基础医学拔尖人才培养过程中SPBL实践

蔡军伟，徐 佳，郭晓华，刘靖华，黄巧冰

(南方医科大学基础医学院病理生理学教研室， 广州 510515； △通讯作者)

现代医学是涵括基础医学、临床医学、预防医学等学科在内的独特而严密的完整体系。其发展根本上源自基础医学对生命和疾病现象的本质及规律认识。基础医学教育因此成为医学教育的基石和核心。健康医学的发展需要聚焦到基础医学拔尖人才的培养。教育乃国之大计，如何建立基础医学人才培养的有效机制，促进拔尖创新人才脱颖而出，是当前对基础医学教育改革的迫切要求。

学生只有具备系统的知识结构，才能整合各学科知识，理解和掌握更多的新技术、新进展，充分借鉴相关领域的新成果和新方法，才能在知识结构和科学思维上形成交叉复合效应，才会有更大创造力，成为学科拔尖人才，在专业领域内做出创造性的成果。知识结构、科研能力、创新精神是拔尖人才培养的三大要素[1]。知识结构是基础，目标是科研和创新。离开基础知识技能谈科研，只能是无源之水。创新能力的培养，主要是学生通过专业的角度自己发现问题、提出问题，进而解决问题来逐步实现。

1 基础医学专业人才创新能力培养过程中实现SPBL的意义

基础医学研究创新能力的体现之一是能在现有的认知体系中发现和解决关键性问题，于知识发现、知识创造等认知活动之中，对目标知识进行了获取、利用与产出。专业课程教学是学生掌握基础知识与技能的必由之路，如何在课程教学中贯穿创新能力的培养，帮助学生从专业知识的角度发现和提出问题，并寻找解决问题的路径，成为我们探索的话题。以科学问题为导向的PBL(scientific problem-based learning，SPBL)为实现这一目标提供了基础。

提倡以问题为基础的案例教学和师生互动的小组讨论式医学PBL(problem-based learning)教学，在1969年首创于加拿大McMaster大学医学院[2]。这种以问题为导向的学习基于建构主义教学理念，并以学生为中心、以问题为教纲、以小组为平台以及以讨论为模式的学习要旨，并可促进各个学科知识在学习过程中的交叉融合，也很好地契合了发现问题并探究解决问题这一认知过程。医学教育过程以往的PBL实践，大多集中在临床医学专业教学过程中，以临床实际诊疗等问题为导向，致力于培养未来医生临床思维能力和岗位胜任力[3]。而基础医学专业的培养目标与临床医学专业有所区别，更需要培养具有创新性科研思维能力、胜任科学研究和教育教学岗位的拔尖人才。围绕课程而展开PBL实践的过程应体现以基础医学的科学问题为导向，实现SPBL，并兼顾科学家精神的培养。

2 基础医学拔尖人才培养过程的课程教学中开展SPBL的实践

南方医科大学基础医学本科专业2019年底获选为全国首批国家一流本科专业建设点，2020年成为教育部第二批基础学科拔尖学生培养计划2.0基地。基础医学专业拔尖人才的培养过程中，我们传承医学先辈厚德至善传统风尚，以创新能力培养为目标和指引，深入开展了专业课程的理论和实践教学改革，除了在基础医学本科培养过程中落实早科研、多科研和持续科研，也十分注重在课程教学中落实创新能力的培养；探索了以课程教学为载体，以提高质量为核心，以创新人才培养为重点的教学改革，通过PBL，有机地将各个学科相关的教学内容整合到一起，有效地激发学生的学习兴趣，培养学生的自主学习能力和综合思维能力，提高学生表达交流能力和团队合作精神；更重要的是，通过SPBL，加深学生对学科深层次理论的理解并提出关键科学问题，以便其更好地把握医学问题的本质并提供解决科学问题的思路，加强学生发现和解决重要科学问题的能力培养。以下以病理生理学科课程教学为例，谈谈我们在拔尖人才培养过程中实现SPBL的做法。

病理生理学是研究疾病发生、发展、转归规律和机制，本身就属于医学中的一门整合学科，教学内容承接基础医学几乎所有学科课程，知识结构涵盖面广，也是解决临床诊断和治疗问题的重要基础，为基础与临床的关键桥梁医学课程。病理生理学教学过程中，以往以独立病理过程和功能不全为章节的内容形式，虽然条理清晰，但仅对病理过程进行分析，不利于学生对医学问题的演绎和理解。病理生理学适合开展PBL教学[4,5]。PBL可以从临床案例分析的角度，帮助学生利用病理生理学的专业知识解释复杂疾病。而病理生理学的知识几乎可以解释所有疾病发生的学科含义；在此基础上开展SPBL，更是从临床问题上升到科学问题。学生通过讨论分析，提出自己的科学问题，通过查阅文献、了解进展，更能提出尚未解决的科学问题，并寻找解决的方法。

