基于成果導向教育理念的病理生理學實驗混合式教學實踐體會

王晶宇，李 娟，陳新年，雒 彧，米友軍，李 青，代亞非

（蘭州大學基礎醫學院，甘肅 蘭州 730030）

病理生理學是研究疾病狀態時人體功能與代謝方面的動態變化及其發生機制，其目的是揭示疾病發生、發展和轉歸的規律，其任務在于揭示疾病本質，為疾病診療和預防提供堅實的理論基礎和實驗依據。

病理生理學的大量研究結果主要來自實驗研究，特別是來自動物實驗研究，因此，病理生理學實驗教學主要以動物為研究對象，在動物身體上復制人類疾病模型，人為地控制各種條件，從各個方面對功能與代謝變化進行深入的動態觀察，對復制的疾病模型進行治療并探索其機制，動物實驗的結果往往成為臨床醫學實踐的重要借鑒和參考。通過教學，使學生較全面地理解和認識疾病，為提高學生應用和創新能力提供一個實踐平臺，同時也為即將過渡到臨床學習的學生提供具體疾病的感性認識模型。

傳統的病理生理學實驗教學內容及模式單一，主要是教師課堂詳細講授操作步驟，學生按照操作步驟驗證實驗，即可得出實驗結果，然后學生書寫實驗報告，完成實驗，學生只是機械重復操作流程，無法調動學生的學習積極性，難以提高學生的邏輯思維和臨床思維能力，遏制了學生的學習興趣和創新意識，完全不能體現出學生的主體作用，忽視了師生間良性的互動和反饋。結課考核包括實驗報告、出勤及課堂提問，很難反映出學生在整個學習過程中的綜合表現，因而無法達成病理生理學實驗教學預期目標，也不能滿足當前“雙一流”建設形勢下綜合型、復合型醫學人才的培養需要。

1981年美國學者Spady William率先提出OBE（Outcome-Based Education，成果導向教育）理念[1]，是基于以學習結果產出為導向的教育理論，強調以學生為中心，注重學生結束學習時能夠獲得的能力與成果，圍繞預期學習結果來設計教學活動和安排教學內容[2-4]，這一理論恰好與實踐性強的病理生理學實驗教學目標不謀而合。

為此，本教研室將OBE理念引入臨床醫學專業病理生理學實驗教學中，制定三維課程目標，以智慧課堂為載體，采用混合式教學模式及多元考核方式，并在教學中融入思政元素，以期達到以學習結果產出為導向的目標，體現學生的中心地位，旨在提高課程教學質量，為進一步的實驗教學改革提供思路，也為學生今后的專業發展和科研工作奠定基礎。

1 制定基于OBE理念的三維課程目標

結合“雙一流”高校建設目標、學校培養目標、臨床醫學專業定位、畢業后崗位勝任力要求及病理生理學課程特點，基于OBE理念，以學生達到的最終成果為起點，將任職崗位需求轉化為學生能力培養目標，以此指導課程教學目標的制定，重視實際學習效果，使學生具備科學研究能力、臨床思維、職業素養等，加強學生醫學人文教育。教研室從知識、能力、素質3方面建立三維課程目標，幫助臨床醫學專業學生畢業后滿足崗位勝任力要求，包括醫學及相關知識、臨床技能與疾病預防、學術科研與終身學習能力、信息技術與管理能力、人際溝通能力、職業素質和團隊合作六大維度[5]。

1.1 知識目標

（1）學生能掌握規范操作病理生理學實驗相關的基本技術；（2）能掌握復制人類常見疾病動物模型的基本原則和方法；（3）能運用所學理論知識解釋實驗中相關疾病病理過程及臨床表現的原因機制；（4）能獨立分析相關臨床病例，并能確定治療方法；（5）能設計相關研究性實驗。

1.2 能力目標

（1）學生能觀察、整理、比較、分析和討論實驗現象及結果，正確書寫實驗報告，具備科學思維和基本科研思維、語言表達能力及科研寫作能力；（2）結合實驗中相關疾病病理過程、臨床表現及治療措施等培養學生綜合分析、理論聯系實際及解決臨床實際問題的能力，為建立臨床思維和做出臨床決策打下基礎；（3）能通過設計研究性實驗，調動學生自主學習積極性，提高其探索創新意識，具備科學研究能力，為后續課程、臨床醫學實踐和醫學科學研究乃至終身學習及工作打下堅實的基礎。

