凌麗， 孫湛， 鞏雪俐， 凌燦

1.西南大學(xué) 信息化建設(shè)辦公室，重慶 400715；2.新疆醫(yī)科大學(xué) 基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院 病理生理學(xué)教研室，烏魯木齊 830017

隨著信息技術(shù)與教育教學(xué)的深度融合, 新的教學(xué)模式、 教學(xué)方法對(duì)病理生理學(xué)教學(xué)提出了新的思路, 對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)方式和學(xué)習(xí)成果產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響．

以學(xué)生的學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向的成果導(dǎo)向教育理念( outcome based education, OBE), 自1982年由斯帕蒂( Spady) 提出后, 已成為許多國(guó)家教育改革的主流理念[1-2], 至今仍被認(rèn)為是追求卓越教育的方向[3]． 其重點(diǎn)關(guān)注學(xué)生“獲得了什么”, 指導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中不僅掌握學(xué)習(xí)的知識(shí), 而且獲得學(xué)習(xí)的能力, 促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展, 提高教育教學(xué)的有效性． OBE理念對(duì)實(shí)現(xiàn)病理生理學(xué)的教學(xué)目標(biāo)有著積極的意義[4]． 病理生理學(xué)作為研究疾病發(fā)生發(fā)展過(guò)程中其功能和代謝改變規(guī)律及其機(jī)制、 揭示疾病本質(zhì)的學(xué)科, 教學(xué)內(nèi)容理論知識(shí)龐雜多樣, 知識(shí)點(diǎn)生澀難懂, 傳統(tǒng)教學(xué)模式存在的枯燥乏味、 教學(xué)方式單一、 知識(shí)展示不具象、 過(guò)程機(jī)理難理解, 以及學(xué)生學(xué)習(xí)積極性有限等問(wèn)題, 深深困擾著當(dāng)前病理生理學(xué)課堂教學(xué)．

信息技術(shù)與教育融合衍生出的教育技術(shù)和方法促成病理生理學(xué)教學(xué)模式的改革, 其在助力OBE理念滲透課程教學(xué)的同時(shí), 有利于學(xué)習(xí)消化病理生理學(xué)的理論知識(shí), 更有利于構(gòu)建臨床創(chuàng)新思維． 教學(xué)模式變革后的課堂, 以開(kāi)放的、 智慧的手段匯聚了多類型的教育資源, 豐富了課堂內(nèi)外, 比傳統(tǒng)課堂更具趣味性、 更生動(dòng)、 更豐滿, 并且能夠影響學(xué)生自主學(xué)習(xí)習(xí)慣的形成, 成為其知識(shí)沉淀加速和創(chuàng)新思維建成的驅(qū)動(dòng)力, 該教學(xué)模式的探索和研究在病理生理學(xué)教學(xué)中極具意義．

1 OBE理念的病理生理學(xué)智慧教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施

本研究以2017 級(jí)臨床醫(yī)學(xué)專業(yè) 4個(gè)班共258名學(xué)生為研究對(duì)象, 根據(jù)自然班分為2組, 對(duì)照組130名, 實(shí)驗(yàn)組128名． 對(duì)照組為傳統(tǒng)教學(xué)組, 采用常規(guī)PPT教學(xué)方法; 實(shí)驗(yàn)組為教學(xué)探索組, 探索新的教學(xué)模式在病理生理學(xué)教學(xué)中的實(shí)踐．

