微视频结合基于问题的教学模式在医学研究生科研能力培训中的应用

张楠，廖海含，袁园，冯鸿

研究生培养是提升个人创新能力和职业生命力的重要阶段，医学研究生培养是国家未来医学人才主力军和医学科技发展的重要支柱。对研究生科学研究能力的训练是整个培养过程的核心环节，特别是对于医学学术型研究生，其培养目标是培养掌握扎实的医学理论知识、高水平学术研究和科研创新能力的学术科研型医学专门人才，侧重培养的是学术科研能力和科学实验能力，为未来医学科学家的培养奠定基础。因此，早期的科研能力培训直接关系到研究选题和后期课题的开展情况，更加关系到学生的科研思维和创新能力的培养。过去课堂常采用“教师讲授实验理论-示教操作-学生分组练习”的方式。传统模式下以教师授课和演示为中心向学生灌输知识，学生则被动接受知识。传统教学模式形式单一，理论部分枯燥，容易导致学生注意力不集中；在操作练习阶段学生则不能快速准确的将理论与操作实践有机结合，因此探究新的教学模式和培养方式意义重大。

基于问题的教学（problem-based learning，PBL）是一种以问题为导向，学生为中心，围绕典型案例，以小组讨论或合作的形式提出问题并解决问题，从而获取知识及锻炼能力的教学方式，此种教学模式已经广泛应用于医学相关的教学中，并获得了良好的教学效果。已有研究发现，PBL实验教学模式激发了学生对生物学专业，生物化学等实验教学的兴趣，提高了学生科研实验的积极性和参与度，增强了学生的创新意识和综合素养。微视频（micro-video）教学是一种将医学影音资料应用于教学中的方法，它具有声音、色彩等多要素，可灵活的将影像、声音、图片等多种形式进行结合，在医学实践，技能教学等方面有着极为重要的作用。特别是在实验原理的解析、设计方案导入和实验操作的动画演示方面有着天然的教学优势。本研究主要通过比较探讨微视频结合PBL教学模式与传统教学模式在医学研究生科研能力培训中的教学效果，并讨论微视频结合PBL教学模式的优缺点。

1 资料与方法

1.1 一般资料

于2019年10月至2020年12月将80名武汉大学第一临床学院科研型医学研究生，根据教学模式的不同，采用随机数字表法均分至实验组（微视频结合PBL教学）和对照组（传统教师讲授教学）进行课程培训。课程结束后完成测试、课题设计并填写问卷调查。

1.2 研究设计

两组的教学内容和教学课时相同，总共8次课程，每周1次。将授课的基础理论知识打印成册，提前发放给学生。对照组即传统教师讲授教学组：课前交待学生提前预习发下去的讲义；课中教师讲授理论知识，演示实验操作后将学生随机分为五组，每组8名同学进行练习。实验组即微视频结合PBL教学组，课前将40名同学分为五组，每组8名同学，课前交待学生提前预习发下去的讲义，教师挑选出具有代表性的典型的前沿最新发表的高影响力的科研论文作为课题案例并提出若干问题，同时提供论文相关的微视频学习资源；学生自主研读文献和学习观看微视频，查阅文献资料，对问题进行分析，并制作课件和微视频素材，在课堂上由各组代表讲解交流；课中各小组学生就典型课题案例进行讲解后，教师结合相关视频讲解关键点和难点，对各组讲解的内容进行点评。

1.3 教学质量评估

每次课程两组同学均要签到和签退，每次课程均签到且签退为出勤，签到或签退缺一即定义为此次课程缺勤。记录8次课堂学生的出勤，评估学生的出勤率；课程结束后有理论考试（满分100），实验操作考试（满分100）和课题设计书评比（以双盲的方式分发给在岗硕士研究生导师评阅，并给出优秀，良好，合格和不合格四个等级的评价）；通过调查问卷评估学生对多个方面能力的提高的认可度（提高自主学习能力，提高独立思考能力，提高分析解决问题能力、提高科研思维能力、提高创新能力及提高检索文献能力等）及对课程和带教老师的主观满意度（此课程很有必要，对课程内容很满意、对课程形式很满意，对课程效果很满意，以及对带教老师很满意等）。

