基于OBE理念的基礎醫學實驗教學改革探索

孫林英 王玉良 蔡欣 周男 王德秀

［摘? ? ? ? ? ?要］? 針對地方醫學院校醫學生實踐能力和職業素養較低等“質量短板”，以OBE理念為指導開展基礎醫學實驗教學改革探索。實驗教學過程中以學生為中心，以培養應用型醫學人才為目標，利用虛擬仿真技術和標準化虛擬仿真病人（ESP）模擬真實實驗環境，通過技能大賽的形式對學生的綜合素質進行全方位考察并進行效果反饋。實驗教學表明：ESP虛擬仿真實驗技能大賽的開展整體推進了OBE導向的基礎醫學實驗教學模式改革，切實提高了醫學生的創新能力、實驗技能、綜合素質和職業素養。

［關? ? 鍵? ?詞］? OBE理念；實驗教學；ESP；技能大賽；基礎醫學

［中圖分類號］? G642? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ［文獻標志碼］? A? ? ? ? ? ? ? ? ? ［文章編號］? 2096-0603（2023）10-0053-04

《“健康中國2030”規劃綱要》提出，把健康融入民生政策之中，全方位、全周期保障人民健康，特別突出了保障人民健康的重要性。醫務工作者作為人民健康的守護者，其職業能力和素質直接決定了人民的健康水平。各地方醫學院校承擔全國85%以上醫學人才培養任務，是應用型人才培養的主力軍。在健康中國戰略和新醫科建設背景下，地方醫學院校培養的醫學生仍存在實踐能力和職業素質低下等“質量短板”。因此，深入推進人才培養模式改革，提高人才培養質量，成為地方醫學院校改革與發展的核心任務。

基礎醫學教育是培養應用型醫學人才的重要環節，在醫學類專業課程體系中，實驗教學具有直觀性、實踐性、綜合性與創新性的特點，不僅可以強化醫學生對基本理論知識的理解和實驗技能的掌握，更是培養他們實踐能力、探索精神和創新意識的有效途徑[1]。但是，當前基礎醫學實驗教學還存在諸多問題，主要表現在：（1）忽視了學生的主體作用，缺乏深度思維訓練。（2）實驗類型設置單一，與教學目標存在較大差距。（3）學生的學習主動性不高，團隊凝聚力缺乏。（4）重結果輕過程，學生的綜合實驗能力得不到鍛煉。（5）缺乏醫學人文素質教育，敬畏生命精神不足。（6）實驗教學效果評價指標單一。可見，傳統的實驗教學已暴露出諸多弊端，無法滿足新醫科發展趨勢和應用型醫學人才的培養要求[2]，因此，以新醫科建設為抓手，進一步深化實驗教學模式改革，創新人才培養模式，加強醫學生實踐能力和綜合素質培養，提高實驗教學質量已成為當前迫切需要解決的問題。

近年來，隨著“互聯網+”的興起以及醫工、醫理、醫文的學科交叉融合，基于“現代信息技術與教學內容深度融合”的教學模式已經應用到本校乃至全國醫學生的教育教學中，例如利用虛擬仿真技術開展實驗教學為師生帶來了極強的高效性和便捷性，該教學模式打破了傳統實驗對時間、空間與資源的限制，學生不必再苦于上課時間有限，也不必再拘泥于實驗室的狹小空間，一臺電腦、一張桌子，就可以讓學生如臨其境般地完成實驗，并提供多次實驗操作，鍛煉學生的思維能力與創新能力，為培養具有創新能力與思維能力的卓越醫生人才提供助力[3]。本次大賽使用的標準化虛擬仿真病人（Electronic Standardized Patient，ESP）[4，5]是一個智能的電子標準化病人教學系統平臺。該系統在基于人體生理或是病理的系統化理論基礎之上，利用物理學、數字電路技術和計算機信息技術對人體的器官系統進行數字模型的設計和模擬，形成了一套數字生理驅動和反饋系統，從而模擬人體器官系統對外部環境、藥物以及其他外部條件的一系列反應。標準化虛擬仿真病人可以綜合模擬人體生理或病理的生命發展形態，它以3D虛擬人體和可視化工作平臺的形式，可以被設置成理想化的“人體”受試對象，系統驗證所給外部條件或是藥物對人體器官系統的影響，能夠較為準確、高度一致地完成醫學實驗任務，可以廣泛用于醫學教育、健康科普教育等領域。

