基于COVID-19检测的免疫学与检验综合设计性实验线上教学效果研究

2021-07-31孙艳丽王保强

卫生职业教育 2021年14期

孙艳丽，王保强，李猛

（潍坊医学院医学检验学院，山东潍坊 261053）

《医学技术类教学质量国家标准》明确要求：院校应积极开展纵向或（和）横向综合的课程改革，将课程教学内容进行整合。为此，我院基于医学免疫学与临床免疫学检验技术这两门课程之间的相关性将二者进行了整合，整合后的课程定名为免疫学与检验，同时我们也将两门课程的实验内容进行了整合，去除了一些陈旧的、与临床及科研实际应用脱节的实验项目[1]。临床免疫学检验技术是医学检验技术专业学生必须掌握的技术之一，而实验课是学生学习并掌握这门技术的主要途径[2]。在新冠肺炎（COVID-19）疫情期间，学生不能返校，实验课无法正常开课，如何通过线上教学让医学检验技术专业的学生在不能返校的情况下仍能扎实掌握临床免疫学检验技能成了实验课首先要解决的问题[3]。疫情既是实验课教学的“绊脚石”，也为免疫学与检验实验课线上教学提供了契机。考虑到以往临床免疫学检验技术各实验内容之间缺乏连贯性与系统性的问题，我们以COVID-19检测为主线，将8次实验内容（多克隆抗体的制备、免疫凝集试验、免疫沉淀试验、酶联免疫吸附试验、胶体金免疫技术、免疫荧光技术、免疫组化技术、流式细胞术）有机地、系统地整合在一起，采用综合设计性实验的方式开展线上教学，综合运用课后测验、实验报告、期末考试这3种考核方式，探索其教学效果。

1 对象与方法

1.1 研究对象

选择潍坊医学院2018级医学检验技术专业的167名学生，随机分为实验组和对照组，其中对照组83人，实验组84人。统计学分析结果显示，两组学生在入学成绩、性别、年龄方面均无统计学差异（P＞0.05）。

1.2 研究方法

1.2.1 以COVID-19检测为主线的免疫学与检验实验教学内容设计按照教学大纲要求，实验教学内容包括多克隆抗体的制备、免疫凝集试验、免疫沉淀试验、酶联免疫吸附试验、胶体金免疫技术、免疫荧光技术、免疫组化技术、流式细胞术。本研究以COVID-19检测为主线，按照实验先后顺序以及理论课程内容的编排次序将这8项实验内容有机地、系统地整合在一起，见表1。同时，以往的实验报告内容即为上课内容，内容重复，导致学生疲于应付，不利于实现实验课的教学目标。为此，将实验报告内容也改为综合设计性实验，见表1。

表1 基于COVID-19检测的综合设计性实验内容

1.2.2 教学活动流程（见图1）实验组学生按照自愿组合的原则，3～4人组建1个团队。教师提前4周将综合设计性实验名称与设计要求发送给学生，学生通过教师指定的虚拟仿真实验项目预习实验内容，然后在实验课授课之前1周内完成实验的设计，以研究论文的形式提交给任课教师，教师批阅学生提交的实验设计，指出其中的问题，反馈给学生修改。紧接着，教师利用线上教学平台（钉钉）对如何进行前述的实验设计、如何做该实验、如何判定结果以及实验要点与注意事项进行详细讲解，最后让每组学生以PPT的形式展示自己的实验设计，教师就每组的实验设计进行点评。每次授课结束后，学生需完成线上课后测验，并且第4次和第8次实验结束后需要在指定时间内完成教师指定的综合设计性实验报告，同时将综合设计性实验纳入期末考试的范畴。对照组仍然采用传统的实验课授课流程，课前学生通过教师指定的虚拟仿真实验项目预习实验内容，课中教师通过线上教学平台讲解实验内容，讲解的内容与实验组完全相同，课后考核方式与实验组也完全一致。

图1 教学活动流程

1.2.3 教学效果评价实验组和对照组的考核评价指标完全一致，统一组织考试、统一命题、统一评分，调查问卷内容相同。根据布鲁姆目标认知分类，教学效果评价主要从以下4个方面开展：（1）课后测验：分为记忆性试题和理解性试题，各占50%，每次测验10道题，满分10分，共8次测验。（2）实验报告：侧重考查学生的分析、应用及评价能力。（3）期末考试：满分100分，其中综合设计性实验内容占20%。（4）学生问卷调查：实验课程结束后，设计学生调查问卷，主要从增进对理论基础知识的理解、调动学生的学习兴趣与学习积极性、培养学生主动学习能力、提高学生团队协作能力、培养学生科研能力、培养创新能力、提高学生查阅文献的能力、独立获取专业相关信息与技术的能力、实验课授课方式的满意度、实验课考核方式的满意度10个方面设计问题。

