消化系统整合课程教学改革实践探索
2023-01-03王从荣李芳兰邢宝玲李志宏杨智昉
周 波,王从荣,李芳兰,邢宝玲,李志宏,杨智昉△
(1上海健康医学院基础医学院基础药理教研室, 上海201318; 2上海健康医学院基础医学院解剖组胚教研室; 3上海健康医学院基础医学院生理教研室; 4上海健康医学院基础医学院病理教研室; 5上海健康医学院附属周浦医院病理科; △通讯作者)
从2017年起,上海健康医学院基础医学院结合本校应用型医学人才培养特色,对临床医学专业本科基础医学课程实施以器官-系统为中心的课程整合模式(organ-systems oriented integrated program,OSOIP)联合问题导向学习(problem-based learning, PBL)教学实践改革。教学实践改革将解剖学、组织学与胚胎学、生理学、病理学、药理学等基础课程总论部分进行平行学科内容的横向整合,形成人体的构造,分子、细胞与组织,病理学与病理生理学总论,药理学总论4门横向整合课程,以培养学生基础医学知识的整体观;将上述基础课程各论部分进行跨越学科内容的纵向整合,形成神经系统、循环系统、呼吸系统、消化系统、血液系统、泌尿系统、内分泌系统和生殖系统等8个模块纵向整合课程,以培养学生基础医学知识的系统观。各模块整合课程以理论知识授课为主,辅以一个系统典型疾病的PBL案例小组式学习,以培养学生基础知识的临床应用能力和临床思维能力。
整合课程实践教学带来收获的同时,也在学生、教师和课程方面暴露出问题,表现在:①学生跨学科学习能力不足:课程整合避免了知识重复,减少了学时数,但或多或少地削弱了相关知识在不同学科不同阶段对学生的反复强化刺激,以至于学生每节课面临的都是全新的知识,有悖于认知主义和建构主义学习理论。不仅如此,学生在有限的学习时间内,还要完成基础医学知识的跨学科融合理解以及基础知识和临床应用的衔接转化。这对本就课业繁重的医学生来说,更是增加压力,导致学生学习兴趣减退,不利于教学组织[1]。②教师跨学科教学能力不足:整合课程教学模式下,教师不仅要扩展知识领域,包括跨基础学科理论知识、临床疾病知识、基本教育学理论和方法论等;还需要更新教学理念,从以往以教师为中心逐步转变为以学生为中心;更需要转变教学模式,从以学科为中心逐步转变为以岗位胜任力为导向[2]。但实际教学中,教师往往心有余而力不足。③课程跨学科整合内涵不足:课程整合不是仅仅将相关学科内容按照系统进行简单的归类拼合,而是以器官系统为中心,临床疾病为导向的深度融合,需要授课教师的相互沟通与教学促进[3]。但目前整合课程多停留于各学科教师“各讲各家”相对割裂的阶段,缺少基础知识学科内容间的联系。同样,在基础与临床融合方面,仅通过一个典型疾病PBL案例的学习,对于发展学生的系统观、整体观和临床思辨能力也是远远不够的。
鉴于上述问题,上海健康医学院消化系统课程教学团队(以下简称教学团队)对消化系统整合课程教学进行了改革探索,期望能为其他院校整合课程教学改革提供借鉴。
1 消化系统课程教学改革的内容和实施
1.1 加强团队建设
整合课程的设计和实施要依靠集体的力量。教学团队从原学科教研室中挑选具有临床医学专业学习背景的专任教师承担组织学与胚胎学、生理学和药理学授课任务,从附属医院病理科挑选主任医师承担病理学授课任务,定期进行集体备课,对教学目标划分落实、教学资源构建完善、教学内容衔接安排、教学活动组织实施以及教学效果评价反馈进行统一规划调整。此外,教学团队还邀请基础医学学科专家(上海交通大学医学院基础医学教授团队)、临床医学专业课程教师(本校临床医学院教师)和临床医生(附属医院消化内科临床专家)参与集体备课、PBL案例撰写及带教,从基础学科到临床学科再到临床实践,多培养阶段、多专业背景、多学科角度提高整合课程学科知识及临床应用的深度融合。