成果導向教育（Outcome-Based Education，簡稱OBE）是20世紀90年代在北美發展起來的一種教學模式，它以學生為主體，關注和側重學習成果，以學生的學習結果為驅動力進行教學活動設計，確定相應的能力評價標準，現已被許多國家的教學教育機構采納[6]。與傳統教育模式相比，OBE教育理念強調從需求開始，由需求決定培養目標，因此，為滿足醫學生實踐能力和職業素質低下這一核心問題需求，切實達成應用型醫學人才培養目標，本文以OBE理念為指導，以標準化虛擬仿真病人（Electronic Standardized Patient，簡稱ESP）的實驗技能大賽為牽引，進行基礎醫學實驗教學模式改革的探索。

一、資料與方法

（一）參賽對象

本次大賽面向濰坊醫學院2018、2019、2020級臨床醫學、麻醉、護理學、預防、口腔、影像學、藥學等專業本科生，通過現場賽事預告、課上宣傳、微信和QQ等方式廣泛宣傳，學生通過掃描二維碼報名，兩人為一組，填寫參賽信息，獲取相應的參賽資格。

（二）參賽內容

本次ESP實驗技能大賽以我校開設的醫學機能實驗學課程內容為參考，主要涉及生理學、病理生理學、藥理學等學科基本知識，以臨床急性心肌梗塞為例，大賽分為三個模塊：基礎醫學知識模塊、急性心肌梗塞標準化病人模塊和急性心肌梗塞臨床急救實驗操作模塊，主要考查學生基礎醫學知識的綜合運用以及在應對急性心肌梗塞時所采取的臨床急救措施。其中，基礎醫學知識模塊的考查內容主要涉及冠狀動脈循環結構和功能特點、心動周期與心電圖基礎、動脈粥樣硬化的形成和進展、凝血激活和血栓形成的機制、心肌梗塞的再灌注治療等。每個模塊分值100分，總分值按30%、30%、40%的比例計分，滿分100分（表1）。整個ESP虛擬仿真實驗技能大賽線上考試時間為90 分鐘。

（三）調查問卷

比賽結束后，參賽選手填寫ESP虛擬仿真實驗教學參與率及滿意度調查問卷，問卷內容包括參賽選手基本情況，對ESP虛擬仿真實驗教學的認知和態度，對ESP虛擬仿真操作平臺的認識和大賽的參與程度、簽到率，以及滿意度等情況。采用問卷星的形式，同時運用微信平臺將調查問卷的鏈接發給所有參賽報名的學生，學生點擊鏈接自愿進行填寫。

（四）統計方法

采用SPSS 20.0對數據進行統計分析，依據定性資料采用率、構成比（%）對調查數據進行統計學描述。

二、結果

（一）參賽對象基本情況

本次大賽總共有192名學生參賽，涵蓋了2018級、2019級和2020級麻醉、臨床醫學、護理學、預防、口腔、影像學等專業，其中，2018級有20名，2019級有108名，2020級學生有64名（見表2）。女生110名，占參賽學生的57.3%，男生82名，占參賽學生的42.7%（見表3）。

（二）參賽成績

對ESP虛擬仿真實驗技能大賽比賽得分進行統計，結果顯示比賽最高分為98分，最低分為23分，其中90分以上的占所有參賽組數的12.5%，80～90分（不含90分）的占27.08%，70～80分（不含80分）的占21.88%，60～70分（不含70分）的占16.67%，60分以下的占21.88%（圖1）。考試答題時間為90分鐘，其中45分鐘內結束答題并交卷的有17組學生，占所有參賽組的17.71%，在45分鐘～60分鐘（不含60分鐘）結束答題并交卷的占20.83%，在60分鐘～75分鐘（不含75分鐘）結束答題并交卷的占27.08%，75分鐘～90分鐘內結束答題并交卷的占34.38%。