1.3 素質目標

（1）通過分析實驗現象和實驗結果、書寫實驗報告，使學生明白從現象到本質的探索過程，養成揭示疾病發生發展規律和本質的意識；（2）通過討論典型臨床病例，分析疾病的原因機制，了解治療原則，理解與體會醫療過程，讓學生意識到作為醫生的使命感、責任感及具備扎實基礎理論知識和熟練臨床技能的重要性，培養其尊重生命、珍惜生命、關愛患者的基本職業素養；（3）通過實驗小組成員輪流主刀、分工合作、相互配合的實驗過程，培養學生與他人相處溝通的能力和團隊協作精神；（4）通過強調捉拿動物、操作過程中動作輕柔，麻醉程度適中，對實驗動物實施安樂死等細節，減輕動物的痛苦，使學生遵守實驗動物倫理原則，在實踐中真正做到善待生命及感恩實驗動物，明白實驗動物為人類健康做出的貢獻；（5）教師引導學生正確面對實驗失敗，實驗小組成員不互相抱怨、指責，認真反思各自操作過程中的問題，認識到科學研究從不是一帆風順的，提高學生承受挫折的能力，促進學生身心健康發展。

病理生理學實驗課的授課對象為臨床醫學專業大二、三年級學生，學生思維活躍，已掌握了一定的解剖學、組織胚胎學、生理學、生物化學、病理學、藥理學等知識，且疾病模型的復制與臨床實際聯系緊密，容易讓學生產生強烈的職業責任感，進而激發學生學習興趣。有些學生理論基礎不扎實，無法用病理生理學理論知識分析臨床疾病的發生機制，這部分學生臨床思維較差，自主學習及探索創新的意識較弱。前期動物實驗基本操作訓練和科研訓練機會較少，因此，教師必須要解決以下問題：想讓學生在病理生理學實驗課中取得的學習成果是什么？如何有效地幫助學生取得這些學習成果？怎樣檢驗學習成果？最終達成基于OBE理念的三維課程目標，加強學生實踐能力和創新意識的培養，做好基礎理論知識與臨床實踐的過渡銜接，提高學生綜合素質。

2 合理設置實驗內容，建立遞進式的實驗教學體系

蘭州大學臨床醫學專業病理生理學實驗教學分為兩個階段：大二下學期配合理論課教學進行病理生理學實驗，大三上學期進行機能實驗學教學。內容安排順序循順漸進原則，由基礎、提高向拓展階段過渡，推進病理生理學實驗教學達成三維課程目標。

第一部分是基礎階段，包括演示性實驗和驗證性實驗。演示性實驗通過學習通平臺發放實驗錄像和教師制作的視頻微課，學生利用課余時間在線上自學，快速了解實驗儀器設備的使用方式及后續實驗相關的基本操作方法和技巧等。驗證性實驗主要是各高校普遍開展的經典實驗項目，學生在課堂完成實驗后，對學過的病理生理學理論知識加以驗證，進而加深理解與記憶。為保證在課堂有限時間內較準確地完成相關疾病模型的復制，針對涉及的基本操作和技巧進行集中系統性的訓練，如動物的捉拿與固定、耳緣靜脈和腹腔注射、血管和氣管插管等，為后續實驗獲得理想的實驗結果奠定基礎，培養了學生的動手操作能力和團結合作能力。

第二部分是提高階段，整合了生理學、病理生理學和藥理學等課程的綜合性實驗，由開始研究正常動物逐步進展到研究患病動物和治療動物，整個實驗過程比驗證性實驗更能揭示疾病發生、發展和轉歸規律，增強學生對疾病的整體認識，激發學生學習興趣，提高學生解決臨床實際問題的能力，幫助學生建立臨床思維。

