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        醫(yī)學(xué)物理學(xué)混合式課程教學(xué)模式的構(gòu)建與實(shí)踐研究*

        2021-04-22 01:45:20王淑婷賈文慧楊秀如劉東華閆慧娟
        廣西物理 2021年4期
        關(guān)鍵詞:學(xué)年物理學(xué)醫(yī)學(xué)

        任 武,魏 歡,王淑婷,賈文慧,楊秀如,劉東華?,閆慧娟

        (1.新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院,醫(yī)學(xué)工程學(xué)院,河南省神經(jīng)傳感與控制工程技術(shù)研究中心,新鄉(xiāng)市智能康復(fù)設(shè)備工程技術(shù)研究中心 河南 新鄉(xiāng) 453003;2.新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院 河南 新鄉(xiāng) 453003)

        1 引言

        醫(yī)學(xué)物理學(xué)是物理學(xué)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)實(shí)踐的物理學(xué)分支[1],在教學(xué)實(shí)踐中占據(jù)著重要位置[2-3]。國內(nèi)外研究現(xiàn)狀如下:Woo Milton K等人使用互聯(lián)網(wǎng)為工具,探索了醫(yī)學(xué)物理學(xué)實(shí)時(shí)交互式遠(yuǎn)程教育[4];W.V.Mayneord對醫(yī)學(xué)物理學(xué)的教與學(xué)進(jìn)行了探討[5];Jeannie H等人指出亞洲-大洋洲大學(xué)在醫(yī)學(xué)物理學(xué)課程內(nèi)容、持續(xù)時(shí)間和學(xué)生概況方面差異很大,需要制定區(qū)域課程模式來統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)[6];鐘洋等人就醫(yī)學(xué)物理學(xué)的教學(xué)內(nèi)容及方法等方面進(jìn)行探討,旨在追求創(chuàng)新、加強(qiáng)應(yīng)用[7];李光仲等人將計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)物理學(xué)教學(xué)過程,激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,提高了課堂教學(xué)效率[8];王光昶等人將案例教學(xué)模式引入到《醫(yī)學(xué)物理學(xué)》課程中,以培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的醫(yī)學(xué)人才[9]。

        混合式課程教學(xué)已得到廣泛應(yīng)用,如厲旭云等探討了生理科學(xué)實(shí)驗(yàn)課程線上、線下混合教學(xué)模式的學(xué)習(xí)效果,結(jié)果證明該模式有利于培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和實(shí)踐探究素養(yǎng)[10];張策等人基于MOOC平臺(tái),給出了重塑教與學(xué)關(guān)系的線上、線下課堂相結(jié)合的混合式教學(xué)范式[11];洪杰等構(gòu)建了基于翻轉(zhuǎn)課堂的線上線下混合式課程教學(xué)模式[12];葛福鴻等對基于UMU互動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)開展的某小學(xué)語文混合式教學(xué)進(jìn)行了研究,驗(yàn)證了混合式教學(xué)的優(yōu)越性[13];郭艷燕對程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行混合式教學(xué)改革,實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果得到提升[14];Usova等在混合課程結(jié)構(gòu)概念闡述基礎(chǔ)上,對混合課程的開發(fā)和實(shí)施提供了建議[15]。

        綜上,國內(nèi)外關(guān)于醫(yī)學(xué)物理學(xué)教學(xué)改革的研究并不多,混合式教學(xué)研究成果雖多,但在醫(yī)學(xué)院校醫(yī)學(xué)物理學(xué)教與學(xué)中的應(yīng)用幾乎沒有,因此,有必要對醫(yī)學(xué)物理學(xué)混合式課程教學(xué)模式進(jìn)行研究和探索。

