病理生理学一流本科课程线上线下混合式教学实践与思考

姚树桐，李卫红，刘艳，杨瑞瑞，张玉青，刘一志，张颜波

(山东第一医科大学/山东省医学科学院：1.基础医学院；2.公共卫生学院；3.第二附属医院，山东 泰安 271000)

病理生理学是高等医学教育主干课程，其核心内容为探讨疾病发生、发展过程中功能代谢改变规律及其机制，在基础医学与临床医学之间起着“桥梁”作用。鉴于将来面对疾病发生发展、防治以及医患关系的复杂性，该学科的教学目的应该是让学生全面掌握理论知识的基础上，着重培养其运用知识分析、解决实际问题、临床思维能力以及自主学习、终身学习、团队合作、语言表达等方面的综合能力和素质[1]。但是病理生理学教学普遍存在的问题是：①传统“教师满堂灌”教学模式下，学生被动接受、死记硬背，且受时空限制，人数较多，沟通不畅，难以使其综合能力和素质得到锻炼和提高；②临床医学大三学生有一定医学知识储备，尚未学习临床医学课而对临床病例感兴趣，但传统教学因学时有限而与临床病例严重脱节，难以培养其分析、解决实际临床问题和临床思维等能力；③单一终结性考试难以把控学生学习过程中的学习效果和存在的问题。针对以上问题，变革教育方式和方法是亟待探索和研究的重要教育改革课题。当今互联网技术的发展使得教育迅速步入信息化时代，“互联网+”教育为传授知识和培养人才提供了新的途径[2-3]。近几年来本教学团队以超星泛雅“一平三端”教学平台为依托，通过提高教师知识水平和教学微视频录制质量、丰富网络资源、优化教学实施方案、加强形成性考核评价等措施开展线上线下混合式教学，以真正实现“学生为中心、教师为主导”的教育理念，不仅传授理论知识，更注重学生综合素质和能力的提高。

1 教学对象和方法

1.1 教学对象

以我校2018级临床医学本科12个班631人为线上线下混合式教学对象，使用教材为第9版《病理生理学》(人民卫生出版社，王建枝、钱睿哲主编)。在既往已筹备该混合式教学近3年，且已在2017级临床医学本科2个班对部分章节内容试开展该混合式教学模式所积累经验的基础上，教学团队进一步提升线上教学资源质量，优化教学实施方案和考核评价体系，明确统一的教学目标和教学进程，在2018级临床医学本科12个班对本课程所有章节均采用该混合式教学模式。

1.2 教学方法

1.2.1 小规模限制性在线课程建设

(1)高质量教学微视频的录制。对章节知识点的划分(时长15分钟左右)、教学课件内容的重组、相关资料素材(病例、图片等)收集、模式图制作、视频录制与编辑等各个环节均进行精心设计和构思。以临床案例引入课程，以临床相关问题为基础，以生理学、生物化学、免疫学等相关基础理论为铺垫，以大量模式图、思维导图、动画展示，以准确、精练、条理、清楚、通俗易懂的语言讲授，力争将抽象的理论知识直观、形象、生动、深入浅出地展示给学生，既增加启发性和趣味性，又可激发学生的学习积极主动性。共录制教学微视频114个，总时长1 331分钟。

(2)准备教学日历和大纲、教学课件、学习重点难点、学习提纲、拓展资源，建立含临床病例为题干的章节测试和作业(1 946道)、考试题库(730道)等资源，以明确各章节教学日程安排、学习目标，加深和巩固对理论知识的理解和应用，培养学生分析、解决实际问题和临床思维能力以及归纳总结、自主学习、终身学习等方面的能力。

(3)制定明确的教学实施方案流程和形成性评价考核标准，以保证线上教学顺利开展。

1.2.2 具体教学实施过程

(1)课前线上学习。学生按照任务安排，利用碎片化或线上自学时间自主学习教学视频及其他资源，并完成自测任务；小组内或线上交流、答疑解惑，以小组为单位开展病例分析、讨论，完成小组任务及线上自评和互评；教师参与线上讨论，批阅作业，了解学习情况及存在的问题并及时采取相应解决措施。

