基于成果导向教育理念的病理生理学实验混合式教学实践体会

王晶宇，李 娟，陈新年，雒 彧，米友军，李 青，代亚非

（兰州大学基础医学院，甘肃 兰州 730030）

病理生理学是研究疾病状态时人体功能与代谢方面的动态变化及其发生机制，其目的是揭示疾病发生、发展和转归的规律，其任务在于揭示疾病本质，为疾病诊疗和预防提供坚实的理论基础和实验依据。

病理生理学的大量研究结果主要来自实验研究，特别是来自动物实验研究，因此，病理生理学实验教学主要以动物为研究对象，在动物身体上复制人类疾病模型，人为地控制各种条件，从各个方面对功能与代谢变化进行深入的动态观察，对复制的疾病模型进行治疗并探索其机制，动物实验的结果往往成为临床医学实践的重要借鉴和参考。通过教学，使学生较全面地理解和认识疾病，为提高学生应用和创新能力提供一个实践平台，同时也为即将过渡到临床学习的学生提供具体疾病的感性认识模型。

传统的病理生理学实验教学内容及模式单一，主要是教师课堂详细讲授操作步骤，学生按照操作步骤验证实验，即可得出实验结果，然后学生书写实验报告，完成实验，学生只是机械重复操作流程，无法调动学生的学习积极性，难以提高学生的逻辑思维和临床思维能力，遏制了学生的学习兴趣和创新意识，完全不能体现出学生的主体作用，忽视了师生间良性的互动和反馈。结课考核包括实验报告、出勤及课堂提问，很难反映出学生在整个学习过程中的综合表现，因而无法达成病理生理学实验教学预期目标，也不能满足当前“双一流”建设形势下综合型、复合型医学人才的培养需要。

1981年美国学者Spady William率先提出OBE（Outcome-Based Education，成果导向教育）理念[1]，是基于以学习结果产出为导向的教育理论，强调以学生为中心，注重学生结束学习时能够获得的能力与成果，围绕预期学习结果来设计教学活动和安排教学内容[2-4]，这一理论恰好与实践性强的病理生理学实验教学目标不谋而合。

为此，本教研室将OBE理念引入临床医学专业病理生理学实验教学中，制定三维课程目标，以智慧课堂为载体，采用混合式教学模式及多元考核方式，并在教学中融入思政元素，以期达到以学习结果产出为导向的目标，体现学生的中心地位，旨在提高课程教学质量，为进一步的实验教学改革提供思路，也为学生今后的专业发展和科研工作奠定基础。

1 制定基于OBE理念的三维课程目标

结合“双一流”高校建设目标、学校培养目标、临床医学专业定位、毕业后岗位胜任力要求及病理生理学课程特点，基于OBE理念，以学生达到的最终成果为起点，将任职岗位需求转化为学生能力培养目标，以此指导课程教学目标的制定，重视实际学习效果，使学生具备科学研究能力、临床思维、职业素养等，加强学生医学人文教育。教研室从知识、能力、素质3方面建立三维课程目标，帮助临床医学专业学生毕业后满足岗位胜任力要求，包括医学及相关知识、临床技能与疾病预防、学术科研与终身学习能力、信息技术与管理能力、人际沟通能力、职业素质和团队合作六大维度[5]。

1.1 知识目标

（1）学生能掌握规范操作病理生理学实验相关的基本技术；（2）能掌握复制人类常见疾病动物模型的基本原则和方法；（3）能运用所学理论知识解释实验中相关疾病病理过程及临床表现的原因机制；（4）能独立分析相关临床病例，并能确定治疗方法；（5）能设计相关研究性实验。

1.2 能力目标

（1）学生能观察、整理、比较、分析和讨论实验现象及结果，正确书写实验报告，具备科学思维和基本科研思维、语言表达能力及科研写作能力；（2）结合实验中相关疾病病理过程、临床表现及治疗措施等培养学生综合分析、理论联系实际及解决临床实际问题的能力，为建立临床思维和做出临床决策打下基础；（3）能通过设计研究性实验，调动学生自主学习积极性，提高其探索创新意识，具备科学研究能力，为后续课程、临床医学实践和医学科学研究乃至终身学习及工作打下坚实的基础。

