張 陽,趙海燕,王世全,王俊亞,張冬梅,馬建慧,劉 丹

(首都醫(yī)科大學(xué)燕京醫(yī)學(xué)院臨床醫(yī)學(xué)學(xué)系, 北京 101300; △通訊作者)

病理生理學(xué)是學(xué)生畢業(yè)之后從事臨床工作及職業(yè)發(fā)展中必備的知識與技能,有“小內(nèi)科”之稱。培養(yǎng)醫(yī)學(xué)生臨床分析能力是本課程重要的教學(xué)目標(biāo)和任務(wù)[1]。病理生理學(xué)以患病機(jī)體為對象,研究疾病發(fā)生、發(fā)展的規(guī)律和機(jī)制,學(xué)習(xí)過程與生理學(xué)、生物化學(xué)、解剖學(xué)、免疫學(xué)等多門基礎(chǔ)學(xué)科緊密聯(lián)系,授課過程中主要討論在疾病中可能出現(xiàn)的共同的、成套的功能代謝變化,故病理生理學(xué)在基礎(chǔ)學(xué)科中起“強(qiáng)化作用”,是基礎(chǔ)與臨床中間的“橋梁”[2]。

1 在病理生理學(xué)教學(xué)中開展翻轉(zhuǎn)課堂的必要性與可行性

2019年,臨床執(zhí)業(yè)醫(yī)師資格考試大綱正式出版,病理生理學(xué)成為國家臨床執(zhí)業(yè)醫(yī)師考試科目,在臨床執(zhí)業(yè)醫(yī)師考試的兩個階段均有對病理生理學(xué)內(nèi)容的考查,這凸顯了病理生理學(xué)在臨床工作中的重要性。

病理生理學(xué)的教學(xué)內(nèi)容中處處充滿著辯證,比如損傷與抗損傷,因果交替,整體與局部相互關(guān)聯(lián)等。學(xué)生在學(xué)習(xí)中要善于追根求源,反復(fù)推導(dǎo),融會貫通。傳統(tǒng)課堂受時間和形式的限制,呈現(xiàn)出教學(xué)手段單一,內(nèi)容陳舊,教師個性與特色缺乏等特點(diǎn)[3]。在教學(xué)手段上,傳統(tǒng)課堂通常采用“滿堂灌”的形式,給予學(xué)生思考時間短,對于所授知識被動接受,不利于學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識、提高學(xué)習(xí)積極性和自主性。而翻轉(zhuǎn)課堂是一種將一門課程的標(biāo)準(zhǔn)課程內(nèi)容和作業(yè)內(nèi)容“顛倒”或“翻轉(zhuǎn)”的教學(xué)模式,強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心,教師是學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者[4]。這一教學(xué)模式為學(xué)生提供多樣化學(xué)習(xí)途徑和學(xué)習(xí)空間,將多種教學(xué)方式相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了資源共享,增加了學(xué)習(xí)的信息量。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是病理生理學(xué)教學(xué)體系的重要組成部分,也是訓(xùn)練學(xué)生基本實(shí)驗(yàn)技能、培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐和創(chuàng)新能力、提升綜合素質(zhì)的重要途徑[5]。采取翻轉(zhuǎn)課堂+實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式有助于知識的學(xué)習(xí)與掌握。

以我學(xué)院為例,在臨床醫(yī)學(xué)(五年制)專業(yè)的培養(yǎng)方案中,病理生理學(xué)學(xué)時為54學(xué)時,其中理論學(xué)時42學(xué)時,實(shí)驗(yàn)12學(xué)時,故在理論課教學(xué)中通常采用的是傳統(tǒng)課堂模式。就該模式而言,存在不足有:①知識傳遞以教師講授為主,授課內(nèi)容多且枯燥;②無法調(diào)動自主學(xué)習(xí)的積極性[6]。所以為了解決理論學(xué)時有限的問題,我們選擇在實(shí)驗(yàn)課中開展基于病例討論的翻轉(zhuǎn)課堂,實(shí)驗(yàn)課的時間和空間及設(shè)備得到充分利用,有以下幾點(diǎn)作為支持:①病理生理學(xué)實(shí)驗(yàn)開設(shè)于生理實(shí)驗(yàn)之后,學(xué)生有動物實(shí)驗(yàn)操作基礎(chǔ);②生物機(jī)能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)(BL-420N)及醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)作為支撐,合理安排線上、線下實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,以擴(kuò)展教學(xué)深度和廣度,發(fā)揮虛擬仿真實(shí)驗(yàn)作用,幫助學(xué)生預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)和拓展實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,提高機(jī)能實(shí)驗(yàn)課效果[7]。同時有助于實(shí)驗(yàn)過程中的4Rs原則的實(shí)施,符合科學(xué)和倫理的發(fā)展方向[8,9];③教師和學(xué)生均能熟練應(yīng)用云班課,基于云班課可以實(shí)現(xiàn)課前翻轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)、答疑討論、問題收集及課后理論知識應(yīng)用性探究、課堂實(shí)施效果評價等[10];④病理生理學(xué)實(shí)驗(yàn)通常在理論課進(jìn)行到后半段時開課,為翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)施提供了足夠的理論支持;⑤所選病例與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容聯(lián)系緊密,有助于更好理解實(shí)驗(yàn)結(jié)果及檢測指標(biāo)。以上為翻轉(zhuǎn)課堂的實(shí)施提供了可行性。

