賀詩雨 馮 輝 顧 瑋

重慶大學(xué)醫(yī)學(xué)院,重慶市 400030

長期以來,醫(yī)學(xué)教育仍是以傳授知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)為主,重接受、輕思考的傳統(tǒng)教育模式,使學(xué)生無法較好地理解授課內(nèi)容,容易失去學(xué)習(xí)興趣和信心。同時(shí),醫(yī)學(xué)生由于缺乏創(chuàng)新素質(zhì)和創(chuàng)造能力的培養(yǎng),難以適應(yīng)目前日新月異的科技發(fā)展。為改變現(xiàn)狀,教育部提出加快實(shí)施“六卓越一拔尖”計(jì)劃2.0,強(qiáng)調(diào)加強(qiáng)“新醫(yī)科”建設(shè),培養(yǎng)未來杰出的醫(yī)學(xué)科學(xué)家[1]。研究生教育作為醫(yī)學(xué)教育的最高層次,對學(xué)生科研思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是重中之重[2]。在此背景下,為提升學(xué)生對分子生物學(xué)技術(shù)原理及實(shí)際應(yīng)用的認(rèn)識(shí),加強(qiáng)科研思維與科研能力的培訓(xùn),筆者設(shè)計(jì)了基于“任務(wù)驅(qū)動(dòng)+SPOC”的研究生分子生物學(xué)技術(shù)課程體系,通過整合課程資源、開展線上線下混合式教學(xué)等對教學(xué)模式進(jìn)行了改革探索與實(shí)踐。

1 分子生物學(xué)技術(shù)課程現(xiàn)狀及教學(xué)改革的必要性

分子生物學(xué)技術(shù)以核酸和蛋白為研究對象,是研究生命體的分子組成和結(jié)構(gòu)、分子互作和轉(zhuǎn)變、分子功能的技術(shù)體系[3]。得益于生物化學(xué)與分子生物學(xué)、遺傳學(xué)、免疫學(xué)和發(fā)育生物學(xué)等領(lǐng)域的許多重大理論發(fā)現(xiàn)和研究需求,分子生物學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速,滲透了所有的生命科學(xué)領(lǐng)域,并已成為目前基礎(chǔ)和臨床醫(yī)學(xué)運(yùn)用范圍最為廣泛的實(shí)驗(yàn)技術(shù)[4]。在醫(yī)學(xué)類研究生課程階段開設(shè)《分子生物學(xué)技術(shù)》這門實(shí)驗(yàn)課程非常必要,可以幫助研究生在學(xué)習(xí)階段的第一年學(xué)習(xí)并掌握分子生物學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)和基本的實(shí)驗(yàn)技術(shù),從分子水平上深入認(rèn)識(shí)、診斷和治療人類疾病,掌握常用的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù),為后期的課題研究和醫(yī)學(xué)工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)模式中,教師講解實(shí)驗(yàn)原理、展示實(shí)驗(yàn)步驟,學(xué)生使用教師預(yù)備材料與試劑按照步驟執(zhí)行機(jī)械的操作,缺乏主動(dòng)思考過程,也缺乏有意識(shí)的科研思維訓(xùn)練。同時(shí),由于分子生物學(xué)課程的前沿性,本科開課普遍度以及授課內(nèi)容參差不齊,導(dǎo)致入校研究生的基礎(chǔ)差別較大[5]。特別是基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)專業(yè)研究生,本科專業(yè)方向多元化,有的甚至從未學(xué)過分子生物學(xué)課程或從未參與過相關(guān)實(shí)驗(yàn)課程。如何充分激發(fā)不同基礎(chǔ)的研究生學(xué)習(xí)興趣,吸引其主動(dòng)參與課程學(xué)習(xí)和實(shí)踐操作,是一個(gè)難題。

2 理論依據(jù)