1.2 落实目标融合
消化系统整合课程共32学时,包含理论课26学时(组织学4学时、胚胎学2学时、生理学6学时、病理学12学时和药理学2学时)和PBL 6学时(小组分幕讨论4学时,集体汇报总结2学时)。课程知识目标是掌握消化系统基础知识,为今后学习相关临床医学专业课程夯实基础。能力培养目标旨在培养学生自主学习能力,发现、分析和解决临床问题的能力。素质培养目标旨在培养学生创新意识、临床思维,养成尊重生命、医者仁心的职业素养和行为习惯。
教学团队将上述知识、能力、素养目标中基础学科间以及基础与临床间深度融合进行落实。知识目标落实原则:运用认知主义理论“旧知→新知”认知循环,强化学科间知识点的融合。如,组织学和生理学知识点学习注重结构和功能的呼应;病理学知识点学习注重回顾正常的前提下联系异常;药理学知识点学习从回顾正常功能、异常发病机制引导到治疗原则和治疗药物。能力目标落实原则:引入多种教学方法,在原来PBL基础上引入案例导向学习(case-based learning,CBL)和翻转课堂,将个人和小组自主学习过程贯穿课程始终,在案例学习中早期接触临床。素质目标落实原则:积极挖掘凝练思政元素,并在理论授课、PBL、CBL等教学过程中进行有机融合,注重启发和引导学生的自我感悟,避免突兀说教。
1.3 构建平台资源
教学团队利用超星学习通SPOC(small private online course)平台架构小班教学课程资源。
1.3.1 自学区 课程主体学习内容以消化系统组织和发生、消化系统生理功能、消化系统疾病和消化系统药物构建课程总体结构,以章、节、知识点为框架内容。章节内容中提供学习目标、重点难点,知识点教学视频、课件和章节测验内容,便于学生进行碎片化学习和自我检测。视频来源于教师自制录屏视频、自制微课视频或网络开源视频。此外,教师还提供高质量文献等最近研究成果和最前沿信息,让学生深度了解相关领域的研究内容。
1.3.2 资料区 资料区包含课程资料、题库、作业库和试卷库。课程资料中提供教学大纲、教学日历、预习资料、文献资料等。题库中有教学团队创建的1 000余题配套题库,供课前章节测验自测、课中随堂评测、课后巩固及考试使用。
1.3.3 讨论区 讨论区用于发布拓展问题及临床案例,供学生随时进行发帖留言提问和讨论。
1.3.4 PBL区 PBL区供PBL教学上传资料和多元化评价使用。
1.4 优化教学活动
教学团队对课堂理论授课教学活动进行优化,对现有PBL案例撰写和集体汇报总结进行了改进,并增加翻转课堂、CBL、互动游戏、虚拟仿真等教学方法。
1.4.1 优化PBL 案例是PBL的灵魂。教学团队重点撰写了消化系统基础医学多学科知识的PBL案例,同时注重结合临床思维。如,“林妹妹的头晕”案例中从贫血头晕表象和胃溃疡出血真相中,教师引导学生建立透过症状现象把握疾病本质的临床思维;“吃祸”案例从胆结石→胆囊炎→胆管炎→胰腺炎的病程进展中,引导学生建立疾病动态进展和主、次要矛盾判断的临床辩证思维。在PBL集体汇报总结课上,教师对案例涵盖的知识点进行梳理的同时,讲述案例背后的真实故事,介绍疾病或学科的历史和发展,同时展示各组学生的学习成果。各组学生通过自学、组内学习、组间学习、教师总结等多角度对比学习,深入挖掘案例中的学习要点。
