以“學”為中心的課程設計在醫學實驗教學中的探索與應用

李冬菊，張亞東，李 艷，胡 櫻，嚴鈺鋒，馬淑蘭

（復旦大學國家級基礎醫學實驗教學示范中心，上海 200032）

0 引言

功能學科實驗是醫學基礎階段重要的實驗課程之一，通過多器官系統的綜合性實驗，實現生理學、病理生理學、藥理學3 門學科相關知識點的彼此銜接和融會貫通，使學生對機體功能變化形成完整認識，對訓練醫學生基本操作技能，強化知識綜合運用，培養科學思維與創新能力極為有利［1］。但在傳統的強調以“教”為中心的教學模式下，學生的能力并未得到相應的培養［2］，因此，改變傳統以“教”為中心的教學方法，探索以“學”為中心的教學改革，尊重學生的學習主體性，提供多樣化的學習經驗，搭建良好的學習環境，學生通過自主和協作學習，成為知識意義的建構者［3-4］。本研究探討以“學”為中心的理念引入實驗教學后，與傳統教學方法相比，對學生學習主動性和實踐能力的影響。

1 對象與方法

1.1 課程對象

課程名稱為功能學科綜合實驗，為醫學生必修課，每周5 學時，共16 周，16 周的授課內容安排如下：第1周為緒論。第2、3 周為手術操作訓練，第4～14 周（中間有假期休息1 周）為10 次綜合性實驗。第15 周為手術操作復習，第16 周為操作考試，教學方式為面授。成績評定10 次綜合性實驗的實驗報告評分，占50%，操作考試成績占50%，作為課程最終成績。

1.2 研究對象

本項目研究對象為所有參加該課程學習的醫學生，包括臨床醫學八年制，臨床醫學五年制，基礎醫學專業和預防與法醫專業的所有醫學生，共計495 名學生，18 個平行班級。其中1 個班采用以“學”為中心教學方法，其余班級采用傳統教學方法作為對照。

1.3 教學內容與教學環境

為配合課堂教學，利用超星學習通創建課程學習平臺（簡稱“平臺”），該平臺按照教學進度，完成網上建課，對課程進行課前、課中、課后3 階段設計。課前包括兩部分內容，①實驗背景知識PPT 及測試題；②本次實驗的手術操作視頻。課中為教師上課的PPT，為本次實驗的主要內容。課后延伸包括課后反思、討論區、PBL區以及作業區等多種形式。此平臺對所有學生和教師開放，可以自由使用，因此傳統教學方法與以學為中心教學方法的師生對此平臺有同等的使用權，此外，兩種教學方法使用的教材和教學內容也完全一致。

1.4 教學活動實施

在平臺的支撐下，課程教學包括課前自學，課堂集中學習，以及課后拓展延伸3 部分。

1.4.1 課前自學

在課程開始前，學生可以通過平臺上提供的PPT自學實驗背景知識，在自學完成后，從題庫中隨機抽取5 道題目，進行自我測試，作對4 道及以上為通過自學測試，即可進入自學內容的第2 部分——觀看手術操作視頻，學生可以無限次的、反復觀看本次課程將用到的手術操作。該平臺對傳統教學方法以及以“學”為中心教學方法的學生同等開放使用，學習情況不計入成績，由學生自主完成，因而“課前自學”可以反饋學生自主學習情況。

1.4.2 課堂學習

傳統教學組的課堂教學活動一般分為3 步走，①課堂講授和手術操作視頻觀看；②學生實踐操作環節；③教師講評和總結。以“學”為中心的教學活動則根據不同的實驗進行相應調整，多種教學方法交叉使用。課堂講授完成后，增加隨堂測試環節，測試結果即時反饋，教師即刻講解。思考—同伴—分享（Think-Pair-Share）［5］方法用于手術操作視頻觀看環節。在學生實踐操作完成后的實驗結果分析階段，采用同伴教學法（Peer Instruction）［6］，在實驗討論環節采用拼圖式合作學習法（Jigsaw Method）［7］。

