基于混合式教学的“教-学-评”一体化实验教学体系探索

厉旭云,方 瑜,于晓云,孙岑岑,梅汝焕,王梦令

(浙江大学医学院基础医学实验教学中心, 杭州 310058)

研究生教育肩负着高层次人才培养和创新创造的重要使命,是国家发展、社会进步的重要基石,是应对全球人才竞争的基础布局。医学教育是卫生健康事业发展的重要基石,医学创新能力是“健康中国”建设对医学人才培养提出的新要求。实验教学在培养学生科学思维、实践能力、创新精神和团队协作精神等方面具有不可替代的作用,实验教学的效果与人才培养质量直接相关[1-4]。

生理学是一门研究机体生命活动各种现象和功能活动规律的学科,具有很强的理论性和实践性,生理学的每一个知识或结论均从实验中获得。由于生物伦理学对实验对象的限制,生理学通常借助当代先进的科学技术和方法开展动物实验研究。现代生理学实验不仅需要实验者具备生理学理论知识和动物实验操作技能,还需要充分了解生理学实验仪器的工作原理。如何将生理学知识、实验技能与仪器原理有机融合,培养实践技能与科学思维兼备的医学科研人才,是生理学实验技术课程教学的首要任务。本文从混合式教学模式下“教-学-评”一体化角度入手,将多维度、多元化考核评价贯穿实验教学过程的始终,探讨生理学实验技术课程的教学模式和实施路径,以期为培养具有实践能力与创新精神的医学科研人才的实验教学模式提供参考。

1 “教-学-评”一体化的发展与内涵

20世纪90年代,日本学者水越敏提出“教学与评价一体化”概念,并指出评价的结果只有被用于支持教学才有意义,必须要实现教学、评价的一体化。随着“教-学-评”理论的成熟,“教-学-评”一体化成为教育领域研究的热点[5]。

“教-学-评”一体化是教、学、评三者基于学习目标保持基本一致,教师的教授、学生的学习以及对学习效果的评价三者相互结合,根据预设的学习目标设置评价任务、设计教学活动,评价持续镶嵌在教与学的全过程中,并根据过程性评价结果调整教学过程,达到以评价驱动教学的目的[6,7]。

2 生理学实验技术课程现状

生理学实验技术课程面向本校研究生开设,是一门融合了生理学、电学和物理学等学科的跨学科、综合性实验课程。目前的课程教学存在下述三个方面的问题亟须解决。

2.1 实验教学受教学时间、空间的限制

课程每次上课时间为4个学时,传统课堂教学包括教师实验原理讲解、操作演示和学生实验操作等内容。其中学生实验操作通常包含较为复杂的动物手术操作和仪器使用操作,耗时较长。而教师的讲解与演示至少占用1.5个学时的时间,常导致学生课堂实验时间不足。同时,由于教学实验室容量限制,不能满足较多学生同时听课的需求。实验教学受到时间和空间的限制,对于培养学生的动手能力尤其是实验创新能力非常不利。

2.2 学生基础知识差异性大

课程主要面向医学院研究生开设,选课对象包括生理学、药理学、神经生物学、内科学、外科学、遗传学等10余个专业的学生,甚至还包含个别医学院之外的学生。由于不同专业学生本科专业所学课程不尽相同,导致同一班级内学生的课程相关基础知识差异性非常大。传统的讲授型课堂教学受限于时间,很难兼顾不同基础的学生,影响实验教学的效果。

2.3 学习评价体系存在不足

课程目前的学习评价由平时成绩和考试成绩两部分组成,两部分的评价主体均为教师,其中平时成绩部分仅对课堂内学生到课情况和实验结果进行简单评价。该评价体系存在明显不足,一方面评价指标单一,缺少对学生学习过程的动态监测与评价,教师对教学过程中学生的学习情况缺乏即时的掌握与反馈;另一方面,评价主体单一,忽视了学生作为学习主体的地位,不利于学生学习主动性的发挥。

3 混合式教学模式下“教-学-评”一体化生理学实验技术课程整合模式

线上自主学习、线下现场实践的混合式教学为学生提供了多元开放的学习环境,充分发挥了网络教学和课堂教学的双重优势,很好地解决了实验教学时间和空间限制的问题。学生通过线上自主学习与师生互动,可以在课前进行相关预备知识的准备而不受时域限制,其中专业基础较为薄弱的学生可以有更加充分的学习准备时间;同时,课堂的实践时间相对增加,学生有更充足的时间用于实验操作。

混合式教学模式的教学效果很大程度上取决于学生学习过程中的学习态度、方法与策略。而传统学习评价方法维度和评价主体均较为单一,对于学习过程的关注程度较低,不利于教学效果的提升。形成性评价立足于学生学习的动态变化,对学生日常学习过程中的表现、所取得的成绩以及所反映出的情感、态度、策略等方面的发展做出评价,是基于学生学习全过程的持续观察、记录、反思做出的发展性评价,具有评价指标多维度、评价主体多元化、尊重学生个性化等特征。形成性评价通过评价与反馈促使教与学的活动在不断循环修正的过程中得到改进与优化,确保教与学的活动能够有效顺利地进行,达到以评价驱动教学的目的。