2.1 SPBL的教学实践

2.1.1 学习主体与时间保障 SPBL的学习主体是南方医科大学基础医学专业的学生，病理生理学开课在大学二年级下学期。这个阶段的学生已完成大部分基础医学课程的学习，对疾病和临床问题有浓厚的兴趣，但对许多临床问题大多是被动认知，更缺乏对由临床而引申出来的科学问题和研究方法的了解。SPBL的实践可以弥补这些缺陷。课时安排上，基础医学专业的学生在传统54学时的理论教学基础上，另有16学时的拓展教学时数，以往用于疾病机制研究进展的讲座课程，但满堂灌的讲授方式效果不尽人意。从2020年开始，我们用2个复杂案例各8个学时开展了SPBL的实践。

2.1.2 师资条件 SPBL的导师(tutor)来自课程授课教师，均接受境内外多次PBL培训，并有多年在临床医学专业课程整合模块教学和PBL带教经验[6]；更重要的是，其大多有丰富的科研经历和成果，善于帮助学生找准科学问题，并引导学生提出解决方案。

2.1.3 使用的教材与学习资源 本课程教学选用人民卫生出版社和高教出版社的最新版学科教材，以南方医科大学国家级一流线下课程，即病理生理学为基础，有粤港澳大湾区在线开放课程和大学爱课家教学支持系统等，可供学生在课外进行拓展学习；图书馆还提供多种国内外文献数据库和教学资源数据库的接口。

2.1.4 SPBL教学准备 SPBL教案(case)由负责的教师收集整理。经课程教学组反复讨论，先从教师的角度设计课程基础知识相关的问题，斟酌案例本身可能存在的科学问题，并以不设框架和鼓励创新为原则。案例问题的准备过程中，每段每幕设计聚焦的重要问题相对明确，循序渐进，以学生目前的背景知识加以思考讨论，可以发现并提出核心问题。最后，经广泛征求教师意见，我们做好课前的教师手册，并准备好学生手册。

以第二个SPBL教案为例：在系统病理生理学医学的基础上，本案例描述罹患高血压、糖尿病的贾阿姨的急性心梗/心源性休克及诊治过程。学生在讨论过程中，会涉及多种病理过程，如急性的应激、缺氧、炎症和SIRS、心源性休克、ARDS、乃至多器官功能障碍以及慢性的病理过程和疾病如代谢综合征、糖尿病、动脉粥样硬化、高血压等。该案例可帮助学生将理论学习中各章节的知识内容融合贯通，全面解释复杂疾病的发病机制；也可以从基础医学科学问题的角度，使初学者先讨论各种病理过程和临床疾病的模型制备，再深入了解相关疾病发病机制如糖尿病血管并发症、休克、炎症等的研究方法和最新进展，并提出尚待解决的问题和探索思路。

2.1.5 SPBL实施过程 开展SPBL的大二下学期的本校基础医学专业学生已经初步掌握资料查阅和文献检索方法，也通过教师宣讲以及提前准备好的学生手册了解了SPBL的基本理论和流程。

SPBL教学实施过程中每个案例分4个时段实施，每次2个学时。每个时段的基本过程包括：①头脑风暴，提出问题；②讨论分析，现场解决部分问题；③留下未解决的主、次问题课下自主学习；④解决上一阶段的问题后，进入和展开下一阶段的科学问题导向性学习。

每个case的最后总结时段，教师与学生一起对所提出的所有科学问题复盘回顾，查漏补缺，在反复熟透的基础上发挥创造性的思维，是否有提出进一步深层次问题的可能；同时针对整个case的科学问题，制作出完整的思维导图和疾病相关机制图，以厘清思路，养成缜密的思维习惯。最后于课后，学生以小组为单位提交SPBL学习结果的电子版报告，包括汇报PPT、思维导图和机制图等材料。

2.2 学生对SPBL教学过程和成效的评价

参考国内外和我校PBL教学质量评估量化表，我们采用常见的网上研调程序问卷星，以匿名问卷调查的方式，进行导师带教方式和效果、对SPBL教案优缺点以及学生自我表现等多方面的评估。从问卷星(本课程匿名评价网页地址为：https:∥www.wjx.cn/vm/rBEuxSm.aspx)期末评价结果中可知：①对tutors的7项评估中，90%学生对其中6项选择了“同意”以上的评价，同意度较低的是tutors对课堂时间的把握上；②对案例设计的各项评估中，90%的学生选择了“优”的评价，其中认可度最高的是学生认为SPBL可以通过讨论式学习，学到有用的知识；③在学生的自我评价中，虽然90%以上的学生对自己做出了“良”以上的评价，但优秀率偏低；④学生希望在科学为导向的PBL中能提高以下三方面的能力：提出独到且很有建设性的问题、组织归纳和语言表达能力；⑤学生对SPBL实践的整体评价中，90%以上学生认为它能激发学习兴趣、培养自学能力，有利于知识之间的联系，有助于思维能力训练和团队协作能力的提高，有利于教学内容的扩展和延伸以及运用理论知识解决实际问题能力的提高。