任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法最早起源于美國教育家杜威(John Dewey)“Learning by Doing”的教育模式[6],是一種建立在建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論基礎(chǔ)上的教學(xué)法,它將以往以傳授知識(shí)為主的傳統(tǒng)教學(xué)理念,轉(zhuǎn)變?yōu)橐越鉀Q問題、完成任務(wù)為主的多維互動(dòng)式的教學(xué)理念;將再現(xiàn)式教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)樘骄渴綄W(xué)習(xí),使學(xué)生處于積極的學(xué)習(xí)狀態(tài)[7]。其主要環(huán)節(jié)包括創(chuàng)設(shè)情境,確定問題(任務(wù)),自主學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)以及效果評價(jià)。任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法在實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐類課程中的運(yùn)用有很多成功案例。筆者根據(jù)分子生物學(xué)技術(shù)的教學(xué)目的和教學(xué)內(nèi)容,擬創(chuàng)設(shè)一個(gè)科學(xué)研究的情境,再分解細(xì)化每節(jié)課的目標(biāo),鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)探索,尋找解決問題的方法,對于激發(fā)學(xué)生的興趣和科研素質(zhì)的培養(yǎng)將會(huì)起到正向作用。

SPOC(Small Private Online Course)是由美國ArmandoFox教授在慕課的基礎(chǔ)上提出的一種改進(jìn)的新型教學(xué)模式,即小規(guī)模私有在線課程[8],這種教學(xué)模式有效彌補(bǔ)了學(xué)生自學(xué)慕課缺乏目標(biāo)、精力不集中、無法實(shí)時(shí)評價(jià)等缺點(diǎn)。SPOC針對在校學(xué)生時(shí),將課程教學(xué)和線上學(xué)習(xí)相結(jié)合,構(gòu)成了一種全新的混學(xué)模式。我校從2018年起就基于學(xué)堂在線教育云服務(wù)搭建了專屬定制化的SPOC在線學(xué)習(xí)平臺(tái),運(yùn)用后取得了不錯(cuò)的教學(xué)效果。分子生物學(xué)技術(shù)由于其前沿性,發(fā)展迅速,種類繁多,課堂時(shí)間不可能面面俱到。筆者擬利用SPOC在線課程作為課堂教學(xué)的有效補(bǔ)充,通過短視頻和思考題讓學(xué)生課前熟悉實(shí)驗(yàn)步驟和注意事項(xiàng),課后進(jìn)行相關(guān)前沿實(shí)驗(yàn)方法的進(jìn)一步拓展,開闊視野。

3 《分子生物學(xué)技術(shù)》課程設(shè)計(jì)思路

本課程擬運(yùn)用頂層設(shè)計(jì)的思想,以“探究某個(gè)基因的功能”為總體目標(biāo),以“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”的教育模式確定任務(wù)達(dá)成過程:過表達(dá)該基因—沉默該基因—比較細(xì)胞表型變化,以達(dá)到明確該基因作用的最終目的。在此過程中,以探究基因功能為主線,將分子克隆的主要技術(shù),包括核酸抽提、基因克隆、載體構(gòu)建、細(xì)胞轉(zhuǎn)染、蛋白電泳、細(xì)胞表型觀察等串聯(lián)起來,既達(dá)到讓學(xué)生熟悉掌握實(shí)驗(yàn)操作技術(shù)的目的,又能留有懸念,使其帶有興趣參與整個(gè)實(shí)驗(yàn)課過程。每一步都環(huán)環(huán)相扣,每次實(shí)驗(yàn)結(jié)果都會(huì)影響最終實(shí)驗(yàn)結(jié)果,學(xué)生會(huì)更加認(rèn)真對待每一次實(shí)驗(yàn)。同時(shí),這種“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”的課程有助于學(xué)生建立起完整的科研思維,在今后科研學(xué)習(xí)和工作能夠從容應(yīng)對。

