基于问题的混合式教学在医学免疫学实验教学中的设计与应用①

初 明 陈 曦 裴 军 李 燕 徐 兰 姚义凡 朱蕴兰 王月丹

(北京大学医学部基础医学院免疫学系，北京 100191)

2017年10月18日，习近平总书记在党的十九大报告中指出，应实施“健康中国”战略，完善国民健康政策，为人民群众提供全方位的健康服务。“没有全民健康，就没有全面小康”，“健康中国”战略对我国的医学教育也提出了更高要求，教育工作者也着力于培养有志于服务国家重大战略需求综合素质优秀的学生[1]。基础医学教育作为医学教育的基石与核心，在医学人才培养过程中具有重要作用，也是医疗卫生事业发展和服务“健康中国”的重要保障。

医学免疫学是基础医学中的一门兼具基础性和前沿性的学科，具有完整的理论体系和实用的技术应用，是临床医学、口腔医学、预防医学和护理学等学科的重要基础和组成部分[2]。随着现代生物医学的进步，免疫学技术也得到了迅速发展。然而，传统的医学免疫学的实验教学难以有效激发学生的学习兴趣、难以培养学生的科研思维和解决问题的能力[3]。针对传统医学免疫学实验教学存在的问题，改革实验教学方法、提高教学质量迫在眉睫[4]。基于问题的教学方法(problem-based learning,PBL)是一种以学生为主体，以问题为核心的教学方法，可充分调动学生学习的积极性、主动性和创造性，培养学生观察问题、分析问题和解决问题的能力。近年来，PBL已经广泛应用于医学教育，并取得了理想的教学效果[5]。因此，教研组尝试将PBL应用于医学免疫学的实验教学，并采用线上线下混合式教学模式，探讨基于问题的混合式教学在医学免疫学实验教学中应用的可行性。

1 对象与方法

1.1教学对象 以北京大学医学部2017级八年制基础医学专业的96名学生为研究对象，将学生随机分为2个大组，每组48名学生。每个大组分为3个小组，每组16名学生。每个小组再分为4个实验组，每组4名学生。每个小组配备1名免疫学系的专业教师，共6名实验指导教师。免疫学系的实验教学主管教师也参与了整个教学活动，提供实验材料和技术支持。

1.2教学方法

1.2.1教学内容 选择经典的医学免疫学实验技术开展教学，包括免疫器官的观察、细胞免疫荧光试验、酶联免疫吸附试验(ELISA)和溶血空斑形成试验(plaque forming cell,PFC)。

1.2.2教学设计 新模式的医学免疫学实验教学采用了基于问题的混合式教学方法，具体教学安排包括准备阶段、讨论阶段、实验阶段和总结阶段[6,7]。

1.2.2.1准备阶段 基于线上实验教学平台，要求学生熟悉实验室安全和注意事项，初步了解医学免疫学实验的基本内容。

1.2.2.2讨论阶段 根据医学免疫学实验的教学大纲，整合了实验内容，设计研究问题：“如何检测小鼠的体液免疫功能”，让学生分实验组讨论，自主设计实验计划。在讨论阶段，学生可通过线上寻求免疫学系专业教师的帮助，但帮助以引导为主。经过实验组学生之间的相互交流和反复讨论，逐渐完善实验设计的科学性和逻辑性，确定具体的实验方案。

1.2.2.3实验阶段 根据实验安排，要求学生线上预习医学免疫学实验的基本原理和基本操作。在实验课前，根据实验方案，要求学生提前整理实验过程中需要使用的试剂、耗材和仪器，向实验教学主管教师提出申请，审核通过后可以开始正式实验。在实验课上，首先与教师讨论在自主学习中遇到的问题，然后开始实验操作。

1.2.2.4总结阶段 在整体实验结束后，要求学生整理全部的实验结果，按照学术论文的结构，分实验组撰写实验报告，包括题目、摘要、关键词、前言、方法、结果、讨论和参考文献。

1.2.3教学效果评价 借鉴台湾地区中山医学大学PBL调查问卷，教研组设计了《学生表现评价表—教师用表》和《学习效果评价表—学生用表》，结合学生的实验考核成绩，对教学效果进行评价[8,9]。

1.2.3.1教师对学生表现的评价 6个小组的实验指导教师根据4项指标对本小组每个学生在医学免疫学实验中的表现进行评价，包括学生的学习积极性、科研思维、实验操作能力和团队合作精神。每个指标分5个等级并赋予具体分值：优秀(17～20分)，较好(13～16分)，一般(9～12分)，较差(5～8分)和不合格(0～4分)。

1.2.3.2学生对学习效果的自评 在实验课结束后，向学生发放《学习效果评价表—学生用表》，统一解释问卷填写说明，采用不记名方式由学生自行填写，问卷当场收回。共发放调查问卷96份，回收有效调查问卷96份，回收率100%。学生的学习效果评价表主要包括学习兴趣、分析与解决问题的能力、团队合作和沟通能力。每个条目分为5个等级，分别代表认同程度。5分为非常同意，4分为同意，3分为一般，2分为不同意，1分为非常不同意。