1.1 開(kāi)展案例討論翻轉(zhuǎn)課堂

OBE教育理念打破了傳統(tǒng)的教育理念[5], 是“以學(xué)生預(yù)期能力獲得為導(dǎo)向”, 讓學(xué)生接受教育后具備必要的能力[6]． 基于OBE教育理念, 本研究在病理生理學(xué)教學(xué)中采用案例討論翻轉(zhuǎn)課堂的形式(圖1), 即在病理生理學(xué)課程的教學(xué)第六周(已經(jīng)學(xué)習(xí)了水電解質(zhì)及酸堿紊亂的知識(shí))通過(guò)雨課堂發(fā)布討論案例, 以小組為單位對(duì)病例進(jìn)行分析、 推理、 判斷, 解決病例中的問(wèn)題, 由組長(zhǎng)組織組員課下分工進(jìn)行分析討論(此過(guò)程組長(zhǎng)給每個(gè)組員評(píng)分, 同時(shí)組員也給組長(zhǎng)評(píng)分, 形成學(xué)生互評(píng))． 第七周在智慧教室內(nèi)安排翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)活動(dòng), 每小組制作PPT選派一位同學(xué)利用智慧教室的多屏互動(dòng)系統(tǒng)作小組討論匯報(bào), 老師現(xiàn)場(chǎng)評(píng)分并點(diǎn)評(píng), 同時(shí)及時(shí)指正, 學(xué)生有問(wèn)題及時(shí)反饋． 此次案例討論的成績(jī)(教師評(píng)分和學(xué)生互評(píng)各占50%)計(jì)入過(guò)程性評(píng)價(jià)(圖2)． 討論后通過(guò)智慧教室課堂輔助系統(tǒng)及時(shí)將問(wèn)卷調(diào)查發(fā)至雨課堂及微信班級(jí)群, 并通過(guò)課后輔助系統(tǒng)準(zhǔn)確捕捉學(xué)生對(duì)知識(shí)的吸納情況, 適時(shí)安排指導(dǎo)． 在智慧教室的助力下, 案例討論翻轉(zhuǎn)課堂從“以教定學(xué)”轉(zhuǎn)變?yōu)?“以學(xué)定教”, 以學(xué)生為中心去組織設(shè)計(jì)教學(xué), 教師不再只注重課本上講了哪些知識(shí), 而是更關(guān)注學(xué)生對(duì)什么感興趣, 存在哪些問(wèn)題, 需要哪些提升, 學(xué)生成了課堂的主角, 在案例討論中應(yīng)用并拓展了專業(yè)知識(shí), 同時(shí)解決了臨床問(wèn)題, 學(xué)生有成就感, 激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣, 變被動(dòng)接收為主動(dòng)獲取知識(shí)[7-9]． 開(kāi)展案例討論翻轉(zhuǎn)課堂, 培養(yǎng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、 文獻(xiàn)檢索能力、 歸納總結(jié)能力、 團(tuán)隊(duì)合作能力、 發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力; 在病例分析、 推理、 判斷討論中, 學(xué)生們邏輯推理能力、 口頭表達(dá)能力、 互助學(xué)習(xí)能力得到提高, 培養(yǎng)了臨床思維和批判性思維, 更激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣．

圖1 案例討論翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)設(shè)計(jì)圖

圖2 “病理生理學(xué)”課程綜合成績(jī)占比圖

1.2 引入思維導(dǎo)圖教學(xué)方法

作為教師, 關(guān)注的是“自己擁有的學(xué)科知識(shí)如何能轉(zhuǎn)化為易于學(xué)生理解的知識(shí), 并決定以何種方法和形式更有效地向?qū)W生傳授”． 思維導(dǎo)圖利用“左腦+右腦”的“全腦”思維模式, 激發(fā)大腦潛能, 使大腦平衡協(xié)調(diào)發(fā)展． 相較于傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方法, 思維導(dǎo)圖在效率、 效果、 效益上作用明顯． 繪制思維導(dǎo)圖是一個(gè)發(fā)散的、 非線性的思維過(guò)程, 它能使學(xué)生的思維過(guò)程外顯, 使其以圖形的形式表現(xiàn)出來(lái), 能夠較好地訓(xùn)練人的右半腦, 使左右腦協(xié)同工作, 或者說(shuō)“全腦”工作, 激發(fā)人的想象力和創(chuàng)造力． 使用思維導(dǎo)圖, 可以把枯燥的信息轉(zhuǎn)換為彩色的、 容易記憶的、 高度組織的結(jié)構(gòu)圖． 以主題為中心, 有組織、 分層次、 放射式和互相關(guān)聯(lián)地展現(xiàn)內(nèi)容, 充分展示了形象思維和邏輯思維的有機(jī)整合． 本研究在病理生理學(xué)教學(xué)中引導(dǎo)并教會(huì)學(xué)生運(yùn)用思維導(dǎo)圖學(xué)習(xí)方法, 要求學(xué)生課后親手繪制部分主要內(nèi)容的思維導(dǎo)圖, 教師對(duì)思維導(dǎo)圖作業(yè)進(jìn)行批閱, 評(píng)分計(jì)入過(guò)程性評(píng)價(jià)(圖2), 并及時(shí)反饋給學(xué)生． 學(xué)生通過(guò)繪制思維導(dǎo)圖, 可以把握主干知識(shí), 明確基本知識(shí), 掌握知識(shí)點(diǎn)之間的邏輯性和關(guān)聯(lián)性, 將相關(guān)知識(shí)聯(lián)系起來(lái)形成清晰的知識(shí)網(wǎng), 建立整體觀, 培養(yǎng)了課后自主歸納總結(jié)能力, 激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新能力．

