基于OBE理念的SPOC混合教學方法在醫用高等數學課程中的應用

◎周 慧 曾簫瀟 周彥秋

(廣西科技大學，廣西 柳州 545005)

近年來，隨著醫學技術的迅猛發展和計算機技術的廣泛應用，醫藥學科逐步由傳統的定性描述階段向定性、定量分析相結合的新階段發展醫學的發展越來越離不開數學知識的運用例如，微積分可以為工程學、腫瘤生長動力學、藥物動力學等現代生物醫學做出由定性描述向定量描述的趨變，常微分方程可以運用到臨床醫學的定量分析和群體醫學的動態分析中，概率論可以運用到藥物使用、人口統計與流行病、公共衛生管理等的決策中目前，社會對醫學生用數學方法分析和解決問題的要求越來越高，但是高等數學課程具有概念抽象、邏輯性強的特點，是醫學生公認的較難學的基礎學科之一

一、目前存在的問題

通過對我校醫學類專業高等數學課程的調查分析，我們發現高等數學課程的教學中存在如下突出問題:

(一)以講授為主的授課模式，教學方法單一

在課堂活動中，大部分的教師采用以講授為主的授課模式教師起主導作用，將教學內容 “填鴨式”地傳授給學生，并沒有考慮到不同學生的接受能力同時學生在課堂上沒有時間思考和消化知識點，學習時囫圇吞棗，應用時生搬硬套課堂教學氛圍沉悶，幾乎沒有師生互動這樣的教學模式不僅導致學生學習的積極性差，還無法達到教學目標和教學要求

(二)壓縮課時，無法完成教學任務

醫學類專業為加強培養學生的動手能力，存在增加實踐性教學課時，壓縮基礎文化課課時的現象醫學專業高等數學教學內容由基礎和應用兩部分構成，其中應用部分需根據不同專業選學相關內容然而應用部分設置的課時量不多，教師在課堂上只能概述性地講授其中的理論部分的教學內容教師在單純地講數學理論知識并按照數學專業的要求教醫學生的同時，根本無暇顧及應用部分的教學，也沒有將數學的理論知識與學生自身的醫學專業背景相結合去分析和解決實際問題這樣的教學方式使得教學內容與實際需求相脫節，再加上數學的抽象性、枯燥性和高難度性，學生學起來會感到非常困難，進而不愿意深入研究，這就導致大部分學生認為“數學無用”，而只關注考試成績，沒有關注如何將高等數學知識應用到后續醫學基礎課程和專業課程中

(三)考核評價體系不合理

考核方式主要以終結性評價為主，題型一般有選擇題、填空題、判斷題、計算題、應用題等教師如果只以卷面考試的方式考查學生的學習情況，會過于單一、片面由于試卷的版面有限，能考到的知識點不多，如果考試內容偏重于針對計算能力、重要知識點的考查，那么這樣的考核方式很容易忽視考查學生運用知識分析和解決實際問題的能力，同時重結果、輕過程的方式不能反映學生在整個教學過程中的表現、知識的掌握情況、知識理解的深度等，更難以反映學生的真實學習能力

針對當前醫學類專業高等數學教學中存在的問題，如何有效轉變教學理念，構建新的教學模式，使教學內容和教學活動的設計符合社會需求，是我們需要盡快解決的關鍵問題

二、OBE教育理念和SPOC混合教育模式

OBE(Outcome-based Education)教育理念，強調以學生為中心，以學生的預期學習成果為導向，通過反向構建教學目標、教學方法及教學評價系統指導學生主動學習OBE理念指導下的教學模式，在整個教學過程中應明確學生的預期學習成果，告知學生設定學習成果的原因，以提高學生學習的積極性該模式采用多樣化的教學方法引導學生取得預期學習成果，建立以成果展示為主的評價體系

SPOC(Small Private Online Course)線上線下混合式教學模式有別于單純的線上視頻教學，如傳統的MOOC教學在整個教學過程中，教師主要起到啟發和監控的作用，線上布置課前導學和課后練習作業，將教學內容分為小的知識點，上傳知識點視頻，通過平臺數據，了解學生作業完成的情況、知識掌握的程度，以及他們在學習中遇到的問題，并根據平臺數據結果隨時調整自己的教學計劃教師在線下解決學生的共性問題，講解相關重難點，通過相關平臺積極互動，進行交互式教學.SPOC增加了學生自主學習內容，促進學生的參與式學習，充分發揮學生學習的主動性、積極性和創造性，提高教師的教學質量.