        新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)物理學(xué)課程在近十年發(fā)展中取得了不少成績[16],但仍存在一定問題,如學(xué)生基礎(chǔ)參差不齊,兩極分化嚴(yán)重;教學(xué)內(nèi)容專業(yè)性強(qiáng)[17],難以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣;學(xué)時(shí)限制[18],使學(xué)生不能深度學(xué)習(xí)鉆研;實(shí)驗(yàn)課程以驗(yàn)證性為主[19],去在一定程度影響了學(xué)生工程實(shí)踐應(yīng)用能力。本文基于新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)物理學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀,將翻轉(zhuǎn)課堂融入醫(yī)學(xué)物理學(xué)教學(xué)實(shí)踐的各個(gè)環(huán)節(jié),以達(dá)到物理工程和醫(yī)學(xué)教育結(jié)合的目的[20],為新時(shí)代培養(yǎng)“醫(yī)工融通”的復(fù)合型人才奠定基礎(chǔ)。

        2 基于翻轉(zhuǎn)課堂的混合式課程教學(xué)模式

        結(jié)合醫(yī)學(xué)物理學(xué)課程特點(diǎn),借鑒筆者多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),本文構(gòu)建了基于翻轉(zhuǎn)課堂的混合式課程教學(xué)模式。對于理論課,課前教師線上發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù),學(xué)生自主學(xué)習(xí),掌握基礎(chǔ)知識(shí);課內(nèi)教師線下教學(xué),以翻轉(zhuǎn)課堂為依托,采取多樣教學(xué)形式,促進(jìn)對生對知識(shí)的內(nèi)化;課后歸納總結(jié),拓展提升。對于實(shí)驗(yàn)課,課前學(xué)生線上預(yù)習(xí),課中實(shí)行“學(xué)生先做-老師再講”的翻轉(zhuǎn)模式,課后線上拓展與提升,考核采用新型考核模式。該體系將線上和線下、課內(nèi)和課外有機(jī)結(jié)合,在充分利用“超星學(xué)習(xí)通”平臺(tái)的基礎(chǔ)上,將翻轉(zhuǎn)課堂融入教學(xué)過程,有助于學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中逐步掌握科學(xué)的思維方法,培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的能力。基于翻轉(zhuǎn)課堂的線上線下混合式課程教學(xué)模式實(shí)施流程,如圖1所示。

        圖1 基于翻轉(zhuǎn)課堂的線上線下混合式課程教學(xué)模式

        2.1 線上學(xué)習(xí)

        醫(yī)學(xué)物理學(xué)內(nèi)容縝密,抽象思維要求高,尤其是涉及到微觀結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)過程的內(nèi)容,一直都是學(xué)生學(xué)習(xí)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。運(yùn)用現(xiàn)代技術(shù)將醫(yī)學(xué)物理學(xué)傳統(tǒng)課程和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行交匯融合,化抽象為具體,促使學(xué)生主動(dòng)思考、分析和探索。課前一周由教師在學(xué)習(xí)通平臺(tái)發(fā)布課前任務(wù),學(xué)生閱讀學(xué)習(xí)資料,觀看微課視頻,通過自主學(xué)習(xí),掌握基礎(chǔ)知識(shí),并經(jīng)預(yù)試講,在教師嚴(yán)把關(guān)基礎(chǔ)上,為課上的個(gè)人展示做準(zhǔn)備。線上學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)具體實(shí)施如圖2所示。

        圖2 線上學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)具體實(shí)施

        2.2 課堂翻轉(zhuǎn)

