医工结合专业《人体解剖与生理学》课程的讨论式教学实践与思考

杨文伟

（杭州电子科技大学自动化学院 浙江·杭州 310018）

1 医工结合专业《人体解剖与生理学》课程教学分析

生物医学工程和医学信息工程等医工结合专业近年来发展迅速，其致力于运用工程技术手段和信息处理技术去解决医学中的相关问题，近年来在生物、医学和工程领域都有较多突破，相关专业人才的需求也增长迅速。和其专业特点相适应，该专业的人才培养除了需要学习工科的相关理论和知识之外，还要学习相关医学基础知识，使学生了解人类医疗、保健方面的需求。《人体解剖与生理学》课程是医工结合类专业重要的医学基础课，其课程内容涉及人体各生理系统的结构和功能，是后续很多专业课程的研究对象。这些专业课程将应用技术科学的概念和方法去解释和解决人体各层次的成分、结构以及人体各种正常的生理功能和病理状态之间的差异，同时探索防病、诊断、治疗及功能辅助等医学相关问题。由其专业内容可以看出，医工结合专业学业任务比较繁重，交叉性强，其人才培养要求学生树立医工结合的思想，同时具有一定的自主学习能力，启发学生在学习和工作中发现医工结合的交叉点，促进学生围绕生物医学工程的专业方向进行创新性研究和发展。

医工结合专业的医学基础课教学，一方面要服务于专业培养的目标和要求，教授相关的专业基础知识，针对医工交叉专业的结合点进行思维启发，另一方面培养学生具有一定的自主学习能力，促进学生围绕生物医学工程的专业方向进行创新性研究和发展。《人体解剖学和生理学》课程作为医工结合专业的基础课，在课程教学上也有这种要求。如何高效、高品质地完成大体量的教学内容，促进学生主动、有效地学习，是《人体解剖与生理学》等医学基础课程教学需要不断探索的课题。

为了更好地发挥《人体解剖与生理学》的专业基础课作用，我们近年来课程教学内容和教学模式方面进行了一系列的研究和探讨，在课程目标设计和内容架构方面有了一些依据和积累，但在教学中也发现了一些问题，比如：生物医学工程专业中的医学基础课《人体解剖与生理学》教学，常常因循原有生物学科的教学模式和教学特点，教师往往认为学生尚不具备生物医学的相关专业知识，在课堂教学中讲授较多，没有发挥学生的主观能动性，课堂学习氛围的维持主要来自教师的教学。而在这个过程中，学生处于被动接收状态，没有发挥学习的主体作用，学习效果欠佳。因此，改革课堂教学模式，调动学生的积极性，从以教为主向以学为主转变，对提升教学效果非常重要。此外，由于专业基础课的开课对象大都是刚进入大学的大一新生，所以自主学习能力的培养，不仅仅对实现本课程的教学目标很重要，对整个专业学习而言，也可以帮助学生尽快实现从高中到大学学习模式的转换，更多地满足生物医学工程等医工结合专业的培养目标要求，使学生能够更好的完成专业学习，适应社会需要。

2 引入对分课堂讨论式教学模式，从以教为主向以学为主转变

对分课堂是复旦大学心理系张学新教授基于认知心理学原理提出的一种原创性的课堂教学新模式。“对分课堂”的核心理念是分配大约一半课堂时间给教师讲授，另一半给学生讨论，并把讲授和讨论的时间隔开，中间是学生的自主学习环节。因此，对分课堂的教学过程分为在时间上清晰分离的三个过程，分别为讲授（Presentation）、内化吸收（Assimilation）和讨论（Discussion），也称为PAD课堂。由于学生在讨论前经过聆听教师课堂讲解和课后学习吸收，在讨论时就会表现更有自信，表达更踊跃，表述的知识点更为系统准确，因此对分课堂的讨论环节一度被称为“沸腾的课堂”，而保证讨论质量和学习效果的关键环节是其中的内化吸收环节。这种教学模式注重发挥学生的能动性，把学习的权利交给学生，让学生在学习活动发挥更多的作用。因此，在《人体解剖与生理学》的教学中，我们引入了对分课堂模式，并且分别从课程内容设计、课堂组织、讨论主题、考评方式等方面开展教学改革，2016年该课程的对分课堂教学模式改革获浙江省课堂教学改革项目立项。具体做法如下。

2.1 对课程内容进行规划设计

根据对分课堂教学模式的要求，我们对课程内容进行了设计和调整，以生理系统为框架，科学设计课程结构，突出重难点章节。同时，设计每部分的讨论主题，整理人体解剖生理学与工程应用或医学临床结合的学科交叉内容，制作重难点课程内容的教学视频等学习资料，使课上学习可以延伸到课下，为学生的自主学习提供支持。