第三部分是拓展階段，包括病例討論、設計研究性實驗和科研訓練實驗。病例討論采取PBL、CBL教學法，以學生為中心進行小組討論式教學，教師起引導、鼓勵、總結和評價作用。通過病例討論激發學生學習興趣，明白利用病理生理學知識分析疾病、指導就診的重要性，培養學生組織協調、團結協作、人際交往的能力。設計研究性實驗的主導思想是培養學生的科研設計思路，啟迪學生的創新思維，目的是使實驗教學從理論驗證和基本操作訓練向理論知識的綜合運用和實驗技能的提升轉變。學生根據教師限定的條件和范圍，查閱相關文獻，以小組為單位進行課堂討論交流，統籌安排實驗內容和順序，最終制訂實驗方案，以課題報告形式通過學習通平臺提交給教師進行修改和完善。研究性實驗的開展需要利用微生物、免疫及病理學等檢驗技術和手段檢測疾病發病特點，研究其發病機理，學生能更好地理解所學知識，進一步加強了交叉學科間的有機聯系，調動了學生自主學習的積極性，培養了學生探索創新能力。科研訓練實驗主要是教研室教師指導的本科生參與創新創業實驗項目，教師帶領學生參與科研項目，重視協同教學，力求將所學知識融會貫通，提升學生的科研能力，達到教與學協同發展的目的。

3 構建線上線下混合式教學模式，發揮學生主體作用

利用學習通平臺的優秀數字化教學資源，構建線上線下混合式教學模式，引導學生利用網絡學習病理生理學實驗，無限延伸教學時間和空間，極大地拓展了教學內容的廣度和深度，從訓練學生的基本操作到創新意識、綜合能力的逐層培養，以達成“兩性一度”（高階性、創新性、挑戰度）課程建設目標，達成以學習結果產出為導向的目標。將傳統的實體課堂教學演變為探究、思辨、互動與實踐的線上線下混合式課堂，教師按照課前、課中、課后3個環節組織教學。

3.1 課前

教師提前創建、上傳課程資料，如教學視頻、PPT、試題庫、電子教材及拓展資料等，學生通過學習通平臺線上觀看視頻、PPT，完成課前測驗，查閱拓展資料等，師生間及學生間可通過學習通、微信等平臺進行交流，教師及時掌握并解答課前學生學習時遇到的問題，查看平臺上每個學生的學習時間、知識點的觀看數據，了解學生自主學習情況，根據討論互動情況及測驗結果提前了解學生的知識掌握情況，針對性地安排線下課堂教學內容。考慮到每個班不同組的學生動手操作能力不同，進行第一部分的基礎驗證性實驗過程中，請學生課前查閱資料設計實驗后續治療方案，方案確定后，教師提前準備相關藥物，若部分學生課堂操作順利，即可進行后續治療觀察，充分利用好課堂時間；若有些學生課堂操作不順利，用時較長無法順利進行，通過其他學生的匯報總結，這部分學生也會有一定的收獲。病理生理學實驗需要在動物模型復制成功的基礎上才能觀察到相應的癥狀和臨床表現，有時學生因為操作不慎使疾病模型還沒復制成功動物就死亡了，或動物模型復制成功了，但后續操作失誤，導致實驗結果不準確。如在家兔實驗性肺水腫的實驗中，家兔發生肺水腫后需要夾閉氣管致其死亡，然后把肺完整地剝離出來，若肺組織被剪破，使水腫液流失，將致肺系數出現誤差，而影響實驗結果。課前，叮囑學生反復觀看實際操作環節的微課視頻，提高了課堂實驗成功率，節約了實驗操作時間，增強了學生操作的成就感。

3.2 課中

采用以教師為主導、學生為主體教學模式。首先，教師利用10～15分鐘對本次實驗中操作的技巧、要點和難點及注意事項進行強調。此后，學生分組分工合作進行操作，以輪流主刀的方式保證每一位學生有實驗操作的機會，實驗完成后記錄并打印實驗結果，學生運用理論知識對實驗結果進行討論分析、展示匯報，教師總結。學生操作過程中，教師在教室巡回指導，隨時提問操作要點，考查學生的預習效果和操作技能。根據學生課前學習情況實施多種教學方法，如雙語教學、翻轉課堂、PBL、CBL等教學法，采用任務驅動、病例討論、小組展示匯報等方式參與學習，將傳統的“一言堂、滿堂灌”課堂變為充滿思考和探索的活躍課堂，同時學生也參與了手術操作過程，激發了學生潛能，培養了發現、分析并解決實際問題能力，實現學生知識能力的有效遷移，為開展科研打下扎實的基礎。充分利用好課堂教學主渠道，通過課前給出與本次實驗內容相關的病例，課下學生自主查閱資料，課堂教師引入案例，再結合實驗內容進行實驗操作，觀察實驗現象，得出實驗結果，小組結合病例討論，教師歸納總結，學生將動物實驗的表現結果和病例中患者的臨床表現進行對比，加深對實驗內容的理解，調動學生的學習主動性和積極性，提高病理生理學實驗教學質量。