1.4.2 引入翻转课堂 整合课程需要学生对跨学科内容“前呼后应”式融合理解。翻转课堂形式非常适合整合课程理论知识的学习,应用行为主义理论“刺激→反应→联系”基本过程。学生课前利用SPOC资源平台上已学的学科“旧知”学习资源“刺激”对“新知”教学资源的“反应”和“联系”,通过章节测验检测自学情况,发现问题、提出问题,并将问题带到课堂内通过师生交流或互助学习来解决。翻转课堂教学方式既能承前启后、融合整合课程学科间的知识内容,又充分体现了学生学习中的主导地位。
1.4.3 引入CBL CBL对于临床医学生加深理解基础医学知识临床应用非常重要。本课程没有CBL单独课时,故以线上讨论为主、线下引导为辅的形式开展,根据学习阶段选择适合学生学习进度的案例,并融入人文素养思政元素的探讨。如在组织学胰岛细胞的学习中教师提供案例,“一位年轻女性因经常睡懒觉上班迟到,被公司辞退,在我校附属医院内分泌科就诊。通过超声内镜检查,医生发现隐藏在胰尾的胰岛素瘤。经腹腔镜下肿瘤切除后,该女性不仅返回工作岗位,还生了两个孩子。”由此引导学生认识到年轻女性长期嗜睡乏力要排除胰岛素瘤导致的低血糖,同时引导学生意识到重视细微的临床表现对疾病诊断的提示意义。本案例文字描述生活化,对于刚接触消化系统知识的医学生更易理解。而进入病理学内容学习中,提供的案例偏向临床案例描述形式,如“某患者,65岁,男性,患慢性乙型肝炎5年,肝硬化4年,近日因‘酗酒后出现呕血,黑粪10天,神志恍惚2天’就诊。查体:巩膜黄染,言语不清,意向力丧失,出现幻觉,右扑翼样震颤,肌张力增高,脑电图异常。根据以上表现,该患者的诊断是什么,其机制是怎样的?”教师通过病例回顾肝性脑病的发病机制,同时引导学生建立疾病同症不同因、同病不同归,医患沟通、临终关怀等临床思维。
1.4.4 引入互动游戏和虚拟仿真 针对当代学生的心理特点,教学团队将互动游戏和虚拟仿真引入课后拓展学习中,为学生提供了独立完成的疾病就医问诊、检查、诊断、治疗等生动、逼真的高沉浸式虚拟医疗情景。学生可以以角色扮演游戏(role playing game,RPG)的形式,以患者的角色参与充满挑战的闯关挑战任务中,既能轻松愉悦地主动性获取医学知识,又能在RPG中感受病患就医的情感体验,培养人文关怀理念,提升人文素质。互动游戏和虚拟仿真下任务情景和激励模式的设置,极大地调动了学生的学习热情,培养学生解决问题和自主创新的能力,充分体现了以学生为主的教学理念,弥补目前教学模式的不足。
1.5 提升教学方法
教学团队选择基于网络平台线上资源,结合翻转课堂、PBL、CBL、互动游戏、虚拟仿真等多种教学方式为一体的多元化混合式教学模式,主要从线上线下两个平台,课前、课中、课后三个阶段开展。
1.5.1 课前:翻转课堂,自主学习,温故知新 课前教学目标主要是对“旧知”的回顾和“新知”基本概念和基本理论等知识点,如吸收的概念、消化系统的组成等。教师需将知识点细化并提前在网上发布,形成一份详细的学习任务清单,通过学习通平台推送到学生终端。学生在规定时间内,通过学习平台了解本节课学习目标,在线自主学习掌握基础理论知识,并通过课前测试进行学习效果自评。教师在课前督促学生完成视频观看任务,对学生视频观看时间、章节测验的答题情况进行问题搜集、分类和总结,以备课堂授课参考。
1.5.2 课中:问题导向,案例引领,知识内化 课初,教师针对课前自学中遇到的重难点,以阶梯式问题引导学生理解课前自学知识的本质,即“知其然又知其所以然”,例如,设问“胃壁组织结构特点中的胃黏膜保护机制有哪些?列举原发性肝癌的肉眼形态类型及其各自特点。”同时,教师进一步设问将离散的知识点融会贯通,举一反三,例如,“结合消化管壁各段上皮的类型和结构特点,解释食管下端与胃贲门部相接的部位为癌症好发部位的原因,类似的结构其他部位还有哪些?如何从呕吐发生机制角度理解各类止吐药作用环节?”每一个知识点讲解后,平台发送相关问卷,根据作答情况了解学生掌握情况。