2.2 优化课堂组织形式，提高学生在学习中的主体地位

课堂组织引入对分课堂模式，设计讲授、内化吸收和讨论环节，建立PAD课堂。教师在课堂讲授重点知识点，学生听完课后，根据每部分的讨论主题完成“亮考帮”个性化作业，即是内化吸收环节，这个环节可以帮助学生开展自主学习，也为下次课的讨论环节做准备，使其在讨论中“有话可说”，提高参与讨论的积极性。“亮考帮”作业的“亮”，即“亮闪闪”，指学生经过课后内化吸收学会的内容；“考”即“考考你”，指准备在讨论中给同组小伙伴出的考题；“帮”即“帮帮我”，指经过学习还不懂、不会的内容，需要同组小伙伴帮助。“亮考帮”作业的个性化表现为可以是读书笔记、也可以是要点总结或思维导图等，形式不限，只要涵盖了“亮”、“考”、“帮”三点即可。学生在小组讨论中交流各自的“亮”、“考”、“帮”点，互相给予解答，完成同伴学习。经过小组讨论，可能还有在小组同伴交流之后仍不能解决的问题，这些问题会在之后进行的班级讨论中完成。班级讨论由教师组织进行，就各小组存在的问题进行组间互答或者教师答疑。

通过这些讨论交流环节，学生完成了学习过程，这种课堂互动式的讨论交流比单纯教师讲解效果好，学生的学习兴趣高，对课程内容的理解也更深刻。同时，这个过程也会引导学生主动学习，使课堂组织从以教为主向以学为主转变，提高了学生在学习中的主体地位。此外，讨论主题的设计使学生的讨论不会太发散，突出了教学重难点，保证了教学进程。

2.3 主题讨论环节结合实验实践环节，从课堂教学向课内外学习相结合转变

该课程配套有《人体解剖与生理学实验》课程，其授课内容注重与理论教学相配合和衔接。其中，各部分的讨论主题是重要的结合点，这些结合使学生有机会把自主学习和讨论的内容进行实践操作和训练，比如，在循环系统章节里，心脏的电生理是重点和难点内容，该部分设置的讨论主题是：“对比分析心肌细胞和神经细胞动作电位的异同点”。与该重难点相适应的是，实验课教学安排的实验是“大鼠的心电图描记”，这个实验的原理是心脏电生理。因此，在实验课上既有理论内容学习，又有实验操作锻炼，通过理论和实践的结合，提高了学习的效果。此外，鼓励学生参加课程内容相关方向的科研活动小组，或者学生科研竞赛，使课堂教学延伸到课外科研活动，从以课堂教学为主向课内外学习相结合延伸，启发了学生的自主学习能力与钻研探索能力。

2.4 以考促学，强化过程考核和多元评价

与对分课堂教学模式相配合，考核模式也进行了相应改革。把考核分为多个部分,强调平时成绩和多元评价，使讨论模块的表现得到重视，从而提高讨论式教学的效果。平时成绩在总评中占比由原来的20%提高到50%，平时成绩构成由原来的单纯作业构成转变为由三部分构成，包括“亮考帮”个性化作业、课程小论文和讨论表现。其中，“亮考帮”个性化作业占总评20%，课程小论文占总评10%，讨论表现占总评20%。这些部分成绩的评定重在鼓励学生参与到学习中来，逐渐学会自主学习。平时成绩分次、分级给分，作业完成质量高、讨论积极，问题有新意，得分属于优秀、良好等级；作业完成但质量不高，讨论参与少，得分属于及格等级。期末考试的总评占比为50%，试题分为基础和综合两大部分。其中，基础部分的题目就是平时讨论主题涉及的内容，占卷面成绩的70%，这种考题范围明确公开的理念，是提醒学生如果想考出理想成绩，必须重视平时的每次学习和讨论，以考促学，也保证了教学质量。试卷的另一部分是综合部分，占卷面分数的30%，由教师灵活出题，综合性比较强，用于区分学生等级，这样的设计对学习能力不同的学生都有兼顾，学生的压力不大，又能督促学生学到课程必须掌握的基本内容，发挥专业基础课的作用。

3 讨论式教学改革的思考

经过四轮对分课堂讨论式教学的实践，收获了很多，首先，这种教学模式对于培养学生的自主学习能力很有帮助，学生在课程教学调查问卷反馈表示，“对专业很有帮助”，“对转换从高中到大学的学习模式很有帮助”，“逐步认识和掌握了一定的自主学习方法”，等等。第二，教学效果得到提升，尤其对与基础课的教学，学生在听课后经过自主学习和课堂讨论，对知识的掌握更深刻。第三，在讨论式教学的实施方面，需要注意讨论范围的界定，这种界定改变了讨论教学易发散且不容易组织的缺点，讨论主题聚焦了课程内容的重难点，保证了教学进度。第四，在考核方式方面，以考促学，通过考核提升了学生对基础知识的关注度。

鉴于这种讨论式教学的实践和优化，我们把这种教学模式在其他课程也进行了推广和实践，目前除了在《人体解剖与生理学》课程应用，还在其他医学基础课如《脑与认知科学概论》、留学生的《人体解剖与生理学》等课程进行了应用，获得了老师和同学们的认可。在收获好的教学质量的基础上，我们在着手研究这种讨论式教学的深层心理因素，从而进一步优化教学实践，提高医工结合专业基础课的教学质量。