基于OBE理念的SPOC混合教学方法在医用高等数学课程中的应用

◎周 慧 曾箫潇 周彦秋

(广西科技大学，广西 柳州 545005)

近年来，随着医学技术的迅猛发展和计算机技术的广泛应用，医药学科逐步由传统的定性描述阶段向定性、定量分析相结合的新阶段发展医学的发展越来越离不开数学知识的运用例如，微积分可以为工程学、肿瘤生长动力学、药物动力学等现代生物医学做出由定性描述向定量描述的趋变，常微分方程可以运用到临床医学的定量分析和群体医学的动态分析中，概率论可以运用到药物使用、人口统计与流行病、公共卫生管理等的决策中目前，社会对医学生用数学方法分析和解决问题的要求越来越高，但是高等数学课程具有概念抽象、逻辑性强的特点，是医学生公认的较难学的基础学科之一

一、目前存在的问题

通过对我校医学类专业高等数学课程的调查分析，我们发现高等数学课程的教学中存在如下突出问题:

(一)以讲授为主的授课模式，教学方法单一

在课堂活动中，大部分的教师采用以讲授为主的授课模式教师起主导作用，将教学内容 “填鸭式”地传授给学生，并没有考虑到不同学生的接受能力同时学生在课堂上没有时间思考和消化知识点，学习时囫囵吞枣，应用时生搬硬套课堂教学氛围沉闷，几乎没有师生互动这样的教学模式不仅导致学生学习的积极性差，还无法达到教学目标和教学要求

(二)压缩课时，无法完成教学任务

医学类专业为加强培养学生的动手能力，存在增加实践性教学课时，压缩基础文化课课时的现象医学专业高等数学教学内容由基础和应用两部分构成，其中应用部分需根据不同专业选学相关内容然而应用部分设置的课时量不多，教师在课堂上只能概述性地讲授其中的理论部分的教学内容教师在单纯地讲数学理论知识并按照数学专业的要求教医学生的同时，根本无暇顾及应用部分的教学，也没有将数学的理论知识与学生自身的医学专业背景相结合去分析和解决实际问题这样的教学方式使得教学内容与实际需求相脱节，再加上数学的抽象性、枯燥性和高难度性，学生学起来会感到非常困难，进而不愿意深入研究，这就导致大部分学生认为“数学无用”，而只关注考试成绩，没有关注如何将高等数学知识应用到后续医学基础课程和专业课程中

(三)考核评价体系不合理

考核方式主要以终结性评价为主，题型一般有选择题、填空题、判断题、计算题、应用题等教师如果只以卷面考试的方式考查学生的学习情况，会过于单一、片面由于试卷的版面有限，能考到的知识点不多，如果考试内容偏重于针对计算能力、重要知识点的考查，那么这样的考核方式很容易忽视考查学生运用知识分析和解决实际问题的能力，同时重结果、轻过程的方式不能反映学生在整个教学过程中的表现、知识的掌握情况、知识理解的深度等，更难以反映学生的真实学习能力

针对当前医学类专业高等数学教学中存在的问题，如何有效转变教学理念，构建新的教学模式，使教学内容和教学活动的设计符合社会需求，是我们需要尽快解决的关键问题

二、OBE教育理念和SPOC混合教育模式

OBE(Outcome-based Education)教育理念，强调以学生为中心，以学生的预期学习成果为导向，通过反向构建教学目标、教学方法及教学评价系统指导学生主动学习OBE理念指导下的教学模式，在整个教学过程中应明确学生的预期学习成果，告知学生设定学习成果的原因，以提高学生学习的积极性该模式采用多样化的教学方法引导学生取得预期学习成果，建立以成果展示为主的评价体系

SPOC(Small Private Online Course)线上线下混合式教学模式有别于单纯的线上视频教学，如传统的MOOC教学在整个教学过程中，教师主要起到启发和监控的作用，线上布置课前导学和课后练习作业，将教学内容分为小的知识点，上传知识点视频，通过平台数据，了解学生作业完成的情况、知识掌握的程度，以及他们在学习中遇到的问题，并根据平台数据结果随时调整自己的教学计划教师在线下解决学生的共性问题，讲解相关重难点，通过相关平台积极互动，进行交互式教学.SPOC增加了学生自主学习内容，促进学生的参与式学习，充分发挥学生学习的主动性、积极性和创造性，提高教师的教学质量.