1.2.4 统计学分析应用GraphPad Prism 7.05对数据进行分析，课后测验成绩和期末考试成绩采用（±s）表示，用t检验进行统计学分析，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 课后测验成绩

通过课后测验成绩评价实验组与对照组的学习效果。课后测验成绩由记忆性试题得分和理解性试题得分组成，实验组8次课后测验的记忆性试题得分与对照组均无差异（P＞0.05），见图2A，但其理解性试题的得分均高于对照组（P＜0.05），见图2B。从8次课后测验的总分来看，实验组也明显高于对照组（P＜0.05），见图2C。

图2 课后测验与期末成绩

2.2 期末考试成绩

通过期末考试成绩对基于COVID-19检测的综合设计性实验的教学效果进行评价。从结果（见图2D）可以看出，实验组的期末成绩平均分为88.3分，而对照组为76.4分，二者相比，具有统计学差异（P=0.000 7）。同时，对期末考试的综合设计性实验成绩进行统计，结果发现，实验组平均分为14.9分，而对照组平均分为7.6分，实验组要明显高于对照组（P=0.000 4）。

2.3 实验报告情况

实验报告一直是被用作评价学生实验课学习效果的重要手段。本研究中用新型冠状病毒常用的免疫学检测方法——ELISA和胶体金免疫学技术作为依托，让学生以科研论文的形式完成两次实验报告。从实验报告中出现的问题来看，对照组学生对实验原理和操作步骤的理解尚不够深入，约50%的学生还不能达到正确应用已学过的免疫学技术的水平。与之相比较，约90%的实验组学生已掌握ELISA和胶体金免疫技术的实验原理与操作步骤，并且全部实验组学生都掌握了实验结果的判定方法（见表2）。由此可见，实验组学生的实验报告正确率要高于对照组（P＜0.05）。

表2 实验报告正确率[n（%）]

2.4 问卷调查结果（见表3）

表3 问卷调查结果[n（%）]

8次实验课结束后，发放调查问卷167份，收回调查问卷167份，有效回收率100%。从表3可以看出，实施综合设计性实验的实验组对教学效果、授课方式及考核方式的满意度要明显高于对照组（P=0.001 9）。

3 讨论

3.1 综合设计性实验可提高教学效果

综合设计性实验是教师利用一条主线将实验内容有机地、系统地整合为一个课题，学生围绕该课题自主设计、实施实验，解读与分析实验结果，完成科研论文撰写的一种实验教学模式。综合设计性实验中难度系数最大的环节是综合，如何找到一条能激发学生学习兴趣又符合实验教学目标与要求的主线是完成“综合”的关键所在。新冠肺炎疫情与每个人的生命健康息息相关，同时，其诊断又离不开免疫学检验技术。所以以此作为免疫学与检验实验课程的主线，一方面，可将现实问题融入教学，体现所学知识的应用价值，有助于提高学生的学习兴趣与应用专业知识解决实际问题的能力；另一方面，用新冠肺炎疫情将免疫学技术系统地整合在一起，便于学生理解和接受，可以更好地实现本实验课的教学目标。从问卷调查结果来看，以COVID-19为主线的综合设计性实验教学模式被学生广泛接受；从课后测验成绩、期末考试成绩及实验报告情况来看，与传统教学模式相比，以COVID-19为主线的综合设计性实验教学模式提高了教学效果，有助于培养高质量的应用型与创新型医学检验人才。评价、实验报告、期末考试这3种考核方式评价综合设计性实验的教学效果，其中形成性评价采用雨课堂平台进行，大大节省阅卷时间，且能即时形成成绩报告单，便于成绩的及时反馈，有助于学生及时了解自己学习中的薄弱点，从而提高学习效果；实验报告则打破了传统上课内容与实验报告内容相同、学生照抄照搬授课PPT的实验报告模式，将实验报告内容改为与上课内容关联性强的综合设计性实验内容，启发学生思考，提高学生自主学习能力和分析与解决问题的能力；对于期末考试，引入综合设计性实验内容，进一步督促学生从应用与创新高度上掌握所学知识。

需要注意的是，免疫学与检验实验课程毕竟是一门对动手操作技能要求非常高的课程，单纯的综合设计性实验线上教学虽然将虚拟仿真实验纳入其中，在培养学生的科研能力、创新能力、团队协作能力及自主学习能力等方面大有裨益，但是仍然弥补不了学生无法实际动手操作的“短板”，所以兼具设计、动手、分析、创新四大要点的综合设计性实验更有助于培养高素质的应用型与创新型医学检验人才。