本文以家兔酸堿平衡紊亂模型復(fù)制及搶救為例,探討如何進(jìn)行教學(xué)設(shè)計,以實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)課堂、病例討論和實(shí)驗(yàn)課的有效結(jié)合。

2 病理生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計

2.1 學(xué)情分析

2.1.1 學(xué)生已有的認(rèn)知基礎(chǔ)和經(jīng)驗(yàn)分析 我學(xué)院五年制臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)病理生理學(xué)課程在第四學(xué)期開課,學(xué)生已經(jīng)具備基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)知識,有獨(dú)立操作動物實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)且病理生理學(xué)實(shí)驗(yàn)在理論課后程開設(shè),故通過虛擬實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)操作、提前布置病例開展翻轉(zhuǎn)課堂等具備可行性。二年級臨床專業(yè)學(xué)生僅具備醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)知識,未進(jìn)行過臨床的系統(tǒng)培訓(xùn)。教師在選取病例時應(yīng)緊密圍繞知識點(diǎn),以常見病、慢性病等為主并對病例內(nèi)容進(jìn)行合理化調(diào)整。

2.1.2 學(xué)生特點(diǎn)及可能遇到的困難分析 當(dāng)今大學(xué)生具有較高的信息化素養(yǎng),善于通過現(xiàn)代化手段獲取信息,再結(jié)合云班課提供的材料、視頻及已學(xué)知識等,可完成教學(xué)安排上的內(nèi)容。但學(xué)生也有個體差異,有的學(xué)生樂于發(fā)言,在課堂上進(jìn)行展示,也有的學(xué)生更愿意從事準(zhǔn)備工作,故教師要在分組、課堂組織等方面設(shè)計有趣環(huán)節(jié),通過團(tuán)隊(duì)協(xié)作,展現(xiàn)學(xué)生的各自優(yōu)點(diǎn),也要對團(tuán)隊(duì)內(nèi)分工做出適當(dāng)調(diào)整,鼓勵學(xué)生積極發(fā)言。

2.2 教學(xué)內(nèi)容

酸堿平衡和酸堿平衡紊亂屬于基本病理過程,是教學(xué)過程中的重點(diǎn)內(nèi)容和難點(diǎn)內(nèi)容[11]。教學(xué)內(nèi)容邏輯性強(qiáng),與基礎(chǔ)知識和臨床應(yīng)用緊密聯(lián)系,本章中概念、原理、檢測指標(biāo)、判斷酸堿平衡紊亂的公式等比較抽象,可以通過臨床案例分析,使學(xué)習(xí)過程成為一個人人參與的創(chuàng)造實(shí)踐活動,加強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣[12]。病例中呈現(xiàn)的抽象檢測指標(biāo)在實(shí)驗(yàn)得到具體體現(xiàn),理論與實(shí)驗(yàn)的結(jié)合使這部分知識更加形象,可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,提高對所學(xué)知識的理解和記憶[13],有助于培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用基礎(chǔ)理論知識分析解決實(shí)際臨床問題的能力,實(shí)現(xiàn)學(xué)以致用的教學(xué)目的。

2.3 教學(xué)目標(biāo)

學(xué)生通過復(fù)制酸堿平衡紊亂動物模型,觀察不同酸堿平衡紊亂時動物呼吸、血壓等功能變化及血?dú)庾兓?對臨床病例討論,學(xué)習(xí)結(jié)合病史(復(fù)制原理)及血?dú)庵笜?biāo)進(jìn)行酸堿平衡紊亂類型的判斷;設(shè)計搶救方案并闡釋其原理。

2.4 重難點(diǎn)分析

本實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)是酸堿平衡紊亂模型、臨床病例討論,難點(diǎn)在于酸堿平衡紊亂的判斷(代償公式的應(yīng)用)。