1.3 借助“雨課堂”實(shí)現(xiàn)開(kāi)放課堂

本研究探索借助“雨課堂”+智慧教室, 將線上教學(xué)與線下課堂教學(xué)相結(jié)合[10], 將“課前預(yù)習(xí)+課堂簽到、 測(cè)試、 互動(dòng)+課后拓展、 總結(jié)、 智慧教輔”與思維導(dǎo)圖結(jié)合, 讓課堂教學(xué)無(wú)線延伸, 師生時(shí)刻保持互動(dòng), 教師時(shí)刻關(guān)注學(xué)生對(duì)知識(shí)的汲取, 及時(shí)答疑指導(dǎo), 便于學(xué)生利用課下碎片化時(shí)間自主學(xué)習(xí), 以養(yǎng)成學(xué)生終身學(xué)習(xí)習(xí)慣．

1.4 5G網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下遠(yuǎn)程病理生理學(xué)病例討論實(shí)訓(xùn)教學(xué)

此次教學(xué)探索, 聯(lián)合附屬醫(yī)院ICU重癥醫(yī)學(xué)團(tuán)隊(duì), 利用5G網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)大的終端容量以及高速率、 低延時(shí)、 低功耗的優(yōu)勢(shì)[11-12], 通過(guò)協(xié)作平臺(tái)開(kāi)展了新型冠狀病毒陽(yáng)性患者肺功能不全病例的線上討論實(shí)訓(xùn)課堂教學(xué)． 前端重癥醫(yī)學(xué)團(tuán)隊(duì)的醫(yī)師通過(guò)高清視頻引導(dǎo)學(xué)生觀察新型冠狀病毒侵入人體后不同階段病人的實(shí)時(shí)癥狀、 體征及各項(xiàng)檢查結(jié)果, 后端的學(xué)生可以模擬醫(yī)生的診察、 提問(wèn)、 質(zhì)疑, 并進(jìn)行積極的討論, 最后給出診斷及治療方案． 該教學(xué)活動(dòng)將學(xué)生置身于醫(yī)生的職業(yè)現(xiàn)場(chǎng), 充分激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性; 這種將學(xué)生帶入真實(shí)職業(yè)場(chǎng)景的教學(xué)方式, 極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情, 更培養(yǎng)了學(xué)生的臨床思維; 將真實(shí)病例融入病理生理學(xué)課堂教學(xué)中, 學(xué)生可深刻理解疾病的動(dòng)態(tài)發(fā)展, 掌握機(jī)制規(guī)律, 為未來(lái)崗位勝任力奠定基礎(chǔ), 同時(shí)提升學(xué)生對(duì)醫(yī)生的職業(yè)責(zé)任感．

1.5 探索在AR智慧教室中開(kāi)展病理生理學(xué)教學(xué)

本研究中, 利用AR智慧教室及相應(yīng)平臺(tái)資源[13-14], 探索性地開(kāi)展了急性心肌梗死的病理生理學(xué)教學(xué)活動(dòng)． 學(xué)生利用AR智慧教室的全息投影、 3D眼鏡等資源, 沉浸式目睹了急性心肌梗死導(dǎo)致心力衰竭機(jī)體變化的全過(guò)程, 并通過(guò)互動(dòng)終端實(shí)施搶救, 平臺(tái)系統(tǒng)反饋救治效果． 教學(xué)中以學(xué)生為中心, 整個(gè)過(guò)程學(xué)生遵循教學(xué)計(jì)劃學(xué)到了病理生理學(xué)理論知識(shí), 分組討論該病例, 并吸收所學(xué), 制訂出搶救干預(yù)方案, 及時(shí)對(duì)虛擬患者實(shí)施搶救, 最后系統(tǒng)給出救治結(jié)果, 以檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果． 該教學(xué)模式, 能發(fā)揮AR技術(shù)安全性、 趣味性、 可重復(fù)性、 可規(guī)劃與反饋等優(yōu)勢(shì), 創(chuàng)建虛擬場(chǎng)景, 學(xué)生可直面急性心肌梗死發(fā)病全過(guò)程, 能更直觀感受該病在動(dòng)態(tài)過(guò)程中的病理生理學(xué)變化, 理解心肌梗死發(fā)病機(jī)制這一知識(shí)難點(diǎn)． 學(xué)生通過(guò)AR平臺(tái)互動(dòng)設(shè)備親自實(shí)施救治, 以臨床搶救結(jié)果檢驗(yàn)病理生理學(xué)學(xué)習(xí)效果, 讓學(xué)生獲得成就感; 教師在教學(xué)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)學(xué)生的知識(shí)盲區(qū), 及時(shí)進(jìn)行教學(xué)反思, 不斷改進(jìn), 提高教學(xué)效果．