1.3 素质目标

（1）通过分析实验现象和实验结果、书写实验报告，使学生明白从现象到本质的探索过程，养成揭示疾病发生发展规律和本质的意识；（2）通过讨论典型临床病例，分析疾病的原因机制，了解治疗原则，理解与体会医疗过程，让学生意识到作为医生的使命感、责任感及具备扎实基础理论知识和熟练临床技能的重要性，培养其尊重生命、珍惜生命、关爱患者的基本职业素养；（3）通过实验小组成员轮流主刀、分工合作、相互配合的实验过程，培养学生与他人相处沟通的能力和团队协作精神；（4）通过强调捉拿动物、操作过程中动作轻柔，麻醉程度适中，对实验动物实施安乐死等细节，减轻动物的痛苦，使学生遵守实验动物伦理原则，在实践中真正做到善待生命及感恩实验动物，明白实验动物为人类健康做出的贡献；（5）教师引导学生正确面对实验失败，实验小组成员不互相抱怨、指责，认真反思各自操作过程中的问题，认识到科学研究从不是一帆风顺的，提高学生承受挫折的能力，促进学生身心健康发展。

病理生理学实验课的授课对象为临床医学专业大二、三年级学生，学生思维活跃，已掌握了一定的解剖学、组织胚胎学、生理学、生物化学、病理学、药理学等知识，且疾病模型的复制与临床实际联系紧密，容易让学生产生强烈的职业责任感，进而激发学生学习兴趣。有些学生理论基础不扎实，无法用病理生理学理论知识分析临床疾病的发生机制，这部分学生临床思维较差，自主学习及探索创新的意识较弱。前期动物实验基本操作训练和科研训练机会较少，因此，教师必须要解决以下问题：想让学生在病理生理学实验课中取得的学习成果是什么？如何有效地帮助学生取得这些学习成果？怎样检验学习成果？最终达成基于OBE理念的三维课程目标，加强学生实践能力和创新意识的培养，做好基础理论知识与临床实践的过渡衔接，提高学生综合素质。

2 合理设置实验内容，建立递进式的实验教学体系

兰州大学临床医学专业病理生理学实验教学分为两个阶段：大二下学期配合理论课教学进行病理生理学实验，大三上学期进行机能实验学教学。内容安排顺序循顺渐进原则，由基础、提高向拓展阶段过渡，推进病理生理学实验教学达成三维课程目标。

第一部分是基础阶段，包括演示性实验和验证性实验。演示性实验通过学习通平台发放实验录像和教师制作的视频微课，学生利用课余时间在线上自学，快速了解实验仪器设备的使用方式及后续实验相关的基本操作方法和技巧等。验证性实验主要是各高校普遍开展的经典实验项目，学生在课堂完成实验后，对学过的病理生理学理论知识加以验证，进而加深理解与记忆。为保证在课堂有限时间内较准确地完成相关疾病模型的复制，针对涉及的基本操作和技巧进行集中系统性的训练，如动物的捉拿与固定、耳缘静脉和腹腔注射、血管和气管插管等，为后续实验获得理想的实验结果奠定基础，培养了学生的动手操作能力和团结合作能力。

第二部分是提高阶段，整合了生理学、病理生理学和药理学等课程的综合性实验，由开始研究正常动物逐步进展到研究患病动物和治疗动物，整个实验过程比验证性实验更能揭示疾病发生、发展和转归规律，增强学生对疾病的整体认识，激发学生学习兴趣，提高学生解决临床实际问题的能力，帮助学生建立临床思维。