2 结果

2.1 课堂出勤率

实验组同学40名同学均参加了8次课程，出勤率为100%，对照组有1名同学缺席一次课程，出勤率为96.66%，两组出勤率比较差异无统计学意义（

P

＞0.05）。

2.2 期末考试成绩

两组同学期末考试成绩比较显示，实验组成绩（93.2±5.4）分显著高于对照组（82.5±10.5）分，差异有统计学意义（

P

＜0.05）。

2.3 操作考试成绩

两组同学操作考试成绩比较显示，实验组成绩（91.8±6.3）分显著高于对照组（83.9±9.5）分，差异有统计学意义（

P

＜0.05）。

2.4 课题设计书评比

实验组62.5%（25/40）的同学被评为优秀，32.5%（13/40）的同学被评为良好，5%（2/40）的同学被评为合格。而在对照组，被评为优秀，良好和合格的比率分别为：37.5%（15/40），42.5%（17/40）和20%（8/40）。两组间差异有统计学意义（

χ

=160.000，

P

＜0.001）。

2.5 调查问卷统计结果

课程结束后，两组同学对调查问卷进行了无记名填写。共有调查问卷80份。在对自身多项能力的提高认可度方面，实验组中分别有95%、95%、90%、97.5%、95%、92.5%的同学同意此课程提高了自主学习、独立思考、解决问题、科研思维、创新和检索文献能力，远高于对照组的67.5%、70%、60%、67.5%、67.5%和70%（均

P

＜0.05）。在对课程的必要性认知方面，实验组和对照组分别有95%和92.5%的同学认同此课程很有必要，差异无统计学意义（

P

＞0.05）。在课程形式和效果的认可度上，实验组同学分别为97.5%和92.5%，明显高于对照组的70%和80%，均差异有统计学意义（均

P

＜0.05）。统计结果如表1所示。

表1 两种教学模式调查问卷主观反馈分析/例（%）

3 讨论

本研究结果表明两种教学模式下课程的出勤率无显著差异，且两组学生对课程的必要性的认识高度一致。然而在保证出勤率和课程必要性的前提下，教学效果则呈现出显著差异，即微视频结合PBL的教学模式显著提升医学研究生对医学实验研究课程的满意度和学习效果。我们有理由认为微视频结合PBL的教学模式优于传统教学模式。

生物医药是变革创新最快的前沿学科。然而，这些最为前沿的方法技术通常不能以最快的速度及时更新于传统的教学实验演示课堂中，这直接导致学生对前沿知识的学习和接收的相对滞后。PBL教学结合微视频的教学方法可以显著改善这一不足。PBL选用最前沿的文献案例，强调和突显实验技术在具体的场景下的运用，能够更直观的促进学生理解、记忆和融会贯通所学到的操作理论和操作方法；再者，PBL教学模式下，学生首先对选出的经典前沿论文进行分析并讲解，老师根据学生讲解内容查缺补漏，进一步深化重点的同时，特别补充强调学生易忽略和未掌握到的知识点，加深学生印象；最后，在论文分析解读的过程中会激发和引导学生自主学习相关知识，有助于增加知识涉猎边界和找到自己感兴趣的研究方向。PBL教学模式已成为我国临床医学教育改革的重要发展趋势。本研究表明这一教学模式在科研能力培养和教学方面同样适用。