        課堂教學(xué)活動(dòng)主要可分為互講互評、互問互答、知識(shí)傳授、辯論解答、實(shí)踐共研、匯報(bào)總結(jié)這六種。知識(shí)傳授,即老師對重難點(diǎn)知識(shí)進(jìn)行精準(zhǔn)講解和深度剖析;互講互評是讓學(xué)生展示出學(xué)習(xí)成果,實(shí)現(xiàn)交互學(xué)習(xí);互問互答是知識(shí)鞏固環(huán)節(jié),以培養(yǎng)學(xué)生的良性競爭意識(shí);辯論解答主要是針對前沿科研信息進(jìn)行分組辯論,培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)探索和創(chuàng)新能力;實(shí)踐共研是為了使學(xué)生對未涉足領(lǐng)域提出想法,建立項(xiàng)目,提升學(xué)生發(fā)現(xiàn)、探索問題的能力;匯報(bào)總結(jié),即學(xué)生根據(jù)學(xué)習(xí)計(jì)劃和目標(biāo)完成情況進(jìn)行自評和他評。在實(shí)施過程中,教師根據(jù)學(xué)生掌握的具體情況,利用設(shè)計(jì)者角色把教學(xué)策略、教學(xué)方法等優(yōu)化結(jié)合,將翻轉(zhuǎn)課堂滲透到“線上+線下”教學(xué)體系中,提高教學(xué)效果。課堂具體實(shí)施如圖3所示。

        圖3 課堂具體實(shí)施

        2.3 課后拓展與提升

        課后,學(xué)生借助學(xué)習(xí)通平臺(tái)繼續(xù)討論課堂上未能充分展開或尚未解決的議題。在重溫個(gè)人學(xué)習(xí)過程、課堂討論和小組評議等內(nèi)容后,經(jīng)認(rèn)真整理,在學(xué)習(xí)通平臺(tái)上提交個(gè)人總結(jié)報(bào)告,分享自己感興趣的資料,并展示自己在整理過程中出現(xiàn)的新想法,互助學(xué)習(xí),以拓展提升知識(shí)面,為下一次課程的開展做準(zhǔn)備。

        2.4 實(shí)驗(yàn)課程翻轉(zhuǎn)

        針對實(shí)驗(yàn)課程,我們提出了基于PBL的、與學(xué)習(xí)通平臺(tái)相結(jié)合的醫(yī)學(xué)物理學(xué)實(shí)驗(yàn)改革方案。PBL(Problem based learning)即基于問題的學(xué)習(xí)。本文根據(jù)醫(yī)學(xué)類專業(yè)實(shí)際情況,構(gòu)建混合式課程教學(xué)模式,以培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作、探索總結(jié)等能力。圖4為醫(yī)學(xué)物理學(xué)實(shí)驗(yàn)課上課情況。具體實(shí)施過程如下:

        圖4 醫(yī)學(xué)物理學(xué)實(shí)驗(yàn)課

        課前:老師提前準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)所需材料并通過學(xué)習(xí)通平臺(tái)發(fā)布。材料中包含一個(gè)涉及本次實(shí)驗(yàn)的起源及其在醫(yī)學(xué)中的具體應(yīng)用的短視頻、一個(gè)說明儀器使用規(guī)范的短視頻。通過觀看視頻讓學(xué)生充分了解實(shí)驗(yàn)所涉及儀器的使用規(guī)范和每次實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及過程,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。并設(shè)計(jì)一個(gè)基于實(shí)驗(yàn)中心的問題,讓學(xué)生課前進(jìn)行小組討論,提出解決方案,留待課上展示。

        課中:首先,每個(gè)小組派代表發(fā)言,討論課前發(fā)布的問題,教師同步進(jìn)行指導(dǎo)和點(diǎn)評;隨后,發(fā)放只有大致步驟的實(shí)驗(yàn)講義,學(xué)生以小組為單位,根據(jù)自己的理解及同組人的意見動(dòng)手做實(shí)驗(yàn),老師在一旁觀察,記錄下每個(gè)小組存在的問題。然后,發(fā)放完整版實(shí)驗(yàn)講義,老師先講解并演示實(shí)驗(yàn)過程,在此過程中一部分同學(xué)的問題會(huì)得到解決,演示完成后,集中解決剩余問題。

        課后:學(xué)生通過學(xué)習(xí)通上的班級群提出的疑問,或是分享相關(guān)的前沿知識(shí)、最新成果等。老師則負(fù)責(zé)引導(dǎo)答疑,實(shí)時(shí)掌握學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的理解及吸收情況,并為下次實(shí)驗(yàn)課程做準(zhǔn)備。