第三部分是拓展阶段，包括病例讨论、设计研究性实验和科研训练实验。病例讨论采取PBL、CBL教学法，以学生为中心进行小组讨论式教学，教师起引导、鼓励、总结和评价作用。通过病例讨论激发学生学习兴趣，明白利用病理生理学知识分析疾病、指导就诊的重要性，培养学生组织协调、团结协作、人际交往的能力。设计研究性实验的主导思想是培养学生的科研设计思路，启迪学生的创新思维，目的是使实验教学从理论验证和基本操作训练向理论知识的综合运用和实验技能的提升转变。学生根据教师限定的条件和范围，查阅相关文献，以小组为单位进行课堂讨论交流，统筹安排实验内容和顺序，最终制订实验方案，以课题报告形式通过学习通平台提交给教师进行修改和完善。研究性实验的开展需要利用微生物、免疫及病理学等检验技术和手段检测疾病发病特点，研究其发病机理，学生能更好地理解所学知识，进一步加强了交叉学科间的有机联系，调动了学生自主学习的积极性，培养了学生探索创新能力。科研训练实验主要是教研室教师指导的本科生参与创新创业实验项目，教师带领学生参与科研项目，重视协同教学，力求将所学知识融会贯通，提升学生的科研能力，达到教与学协同发展的目的。

3 构建线上线下混合式教学模式，发挥学生主体作用

利用学习通平台的优秀数字化教学资源，构建线上线下混合式教学模式，引导学生利用网络学习病理生理学实验，无限延伸教学时间和空间，极大地拓展了教学内容的广度和深度，从训练学生的基本操作到创新意识、综合能力的逐层培养，以达成“两性一度”（高阶性、创新性、挑战度）课程建设目标，达成以学习结果产出为导向的目标。将传统的实体课堂教学演变为探究、思辨、互动与实践的线上线下混合式课堂，教师按照课前、课中、课后3个环节组织教学。

3.1 课前

教师提前创建、上传课程资料，如教学视频、PPT、试题库、电子教材及拓展资料等，学生通过学习通平台线上观看视频、PPT，完成课前测验，查阅拓展资料等，师生间及学生间可通过学习通、微信等平台进行交流，教师及时掌握并解答课前学生学习时遇到的问题，查看平台上每个学生的学习时间、知识点的观看数据，了解学生自主学习情况，根据讨论互动情况及测验结果提前了解学生的知识掌握情况，针对性地安排线下课堂教学内容。考虑到每个班不同组的学生动手操作能力不同，进行第一部分的基础验证性实验过程中，请学生课前查阅资料设计实验后续治疗方案，方案确定后，教师提前准备相关药物，若部分学生课堂操作顺利，即可进行后续治疗观察，充分利用好课堂时间；若有些学生课堂操作不顺利，用时较长无法顺利进行，通过其他学生的汇报总结，这部分学生也会有一定的收获。病理生理学实验需要在动物模型复制成功的基础上才能观察到相应的症状和临床表现，有时学生因为操作不慎使疾病模型还没复制成功动物就死亡了，或动物模型复制成功了，但后续操作失误，导致实验结果不准确。如在家兔实验性肺水肿的实验中，家兔发生肺水肿后需要夹闭气管致其死亡，然后把肺完整地剥离出来，若肺组织被剪破，使水肿液流失，将致肺系数出现误差，而影响实验结果。课前，叮嘱学生反复观看实际操作环节的微课视频，提高了课堂实验成功率，节约了实验操作时间，增强了学生操作的成就感。

3.2 课中

采用以教师为主导、学生为主体教学模式。首先，教师利用10～15分钟对本次实验中操作的技巧、要点和难点及注意事项进行强调。此后，学生分组分工合作进行操作，以轮流主刀的方式保证每一位学生有实验操作的机会，实验完成后记录并打印实验结果，学生运用理论知识对实验结果进行讨论分析、展示汇报，教师总结。学生操作过程中，教师在教室巡回指导，随时提问操作要点，考查学生的预习效果和操作技能。根据学生课前学习情况实施多种教学方法，如双语教学、翻转课堂、PBL、CBL等教学法，采用任务驱动、病例讨论、小组展示汇报等方式参与学习，将传统的“一言堂、满堂灌”课堂变为充满思考和探索的活跃课堂，同时学生也参与了手术操作过程，激发了学生潜能，培养了发现、分析并解决实际问题能力，实现学生知识能力的有效迁移，为开展科研打下扎实的基础。充分利用好课堂教学主渠道，通过课前给出与本次实验内容相关的病例，课下学生自主查阅资料，课堂教师引入案例，再结合实验内容进行实验操作，观察实验现象，得出实验结果，小组结合病例讨论，教师归纳总结，学生将动物实验的表现结果和病例中患者的临床表现进行对比，加深对实验内容的理解，调动学生的学习主动性和积极性，提高病理生理学实验教学质量。