2.5 教學(xué)方法

利用微課、虛擬實(shí)驗(yàn)室、云班課,采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式,課前教師將準(zhǔn)備好的相關(guān)微課視頻、病例、學(xué)習(xí)任務(wù)等教學(xué)資源上傳到云班課。學(xué)生以小組為單位,利用課余時間自主學(xué)習(xí)相關(guān)教學(xué)資源,進(jìn)行病例討論,結(jié)合病例梳理酸堿平衡紊亂理論課內(nèi)容,未解決的問題可以在課余時間通過多途徑實(shí)現(xiàn)生生、師生互動。課上教師引導(dǎo)學(xué)生一起討論分析、解決問題,課后通過評價反饋,了解學(xué)生對知識的掌握程度和課程設(shè)計的滿意度。

3 課堂實(shí)施過程

教師以臨床醫(yī)學(xué)(五年制)學(xué)生為實(shí)驗(yàn)對象。共計100人,其中對照組52人,研究組48人,翻轉(zhuǎn)課堂所涉及的活動,均以小組為單位進(jìn)行,每組4-6人。

3.1 課前

教師于課前兩周將臨床病例和學(xué)習(xí)任務(wù)通過云班課發(fā)布,病例應(yīng)該與理論課和實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容緊密相連,簡單且針對性強(qiáng),所選病例參考中南大學(xué)MOOC和王建枝等主編的《病理生理學(xué)學(xué)習(xí)指導(dǎo)與習(xí)題集》(第2版)。同時為了保障實(shí)驗(yàn)課操作部分高效進(jìn)行,提前發(fā)布實(shí)驗(yàn)操作微課視頻,包括哺乳動物手術(shù)操作和實(shí)驗(yàn)儀器鏈接,開放虛擬實(shí)驗(yàn)室及實(shí)驗(yàn)室中已有的生物機(jī)能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。學(xué)生通過虛擬操作,完成實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí),鞏固基本操作,強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)過程中的注意事項(xiàng)。

學(xué)生接到學(xué)習(xí)任務(wù)后可通過教學(xué)課件、教材、網(wǎng)絡(luò)視頻,針對性地復(fù)習(xí)相關(guān)教學(xué)內(nèi)容,通過組內(nèi)和組間交流完成學(xué)習(xí)任務(wù)單內(nèi)容和任務(wù)分析,記錄學(xué)習(xí)過程中遇到的難點(diǎn)、疑點(diǎn),以便在課堂上師生交流討論。

3.2 課中

課程的進(jìn)行過程主要分成兩個階段,第一階段病例討論,第二階段實(shí)驗(yàn)操作。

在第一階段中,小組代表以PPT形式進(jìn)行匯報,展示病例分析情況。該部分共準(zhǔn)備3個病例,難易程度逐層遞進(jìn)。病例中涉及混合酸堿平衡紊亂類型判斷。該部分內(nèi)容在教學(xué)大綱中為自學(xué)內(nèi)容,但作為臨床專業(yè)學(xué)生,混合型酸堿平衡紊亂類型判斷是臨床實(shí)踐中切實(shí)面對的問題,因考慮到理論課受時間和空間限制,故在實(shí)驗(yàn)課中,這部分教學(xué)內(nèi)容作為重點(diǎn)被凸顯出來。教師以簡單病例為切入點(diǎn),通過學(xué)生間進(jìn)行提問并展開討論,通過生生互動、師生互動運(yùn)用知識來解決提出的疑難問題,對3個病例展開討論。該過程中教師主要起引導(dǎo)作用。教師最后選擇難度最大的病例再次分析,其主要目的是:①展示病例中關(guān)鍵信息提取;②展示如何判斷原發(fā)是呼吸還是代謝性的酸堿平衡紊亂;③根據(jù)代償公式,確定是單純型還是混合型酸堿平衡失調(diào)。

第二階段為實(shí)驗(yàn)操作階段,由學(xué)生代表將討論結(jié)果、相關(guān)知識點(diǎn)、實(shí)驗(yàn)操作要點(diǎn)及注意事項(xiàng)進(jìn)行總結(jié),教師予以補(bǔ)充。根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求,學(xué)生分別復(fù)制代謝性酸中毒、代謝性堿中毒、呼吸性酸中毒、混合酸堿平衡紊亂模型,結(jié)合病例討論觀察實(shí)驗(yàn)指標(biāo)變化趨勢,并分析引起變化的原因、代償方式和探討所給予的搶救方案的設(shè)計原理。