1.4.3 課后延伸

課后反思是在每次實驗課結束后，在平臺的課后反思區針對學生思考的盲點或可能的誤區，提出1～2個問題，啟發學生思考，幫助學生拓展提高，課后反思，為學生自學行為。實驗報告撰寫也是課后的重要延伸，傳統教學組的課后延伸主要是實驗報告撰寫，以“學”為中心教學組除了實驗報告外，結合實驗內容和課堂情況酌情使用討論區、PBL 區以及作業區等多種形式。課堂上或者作業中一些公共問題，發布在討論區供學生討論，糾正認識。PBL 區則主要用于小組成員間的課后交流與討論，作業區則主要用于師生一對一交流。

1.5 教學效果評價

1.5.1 自主學習能力評價

本課程改革重點之一是為學生提供自學平臺。通過課程網站建設，學生在平臺的支撐下，完成部分知識點的自學。以學生登錄平臺次數（10 分），知識點學習與測試（20 分）以及視頻觀看進度（40 分）3 項為觀察指標，計算的綜合得分（滿分70 分）為自主學習得分情況。自學平臺為非強制性學習，該綜合得分在課程設計時，會自動生成。學生不知道該得分的存在，也不與學生成績掛鉤，因此該綜合得分可以客觀地反映學生自主學習的主動性以及學習情況。

1.5.2 問卷調查自評

課程結束后，就課堂實際操作情況對學生進行問卷調查。問卷為自行設計，采用問卷星無記名電子問卷發放495 份，共計回收有效問卷408 份，問卷完成率為82.42%。

1.6 數據分析

描述性數據由問卷星或平臺自行生成。數據統計由SPSS 24 統計軟件進行，兩組間比較采用T檢驗，多組間比較采用單因素方差分析，P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 調查結果及分析

2.1 問卷回收情況

表1 所示為研究對象與問卷回收的基本情況，其中學生總人數為修讀該課程的學生人數，所有修讀學生均被同步邀請為平臺學生，因此平臺上學生人數即為修讀該課程的人數。問卷發放對象為所有修讀學生，根據學生自愿原則，完成并提交，總回收率為82.24%，其中以“學”為中心的教學組問卷回收率為100%，而傳統教學方法中的基礎醫學專業問卷回收率亦為100%，明顯高于其他專業的傳統教學方法組。

2.2 教學模式以及不同專業對自主學習的影響

臨床醫學五年制與預防與法醫專業分別采用以“學”為中心教學和傳統教學兩種教學方法，盡管專業不同，但以“學”為中心教學組的自主學習得分，均明顯高于傳統教學組（P＜0.001，P＜0.001，見圖1）。進一步分析發現，在傳統教學模式下，不同專業學生的自主學習得分也存在差異，基礎醫學專業學生其自主學習得分均值為52.02，明顯高于其他專業（P＜0.001），而其他專業間則無明顯區別（見圖2）。

圖1 不同教學方法對學生自主學習得分的影響

圖2 傳統教學模式下各專業學生自主學習得分情況

2.3 不同教學模式及專業學生的平臺使用情況

通過任務點完成情況了解學生對平臺的使用情況。本平臺任務點共計40 個，其中手術操作視頻任務點30 個，背景知識PPT任務點10 個。以任務點完成數量為“0”做為平臺“未使用”的監測指標，觀察學生對平臺的使用情況。其中以“學”為中心的教學方法下，平臺使用率為100%，此外傳統教學法中的基礎醫學專業的平臺使用率也為100%，均明顯高于傳統教學模式下的其他專業（見表2）。

表2 不同教學方法不同專業學生超星學習通平臺使用情況

2.4 教學模式以及不同專業的學生課程實踐情況

根據課程安排，截至本次調查為止，學生在課程學習過程中合理使用實驗動物家兔的數量為7 只。通過比較不同教學方法下不同專業學生家兔使用情況，可以客觀反映學生實驗完成情況及實際學習情況。由表3 所示可見，采用以“學”為中心教學的臨床醫學五年制以及預防與法醫專業，合理使用家兔的學生比例均高于同專業采用傳統教學法的學生（80.00%與51.63%；90.91%與63.04%）。在傳統教學模式下，基礎醫學專業學生合理使用家兔的比例最高，為69.70%。臨床醫學五年制比例最低，僅51.63%的學生做到了合理使用家兔。對額外使用家兔的原因進行分析，麻醉造成的意外死亡是主要原因，占所有意外事件（230）的52.17%，其次是錯誤操作，占33.91%，操作不熟練導致的占13.91%。其中，以“學”為中心教學模式下，操作不熟練或者操作錯誤為0（見表4）。