微视频在学习实验技术方面有更多的优势。已有的研究表明人类接收图像信息的速度大约是文字信息的6倍。学生在观看微视频时可通过视觉和听觉同时接收和理解图像和文字信息，能显著的提高学习兴趣和学习效率。微视频在实验操作展示方面有非常显著的优越性，通过微视频可以较为细致的分解和讲述实验技术的操作流程和细微步骤；可结合动画对实验技术的原理进行生动形象的讲述，促使学生更好的理解和掌握枯燥抽象的实验原理。医学实验的操作性强，一些实验方法与技术通常受到设备数量、操作空间等限制显著妨碍教学与实习。比如笔者所在实验部门的小动物超声、激光共聚焦显微镜等设备的数量有限，不能在短时间内满足每一位学生进行充分的学习；再例如小动物开胸后行胸主动脉缩窄术诱导心衰模型和显微镜下注射等操作的观看视野有限，学生很难通过传统视角掌握相关知识和操作方法。微视频的教学方式则能很好的解决这一教学难点与盲点。教师可提前制作相关视频供学生反复观看，也可以查找国内外的网上视频资源库，选择和剪辑优秀视频形成教学资源库，供学生反复学习使用。最后，微视频教学可以照顾到不同层次学生的实际需求。微视频可便于学生对实验原理和实验方法的随时温习，能有效的避免传统教学模式下教师反复讲授重点难点带来的“有的同学听厌烦了，有的同学没听明白”的尴尬。可以更好提高教学效率，提升教学效果。

PBL结合微视频的教学模式在让学生受益的同时，对教师提出了更高的要求，同时也反过来促使教师的不断学习进步。在这一模式下教师的身份定位也发生相应的转变，从传统的讲授演示者转变为组织引导和资源筛选共享者。在这一模式下，教师也从传统实验报告批阅者转变成微视频编制和导演者，要求指导学生用视频记录和串联实验操作过程，促使实验现象和实验结果通过影音资料以清晰、立体的方式展现出来。正是基于这些突出的教学优势，微视频结合PBL教学模式显著提高学生自主学习、独立思考、解决问题、科研思维、创新和检索文献方面的能力；同时显著促进学生对带教老师和课程的满意度。

PBL结合微视频教学模式中仍存在一些问题。首先是学生方面：①对于小组讨论的形式、组内的分工和讨论，部分同学难以适从，不能积极参与合作；②小组讨论的形式无法面面俱到评估每一个同学的贡献大小；③小组讨论的形式可明显促进性格开朗和表现欲强的学生的成长，却不利于性格内向不习惯主动表现的学生的成长；④小组内的研究生可能来自不同的细分学科，导致小组成员在文献选择和感兴趣的方向上产生分歧。其次是教师方面：①教学模式的改进，需要带教老师精心斟酌与制作教学视频，需要教师付出更多时间和精力；②新教学模式对教师的知识面提出了更高的要求，要求教师们更加全面快速的掌握前沿文献知识，更广泛的涉猎和储备不同学科方向的知识。最后是视频教学本身的局限：①微视频时间短，内容少，资源容量较小的特点，有可能将完整的知识理论体系碎片化；②微视频的制作难度较大，需要选好角度录制呈现内容，同时要求匹配恰当的背景音乐，语音和字幕解说，后期的剪辑加工也会耗费大量精力与时间。

针对PBL结合微视频教学模式中存在问题，我们提出如下对策。学生方面，在对学生分组和学生组内分工讨论方面，选取小组长并尽量兼顾到每一个同学，结合课时安排尽量保证每一位同学都有一次主讲和领导小组的机会，以保证提高每一位同学的参与度及团队协作能力。教师方面，增加相关代课教师的数量和集体培训，分减教师的教学任务，精简教师的教学内容。此外，建议将学生分成小班授课，一个班20名学生左右，每组4人，这样在减轻教师授课负担的同时，小班授课也会提高每一位同学的参与度。最后，微视频的制作尽量以相对完整的细分知识点来呈现，将不同的细分知识点组合在一个完整的知识理论框架之下，同时给教学团队提供经费支持，以配备专业的视频制作、调试和剪辑的外部力量。

综上可知，微视频结合PBL教学模式能有效提高教学效果，提高研究生多方面的综合能力并提升学生对教学质量和带教教师的认可，值得进一步应用和推广。