3.3 課后評價及反思

3.3.1 成績評價 在期末考試中,研究組與對照組采用相同的試卷,均增加病例分析2題(與實(shí)驗(yàn)課選用內(nèi)容和考點(diǎn)無重復(fù)),每題2-3問,判卷采用流水判卷形式,共計20分。本文采用SPSS 21.0軟件對統(tǒng)計結(jié)果進(jìn)行分析,等級計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示,其中對照組平均分為(14.58±2.17),研究組平均分為(17.10±2.82),通過Welch’s correctiont檢驗(yàn),P<0.01,有統(tǒng)計學(xué)意義。

3.3.2 問卷調(diào)查 教師向研究組48名學(xué)生發(fā)放調(diào)查問卷,回收有效問卷45份。結(jié)果顯示,多數(shù)學(xué)生認(rèn)可翻轉(zhuǎn)課堂+病例討論的混合教學(xué)模式,認(rèn)為該模式既能充分利用實(shí)驗(yàn)課時間,又有助于提升自己對知識的掌握程度,提高學(xué)習(xí)的積極性和自主性,滿意度達(dá)98%以上。

3.3.3 課后反思 教師比較對照組和研究組兩組病例分析題,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義,說明通過翻轉(zhuǎn)課堂的病例分析有利于知識的理解和整合。學(xué)生角色從傳統(tǒng)課程中的“被動吸收者”轉(zhuǎn)向“主動構(gòu)建者”,通過自助式學(xué)習(xí),促進(jìn)思辨和創(chuàng)新能力的互補(bǔ)增長[14]。問卷調(diào)查顯示,研究組學(xué)生從多方面對翻轉(zhuǎn)課堂+病例教學(xué)均給予肯定,但是部分學(xué)生認(rèn)為提供的課前學(xué)習(xí)資料稍顯不足。今后,我們會在已有資料(病例、微課、網(wǎng)絡(luò)資源、實(shí)驗(yàn)操作視頻及虛擬實(shí)驗(yàn)室)的基礎(chǔ)上,提供更多的資料,例如更符合實(shí)際情況的臨床病例、科學(xué)前沿、文獻(xiàn)等,供學(xué)有余力的學(xué)生進(jìn)行選擇性閱讀。翻轉(zhuǎn)課堂以多種教學(xué)方法+生動的案例為基礎(chǔ),結(jié)合精心設(shè)計的問題,突出重點(diǎn)和難點(diǎn),雖然可以在教學(xué)中取得滿意的教學(xué)效果,但在過程實(shí)施中也有學(xué)生接納程度不一、教師輔導(dǎo)需要加強(qiáng)等問題需不斷解決與完善[15,16]。

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展為混合式教學(xué)提供了機(jī)會,通過“互聯(lián)網(wǎng)+”、多媒體、大數(shù)據(jù)等技術(shù)突破時空限制,實(shí)現(xiàn)了“教”與“學(xué)”及“線上學(xué)”與“線下學(xué)”的銜接和互動,進(jìn)一步提升教學(xué)效果,提高教學(xué)質(zhì)量并推動實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革[17,18]。教師可以根據(jù)整個學(xué)習(xí)過程中學(xué)生的表現(xiàn)及評分進(jìn)行學(xué)習(xí)情況分析,對各環(huán)節(jié)、各知識點(diǎn)進(jìn)行評估,得出學(xué)生認(rèn)知能力情況和知識點(diǎn)掌握情況,給出今后的學(xué)習(xí)建議或改善方向;學(xué)生可以在教師的引導(dǎo)下自主探索知識,而不是被動地接受知識,有效地提高了學(xué)習(xí)積極性,有助于積極投身于各類學(xué)科競賽之中[19,20]。病理生理學(xué)教學(xué)內(nèi)容廣泛,授課學(xué)時有限,如何在有限的時間內(nèi)將學(xué)生興趣與教學(xué)內(nèi)容相結(jié)合,如何將教學(xué)重點(diǎn)由“教”向“學(xué)”轉(zhuǎn)化,是我們不斷進(jìn)行教學(xué)改革嘗試的根本原因。實(shí)驗(yàn)課與理論課相比,授課班級小且時間較為充裕,為翻轉(zhuǎn)課堂開展提供便利,病例討論緊密結(jié)合動物實(shí)驗(yàn)結(jié)果觀察,讓枯燥的文字變得形象,豐富教學(xué)活動,使病理生理學(xué)教學(xué)真正“活”起來,實(shí)現(xiàn)了以學(xué)生為主的教育思想[21]。