（三）ESP虛擬仿真實驗教學的參與率與滿意度分析

ESP虛擬仿真實驗教學調查問卷結果統計顯示，47.8%的學生表示沒有接觸過虛擬仿真實驗教學，89.7%的學生表示對虛擬仿真實驗教學內容感興趣，65.2%的學生表示對學習虛擬仿真病人的操作系統沒有困難。79.6%的學生表示虛擬仿真實驗教學會提高自主學習能力，81.5%的學生表示虛擬仿真實驗教學有助于提高自己的團隊協作能力，92.2%的學生表示虛擬仿真實驗教學有助于加強自己對抽象理論知識的理解與應用，80.4%的學生表示虛擬仿真實驗教學會鍛煉自己的臨床思維能力，有助于加強自己的基礎知識。僅有10.2%的學生提出系統操作不夠流暢，操作存在難度，8.9%的學生認為虛擬仿真操作系統對于新手用戶來說，用戶體驗較差，頁面設計較為復雜，新手熟悉會有一定難度，希望簡化一下系統，16.5%的學生希望開展關于ESP操作系統的專門指導教學，熟悉頁面上的提示與設計，可能會使操作和學習變得更加從容。有16.7%的學生提出，希望可以在以后教學實驗中加入虛擬仿真實驗的內容，使更多的學生了解并運用這個平臺，從而提高自身的綜合能力。

三、討論

（一）OBE實驗教學模式以學生為主體，提高學生的實踐能力、創新能力和綜合素質

OBE理念強調以學生為中心，基于該理念的指導，在ESP虛擬仿真實驗技能大賽的實施過程中，學生以團隊的方式開展實驗，團隊成員互相協作，完成虛擬仿真實驗操作。從得分情況來看，78%的學生團隊的成績在60分以上，說明對于虛擬仿真實驗操作系統有了一定的掌握，有接近22%的學生團隊在此次大賽中表現出對于使用虛擬仿真操作平臺有一定的困難，這一方面提示學生在這方面存在一定的欠缺，需要加強這方面的訓練。另一方面也說明學生團隊在臨床急救的基礎知識掌握方面有所欠缺，還需結合實際提升自身對于所學知識的應用能力。總之，此次大賽切實提高了學生的實踐技能和團隊協作能力，強化了學生自主應用知識和發現并解決實際問題的能力，在發現問題和解決問題的過程中形成自己的創造性思維和創新能力[7]。通過參加競賽，學生也意識到自己理論知識學習存在的漏洞，及時查漏補缺，促進自身能力的提升。可見，OBE理念指導下，虛擬仿真實驗教學模式通過給予學生豐富的沉浸式體驗，能使學生進入更深層次的學習，結合實體動物實驗、人體機能實驗，虛實結合、以虛促實、以實為基，切實提高了學生的自主學習能力和創新能力[8]。

（二）OBE教學理念強調成果導向，注重應用型醫學人才的培養

ESP虛擬仿真實驗技能大賽以OBE理念為指導，以培養德、智、體、美、勞全面發展的應用型人才為目標，該大賽對學生的實踐能力、創新能力和綜合能力都有一定的鍛煉與考察。為培養學生的臨床思維能力，通過舉辦ESP虛擬仿真實驗技能大賽，還原臨床急性心肌梗塞的發病機制與救治措施，讓學生身臨其境般地解決臨床問題，鍛煉學生發現問題、解決問題的能力，這既是考查自身學習理論知識的理解與應用程度，又是對臨床思維能力的一種鍛煉。為培養學生的團隊協作能力，以小組的形式進行參賽，考查學生在陌生的環境中的團隊分工與協作能力，培養學生的團隊意識。將OBE理念運用到ESP虛擬仿真實驗技能大賽中，可以促進學生逆向思維能力的提高，提前鍛煉自己的臨床實踐能力，對急救過程進行演練考核，從而發現自己的薄弱之處并加以強化與提高，可以一步步促進學生向應用型醫學人才靠近[9]。