同時(shí),為應(yīng)對分子生物學(xué)學(xué)科的快速發(fā)展和學(xué)生對前沿技術(shù)跟蹤的需求,教師建立配套的分子生物學(xué)SPOC課程。通過課前、課后2個(gè)階段的教學(xué)設(shè)計(jì),使學(xué)生從過去學(xué)習(xí)靠課堂聽課、疲于機(jī)械性完成實(shí)驗(yàn)的傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方式向課前預(yù)習(xí)課程主要內(nèi)容學(xué)習(xí),觀摩實(shí)驗(yàn)主要流程,進(jìn)行知識(shí)自我儲(chǔ)備,課中參與討論、完成小組任務(wù)、解決自已存在的問題,課后知識(shí)擴(kuò)展的新的學(xué)習(xí)方式轉(zhuǎn)變,使學(xué)生作為主體更多參與到學(xué)習(xí)中。教師可以根據(jù)SPOC平臺(tái)上視頻點(diǎn)擊次數(shù)、學(xué)習(xí)時(shí)長加上課以及大數(shù)據(jù)提供的學(xué)情分析,了解學(xué)生對知識(shí)的掌握情況,隨時(shí)調(diào)整教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)模式,發(fā)揮促進(jìn)學(xué)生發(fā)展、教師提高和改進(jìn)教學(xué)實(shí)踐的功能。課程整體設(shè)計(jì)思路詳見圖1。

圖1 課程整體設(shè)計(jì)思路

4 《分子生物學(xué)技術(shù)》教學(xué)實(shí)施方案

《分子生物學(xué)技術(shù)》共32學(xué)時(shí),2學(xué)分。其中理論教學(xué)2學(xué)時(shí)(課程引導(dǎo)和課程要求),實(shí)踐教學(xué)30學(xué)時(shí),分8次課進(jìn)行,具體安排見表1。

表1 《分子生物學(xué)技術(shù)》教學(xué)內(nèi)容與時(shí)間安排

5 《分子生物學(xué)技術(shù)》SPOC課程建設(shè)

依據(jù)SPOC的混合式教學(xué)模式與教學(xué)計(jì)劃,從課前預(yù)習(xí)、課后拓展2個(gè)板塊進(jìn)行構(gòu)建教學(xué)進(jìn)度表。(1)課前自學(xué):運(yùn)用在線平臺(tái)實(shí)現(xiàn)教師追蹤學(xué)生視頻觀看和測試完成率、在線互動(dòng)和答疑;(2)課后鞏固:運(yùn)用在線平臺(tái),將教師發(fā)布的知識(shí)拓展視頻學(xué)習(xí)任務(wù)、小測試和學(xué)生的知識(shí)鞏固、技能操作練習(xí)、知識(shí)技能遷移聯(lián)系起來。SOPC課程資源選用網(wǎng)絡(luò)上相關(guān)微視頻42個(gè),每個(gè)視頻4～15min,根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和主要知識(shí)要點(diǎn)進(jìn)行合理編排。同時(shí),按照SPOC課程需要匹配相應(yīng)教學(xué)資源包,包括視頻中的交互問答題目及答案、實(shí)踐類小測試等(https://courses.cqu.edu.cn/pro/coursedev/coursecontent/5381591)。

6 課程評價(jià)指標(biāo)

為全面提高醫(yī)學(xué)研究生科研素質(zhì)和創(chuàng)新能力,充分發(fā)揮SPOC平臺(tái)信息化作教學(xué)評價(jià)指標(biāo),筆者設(shè)計(jì)了“考勤+SPOC平臺(tái)指標(biāo)+實(shí)驗(yàn)報(bào)告+創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)”的多元指標(biāo)評價(jià)體系。其中創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要求學(xué)生從研究背景、假設(shè)/科學(xué)問題、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)(包括樣本來源、分組、檢測指標(biāo)和方法、流程圖)等方面進(jìn)行系統(tǒng)闡述。實(shí)驗(yàn)報(bào)告以小組(3～5人)為單位上交,創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)報(bào)告以個(gè)人為單位上交。該評價(jià)體系既注重學(xué)生學(xué)習(xí)過程的形成性評價(jià),也注重了學(xué)生創(chuàng)新能力與科研思維的培養(yǎng);既體現(xiàn)了團(tuán)隊(duì)合作,也給予個(gè)人自由發(fā)揮空間。