3 基础医学拔尖人才培养过程中实现SPBL实践的体会

PBL模式与传统授课不同，不是为了短时间内高效率汲取大量知识，而是学生在发现问题解决问题的过程中提高科学思维和创新能力。师生双方都必须转变理念，在传统PBL的基础上，充分体现科学问题为导向的PBL的真正意义。我们就本学科开展SPBL教学实践谈谈心得体会。

3.1 SPBL带教老师除了做好PBL学习活动的促进者，还应是学生科学探索的启蒙者

PBL不需要带教老师进行具体知识的讲授。指导教师绝非单向的传授者，要将课堂交给学生，让他们成为学习的主体。此时的教师既不是领导者，也不是传授者，而是作为学习的促进者，关注学生的讨论过程，促进学生脑力激荡、批判性思维和多角度的思考。与其他类型的PBL实践有所区别的是，在基础医学专业学生的SPBL实践中，强调以科学问题为导向的学习，讨论后期更是涉及科学研究的话题和方法思路等，需要tutor本身具有一定的科研素养和创新思维，才能帮助学生完成以科学问题为导向的PBL，为基础医学学生创新能力的培养打下基础。本项目的实践过程中，学科派出了有PBL带教经验、且有丰富科研经历的教师作为tutor。学生对tutors的总体评价很高，评价略低的是教师对时间的把控，主要反映为有一定的拖堂现象。结合教师的反馈，拖堂的出现常常是由于学生讨论热烈，教师不忍打断。即便如此，教师对SPBL的时间把握还应该改进，尽量及时指引学生聚焦关键问题，还要善于把问题留给学生课下讨论和自主学习。

3.2 SPBL教案本身要有情境性，并能催生和引申出科学问题

教案设计者是专业教师，是组织者和引导者，有效的组织和正确的引导是教学改革顺利开展的关键。趣味化、生活化的案例更能激发学生探究的学习兴趣，情境性强的医学案例利用暗喻、提示和伏笔，有助于诱发学生自主达到课程设计的学习目标。教师课前需精心设计教案，对学生提交的讨论题进行筛选和提炼，做到尽可能涵盖本学科教学大纲中的知识要点，确保学生所学医学知识的完整性和系统性。SPBL还需要教师设计与案例相关的科学研究问题，例如科学研究的方法、以往的研究过程、最新的研究进展等，引导学生提出相应的科学问题。

3.3 SPBL的实践帮助学生通过了解杰出科学家的研究成果，实现课程思政

SPBL的实践过程中，我们注意引导学生了解案例相关研究领域的杰出科学家，特别是同校、同学院的杰出科学家的故事，潜移默化地影响学生。例如其中一个案例是肝炎相关的SPBL，在讨论的后期，tutor引导学生了解2020年的诺贝尔生理学或医学奖有关发现丙型肝炎病毒的过程和方法，并请学生介绍南方医科大学的2021年“南粤创新奖”获得者骆抗先教授、2020年广东省最美科技工作者侯金林教授以及在Cell杂志上发表研究成果的周伟杰教授的事迹和科研成果。令人欣喜的是，学生在展示的过程中，既体现了对高水平科学研究成果的深刻理解，也藉此获得激励，提高了科研兴趣，并增强拔尖人才成才的信心。

3.4 未来的教学需师生共同努力继续改进

绝大部分学生接受并能很快适应这种SPBL的教学模式。实际的SPBL教学过程中，学生在课堂上的表现，包括产生科学问题的头脑风暴和问题导向学习后的汇报PPT、讨论演讲稿、思维导图、机制图以及学习心得等资料中，体现出较高热情，分工合理，配合默契，在课下对列出的科学问题进行了详尽的资料整合、充分讨论和学习。整个课堂气氛活跃，充分的准备也为学生踊跃发言创造了条件。当然，PBL实践过程中也存在不足之处。教学初始，课堂讨论热烈有余，深度不够，教师需适时正确引导。讨论时出现暂时不能解答的问题时，部分学生习惯性地先求助于教师，而不是自己开动脑筋，主动找寻答案。个别学生的科学问题解释未能做到言简意赅、重点突出、难点讲清，需要反复质疑查证并学习讨论加以澄清。最后，新教学模式与传统的教学法相比占用大量的课外时间，增加了课业负担，加上病理生理学SPBL课程进度与二年级的四六级统考、选修课结课和集中的双学位课程考核重合，部分学生不堪重负，有畏难情绪。在大部分学生支持这种教学模式的情况下，仍有11%的学生对SPBL有质疑和反对。所以我们在SPBL的课前还需在合适的时间做好充分的动员，使其充分认识SPBL实践的意义。

多年来，我国的基础医学课程教学过程偏重医学知识的传授，忽略人才能力的培养。我们在基础医学拔尖人才培养实施以科学问题为导向的PBL，在小组团队协作、和谐沟通和快乐的氛围中，提高了学生自主学习、终身学习的素养以及发现和解决科学问题的能力。实践证明具有可行性，可以供其他院校或课程借鉴，共同培养适应我国生物医学技术发展和高等医学教育事业所需要的基础医学卓越人才。