表3 不同教學方法不同專業學生家兔使用情況

表4 不同教學方法不同專業學生實驗家兔出現意外的情況

3 討論

以“學”為中心教學設計的理論基礎是構建主義學習理論［8］和人本主義學習理論［9］，強調知識的獲得不是靠傳授來的，而是通過學習情景對學習內容進行意義構建而來的。強調學習的主體是有頭腦、有情感的活生生的人，而不是被動的、任人擺布灌輸的對象，學習的本質是學習的主體對意義的主動構建。因此，創設一個優化的學習環境，以支撐學生對知識的構建是實施以“學”為中心教學改革的重點［10］。本課程利用超星學習通創建網上學習平臺，對課程進行課前、課中、課后3 階段設計，該平臺作為支撐學生知識構建的主要措施，對所有選課學生開放，學生對平臺的使用不納入課程考核和計分系統，因此該平臺使用情況可以客觀地反映學生自主學習的情況。分析平臺使用情況可見，以“學”為中心教學方法的學生，平臺使用率和自主學習得分均高于同專業傳統教學法的學生。

同時在以“學”為中心理念的指導下，學習活動更多的是以學生為主體進行的，課前自主學習完成知識儲備，縮短了傳統的課堂講授時間，隨堂測試的即時反饋、思考—同伴—分享的操作視頻觀看與回顧、以及同伴教學法和拼圖教學法多種教學方法交叉使用，使學生由以往的接受知識填灌的“容器”，變成了課堂知識的構建者和傳播者，在實際課堂學習中表現為錯誤操作少，以有效主動操作為主；當實驗偏離預定目標時，能利用所學知識分析原因，解決問題，這些可以客觀地表現為規范合理的使用實驗動物。以“學”為中心教學法的學生合理使用動物比率（87.50%）明顯高于傳統教學法（56.91%）。

有趣的是，傳統教學模式的基礎醫學專業學生，其自主學習得分明顯高于其他傳統教學模式的學生；對平臺使用率也達到100%，在實驗動物正確使用上也優于其他傳統教學模式的學生。究其原因可能與班級規模有關，基礎醫學專業在本校招生規模遠遠低于其他專業，本屆學生33 人為1 個班，而其他專業，例如臨床醫學八年制、五年制一屆學生各分為2 個班，班級人數均大于70 人。因此，在學習過程中基礎醫學班級規模明顯小于其他專業，研究表明，班級規模與學生的學習積極性存在顯著的聯系［11-12］，班級規模擴大會影響學生的學習表現和學習效果［13-14］，這也解釋了在本課程學習過程中，同樣的傳統教學模式下，基礎醫學專業學生其自主學習得分和平臺使用均高于其他專業。為進一步探究班級規模對學習的影響，將本課程臨床醫學五年制8 個自然班自主學習得分進行比較，其中自主學習得分最高的班級其班級規模最小，相似的結果也在臨床醫學八年制中得到驗證（見表5）。

表5 傳統教學模式下臨床醫學五年制自然班級自主學習情況

4 結語

以“學”為中心的教學模式顛覆了以往的學習模式，這對學生和教師均是挑戰，教師必須轉換角色，由知識的傳授者、灌輸者轉變為學生主動建構知識的幫助者、促進者，成為學習情境的創設者。學生只帶腦子來上課是遠遠不夠的，要帶著問題、思考甚至解決方案。課堂不再是教師的“一言堂”，而是學生教師協作會話交流場所，學生的學習也不僅僅局限于課堂，而是拓展到課前并延伸到課后的全程學習。以“學”為中心的實驗課的課程設計與實踐，取得了良好的教學效果，今后將進一步優化，以期進一步提高教學水平，惠及更多的學生。