3.3 课后

通过课堂实际操作，学生反思每次操作的不足，讨论并寻找更佳的解决办法。如在未全麻情况下固定家兔，为了使家兔配合，避免被家兔抓伤，学生发现用黑色塑料袋将家兔头部轻轻罩住，遮住其视线，家兔会相对配合；通过书写实验报告、课后测验等方式检测学生对所学理论及操作的掌握度；以小组为单位查阅资料，设计相关实验，促使学生课后自主探究，发挥了主观能动性，培养了学生的科研思维能力；通过调查问卷、座谈会，教师及时了解学生课后的反馈，促进教学相长。

4 运用多种现代化教学手段，提高教学质量

为满足新时代背景下复合型、综合型人才培养的需要，在“互联网+教育”背景下，充分利用网络技术和智能设备丰富教学手段和方式。实验室陆续搭建起小型局域网，引入电子教室软件、智能黑板，制作实验微课，建立微信学习群，并通过虚拟仿真实验平台和学习通平台等现代化实验教学手段来提高教学质量。

4.1 建设智能教室

实验室通过网络交换机将各实验室的网络端口与主控室网络端口连接，再通过路由器网络端口将主网络与每间实验室的智能黑板和电脑相连，实现网络和所有电脑联通，最终构成小型局域网，此时在主控室的教师机端与实验室的学生机端安装电子教室软件，实现观摩示范教学、播放录像、广播语音、传输和打印文件、管理计算机等功能，教师还可以查看所有实验室中学生的实验进展，发现问题及时通过语音广播提醒学生。

4.2 使用智能黑板

每间实验室安装智能黑板，教师或学生可投屏显示电脑或手机内的PPT、视频、图片、动画等内容，通过扫码获得需要的文档，实验结束后还可将各小组的实验数据传屏至智能黑板，进行对比、分析、讨论和总结，利于发现问题及时解决。

4.3 录制实验微课

近年来，微课教学作为实验教学的一种重要方式，已被广泛应用于医学教学。教师将常见仪器设备、手术器械的使用方法、实验动物的基本操作及实验课中的重难点、易犯错的细节等制作成微课，尽量做到视频拍摄光线良好、画面清晰、配音音量适中、讲解清楚透彻、特写镜头清晰，时长控制在5～15分钟。实验微课上传至学习通平台，学生在手机、平板电脑等移动设备端可随时随地利用碎片时间进行学习，提高了课堂实验成功率，节约了实验动物和操作时间。

4.4 建设虚拟仿真实验项目

近20年来，许多医学院校都在积极建设虚拟仿真实验平台。目前，我校可通过兰州大学基础医学院虚拟仿真实验教学中心线上平台观看自主设计和购置的商品化虚拟仿真实验项目。虚拟仿真实验平台能提供丰富的实验教学内容，提升学生的实验技能操作水平和理论知识掌握度，特别是无法向学生大规模开设的实验技术，如离体心脏灌流、膜片钳等，利用虚拟仿真实验平台可帮助学生更加全面地学习各种实验方法，拓展学生所学知识的深度与广度，为学生自主创新能力的提高奠定基础。

4.5 利用学习通平台

学习通是由北京世纪超星信息技术发展有限责任公司开发的移动教学App，集在线课程平台和互动教学平台于一体的智慧教学平台。课前教师可在学习通平台发布每次实验的教学任务、教学目标要求、主要授课内容、重难点及学时分配，上传课件、微课、题库、作业库、试卷库、拓展资料等课程资源，还可布置作业、辅导答疑、发放调查问卷等。学生在学习通平台加入所学课程后就可以共享储备资源，进行课前预习、课前课中课后检测，还可随时与同学、教师互动讨论，实验后进行反思、评价及大数据分析等，可提高教学质量及学习效率，对实施线上线下混合式教学模式给予了有力的保障。