2 病理生理學(xué)課程考核方式改革

課程考核將過(guò)程性評(píng)價(jià)與終結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合[15], 過(guò)程性評(píng)價(jià)貫穿整個(gè)教學(xué)過(guò)程, 注重及時(shí)反饋, 實(shí)現(xiàn)“以評(píng)促教、 以評(píng)促學(xué)”． 課程終評(píng)成績(jī)由過(guò)程性評(píng)價(jià)和終結(jié)性評(píng)價(jià)兩部分組成． 過(guò)程性評(píng)價(jià)包括案例討論、 學(xué)習(xí)通任務(wù)學(xué)習(xí)(視頻、 章節(jié)測(cè)試、 課外討論作業(yè)等)、 雨課堂課前測(cè)試、 繪制思維導(dǎo)圖等; 終結(jié)性評(píng)價(jià)為期末考試, 成績(jī)占比見(jiàn)圖2．

3 OBE理念的病理生理學(xué)智慧教學(xué)效果分析

3.1 學(xué)生期末綜合成績(jī)比較

采用SPSS 21.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析, 比較2組研究對(duì)象的期末綜合成績(jī)． 所有的統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)全部采用雙側(cè)檢驗(yàn), 檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05,p<0.05 則為檢驗(yàn)差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義． 計(jì)量資料用均數(shù)加減標(biāo)準(zhǔn)差(x±s)表示, 滿足正態(tài)分布和方差齊性的資料, 兩樣本比較釆用t檢驗(yàn); 計(jì)數(shù)資料以率表示, 兩組間計(jì)數(shù)資料比較采用χ2檢驗(yàn) ． 統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果顯示, 實(shí)驗(yàn)組期末考試成績(jī)高于對(duì)照組, 差異具有顯著性(p<0 .05)． 實(shí)驗(yàn)組及格率高于對(duì)照組, 差異具有顯著性(p<0 .05)(圖3, 圖4)．

圖3 期末考試成績(jī)分布圖

圖4 期末考試成績(jī)比較圖

3.2 問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果

向?qū)嶒?yàn)組發(fā)放問(wèn)卷調(diào)查, 共發(fā)出問(wèn)卷130份, 收回128份, 回收率99%． 多數(shù)學(xué)生認(rèn)為思維導(dǎo)圖能夠激發(fā)學(xué)習(xí)興趣, 顯著提高記憶和理解能力, 從而提高學(xué)習(xí)效率, 并且思維導(dǎo)圖、 案例討論可以幫助學(xué)生將各知識(shí)點(diǎn)融會(huì)貫通, 有利于培養(yǎng)邏輯思維、 臨床思維、 自主學(xué)習(xí)能力、 創(chuàng)新能力及團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)． 同時(shí)通過(guò)評(píng)價(jià)與反饋, 教師能及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)中存在的問(wèn)題及困難, 便于及時(shí)調(diào)整教學(xué)方法, 利于教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生素質(zhì)的提高 (表1)．

表1 學(xué)生對(duì)教學(xué)改革的調(diào)研結(jié)果

3.3 評(píng)價(jià)改革反饋結(jié)果

本研究的問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果顯示, 96.1%的學(xué)生對(duì)該方式表示滿意, 對(duì)新模式的認(rèn)可度很高, 普遍認(rèn)為可提升學(xué)習(xí)的潛能, 建立整體觀, 培養(yǎng)邏輯思維, 啟發(fā)創(chuàng)新意識(shí), 促進(jìn)深度學(xué)習(xí)等． 評(píng)價(jià)方式和學(xué)習(xí)過(guò)程得到學(xué)生的認(rèn)同和支持, 評(píng)價(jià)方式不再只有教師對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià), 增加了學(xué)生自評(píng)及互評(píng), 突出了學(xué)生的主體性和主動(dòng)性, 體現(xiàn)了以學(xué)生為中心的理念, 利于提高學(xué)生的探究能力, 同時(shí)對(duì)教師教學(xué)能力的提高也起到促進(jìn)作用．

3.4 教學(xué)中存在的問(wèn)題及分析

盡管AR智慧課堂推動(dòng)了教學(xué)方式的改革和創(chuàng)新, 但是也存在一些亟待解決的問(wèn)題． 首先, 智慧課堂對(duì)信息技術(shù)的要求較高, 需要不斷加強(qiáng)設(shè)備軟件和硬件的構(gòu)建, 并逐步完善與課程的融合, 這需要學(xué)校加大對(duì) 5G 網(wǎng)絡(luò)建立的資金投入和對(duì)信息專業(yè)人才的培養(yǎng)． 其次, 網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上教學(xué)視頻種類繁多, 知識(shí)點(diǎn)不集中, 優(yōu)質(zhì)視頻資源的選擇較為困難, 因此, 教師可針對(duì)臨床專業(yè)學(xué)生的特點(diǎn), 按照國(guó)家職業(yè)醫(yī)師考試大綱的要求, 制作重點(diǎn)突出、 畫(huà)面生動(dòng)的教學(xué)微視頻, 進(jìn)一步豐富教學(xué)資源．