（三）以OBE理念為指導，強化評價反饋，持續提升實驗教學質量

按照PDCA正反饋循環法則，即計劃（Plan）—執行（Do）—檢查（Check）—調整（Action），對ESP虛擬仿真實驗技能大賽進行問卷調查，根據競賽反映出的一些問題，比如基礎理論知識不扎實、臨床操作不熟練等，教師應反思自身教學的方式方法是否存在問題，從而提升教學的實用性和針對性，與學生形成良性互動，同時為了更好地配合各項大賽的進行，教師必須努力提升自己，進一步拓展專業技術領域，更加注重培養學生的創新能力、團隊協作和臨場應變能力。面對ESP虛擬仿真實驗教學這種新型的教學方式，教師應更新教育觀念，改進教學方法，不斷提升自身的技能水平和綜合素質，切實達到“以賽促學、以賽促教、以賽促訓”的效果，實現教學相長，提高實驗教學質量。因此，在實驗教學中，只有加強學生學習成果反饋，完成教育質量的持續提升，才能整體推進OBE導向的實驗教學模式改革，切實提高醫學生的科學素質、實驗技能、綜合素質和職業素養。

（四）以OBE理念為指導，促進基礎醫學實驗教學模式的改革

本次大賽圍繞教育部“早臨床、多臨床、反復臨床”的要求，以解決臨床問題為抓手，以提高學生的臨床實踐與思維能力為目的，緊密圍繞“以賽促學、以賽促教、以賽提質”等教育教學模式，為學生提供良好的訓練和競賽平臺。基于ESP虛擬病人的這種ESP虛擬仿真實驗教學模式，讓學生更加清晰、立體地了解、認識到人體的器官系統。3D動畫的學習形式，讓學生認識人體心臟的結構以及冠狀動脈的循環結構特點，培養學生自主學習的興趣和主動學習的理念。ESP虛擬仿真實驗教學可以促進傳統實驗教學的改革，用線上的仿真模擬平臺系統來代替線下動物實驗，可以減少受試實驗動物的使用數量，符合實驗動物以替代（replacement）、優化（refinement）、減少（reduction）為核心的“3R”原則，同時以學生為主體，綜合多學科知識，開展多學科的綜合性實驗競賽，檢驗實驗教學成果的同時提高實驗教學的效果，使醫學生更好、更快地完成從基礎到臨床的角色轉換，同時，為基礎醫學實驗教學模式的改革和醫學生的培養提供更多的教育教學思路。

四、結語

OBE理念為指導開展的ESP虛擬仿真實驗技能大賽是對基礎醫學實驗教學改革的一次成功嘗試，大賽注重應用型醫學人才的培養，圍繞以學生為中心、成果導向、持續改進這三個工程教育認證教學理念成功開展，切實提高了醫學生的創新能力、實驗技能、綜合素質和職業素養，也為將來基礎醫學實驗教學的持續改進提供了實踐經驗。

參考文獻：

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［3］趙勁民，伍偉鋒，陳俊強，等.基于“卓越醫生教育培養計劃”的地方醫學院校臨床醫學人才培養的探索與實踐［J］.廣西醫科大學學報，2022，39（2）：337-340.

［4］沈暉，陳輝，張瓊玉，等.電子標準化病人在診斷學中的應用［J］.中華全科醫學，2013，11（1）：144-145.

［5］袁藝標，張楓，高興亞.基于ESP的人體動脈血壓虛擬實驗設計與應用［J］.實驗室科學，2022，25（1）：44-46，50.

［6］羅珺，朱茜，杜江.OBE理念下高職“兩課”教學模式改革研究［J］.教育教學論壇，2019（4）：264-265.

［7］胡曉松，潘克儉，張曉，等.依托虛擬仿真實驗教學平臺促進醫學生實踐創新能力［J］.中國現代教育裝備，2015（1）：6-8.

［8］白慧玲，孫偉力，葛振英，等.融入虛擬仿真實驗的基礎醫學實驗教學實踐［J］.基礎醫學教育，2018，20（10）：917-919.

［9］胡蘅芬，蔣娜，周滿意.OBE教育理念下高職臨床醫學專業核心課程建設［J］.教育教學論壇，2022（41）：53-56.

◎編輯 馬燕萍