线上病理学实验课翻转课堂教学初探△

张 力 刘燕彬 梁 科 郭 卫

(1.武汉大学基础医学院病理学教研室 武汉 430071；2.武汉大学中南医院感染科 武汉 430071)

2020年1月，新型冠状病毒感染引起的疾病在武汉大规模传染爆发，自2020年1月23日～4月8日，武汉实施封城政策并倡议居民居家隔离。武汉市各级学校至9月份才线下开学，2019～2020学年第二学期，百万武汉大学生只能采取线上学习模式。病理学课程实践性非常强，学生习得知识需要理论紧密结合形态学特征学习。传统病理实习课，学生在实验室观察大体标本，在显微镜下寻找病变并接受老师的直接指导[1]，这一学习过程对于学生理解书本上关于疾病状态下组织形态学变化非常有帮助。线上教学的情况下，如何进行有效的病理学实验课教学是世界新冠疫情下医学院校急需考虑的重要问题。

武汉大学医学部临床医学专业关于病理学的教学划分为总论和各论两大部分，其中总论部分与免疫学、病理生理学整合为一门新的课程《免疫损伤与反应》。按课程安排，病理形态学实验课一共两次，每次4个学时，均安排在病理学总论的理论课结束之后。掌握好总论部分的病理形态变化规律，对于下一个学期的病理学各论学习起到承前启后的关键作用[2～3]。对于线上学习病理学实验课，虽然本校已构建网络形态学平台，其中包括组织与胚胎学、病理学、微生物学、寄生虫学等各学科的典型案例扫描切片，但学生自学网上图片资料库的情况暂时还没有直接调查数据。线上授课如果仅依据图片、PPT和网站扫描切片采用平铺直叙地语言授课模式，学生参与度不高，学生对于某些形态学改变有疑问时可能也不会随时与教师讨论、提问并得到及时解答。

针对以上问题，笔者在线上病理学实习教学过程中采用了项目式、讨论式翻转课堂的教学设计，提前将重点病变设为题目，要求学生进行分组讨论并查找图片和文字资料，准备PPT，对重点病变进行举例展示并进行总结，最后以学生进行课堂授课、教师点评的方式完成教学。

1 方法

本次课程授课对象为2018级临床医学专业八年制学生，使用网络授课平台为“腾讯会议”。学生总人数为83人，每3～4名学生自由组合形成一个学习小组，一共23组。每组自由选择一个重点病变或一个疾病题目，由学生查找网上病例的特征性病变图片，经过讨论，标注总结病理学特征，并轮流分享PPT，按自己的理解方式讲课，老师在每组学生讲课时或课后发起所有人共同讨论，并进行点评。课后采取“问卷星”调查的形式采集学生对于此次课程的评价与建议。所选择的病变标题为：第一次课：(1)肥大与萎缩；(2)鳞状上皮化生；(3)肠上皮化生；(4)细胞内水肿；(5)脂肪变性；(6)玻璃样变性(细胞内的或者细胞外的)；(7)细胞坏死；(8)黏液样变性；(9)色素沉着(可以是各种色素)；(10)营养不良性钙化；(11)肉芽组织；(12)肺淤血；(13)肝淤血；(14)混合性血栓；(15)透明血栓；(16)机化性血栓；(17)梗死；(18)纤维素性炎；(19)蜂窝织炎；(20)脓肿；(21)一般慢性炎(可以是息肉)；(22)结核肉芽肿；(23)异物肉芽肿。第二次课：(1)鳞状上皮乳头状瘤；(2)乳腺纤维腺瘤；(3)甲状腺腺瘤；(4)肠道管状腺瘤；(5)宫颈鳞状上皮病变；(6)乳腺导管原位癌；(7)鳞状细胞癌；(8)尿路上皮癌；(9)腺癌；(10)淋巴结转移癌；(11)肿瘤脉管侵犯(脉管内癌栓)；(12)血管瘤；(13)脂肪瘤；(14)平滑肌瘤；(15)软骨瘤；(16)脂肪肉瘤；(17)横纹肌肉瘤；(18)平滑肌肉瘤；(19)血管肉瘤；(20)骨肉瘤；(21)畸胎瘤；(22)恶性黑色素瘤；(23)转移癌。

对于学生调查问卷，采用统计图的形式呈现问卷结果，并以配对t检验分析疫情前后学生使用网络切片平台的情况。统计分析软件采用GraphPad Prism 9，P<0.05被认为差异具有显著性。