OBE理念與SPOC混合式教學都是以學生為中心的，注重學生能力的培養.將基于OBE理念的SPOC教學模式應用于醫學類專業高等數學課程教學中，不僅能夠節約課時，還能使教學模式多樣化，同時這種教育理念還能讓醫學生真正體會到高等數學課程知識是如何應用于醫學領域中的，進一步轉變學生“數學無用論”的觀念，激發學生的學習熱情和主動性.因此，本文對基于OBE理念的SPOC混合教育模式在醫用高等數學教學中的實踐與應用進行了探討

三、基于OBE理念重新設計教學內容

醫用高等數學課程教學的目的是通過各教學環節逐步培養學生概括問題的能力、邏輯推理能力、空間想象能力和自學能力，以及綜合運用所學知識分析問題、解決實際醫學問題的能力目前，醫用高等數學的教學內容有：函數、極限與連續、導數與微分、中值定理與導數的應用、不定積分、定積分及其應用和微分方程，共32學時為了在有限的學時內達到課程教學目的，以學習成果為導向，我們擬對課程部分內容進行改革，在相應章節增加學生自主學習部分如在函數章節中增加細菌繁殖規律，在導數應用章節中增加某時刻腫瘤增殖速度，在定積分及其應用章節中增加胰島素平均濃度的測定和用燃料稀釋法確定心排血量，在微分方程章節中，增加給藥方式對血藥濃度的影響，等等

四、以OBE為導向反向構建SPOC混合教學模式

通過集體備課，以OBE為導向，我們確定教學內容的重點和難點，從課前、課中和課后三個環節構建SPOC混合教學模式

(一)課前感知

本環節中教師通過線上平臺提出問題教師通過SPOC線上平臺發布課前導學內容，包括發布學習任務單、核心知識慕課視頻和在線練習測驗這樣安排不僅能將課中學習的簡單內容或高中數學已學過的內容放到課前，還能讓學生提前了解本節課的主要內容及自身的掌握情況同時，學生組建學習小組，交流討論課前作業學生通過課前導學，提高學習積極性，自然地完成從課前感知學習向課堂深度學習的過渡教師根據線上平臺中展示的學生完成導學內容的情況，適當調整課中和課后兩個環節的教學內容

(二)課中深度學習

本環節主要針對核心知識和課前學習存在的問題的討論學習教師以“取得學習成果”為導向，結合課前存在的共性問題，對知識點重新編排講授，逐一突破重難點，同時，布置課堂研討任務教師結合醫學專業知識，引導學生用數學模型解決實際問題學生通過小組協作，進行基于數學建模的協作探究學習，通過完成課堂研討任務，培養利用數學模型解決實際醫學問題的能力

(三)課后提升學習

本環節主要鞏固和深化知識點教師通過SPOC線上平臺發布課后習題測試作業，學生線上提交學習成果將其教師從中選取優秀的學習成果，展示在平臺上學生通過互相學習優秀的學習成果，進一步反思所學內容，鞏固消化所學知識點

五、建立基于OBE理念的SPOC混合教學多元評價系統

傳統的“平時成績+期末成績”考核評價不能全面檢驗學生在SPOC混合式學習中的學習效果我們應建立形成性評價與總結性評價相結合的多元評價系統，重視學生學習過程、學生的自主學習能力及綜合素質的評價各部分評價內容和所占比例見表1

表1 評價系統各部分所占比例

六、實踐與總結

2019年我們組建高等數學教學創新教師團隊，團隊成員針對我校不同醫學專業的學生分別采用基于OBE的SPOC混合式教學方式2019級和2020級臨床、預防和檢驗三個專業兩個年級五個班級的高等數學授課教師統一教學大綱，統一教學內容及教學日歷，統一授課進度，統一考試，教考分離，集體流水閱卷，統一評分標準兩個年級學生的成績分別如表2和表3所示

表2 2019—2020—1學期醫用高等數學成績對比

表3 2020—2021—1學期醫用高等數學成績對比

通過對比我們發現，創新團隊成員將基于OBE理念的SPOC混合教學模式應用于醫用高等數學課程教學改革中，利用MOOC平臺，設置學生作業及單元測試，通過學生間的互評，提高學生學習的主動性.兩個年級中創新團隊成員所教班級的卷面平均分、卷面及格率、總評平均分、總評及格率均明顯高于全校平均水平.成績對比說明以成果為導向的SPOC混合教學模式，不僅為醫用高等數學課程教學改革提供了新的思路和方法，還克服了醫用高等數學教學內容枯燥難懂的缺點，同時調動了醫學生學習數學的積極性，從而提高了課堂的教學質量