(2)线下课堂汇报/讨论。开展限时章节测试与高失分题反馈解析(20～30 min)、病例分析(20～30 min)、主题讨论(30～40 min)、答疑解惑(10～20 min)等以学生汇报/讨论为主要形式的教学活动；教师参与讨论并对所讨论问题和学生表现进行把关、引导和评价。

(3)课后提升与巩固。每1～2个月对前期所学章节内容进行阶段性测试，并在线上“讨论区”进行反馈、高失分题讨论解析；临近期末选取涵盖多个章节内容的综合性临床病例进行分组讨论分析，以强化和巩固对所学知识的理解、掌握和融会贯通，进一步提升分析解决实际问题和临床思维能力、团队协作及语言表达等能力。

(4)形成性考核。综合学生出勤，教学视频等资源观看、课前作业和自测情况，病例分析、主题讨论，“讨论区”话题发布与回复，线下课堂限时测试和学生汇报/讨论表现，组内自评、组间互评和教师评价，课后阶段性测试及综合病例分析等多项评价指标并设置权重。

1.2.3 教学效果评价

(1)对教学平台学情数据进行分析，了解学生参与度、学习情况。

(2)无记名问卷调查。分别在期中和期末通过“问卷星”App以无记名方式针对教学满意度，对所学知识的理解、掌握程度和总结归纳、自学能力、分析解决临床问题及团队协作、语言表达能力的提高等方面对学生进行大样本问卷调查，了解学生的学习效果、真实感受及心路历程变化。

(3)期末考试。由教学团队共同协商出题，知识点涵盖范围和难度与历年考题相当，闭卷考试，多位教师根据统一标准流水式阅卷，并对同一主讲教师授课的2018级临床医学本科3～4班(全部章节混合式教学)、2017级临床医学本科11～12班(部分章节混合式教学)以及2016级临床医学本科13～14班(以教师课堂讲授为主的传统授课)的期末考试成绩进行比较分析。

1.3 统计分析

2 结果

2.1 教学平台学情数据分析

教学平台数据显示，2018级临床医学本科12个班631名学生在线学习访问达351 042人次，视频观看时长平均为1 679.8分钟，最长达5 210.6分钟；学生-学生、学生-教师之间在教学平台“讨论区”进行答疑解惑、主题讨论、优秀作业展播等交流互动，参与人数600人，发帖30 372人次，其中教师发帖1 597个，且无时间和空间限制；发布任务点73个，课前作业和测试187次，习题1 946道；发布限时章节测试和课后阶段性考试107次，习题730道。从作业和限时测试尤其是“讨论区”讨论话题、主题讨论、临床病例分析、小组任务完成情况来看，学生对问题分析透彻、考虑全面、有深度，说明学生在课前通过观看教学微视频等资源自主学习以及线上讨论互动过程中能够对所学知识活学活用，积极深入思考，而不是被动接受、死记硬背，不仅掌握了理论知识，而且归纳总结、自学能力和团队协作能力明显提高，发现、分析、解决实际问题的能力和临床思维能力大幅度提升。

2.2 线上线下混合式教学满意度调查问卷结果

在期中和期末通过问卷星App进行了两次无记名问卷调查，分别回收有效问卷610份和611份。期末问卷调查结果显示，对本课程的喜欢率93.8%，对本线上-线下混合式教学模式的喜欢并接受度81.5%(总接受度95.4%)，对教学视频等线上资源的满意率96.4%，对混合式教学实施方案各环节的满意率90.5%，对于学习本课程所投入时间可以接受的比例为86.6%，且各项指标满意度高于期中时的问卷调查结果(P<0.01)，表明学生对本混合式教学模式的认可度大幅度提升,见表1。

表1 2018级临床医学本科学生期中与期末满意度调查[n(%)]