2 结果

虽然单次课程时间较长(4课时)，也没有设置考察任务，学生们仍然坚持完成了学习，上课期间在线人数一直保持全员考勤。从课堂呈现看，学生们查找资料比较准确，大部分同学对于典型病变的典型图片的选取比较正确，描述比较正规。但由于学生们第一次自主表达、归纳病变，或多或少出现用词不规范，有歧义的情况，甚至也暴露出有部分同学概念混淆、病变掌握不透彻的问题。PPT分享过程中其他同学有疑问时，也通过文字留言的方式，随时提出问题并讨论。每位同学讲完后教师都对其呈现内容是否准确、图片选取是否典型进行评价，同时也回答了其他同学的问题。

课后49名学生(59.04%)通过扫描教师分享的二维码匿名填写了问卷星调查表，其中男生19人，女生30人，生源地遍布全国各地。对以下几方面进行了评价：(1)对线上翻转课堂教学模式的评价；(2)对于未来线下实验课程中使用翻转课堂教学模式的意见；(3)对学校扫描切片资料库使用情况的评价。

2.1 学生对线上翻转课堂教学模式的评价

2.1.1学习表现自评

所有的学生都表示参与准备了课前讨论，其中29%学生(14人)全程参与准备讨论，并完成了至少一次课堂发言，上课时全程听讲；45%学生(22人)参与准备讨论，并完成了至少一次课堂发言，上课时部分时间听讲；26%学生(13人)参与准备了，但是没有发言，上课部分时间听讲；没有同学选择没有参与课前准备或者上课没有听讲。

2.1.2学习效果自评

10%的学生(5人)认为翻转课堂实验课对自己学习非常有帮助；53%的学生(26人)认为翻转课堂实验课对自己的学习有帮助；37%的学生(18人)认为这种方式对学习有点帮助，但用处不大；没有同学选择这种方式对学习完全没有帮助。

2.2 对于线下实验课程使用翻转课堂教学模式的意见

43%的同学(21人)希望线下实验课也引入翻转课堂，其中2%(1人)强烈要求引入翻转课堂；而39%的学生(19人)持无所谓态度；16%的学生(8人)不希望这种形式引入线下病理实验课。

2.3 对学校扫描切片资料库使用情况的评价

2.3.1对学校扫描切片资料库的使用体验评价

武汉大学医学部形态学网站与山东数字人公司合作建设，学生获得学习端口，可进入《组织胚胎学》、《病理学》、《微生物学》、《寄生虫学》等课程的线上自主学习。大部分接受调查的学生(78%，38人)认为形态学网站比较容易操作，少部分同学(20%，10人)认为操作较麻烦但可以解决，只有1个同学(2%)认为网站非常不好操作。对于网站内的学习内容，超过一半的同学(69%，34人)认为病例数够用或比较充足，认为勉强够用的同学占27%(13人)，仅有4%的同学(2人)认为病例数不足。对于图例标注，同学们意见较大，大约23%的同学(11人)认为病例标注很不合理，希望找的病例大部分没有标注，16%的同学(8人)认为病例标注有一半比较合理，一半不够，有61%的同学(30人)认为病例标注比较合理，其中只有23%的同学(11人)认为想找的病变都能找到标注。

2.3.2翻转模式实验课前后形态学网站的使用频率自评

本研究设计询问学生使用形态学网站的频率，评分1=从不使用形态学网站，2=偶尔使用(1～5次)，3=经常使用(6～10次)，4=常规使用(大于10次)。本次实验课之前，74%的同学(36人)偶尔使用形态学网站，14%的同学(7人)从来没有使用过形态学网站，只有12%的同学(6人)有过大于6次的形态学网站使用经验。此次实验课后，认为自己会经常使用形态学网站的同学(大于6次)达到39%(19人)，可能偶尔学习的同学达到57%(23人)，只有4%的同学(2人)认为自己不会使用形态学网站(图1a)。由同学们上课前后自评学习态度的变化，可以看到实验课前使用网站的频率评分均数为(2.00±0.58), 实验课后使用频率评分为(2.45±0.74)，两者比较具有统计学差异(P=0.001)。实验课后比实验课前同学们使用形态学网站的可能性有显著提升(图1b)。