3.1 课程教学模式

生理学实验技术课程基于线上线下混合式教学模式开展实验教学,教学过程包含课前线上理论知识导学、课堂实践操作和课后作业三个部分(图1)。课前阶段,教师根据知识、能力、素质三维教学目标,依托本校“学在浙大”网络学习平台开展线上理论知识导学,学生通过电脑或手机终端自主学习讲课视频、操作演示视频等内容,并通过测试验证学习效果。课堂阶段,学生以小组为单位进行实践操作,组员之间分工协作,共同完成动物手术操作、仪器装置使用以及实验数据的采集处理,将理论知识应用于实践并转化为真正的实验技能。在该阶段,学生是课堂的主角,主导实验进程与实验质量;教师是课堂的引导者,重点关注学生哪些方面存在不足,在学生需要时适时提供指导,组织小组间的实时交流与展示,对实验过程及结果进行点评、总结及反馈。课后阶段,学生对本次实验进行梳理、总结并形成实验报告,教师通过评阅实验报告获取学生学习情况,而学生从教师反馈信息中得到进一步的提升。学生通过各个过程的反馈激励自主学习的积极性和实验研究、团队协作精神,教师则通过各阶段的反馈不断改进实验教学内容和方法。师生合力提高实验教学质量。

图1 生理学实验技术课程教学模式

3.2 课程学习评价体系

基于线上自主学习和现场实验相结合的混合式教学形式,课程采用形成性学习评价体系。形成性评价体系对学生各个阶段的学习情况进行系统化的评价与分析,即在课前、课中和课后不同的学习阶段,以一级指标学习动机、学习过程和学习效果三个方面进行过程性评价(表1)。其中,学习动机的二级指标包含能够体现学生学习动机的一系列学习行为,如课前线上资源访问次数、课中出勤率、互动、自评等情况,评价主体主要由网络学习平台、教师和学生构成。学习过程的二级指标为学生的学习参与度,如线上资源学习时长、课中小组分工、课后作业提交等具体的学习活动,主要检测学生自主学习、合作学习、探究学习的参与情况,评价主体主要由网络学习平台、教师和学生构成。学习效果的二级指标包含在线测试、作业展示、实验质量和期末考试等指标,评价主体主要由网络学习平台和教师构成。

表1 生理学实验技术课程学习评价体系

多维度的过程性评价指标,将学生的自主学习态度、自主学习效果、现场实验技能与实验质量、作业质量纳入评价体系,借助评价与反馈使教学过程精细化,从而不断地完善教学内容和教育方式方法,推动教学质量的稳步提升。多元化的评价主体,既包含教师评价和网络学习平台的客观数据,同时又将学生从被动接受评价转变为评价的主体。学生通过自评、互评等综合评价,充分激发自身的自主学习能力和团队合作精神。

4 教学实践效果

课程组在2023年教学结束后进行电子问卷调查,选课人数42人,回收有效问卷32份。问卷设计为5级量表,从1到5代表程度从低到高。

在课程实施线上自主和现场实践相结合的混合式教学过程中,线上学习资源的质量是保障自主学习效果的首要条件,实验室教学设施条件是现场实践的重要物质保障,二者共同影响实验教学的质量。问卷结果显示,87.5%的学生认为课程线上学习资源非常充分,93.75%的学生对实验设备器材的准备质量非常满意,高质量的线上资源和实验条件为混合式教学的开展奠定了扎实的基础。通过本次课程的学习,100%的学生知晓了生物信号采集处理系统基本原理,超过90%的学生掌握了生物电引导、肌肉收缩张力测定、心室内压记录以及电刺激使用等实验方法,87.5%的学生掌握血压的多种测量方法。96.88%的学生认为达到(25%)或充分达到(71.88%)选课的期望。

在评价体系方面,学生成为评价主体之一。对于需以小组形式完成的实验教学而言,组员的分工协作对于实验质量具有非常重要的影响。90.63%的学生认为组员分工对于完成实验非常有作用,71.88%的学生认为开展组员互评对于减少组员“划水”非常有作用,75%的学生认为组员互评对促进团队协作非常有作用。93.76%的学生认为课程学习评价体系合理(21.88%)或非常合理(71.88%)。

基于线上自主学习和现场实践相结合的混合式教学模式,融“教-学-评”于一体,将评价延伸到线上自主学习、课堂现场实践、课后作业提交与考核的教学全过程,以评促学,激励学生有效调控自主学习过程、增强团队协作、提高用实验方法解决问题和自主创新的能力;以评促教,通过反馈不断改进教学内容和方法,在实践中不断探索与完善实验教学体系,提高实验教学质量,以期为培养具有实践能力与创新精神的医学科研人才发挥积极作用。