4 優(yōu)化病理生理學(xué)課堂教學(xué)的建議

4.1 精選討論案例, 優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)

課前的案例剖析與課中的解析匯報(bào)構(gòu)成教學(xué)設(shè)計(jì)的主體結(jié)構(gòu), 在選取討論案例時(shí), 其難度、 深度及廣度是否形象生動(dòng), 能否吸引學(xué)生等尤為重要． 本著“以人為本, 因材施教”的原則, 學(xué)生的層次、 學(xué)習(xí)態(tài)度和能力不同, 應(yīng)從分組、 任務(wù)單、 要求等方面做到具體問(wèn)題具體分析, 案例選取的難度也應(yīng)不同, 建議后期加強(qiáng)案例庫(kù)建設(shè)．

4.2 構(gòu)建具有多樣性的評(píng)價(jià)體系, 多維度調(diào)控學(xué)習(xí)過(guò)程

一個(gè)完善客觀的評(píng)價(jià)體系是教學(xué)質(zhì)量保障的關(guān)鍵環(huán)節(jié), 不僅能科學(xué)地評(píng)判學(xué)生學(xué)習(xí)能力的增長(zhǎng)情況, 也能促進(jìn)教育者對(duì)深度學(xué)習(xí)目標(biāo)的不斷反思, 對(duì)教學(xué)起到調(diào)控的作用． 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)可以包括“學(xué)習(xí)內(nèi)容的全面性、 學(xué)生時(shí)間與精力投入的比例、 學(xué)習(xí)過(guò)程的狀態(tài)、 學(xué)業(yè)成績(jī)與學(xué)生發(fā)展”等多個(gè)維度[16]． 對(duì)于思維導(dǎo)圖的評(píng)閱需要有更加具體完善的評(píng)分細(xì)則, 以使評(píng)價(jià)更客觀; 而對(duì)于案例討論中如何全面地評(píng)價(jià)學(xué)生獲得的能力, 體現(xiàn)個(gè)性化方面有待進(jìn)一步的研究完善．

4.3 借力信息技術(shù), 助力多樣化課堂教學(xué)

借助信息技術(shù)與課堂教學(xué)深度融合, 教師在教學(xué)中可進(jìn)一步挖掘課程特點(diǎn), 如結(jié)合病理過(guò)程、 臨床案例和學(xué)科前沿, 更合理地安排教學(xué)任務(wù), 借助 5G技術(shù)、 虛擬仿真技術(shù)和AR智慧教室等技術(shù)手段, 可以進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情, 提升學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性, 引導(dǎo)學(xué)生積極參加課堂教學(xué), 同時(shí)采用翻轉(zhuǎn)課堂、 創(chuàng)客、 混合式教學(xué)等多樣化的教學(xué)手段[17-18], 可以進(jìn)一步提高教學(xué)效果和質(zhì)量． 此外, 信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)支撐也可以為決策課堂教學(xué)及學(xué)生學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)體系改革提供支持．

5 結(jié)語(yǔ)

以O(shè)BE教育理念為指導(dǎo), 借助信息技術(shù)探索信息技術(shù)與病理生理學(xué)教學(xué)的有效融合, 較之傳統(tǒng)課堂, 5G+、 AR智慧課堂的硬件設(shè)備和技術(shù)更加高端, 教育教學(xué)資源更加豐富． 通過(guò)虛擬仿真技術(shù)、 VR/AR技術(shù)等模擬臨床工作環(huán)境的特點(diǎn), 5G+、 AR智慧課堂可讓學(xué)生們沉浸式地體驗(yàn)和學(xué)習(xí), 提高教學(xué)效果． 建立完善的5G+、 AR智慧教學(xué)模式, 能夠讓復(fù)雜且抽象的知識(shí)變得生動(dòng)有趣, 增強(qiáng)學(xué)生的積極性和參與度, 加強(qiáng)師生間的互動(dòng)交流, 營(yíng)造輕松的教學(xué)氛圍． 5G+、 AR智慧課堂蘊(yùn)藏著巨大的發(fā)展?jié)摿? 對(duì)醫(yī)學(xué)課程的有效實(shí)施起著重要的作用, 有助于推動(dòng)醫(yī)學(xué)教育的改革和創(chuàng)新．