a 线上翻转课堂实验教学前后使用频率百分比

3 讨论

传统病理学实验课堂对于场地和器材要求较高，不仅需要传统课堂教室的一系列设备，还需要显微镜，足够数量的大体标本和病变组织切片。由于形态学的学习更注重现场教学与传承，传统的线下病理学教学一般采用课堂PPT分享课件，教师讲解复习理论课内容、示教病理学大体标本，以及学生自行使用显微镜观察病理切片，最后教师指定典型疾病由学生画图来完成单次课程的教学评价。线下课程一般以小班教学(20人左右)进行。传统模式的优势在于比较容易实现个性化教学。由于病理切片的病变不均一性，不同的切片学生寻找病变时面对的问题不一样，学生观察切片过程中发现疑问随时可以请教老师，教师可以直接在显微镜下找出病变或者解释由于各种原因造成的组织学形态差异。这个过程对于形成学生的病理观察能力以及整体思维能力非常有帮助。但是如果学生不提出问题，对于理论和实验课教学效果的掌握情况，教师很难获知。

通过翻转课堂的教学设计，学生在目标明确的前提下查找图片资料，总结病变特征，有助于学生梳理知识点，学到知识[4～5]。教师从学生的表达中可以发现学生知识点掌握上的漏洞，这些问题在传统的病理学实习课堂上较少暴露出来，但是在以往的期末理论考试中会有部分暴露。而期末考试结束，教师无法再就集中暴露的问题给学生进行反馈。课堂讨论及翻转课堂的形式有助于及时解决学生们的问题，在展示的过程中，学生的一些共性问题也更容易暴露出来，此时教师再加以点评，有助于学生更准确理解书本上的概念[6]。

学生们在《组织胚胎学》中学习过基本的组织学形态，病变的基本形态也已经在理论课通过讲解与图片展示有了初步认识。基于这些基础，学生已经具备初步分析病变，查找典型病变与疾病的典型病变区域的能力。参与此次课程学生为武汉大学八年制学生，多年以来的主动学习习惯及强大的资料搜集处理、分析能力使得他们得以顺利完成学习要求。从本研究数据看，学生课堂参与度100%，发言率74%，但全程听课的同学仅占29%，说明线上课程吸引学生效率上有一定缺陷，这可能与线上课学生上课环境不一，不像线下课堂教学容易集中注意力有关，也与单次课程时间安排过长有一定关系。

即使如此优秀的学生，在总结和表达自己查资料获得的疾病诊断线索和形态特征时均出现了或多或少的错误。在教师点评的过程中，学生们暴露出来的问题可以得到群体性解答，这一点是线下小班模式授课很难实现的。但是学生们的问题可能五花八门，从而进一步对于教师的知识储备和临床认知储备有一定要求。若希望在不同层次的学生中推行此教学方式还需要进一步试验，调整题目的数量和难度，以实现学生能力与课程要求的磨合。

此项教学设计的前提条件是学校最好有病例比较丰富的数字切片库。虽然在互联网时代，有些国内外大学的公开网络切片库也可实现典型病例查找与学习，但是如果医学院校能建设自己的数字切片库将更方便学生查找资料，自主学习[7]。本次收集到的问卷回答中，如果没有翻转课堂的要求，同学们很少主动进行网上阅片的自主学习。这对于图像库资源是一种浪费。尽量多采用课堂讨论、项目式学习的方式教学，对于学习充分使用线上学习资料具有一定促进作用。而同学们对于形态学平台的可操作性以及病例内容量满意度尚可，对于病变的标注量还需要进一步丰富和建设。

在新冠疫情全球化爆发的当下，国际留学生无法完成线下开课，线上教学如何达到教学效果就犹为重要。本次病理学实验翻转课堂的项目式学习尝试也为留学生实验课开拓了一种新的可能。只是对于留学生而言，学习项目的题目设计要求更高，对于教师的英文听说能力有更高的要求，对于学生的资料搜索能力和图像学习能力也有一定要求。设计问题时老师也需要充分考虑到这些特点，选择更简单清楚的病变来完成教学工作。另外，本次课程设计只关注了学生的课堂表现，没有对于学习效果的客观评价，这也是需要考虑的一个重要问题。

总之，不论在线下课堂中引入翻转课堂、项目式教学，还是在线上国际留学生实验教学中引入这种课堂设计，都需要考虑学生的能力、查找资料的方便程度、教师的能力来进行课堂设计，如果能在设计时采取小班教学，分组更细致，课时安排少量多次，并且加入考察课堂掌握程度的客观评价，相信这样的教学模式更高效，也更受学生欢迎。