        2.5 課程考核方式改革

        本文基于學(xué)習(xí)通平臺(tái),采取“線上+線下”、“師評-自評-生評”三位一體的多維度評價(jià)體系。師評,即學(xué)習(xí)通教師端考核系統(tǒng),包括簽到、課程音視頻、作業(yè)、章節(jié)測試、討論、線下考試等。教師自主為考核選項(xiàng)設(shè)置權(quán)重,將線下得分錄入系統(tǒng),得出最后分?jǐn)?shù)。線下考試須達(dá)到及格分,否則就算總成績達(dá)到及格分也不算通過。生評,即每次課程結(jié)束后,學(xué)生在超星學(xué)習(xí)通的班級群內(nèi)互評等級,可分為優(yōu)、良、差三種,最后由老師匯總,取多次等級評定的平均分并賦予相應(yīng)分?jǐn)?shù)(例如,優(yōu)對應(yīng)5分,良對應(yīng)3分,差對應(yīng)2分)。自評,即老師給出一個(gè)相應(yīng)的分?jǐn)?shù)范圍(可為0~5分),學(xué)生根據(jù)對自己在醫(yī)用物理學(xué)課程上滿意程度給自己打分。成績考核模式如圖5所示。

        圖5 成績考核模式

        3 教學(xué)效果分析

        本研究針對新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院臨床、臨定等10 個(gè)專業(yè)開展了2017-2018 學(xué)年、2018-2019 學(xué)年連續(xù)兩年的基于翻轉(zhuǎn)課堂的混合式課程教學(xué)模式的教學(xué)實(shí)踐,以2016-2017 學(xué)年學(xué)生未進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)時(shí)的情況為參考,結(jié)論如下:

        (1)表1 說明了具體實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂的院系、專業(yè)、班級。圖6 顯示了2016-2017 學(xué)年、2017-2018 學(xué)年及2018-2019 學(xué)年各班級的人數(shù)分布,結(jié)果顯示,每年各班級的人數(shù)雖有變動(dòng),但變動(dòng)不大,可見,本次實(shí)驗(yàn)在一定程度上是科學(xué)的。

        圖6 各班級人數(shù)分布

        表1 醫(yī)學(xué)物理學(xué)翻轉(zhuǎn)課堂所涉及院系、專業(yè)、班級

        (2)表2、表3、表4 分別展現(xiàn)了2016-2017 學(xué)年、2017-2018 學(xué)年、2018-2019 學(xué)年各班級的平均成績、及格率、最高成績、最低成績。對于平均成績,一方面,翻轉(zhuǎn)前后,學(xué)生的平均成績并沒有大的變動(dòng),而翻轉(zhuǎn)后學(xué)生的平均成績在不同班級間反而波動(dòng)較大,這主要由于各專業(yè)學(xué)生基礎(chǔ)不一,以臨床專業(yè)為代表的學(xué)生入學(xué)成績普遍較高,而預(yù)防、臨定則較低,這在一定程度上影響了班級間平均成績的分布,同時(shí),這也說明該教學(xué)模式可以拉大學(xué)生間的差距,使成績更好地反映出學(xué)生的努力程度;另一方面,2017-2018 學(xué)年、2018-2019 學(xué)年學(xué)生的平均成績相較2016-2017 學(xué)年反而有所下降,這在一方面說明教師需注意在充分掌握學(xué)生學(xué)習(xí)情況的基礎(chǔ)上,掌握翻轉(zhuǎn)課堂在運(yùn)用中的難度。對于最高、最低成績,翻轉(zhuǎn)后學(xué)生的最高成績表現(xiàn)為,在同一屆中,成績高的班級表現(xiàn)出成績更高的趨勢,而成績差的班級表現(xiàn)出成績更差的趨勢,這說明課程改革在學(xué)習(xí)程度較好的同學(xué)間比較適用,而對于學(xué)習(xí)程度相對較差的同學(xué),教師需依據(jù)實(shí)際,不斷嘗試新的教學(xué)模式。圖7、圖8 和圖9 可以對此結(jié)論加以印證。圖7、圖8 和圖9 分別表示2016-2017 學(xué)年、2017-2018學(xué)年、2018-2019 學(xué)年臨床17-18 班與臨定1-2 班成績對比。為了保持人數(shù)一致,在兩個(gè)班內(nèi)隨機(jī)抽取49 名學(xué)生進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。臨床17-18 班是在臨床1-32 班中隨機(jī)抽取的,代表了學(xué)習(xí)程度相對較好同學(xué);臨定1-2班是學(xué)習(xí)程度相對較差的同學(xué)的代表。

