shù)量和集體培訓，分減教師的教學任務，精簡教師的教學內(nèi)容。此外，建議將學生分成小班授課，一個班20名學生左右，每組4人，這樣在減輕教師授課負擔的同時，小班授課也會提高每一位同學的參與度。最后，微視頻的制作盡量以相對完整的細分知識點來呈現(xiàn)，將不同的細分知識點組合在一個完整的知識理論框架之下，同時給教學團隊提供經(jīng)費支持，以配備專業(yè)的視頻制作、調(diào)試和剪輯的外部力量。

綜上可知，微視頻結(jié)合PBL教學模式能有效提高教學效果，提高研究生多方面的綜合能力并提升學生對教學質(zhì)量和帶教教師的認可，值得進一步應用和推廣。