完成答疑解惑后,学生进一步在议题讨论或临床案例讨论拓展思维,更好地理解知识点。学习讨论的过程,以学生自主探究为主,教师尽可能减少干预讲授,并完成过程性评价。如学习通讨论区发布跨学科知识的开放性议题“抑酸药升高了胃内pH值,长期使用会有怎样的影响?”“根治幽门螺杆菌感染的过程中,如何延缓耐药性的发生?”引入病例讨论是培养医学生分析能力的重要方法。学生利用碎片时间进行CBL活动。教师给予点赞激励、发帖答复和评价评分等环节引导学生知识内化。
理论知识学习和拓展问题讨论后,教师在多功能PBL教室内,开展11-12人为单位的小组PBL活动。学生根据教师分幕提供的案例,自主提出问题、分析问题、获取信息,以课上脑力激荡、课后查阅资料、课上反馈分享的形式解决问题;利用PBL平台完成课堂讨论笔记、查阅资料、汇报幻灯和机制图等资料的提交,并进行师生、组内、组间、自我多维度评价。
1.5.3 课后:评测评价,拓展思维,巩固提高 学生以多种形式开展课后巩固阶段学习,包括作业、测试、讨论、答题、拓展微课、研究进展文献、互动游戏、虚拟仿真等。教师除了进行作业完成情况的督促指导外,还应分析线上学生学习数据,掌握学生的情况和教学效果,进行教学反思,对教学过程进行诊断改进及查缺补漏。
1.6 优化评价体系
评价是检验教学效果的有效方法,对教学过程有监督和控制作用。本课程采用过程性评价和终结性评价相结合的评价方式。学生最终的课程成绩不仅包括结课考试成绩,还包括线上和线下学习的平时成绩(表1)。线上学习部分由SPOC平台进行后台统计归纳处理,而线下学习部分包括理论授课时课堂活动表现得分和PBL成绩。
表1 评价内容及分值分配
2 消化系统课程教学改革实施效果
为了解2018级临床医学专业148名学生对消化系统课程教学模式改革的学习效果和认可度,我们采用考试和问卷调查方式开展教学效果评价,将考试成绩与2017级(传统教学)154名学生进行纵向对比。2个级次学生期末闭卷考试试题内容在题型、题量、难度、区分度等方面保持一致,具有可比性。我们采用SPSS 18.0软件对2018级和2017级学生的期末综合成绩进行统计分析,采用单因素方差分析进行两组比较。差异性显著性检验水准α=0.05。
2.1 学生考核成绩
接受教学改革模式的2018级学生期末综合成绩评分为(87.58±5.17)分,及格率(≥60分)为100%,优秀率(≥90分)为48.0%(71/148)。接受传统教学模式的2017级学生期末综合成绩评分为(75.12±9.17),及格率(≥60分)为96.1%(148/154),优秀率(≥90分)为5.2%(8/154)。2018级学生的期末考试成绩高于2017级学生,其差异具有统计学意义(t=14.018,P<0.000 1)。
2.2 问卷调查结果
学生是教学的主体和受益者,对教学改革效果最有发言权。我们采用国内外均有较广泛使用的课程体验调查问卷(course experience questionnaire,CEQ)评价教学改革下学生感知的教学情景。CEQ最早由Ramsden于1991年开发,后经国内外学者多次修订更新,发展出数十个不同的版本。本研究采用的是Darice提出的面向医学生的简化CEQ[4,5]。教师在教学结束后发放问卷,学生进行匿名方式填写。计数资料采用频数和百分比[例(%)]表示。