2.3 线上线下混合式教学效果调查问卷结果

绝大多数学生认为不仅加深了对病理生理学相关理论知识的理解和掌握，有效解决了疑难问题，而且调动了学习积极性、自觉性和主动性，总结归纳能力、分析解决实际临床问题和临床思维能力、团队协作和语言表达等方面能力得到锻炼和提高，并有效扩展了医学知识面，且在期末时对该混合式教学模式的认可度比期中时更高(P<0.01)，表明学生经历了一个由最初不太适应到适应的过程。见表2。

表2 2018级临床医学本科学生期中与期末线上线下混合式教学效果调查结果比较[n(%)]

续表2

2.4 期末考试成绩

三个年级的学生在年龄、性别、入学成绩等方面均无统计学差异(P>0.05)，同一主讲教师且期末考试试题难度相当，而全部章节开展本混合式教学的2018级临床医学本科3～4班期末考试成绩和优秀率(>90分)高于部分章节开展混合式教学的2017级临床医学本科11～12班，且显著高于开展传统课堂授课的2016级临床医学本科13～14班(P<0.05)，而不及格率(<60分)明显低于2017级和2016级(P<0.05),见表3，表4。

表3 三个年级期末考试成绩比较

表4 三个年级期末考试成绩分布情况[n(%)]

3 讨论

基于现代互联网技术的混合式教学模式既能向学生传授理论知识、充分发挥对学生的引导和启发，又能激发学生在学习过程中的自主性和创造性，并使其综合素质和能力有机会得到锻炼与提高，在达到传统教学目标的基础上实现传统教学无法实现的更高目标，为优化教学体系、推进教学改革提供了新思路[4-5]。目前各高校均已提供网络教学平台，教师也将一些教学资源上传到网络平台，然而真正达到预想教学效果的并不多，主要存在以下几个方面的问题：①课堂教学与网络教学脱节。虽然将部分章节内容的教学视频等资源放在网络教学平台，但利用率不高，教师课堂授课仍然按照以前的教学计划和教学模式进行，并不能充分发挥“线上”教学的优势。②网络教学资源质量参差不齐或过于单一。教学微视频、试题库等线上资源的质量与教师的教学经验和水平以及精力、时间的投入有着密切关系，如果质量欠佳或过于单一则不能激发学生的学习兴趣使学生不能主动、积极地去利用学习。③教学实施方案不合理。在课前“线上”给学生布置过多任务或作业，线下课堂仅是开展围绕课本知识点由学生讲授为主的“翻转课堂”活动，学生投入很多时间而学习效果不佳，从而产生强烈抵触情绪。④考核体系尤其是形成性评价不完善。对于习惯于相对较轻松的传统“满堂灌式”教学的大部分学生而言，如果没有行之有效的形成性评价作保障，并不能保证其能主动参与进来。⑤学生对新型教学模式不适应。线上线下混合式教学需要学生投入较多的时间完成较多的任务以实现更高的教学目标，而对于在传统“满堂灌式”教学模式下成长起来的学生而言，如果不能很好地领会该混合式教学的价值和意义，其参与度必然不高而导致教学质量大打折扣。因此，努力改善上述混合式教学中存在的不足，进一步优化“线上”和“线下”教学之间的结合，对实现“学生为中心”的教育理念和教学质量的实质性提升具有重要意义。

高质量教学微视频、试题库等线上资源是保证线上线下混合式教学质量的前提和基础。本课程教学微视频是由长期从事病理生理学教学、经验丰富的一线教师精心打造，授课内容质量更高、信息量更大、趣味性更强而时长仅为传统课堂教学的1/3～1/2，尤其是以大量临床实际案例引入各章节内容，更能激起学生学习兴趣，足以高质量完成传授课本理论知识的过程，从而为线下课堂锻炼和提升学生的综合素质和能力节省出时间和提供条件。另外，学生可利用碎片化时间自主随意反复回看，克服了传统课堂教学“一遍过”且受时空限制的弊端，令学习更灵活自由且有助于加深对理论知识的理解和掌握。在教学平台还可将新冠肺炎诊治病例、“最美逆行者战‘疫’”事迹以及海姆立克急救法、心肺复苏等医学急救常识和实际案例等课程思政资料融入教学，既开拓了学生的医学视野，激发其学习兴趣，又可引导学生领悟临床专业知识、提高临床思维能力，用榜样力量激发其职业素养和道德提升，充分发挥“思政教育”作用。调查数据显示对教学视频等线上资源的满意率为96.4%，教学平台学情数据分析结果显示学生对线上资源的利用率很高，教学平台“讨论区”的交流互动克服了时间和空间的限制，有效解决了生-生、生-师沟通不畅、疑难困惑难以解决的问题，为进一步提升学生的综合素质和能力奠定了基础。