        圖7 2016-2017 學(xué)年成績對比

        圖8 2017-2018 學(xué)年成績對比

        圖9 2018-2019 學(xué)年成績對比

        表2 2016-2017 學(xué)年各班級各項(xiàng)成績統(tǒng)計(jì)

        表3 2017-2018 學(xué)年各班級各項(xiàng)成績統(tǒng)計(jì)

        表4 2018-2019 學(xué)年各班級各項(xiàng)成績統(tǒng)計(jì)

        綜上,實(shí)施基于翻轉(zhuǎn)課堂的線上線下混合式課程教學(xué)模式可以更加科學(xué)地判定學(xué)生的努力程度,且在學(xué)習(xí)程度較好的同學(xué)間比較適用,但對于程度相對較差的同學(xué),教師需更加充分地了解學(xué)生情況,以便增加學(xué)生興趣,更好地在教學(xué)過程中落實(shí)、改進(jìn)基于翻轉(zhuǎn)課堂的混合式課程教學(xué)模式。

        4 結(jié)論

        本文結(jié)合醫(yī)學(xué)物理學(xué)課程特點(diǎn),以新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院臨床、臨定等10 個(gè)專業(yè)為研究對象,對醫(yī)學(xué)院校醫(yī)學(xué)物理學(xué)課程改革的方法與舉措進(jìn)行了研究探討,得出結(jié)論如下:

        (1)根據(jù)新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)物理學(xué)課程教學(xué)現(xiàn)狀,本文提出了基于翻轉(zhuǎn)課堂的混合式課程教學(xué)模式。其中涉及一些具有建設(shè)性的建議:在充分利用“超星學(xué)習(xí)通”平臺(tái)基礎(chǔ)上,將翻轉(zhuǎn)課堂融入教學(xué)過程;考核方式改革科學(xué)化、多樣化等。該模式不僅適用醫(yī)學(xué)物理學(xué)課程教學(xué),也適用理論性與實(shí)踐性較強(qiáng)的其他類似課程。

        (2)針對醫(yī)學(xué)物理學(xué)實(shí)驗(yàn)傳統(tǒng)教學(xué)模式,本文提倡讓學(xué)生成為課堂的主體。課前線上準(zhǔn)備、課堂翻轉(zhuǎn)、課后總結(jié)整理、延伸拓展這一系列過程,旨在提升學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力,培養(yǎng)時(shí)代所需的復(fù)合型人才。經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析知,該模式適用于程度較好的學(xué)生,對程度較差的同學(xué),該模式則需改進(jìn)。

        醫(yī)學(xué)物理學(xué)教學(xué)改革是一個(gè)漫長過程,需不斷吸納新的理論以指導(dǎo),持續(xù)實(shí)踐以完善。本文所提出的方法在理論與實(shí)踐的基礎(chǔ)上,為醫(yī)學(xué)類工科教學(xué)改革提供了新思路,有助于工程技術(shù)和醫(yī)學(xué)教育的結(jié)合,可為新時(shí)代應(yīng)用型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)提供參考。

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