本次发放问卷148份,最终回收有效问卷148份,回收率为100%。问卷的25个问题具有较高的内在一致性(Cronbach′sα为0.878)(表2)。
表2 课程体验调查问卷 人(%)
3 消化系统课程教学改革的思考
3.1 教学改革有助于提高学生整合课程的学习能力
整合课程对学生学习自主性、自觉性方面是极大的考验[6]。由于学生学习能力和学习兴趣差异较大,文献报道的整合课程教学效果有所差异。2项主要针对卓越班或实验班学生的整合课程教学效果的Meta分析显示,整合教学组学生成绩优于传统教学组[7,8]。但有报道显示,在普通临床医学专业本科生中,整合教学后的理论知识水平测验成绩与对照组相比,差异无统计学意义,甚至显著低于对照组[9,10]。
本研究对象是普通临床专业本科生。为了能培养学生学习自主性,养成良好的整合课程学习习惯,我们围绕课程学习内容,构建以学生为中心,教师课前、课中、课后“引学”的教学方式。与传统教学2017级临床医学生相比,2018级临床医学生的期末综合成绩有明显提高。问卷调查的“基本技能”维度显示,93.2%(138/148)的学生认同“教师激发了自身努力学习的动机”,提示学生在课程学习中能体验到学习的主动性;94.6%(140/148)的学生认同“课程发展了解决问题能力”,83.8%(124/148)的学生认同“课程提高了分析问题能力”,89.2%(132/148)的学生认同“课程发展了团队协作能力”。这些结果提示课程开展PBL、CBL的效果收益良好。以学生为中心、以小组讨论为形式,能激发学生内在学习动力的PBL和CBL模式在一定程度上能解决学生准备程度与参与度减少的问题,是整合课程较为适宜的教学模式[3]。从成绩和问卷情况来看,本教学改革对普通临床专业本科生适应整合课程的学习有一定的帮助。
3.2 教学改革有助于教师整合课程教学能力的提高
教师是教学改革方案的设计者和实施者。愿意承担整合课程教学任务的教师从内心深处是认同整合课程教学理念的,但苦于整合课程教学经验不足,对从传统教学主导者到信息化时代下学生学习促进者的角色转变往往无从下手,时有畏难情绪。
鉴于此,教学团队从同行和学生两个层面帮助教师更好地适应教学改革。①从同行层面,注重对教师教学能力提升的外部支持,包括:以定期团队教研活动的形式,各学科教师讨论所授学科内容与其他学科间的衔接安排,从内容上保证课堂授课内容的深度融合;以参加校内外主题培训和教学竞赛等的形式,学习使用雨课堂、蓝墨云班课、学习通等教学APP工具,辅助构建线上、线下,翻转课堂混合式教学模式,从形式上保证以学生为中心的课堂授课形式。②从学生层面,注重对教师教学能力提升的内在反思。教师通过SPOC平台后台统计功能从群体角度了解学生课前旧知识掌握情况、课中新知识吸收和应用程度、课后拓展作业提升完成情况;从个体角度对个别学生进行单独指导,因材施教。从问卷“师生沟通”维度反馈情况看,87.2%(129/148)的学生认同“教师尽力了解学习方面的困难”,93.9%(139/148)的学生认同“教师总是耐心解答学生的疑问”,91.2%(135/148)的学生认同“教师努力使教学变得生动有趣”,进一步印证学生对本教学改革实施师生沟通的满意度较高。
3.3 教学改革有助于深化整合课程的整合内涵