OBE理念与SPOC混合式教学都是以学生为中心的，注重学生能力的培养.将基于OBE理念的SPOC教学模式应用于医学类专业高等数学课程教学中，不仅能够节约课时，还能使教学模式多样化，同时这种教育理念还能让医学生真正体会到高等数学课程知识是如何应用于医学领域中的，进一步转变学生“数学无用论”的观念，激发学生的学习热情和主动性.因此，本文对基于OBE理念的SPOC混合教育模式在医用高等数学教学中的实践与应用进行了探讨

三、基于OBE理念重新设计教学内容

医用高等数学课程教学的目的是通过各教学环节逐步培养学生概括问题的能力、逻辑推理能力、空间想象能力和自学能力，以及综合运用所学知识分析问题、解决实际医学问题的能力目前，医用高等数学的教学内容有：函数、极限与连续、导数与微分、中值定理与导数的应用、不定积分、定积分及其应用和微分方程，共32学时为了在有限的学时内达到课程教学目的，以学习成果为导向，我们拟对课程部分内容进行改革，在相应章节增加学生自主学习部分如在函数章节中增加细菌繁殖规律，在导数应用章节中增加某时刻肿瘤增殖速度，在定积分及其应用章节中增加胰岛素平均浓度的测定和用燃料稀释法确定心排血量，在微分方程章节中，增加给药方式对血药浓度的影响，等等

四、以OBE为导向反向构建SPOC混合教学模式

通过集体备课，以OBE为导向，我们确定教学内容的重点和难点，从课前、课中和课后三个环节构建SPOC混合教学模式

(一)课前感知

本环节中教师通过线上平台提出问题教师通过SPOC线上平台发布课前导学内容，包括发布学习任务单、核心知识慕课视频和在线练习测验这样安排不仅能将课中学习的简单内容或高中数学已学过的内容放到课前，还能让学生提前了解本节课的主要内容及自身的掌握情况同时，学生组建学习小组，交流讨论课前作业学生通过课前导学，提高学习积极性，自然地完成从课前感知学习向课堂深度学习的过渡教师根据线上平台中展示的学生完成导学内容的情况，适当调整课中和课后两个环节的教学内容

(二)课中深度学习

本环节主要针对核心知识和课前学习存在的问题的讨论学习教师以“取得学习成果”为导向，结合课前存在的共性问题，对知识点重新编排讲授，逐一突破重难点，同时，布置课堂研讨任务教师结合医学专业知识，引导学生用数学模型解决实际问题学生通过小组协作，进行基于数学建模的协作探究学习，通过完成课堂研讨任务，培养利用数学模型解决实际医学问题的能力

(三)课后提升学习

本环节主要巩固和深化知识点教师通过SPOC线上平台发布课后习题测试作业，学生线上提交学习成果将其教师从中选取优秀的学习成果，展示在平台上学生通过互相学习优秀的学习成果，进一步反思所学内容，巩固消化所学知识点

五、建立基于OBE理念的SPOC混合教学多元评价系统

传统的“平时成绩+期末成绩”考核评价不能全面检验学生在SPOC混合式学习中的学习效果我们应建立形成性评价与总结性评价相结合的多元评价系统，重视学生学习过程、学生的自主学习能力及综合素质的评价各部分评价内容和所占比例见表1

表1 评价系统各部分所占比例

六、实践与总结

2019年我们组建高等数学教学创新教师团队，团队成员针对我校不同医学专业的学生分别采用基于OBE的SPOC混合式教学方式2019级和2020级临床、预防和检验三个专业两个年级五个班级的高等数学授课教师统一教学大纲，统一教学内容及教学日历，统一授课进度，统一考试，教考分离，集体流水阅卷，统一评分标准两个年级学生的成绩分别如表2和表3所示

表2 2019—2020—1学期医用高等数学成绩对比

表3 2020—2021—1学期医用高等数学成绩对比

通过对比我们发现，创新团队成员将基于OBE理念的SPOC混合教学模式应用于医用高等数学课程教学改革中，利用MOOC平台，设置学生作业及单元测试，通过学生间的互评，提高学生学习的主动性.两个年级中创新团队成员所教班级的卷面平均分、卷面及格率、总评平均分、总评及格率均明显高于全校平均水平.成绩对比说明以成果为导向的SPOC混合教学模式，不仅为医用高等数学课程教学改革提供了新的思路和方法，还克服了医用高等数学教学内容枯燥难懂的缺点，同时调动了医学生学习数学的积极性，从而提高了课堂的教学质量