1.2.3.3学生的实验考核成绩 教研组根据医学免疫学的实验内容，设计了免疫学实验测试题，包括10道单选题(0.5分/题)和2道简答题(2.5分/题)，实验考核成绩分为5个等级，A(9～10分)，B(7～8分)，C(5～6分)，D(3～4分)和E(0～2分)。

2 结果

2.1实验指导教师对学生表现的评价 调查问卷的统计结果显示，传统模式组的实验指导教师评价只有10.42%的学生表现出优秀的学习积极性，6.25%的学生表现出优秀的科研思维，12.50%的学生表现出优秀的实验操作能力，10.42%的学生表现出优秀的团队合作精神(表1)。与传统模式组相比，新模式组中的学生表现出的学习积极性、科研思维和团队合作精神均显著提高(P<0.05)，实验操作能力也有一定程度的提高(P=0.096 280)。

表1 不同模式开展医学免疫学实验教学的学生表现评价表

2.2学生对学习效果的自评 在传统模式组中，12.50%学生非常同意提高了学习兴趣，6.25%学生非常同意提高了分析与解决问题的能力，14.58%学生非常同意提高了团队合作和沟通能力(表2)。与传统模式组相比，新模式组学生的学习兴趣、分析与解决问题的能力、团队合作和沟通能力均显著提高(P<0.05)。在新模式组中，27.08%学生非常同意提高了学习兴趣，25.00%学生非常同意提高了分析与解决问题的能力，33.33%学生非常同意提高了团队合作和沟通能力(表2)。

表2 不同模式开展医学免疫学实验教学的学习效果评价表

表3 不同模式开展医学免疫学实验教学的学生实验考核成绩统计表

2.3学生的实验考核成绩统计分析 本研究根据医学免疫学的实验内容设计了医学免疫学实验测试题，评价学生对实验内容的理解情况。结果显示，与传统模式相比，在新模式组中，20.83%学生获得了A，33.33%学生获得了B，27.08%学生获得了C，12.50%学生获得了D，6.25%学生获得了E，学生的实验考核成绩显著提高(P<0.05)(表3)。

3 讨论

近年来，为了适应国内外医学教育发展趋势，培养高素质创新人才，我校在教学内容、教学方法、课程模式和考核体系等方面进行了探索和实践，创建了生物医学实验教学中心，对12门基础医学的实验教学进行改革，形成了以机能、形态、生物化学与分子生物学、病原与免疫、细胞生物与遗传五个模块和基础性实验、综合性实验、研究性实验三个层次构成的基础医学实验教学体系。

医学免疫学是一门以免疫系统为中心的实验科学，主要包括基础免疫学、临床免疫学和免疫学技术等内容，作为基础医学、临床医学、预防医学、护理学和药学等医学类专业的基础课程，是基础理论联系临床实践的重要学科[10]。医学免疫学实践性很强，可通过实验教学帮助学生理解免疫学的理论知识，提高学生的学习兴趣，激发学习的主动性，培养学生的科研思维，对医学生的素质发展具有重要意义。

传统的医学免疫学实验教学目标是指导学生掌握免疫学实验的基本原理和基本操作。学生按照实验指导教师规定的内容、方法和步骤进行实验，验证实验结果，撰写实验报告。传统的教学方法缺乏创造性，忽视了学生的主观能动性，难以培养学生观察问题、分析问题和解决问题的能力。针对传统医学免疫学实验教学中的问题，迫切需要改革实验教学方法和提高教学质量。

在新模式的医学免疫学实验教学中，教研组尝试采用PBL教学方法，通过提出研究问题“如何检测小鼠的体液免疫功能”，充分调动学生学习的积极性。学生在分组讨论的过程中，锻炼了沟通能力，培养了团队合作精神，并对体液免疫功能的理论知识有了更深刻的理解。在此基础上，学生自主设计了实验计划，通过开展细胞免疫荧光试验、ELISA和PFC分别检测小鼠B细胞数量、血清中IgG浓度和小鼠产生特异性抗体的能力。在实验过程中，学生通过线上实验教学平台，主动学习了实验目的、实验原理和实验操作，并在实验课上与实验指导教师就学习中遇到的问题进行了充分的沟通。在完成全部的实验计划后，学生分组整理实验结果，对实验数据进行总结分析，并按照学术论文结构撰写实验报告。

在新模式教学组，87.50%学生认为医学免疫学实验有趣易懂，83.33%学生学会了如何在科研中运用医学免疫学实验，93.75%学生提高了沟通和团队合作的能力。与传统的教学方法相比，新模式的教学方法能够充分调动学生的学习积极性，培养学生的科研思维，增强学生的团队合作精神，加深学生对实验内容的理解，提高学生的实验考核成绩，有效地提高医学免疫学实验教学的效果和质量。

在新时代的医学教育背景下，围绕“整体优化，强化基础，培养能力，提高素质”的教育目标，教研组通过优化实验教学内容、建立线上实验教学平台和完善实验教学保障体系，对医学免疫学实验教学进行了系统的改革。在此基础上，尝试采用了基于问题的混合式教学方法，取得了理想的效果，为深化实验教学改革提供了经验。