7 教學(xué)改革實(shí)施效果

《分子生物學(xué)技術(shù)》作為一門專業(yè)選修課面向我校2022級臨床醫(yī)學(xué)和基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究生開設(shè),共有74人選修此門課程。從學(xué)生滿意度調(diào)查、考核成績以及同行專家評議等方面來看,該課程的教學(xué)達(dá)到了較為理想的效果。

7.1 學(xué)生滿意度調(diào)查 在學(xué)期教學(xué)結(jié)束后通過匿名問卷的方式對所有選課學(xué)生進(jìn)行了教學(xué)滿意度調(diào)查。調(diào)查內(nèi)容包括課程開設(shè)必要性、開設(shè)時(shí)間、學(xué)生前期基礎(chǔ)、SPOC課程設(shè)置、師資力量、教學(xué)手段等方面。共回收有效答卷64份。受訪者中41人為臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生,23人為基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生。受訪學(xué)生中有18.75%從未做過分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn),課程涉及的主要實(shí)驗(yàn)曾經(jīng)操作率為10.94%(考馬斯亮藍(lán)染色)～50%(細(xì)胞RNA抽提)。統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示,100%學(xué)生認(rèn)為開設(shè)這門課程很有必要,并對老師的專業(yè)度和授課態(tài)度表示認(rèn)可。95.31%學(xué)生認(rèn)為課程學(xué)習(xí)對研究生課題研究階段幫助很大,96.88%學(xué)生對課程內(nèi)容非常滿意。對SPOC課程課前預(yù)習(xí)和課后拓展部分的認(rèn)可度也達(dá)到了84%～88%。學(xué)生期望在課程中學(xué)習(xí)的其他技術(shù)主要為流式細(xì)胞技術(shù)和Co-IP實(shí)驗(yàn),筆者將在SPOC課程的課后拓展中予以體現(xiàn)。

7.2 同行專家評議 學(xué)校和學(xué)院教學(xué)督導(dǎo)組對《分子生物學(xué)技術(shù)》課程的教學(xué)活動(dòng)進(jìn)行了有效督導(dǎo)共5次,課堂教學(xué)均為優(yōu)秀,優(yōu)良率為100%。督導(dǎo)專家認(rèn)為《分子生物學(xué)技術(shù)》“課程設(shè)計(jì)合理,老師備課充分,學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的熱情度高,實(shí)用性強(qiáng)”“教學(xué)質(zhì)量穩(wěn)定,教學(xué)效果優(yōu)良”。

8 結(jié)語

研究生教育的目標(biāo)是為國家培養(yǎng)具有較強(qiáng)科研精神和創(chuàng)新精神的專業(yè)人才,因此科研創(chuàng)新能力也成為了衡量研究生綜合能力的一項(xiàng)重要標(biāo)準(zhǔn)。分子生物學(xué)技術(shù)作為帶領(lǐng)研究生科研入門的啟蒙實(shí)踐課程,對于醫(yī)學(xué)研究生創(chuàng)新能力和科研思維的培養(yǎng)具有重要作用。筆者通過實(shí)踐發(fā)現(xiàn),將任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式應(yīng)用在實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)活動(dòng)中非常有效,既有助于學(xué)生在實(shí)踐技能、綜合應(yīng)用知識(shí)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神的培養(yǎng),也有助于其形成系統(tǒng)性科研思維,掌握基本的科研方法,提升科學(xué)素養(yǎng)。通過SPOC線上線下融合教學(xué),教師能及時(shí)把握學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)和難點(diǎn)問題,在上課時(shí)進(jìn)行針對性講解。同時(shí),也能夠方便同學(xué)課后進(jìn)行前沿知識(shí)的拓展。這種新型教學(xué)模式較傳統(tǒng)教學(xué)模式效果更好,有助于提升研究生教育教學(xué)質(zhì)量,值得進(jìn)一步拓展和推廣。