教材内容缺乏系统性、连贯性、综合性和整体性,偏离结构→功能→临床疾病的主线,违背从“旧知”向“新知”有序转化的认知主义学习理论,是目前整合课程教材编写亟须大刀阔斧修正之处[2]。在更完善的整合课程权威性配套教材面世之前,一线教师可以通过合理的教学设计对学生加以引导。本课程改革的教学实施中,教学团队以消化系统常见疾病为临床问题方向,以消化管和消化腺的解剖学和组织学为认知基本框架,以生理学描绘消化系统生理功能,以病理学呈现病态改变,再由药理学指导疾病治疗方案的药物使用。每个学科内容学习之前,都以前一环节“旧知”内容作为课前线上翻转课堂预习内容,引出“新知”线下课堂学习内容。除了基础医学学科间内容联系外,基础医学课程若没有很好地实现医学基础知识与临床疾病诊疗的融合,学生难以建立完整的基础医学知识,对疾病的发生机制和临床表现难以理解,对疾病诊疗的认识仅停留在表面。本课程的线下课堂活动,引导临床医学专业学生结合临床案例和PBL案例进行自主学习讨论,将理论知识应用到临床案例分析中,有利于医学生在临床实践时做到将所学基础医学理论知识融会贯通。
在“清晰的教学目标和标准”维度方面,90.5%(134/148)的学生认同“课程伊始教师就让学生了解课程目标”。对课程目标,89.9%(133/148)的学生认同“容易理解的”。84.5%(125/148)的学生认同“清楚意识到课程目标和如何达标”。这说明整合课程向学生传达教学目标和整合内涵的理念方面的认知是清晰的。在“合适的考核方式”维度上,仅有7.4%(11/148)学生认同“在该课程中我时常不知道该干什么”,说明课程考核方式能对多数学生的学习起较好的引导作用,但是后期对过程性教学评价内容应更充分地明确普及,从而兼顾到所有学生。29.7%(44/148)的学生认同“教师对记忆比对理解的测试更感兴趣”,10.1%(15/148)的学生认同“教师过多提问一些记忆性的问题”。结合“合适的学习负担”维度中,19.6%(29/148)的学生认同“学好这门课程只需记忆力好就行”的结果来看,部分学生还未完全从传统的教学模式中转变过来,在对建构主义理论“初级的知识”方面,偏向以记忆性方法去解决问题。虽然记忆性内容考核是基础医学本身不可避免的,但是可以通过联系建构主义理论“高级的知识和专门的知识”进一步帮助“初级的知识”理解。综合而言,学生对本课程总体满意度为95.9%(142/148)。
3.4 教学改革存在的问题及改进措施
调查问卷结果也暴露出当前改革中的问题。如“合适的学习负担”维度中,仅62.1%(92/148)的学生认为“课程留有足够的时间去消化所学的内容”,73%(108/148)的学生认同“有许多压力使我去学好该课程”。这与本课程集中5周完成授课任务,学时过于集中有关。如何优化统筹安排,将整合课程合理分布在不同学习阶段,也是整合课程实施的一个重要优化改革方向[3]。在“有效教学:提供反馈”维度中,22.3%(33/148)的学生并未认同“教师用许多时间来点评学生的学习”,28.4%(42/148)的学生并未认同“教师定期针对我的学习给予有益的反馈”。这提示,本教学改革中师生交流互动还不够充分,除了授课答疑辅导交流外,团队还应进一步扩大师生交流渠道,如定期召开学生座谈会、发放课程调查评价问卷等,收集学生学习中的困惑,从教学质量和学生体验角度持续优化课程[11]。另外,本教学改革还应对教师进行进一步追踪调研反馈,以了解教师教学能力。
课程整合是当前医学教育的改革趋势。消化系统整合课程教学改革,能提高普通临床医学本科生整合课程学习成绩,提升学生对整合课程学习的适应性、自主性和自觉性。教师需要充分理解课程整合的目的、意义和方案,从认知主义理论和建构主义理论着眼,在整合课程教学内容上注重学科内容的衔接;从以学生为中心的教学理念入手,选择适宜的授课方式(如翻转课堂、PBL、CBL、混合式教学等),深化课程整合内涵。此外,如何优化课程安排时间、多渠道加强师生交流渠道,促进教与学的适应是未来需要解决的问题。