思想动员，转变观念是学生积极自觉参与该混合式教学的内在驱动力。投入较多时间和精力完成各项学习任务而在混合式教学初期看不到明显的教学效果和优势，对于习惯了相对较轻松的传统“满堂灌式”教学的学生而言必然是不适应的，这也是学生最初抵触这一新型教学模式的主要原因。无记名大样本调查问卷结果显示，学生在学期之初刚接触本混合式教学时喜欢和接受率仅为60.3%，即便到了期中也仅为66.6%，而到期末则上升为81.5%，表明学生对于这种新型教学模式有一个观念转变、从不适应到适应的过程。因此在学期之初做好学生的思想动员工作，使其尽快转变观念，认识到本混合式教学拟达到的教学目标及其长远意义显得尤为重要。

行之有效的教学实施方案是线上线下混合式教学得以高质量开展的关键。本课程总理论学时为44学时，将其中14学时作为难度较大且内容较多章节的线上学习时间，且线下课堂活动间隔1周时间，从而给学生预留足够的时间根据自己的情况利用碎片化时间自主进行线上学习，最大限度减少占用学生的课余时间和学习压力。本研究调查数据显示，学生对于学习本课程所投入时间可以接受的比例为86.6%，且89.2%的学生认为该混合式教学模式减轻了本课程的期末复习压力并可节省出时间复习其他学科，表明本混合式教学并未显著增加学生的学习负担。由于课前线上学习已经完成了理论知识传授的过程并锻炼了学生总结归纳、自主学习等方面的能力，线下课堂不再重复讲授课本知识，而是开展限时章节测试与高失分题反馈解析、病例分析、主题讨论以及答疑解惑等以学生汇报/讨论为主要形式的翻转课堂教学活动，不仅加深对所学理论的理解与掌握，更注重分析解决实际临床问题和临床思维能力、团队合作、语言表达等能力的锻炼和提高；课后进行阶段性测试和综合性临床病例分析讨论以进一步对所学知识和综合能力进行巩固和提升。本研究调查数据显示，学生对混合式教学实施方案的满意度为90.5%，且绝大多数学生认为不仅加深了对理论知识的理解和掌握，有效解决了疑难问题，而且调动了学习积极性、自觉性和主动性，总结归纳、分析解决实际临床问题和临床思维能力、团队协作和语言表达等能力得到锻炼和提高。

形成性考核评价与终结性考试相结合的考核评价体系是混合式教学得以顺利开展的外在保障。传统教学模式下单一的终结性期末考试难以把控学生的学习效果及存在的问题。进行包括出勤、视频观看、作业、测试、病例分析、主题讨论等在内的形成性评价并将其纳入期末总成绩，不仅可以实现个性化教学，及时解决学习过程中的问题，并能保证学生的参与度和教学质量。本研究显示，80.9%的学生认为进行形成性评价很有必要；由于在整个教学过程中学生学习的效率和质量明显提高，必然会影响终结性期末考试成绩，结果显示本混合式教学模式不仅减轻了学生期末复习压力，而且期末考试成绩高于部分章节开展混合式教学的2017级成绩，且显著高于开展传统课堂授课的2016级成绩。

综上所述，本病理生理学线上线下混合式教学实践表明，以高质量教学微视频为核心、临床病例和问题为基础、任务为驱动，以线上-线下“零时空”讨论为主要沟通方式，以行之有效的教学实施方案和形成性评价为保障全程开展线上-线下混合式教学，可将线上知识传授与线下能力提升有机结合，真正实现“学生为中心”的教育理念，提升了高阶性、突出了创新性并增加了挑战度。