3.3 課后

通過課堂實際操作，學生反思每次操作的不足，討論并尋找更佳的解決辦法。如在未全麻情況下固定家兔，為了使家兔配合，避免被家兔抓傷，學生發現用黑色塑料袋將家兔頭部輕輕罩住，遮住其視線，家兔會相對配合；通過書寫實驗報告、課后測驗等方式檢測學生對所學理論及操作的掌握度；以小組為單位查閱資料，設計相關實驗，促使學生課后自主探究，發揮了主觀能動性，培養了學生的科研思維能力；通過調查問卷、座談會，教師及時了解學生課后的反饋，促進教學相長。

4 運用多種現代化教學手段，提高教學質量

為滿足新時代背景下復合型、綜合型人才培養的需要，在“互聯網+教育”背景下，充分利用網絡技術和智能設備豐富教學手段和方式。實驗室陸續搭建起小型局域網，引入電子教室軟件、智能黑板，制作實驗微課，建立微信學習群，并通過虛擬仿真實驗平臺和學習通平臺等現代化實驗教學手段來提高教學質量。

4.1 建設智能教室

實驗室通過網絡交換機將各實驗室的網絡端口與主控室網絡端口連接，再通過路由器網絡端口將主網絡與每間實驗室的智能黑板和電腦相連，實現網絡和所有電腦聯通，最終構成小型局域網，此時在主控室的教師機端與實驗室的學生機端安裝電子教室軟件，實現觀摩示范教學、播放錄像、廣播語音、傳輸和打印文件、管理計算機等功能，教師還可以查看所有實驗室中學生的實驗進展，發現問題及時通過語音廣播提醒學生。

4.2 使用智能黑板

每間實驗室安裝智能黑板，教師或學生可投屏顯示電腦或手機內的PPT、視頻、圖片、動畫等內容，通過掃碼獲得需要的文檔，實驗結束后還可將各小組的實驗數據傳屏至智能黑板，進行對比、分析、討論和總結，利于發現問題及時解決。

4.3 錄制實驗微課

近年來，微課教學作為實驗教學的一種重要方式，已被廣泛應用于醫學教學。教師將常見儀器設備、手術器械的使用方法、實驗動物的基本操作及實驗課中的重難點、易犯錯的細節等制作成微課，盡量做到視頻拍攝光線良好、畫面清晰、配音音量適中、講解清楚透徹、特寫鏡頭清晰，時長控制在5～15分鐘。實驗微課上傳至學習通平臺，學生在手機、平板電腦等移動設備端可隨時隨地利用碎片時間進行學習，提高了課堂實驗成功率，節約了實驗動物和操作時間。

4.4 建設虛擬仿真實驗項目

近20年來，許多醫學院校都在積極建設虛擬仿真實驗平臺。目前，我校可通過蘭州大學基礎醫學院虛擬仿真實驗教學中心線上平臺觀看自主設計和購置的商品化虛擬仿真實驗項目。虛擬仿真實驗平臺能提供豐富的實驗教學內容，提升學生的實驗技能操作水平和理論知識掌握度，特別是無法向學生大規模開設的實驗技術，如離體心臟灌流、膜片鉗等，利用虛擬仿真實驗平臺可幫助學生更加全面地學習各種實驗方法，拓展學生所學知識的深度與廣度，為學生自主創新能力的提高奠定基礎。

4.5 利用學習通平臺

學習通是由北京世紀超星信息技術發展有限責任公司開發的移動教學App，集在線課程平臺和互動教學平臺于一體的智慧教學平臺。課前教師可在學習通平臺發布每次實驗的教學任務、教學目標要求、主要授課內容、重難點及學時分配，上傳課件、微課、題庫、作業庫、試卷庫、拓展資料等課程資源，還可布置作業、輔導答疑、發放調查問卷等。學生在學習通平臺加入所學課程后就可以共享儲備資源，進行課前預習、課前課中課后檢測，還可隨時與同學、教師互動討論，實驗后進行反思、評價及大數據分析等，可提高教學質量及學習效率，對實施線上線下混合式教學模式給予了有力的保障。