5 融入课程思政，落实立德树人根本任务

习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上强调，要坚持把立德树人作为中心环节，把思想政治工作贯穿教育教学全过程，实现全程育人、全方位育人，努力开创我国高等教育事业发展新局面[6]。病理生理学实验与临床实践和科学研究结合紧密，在整个医学教育中起着举足轻重的作用，教师以病理生理学实验教学实践过程为主线，在教学过程中融入思政元素，找准双方契合点和共生点，在潜移默化中感染和影响学生，使其将知识内化于心、外化于行。教师通过行之有效的教学设计，进行课程思政的探索与实践，将专业知识与思政教育有机结合，落实立德树人根本任务。如通过观看微视频和课堂操作，培养学生善待动物、尊重生命意识，克服恐惧，树立科学实验观，具备良好的动物实验伦理素养，可使生物医学研究与伦理道德文明同步、协调、和谐发展，培养学生不怕脏、苦、累的实干精神和团体合作精神；在实验操作过程中，几乎学生都有过放弃的念头，但最后在教师的鼓励和指导下，一遍遍重新插管、反复止血，一次次抢救动物，最终完成实验。经过严格的训练，让学生不轻言放弃，对生命产生敬畏之心，使其将来成为具有医学人文情怀的优秀医生。通过微视频和病例讨论，教师更形象地展现教学重难点，帮助学生理解理论知识及实验操作步骤，使学生深刻体会到运用基础理论知识解决复杂临床问题的重要性，培养学生的使命感、责任感和医患沟通技巧等；通过书写实验报告和参加创新创业项目，加强学生学术诚信教育，强调培养其良好的科研素质；通过辅导答疑和学校开展的“三走进”活动，构建良好的师生关系，教师言传身教，用高尚的师德和自身的人格魅力感染和影响学生，培养学生的爱岗敬业精神，提升学生岗位胜任力，实现全程、全方位育人。

6 采用多元考核方式，持续改进考核评价体系

学习效果评价是实现课程目标的重要环节之一，结合课程特点不同专业采用不同的考核方式[7-8]。病理生理学实验注重实践过程，针对临床医学专业学生，教师以OBE理念为导向，改变传统以实验报告为主的单一评价模式，创新评价方式，丰富考核内容，建立线上线下多维度考核评价体系，注重学习过程中学生的参与度，充分发挥多元考核方式的引导、激励作用。

借助学习通平台进行线上签到、课前预习、课前检测、讨论、课后测试、问卷调查、结课考试等情况的监控、反馈与评价；在线下课堂进行组内自评、组间互评、终结性考试、实验设计点评、课堂检测、实验操作检查等，构建分段化、多样化考核，课前课中课后结合、线上线下结合的综合性考核评价体系，自我评价、生生评价、师生评价、师师评价贯穿整个课程教学中，既对学生知识、技能应用能力进行考查，也充分调动了学生学习的积极性，使其深入参与学习过程，成为学习的主体，有效避免了突击式学习，提高了学生自主学习能力。

在教学过程中，增加教学反馈的频率，提高师生教与学的针对性。教师根据反馈结果，通过与预期结果的对比分析，及时调整和改进实验教学方案，关注学科发展前沿动向，不断加强自身知识的储备，完善自身专业技能，积极参与有益于教学能力培养的活动，建立教师间互评制度，取长补短，充分发挥团队效应，提升教学团队的创新教学能力，充分利用形成性评价考核提供的信息持续改进教学方法。

7 结论

随着兰州大学“本科教学质量提升工程”的启动实施[9]，教研室将OBE理念引入病理生理学实验教学，针对现有教学中的问题，运用多种现代化教学手段，优化教学设计，以学生在学习过程中获得的学习成果为起点，将以学生为中心、岗位胜任力为导向持续改进的教育教学理念贯穿教学过程，将知识目标、能力目标、素质目标相融合，注重多元化考核评价体系的引导、激励和反馈作用，调动了学生学习积极性，落实了立德树人根本任务，使病理生理学实验教学改革迈出了坚实的一步。