5 融入課程思政，落實立德樹人根本任務

習近平總書記在全國高校思想政治工作會議上強調，要堅持把立德樹人作為中心環節，把思想政治工作貫穿教育教學全過程，實現全程育人、全方位育人，努力開創我國高等教育事業發展新局面[6]。病理生理學實驗與臨床實踐和科學研究結合緊密，在整個醫學教育中起著舉足輕重的作用，教師以病理生理學實驗教學實踐過程為主線，在教學過程中融入思政元素，找準雙方契合點和共生點，在潛移默化中感染和影響學生，使其將知識內化于心、外化于行。教師通過行之有效的教學設計，進行課程思政的探索與實踐，將專業知識與思政教育有機結合，落實立德樹人根本任務。如通過觀看微視頻和課堂操作，培養學生善待動物、尊重生命意識，克服恐懼，樹立科學實驗觀，具備良好的動物實驗倫理素養，可使生物醫學研究與倫理道德文明同步、協調、和諧發展，培養學生不怕臟、苦、累的實干精神和團體合作精神；在實驗操作過程中，幾乎學生都有過放棄的念頭，但最后在教師的鼓勵和指導下，一遍遍重新插管、反復止血，一次次搶救動物，最終完成實驗。經過嚴格的訓練，讓學生不輕言放棄，對生命產生敬畏之心，使其將來成為具有醫學人文情懷的優秀醫生。通過微視頻和病例討論，教師更形象地展現教學重難點，幫助學生理解理論知識及實驗操作步驟，使學生深刻體會到運用基礎理論知識解決復雜臨床問題的重要性，培養學生的使命感、責任感和醫患溝通技巧等；通過書寫實驗報告和參加創新創業項目，加強學生學術誠信教育，強調培養其良好的科研素質；通過輔導答疑和學校開展的“三走進”活動，構建良好的師生關系，教師言傳身教，用高尚的師德和自身的人格魅力感染和影響學生，培養學生的愛崗敬業精神，提升學生崗位勝任力，實現全程、全方位育人。

6 采用多元考核方式，持續改進考核評價體系

學習效果評價是實現課程目標的重要環節之一，結合課程特點不同專業采用不同的考核方式[7-8]。病理生理學實驗注重實踐過程，針對臨床醫學專業學生，教師以OBE理念為導向，改變傳統以實驗報告為主的單一評價模式，創新評價方式，豐富考核內容，建立線上線下多維度考核評價體系，注重學習過程中學生的參與度，充分發揮多元考核方式的引導、激勵作用。

借助學習通平臺進行線上簽到、課前預習、課前檢測、討論、課后測試、問卷調查、結課考試等情況的監控、反饋與評價；在線下課堂進行組內自評、組間互評、終結性考試、實驗設計點評、課堂檢測、實驗操作檢查等，構建分段化、多樣化考核，課前課中課后結合、線上線下結合的綜合性考核評價體系，自我評價、生生評價、師生評價、師師評價貫穿整個課程教學中，既對學生知識、技能應用能力進行考查，也充分調動了學生學習的積極性，使其深入參與學習過程，成為學習的主體，有效避免了突擊式學習，提高了學生自主學習能力。

在教學過程中，增加教學反饋的頻率，提高師生教與學的針對性。教師根據反饋結果，通過與預期結果的對比分析，及時調整和改進實驗教學方案，關注學科發展前沿動向，不斷加強自身知識的儲備，完善自身專業技能，積極參與有益于教學能力培養的活動，建立教師間互評制度，取長補短，充分發揮團隊效應，提升教學團隊的創新教學能力，充分利用形成性評價考核提供的信息持續改進教學方法。

7 結論

隨著蘭州大學“本科教學質量提升工程”的啟動實施[9]，教研室將OBE理念引入病理生理學實驗教學，針對現有教學中的問題，運用多種現代化教學手段，優化教學設計，以學生在學習過程中獲得的學習成果為起點，將以學生為中心、崗位勝任力為導向持續改進的教育教學理念貫穿教學過程，將知識目標、能力目標、素質目標相融合，注重多元化考核評價體系的引導、激勵和反饋作用，調動了學生學習積極性，落實了立德樹人根本任務，使病理生理學實驗教學改革邁出了堅實的一步。