混合式学习在医学科研中的应用进展

梁浩正 周如宁 杨红

医学科研是医学进步的阶梯，其在反复发现问题和解决问题的过程中，促进了医学的进步和发展。医学科研教育可以帮助医学生获得科研知识、提高科研能力。医学科研教育的学习模式包括传统面对面学习方式、网络化学习模式（electronic learning，E-learning）、混合式学习模式（blended learning，B-learning）等[1]。这些学习模式适用于不同的学习目的和学习情境。随着信息时代的到来，网络化学习模式应用于医学教育的各个领域。但部分研究显示网络化学习模式使学生与教师之间、学生与学生之间缺乏相互交流与反馈，降低了学习的动力[2]，教师和学生都认识到面对面学习仍然不可或缺。混合式学习结合传统学习方式和网络化学习，较为适合苦涩难懂的医学科研学习。文章将对医学科研学习中混合式学习的概念，混合式学习与其他学习模式的比较，混合式模式在医学科研领域的应用进展以及优势和局限性进行综述。

1 混合式学习模式的概念及与其他方法的比较

混合式学习是一种融合了传统学习模式与网络化学习模式的学习方式，它通过灵活运用各种高效的学习方法，使学生能够自主掌控学习进度，从而最大化学习效果。2003 年何克抗[3]在第七届全球华人计算机教育应用大会首次提出混合式学习的概念，认为混合式学习结合了传统学习模式和网络化学习模式的优势，混合式学习模式中教师充分引导、启发学生的主动性、积极性和创造性[4]。也有研究指出，混合式学习的核心理念是以问题为导向，运用多样化的媒体与信息传递手段进行学习，以达到最佳效益[5]。在这种学习模式下，面对面学习与在线学习并非固定不变的主从关系，也没有固定的比例分配。它们可以互为补充，如在线学习作为面对面学习的延伸和深化，或者面对面学习作为在线学习的实践和应用。此外，这两种学习方式也可以交替进行，形成互补优势。每个学习模块和每种传输方式都具备明确的学习目标和内容，旨在为学生提供全方位、多角度的学习体验[6]。“互联网+”时代，混合式学习不再是单纯的互联网和面授教育的叠加，而是信息技术、学习方式和场所的充分混合，信息技术的发展，扩展了学习的时间与空间，丰富学习的方式。每一种学习模式适用于不同的学习场景，与混合式学习相比，均有其独特的优势，亦存在相对不足。各种学习模式的特点以及与混合式学习具有优势和不足，见表1。

表1 其他学习模式的特点及与混合式学习的比较

混合式学习融合了传统授课与自主学习，团队合作与独立思考，网络学习与面对面学习。以基础医学科研学习为例，应用混合式学习模式可集中上述各种学习模式的优势：教师通过网络微视频的方式，类似于传统学习模式对实验的原理和技术进行系统化讲解，具有即时性和便捷性；教师提供科研方向，学生通过小组讨论提出科研问题及假设，设计实验方案。然而，混合式学习需要教师花费更多的时间和精力制作学习内容，学习平台的制作和运营需要信息技术的支持，有的平台甚至需要学生支付注册费才能得到学习的资格，高昂的运营和创作成本一定程度上限制了混合式学习的推广[11]。

2 混合式学习在医学科研中的应用

随着混合式学习在医学教育领域的兴起，其在科研学习中的应用也越来越受到关注，且学习形式也趋于多样化。为满足不同课程的学习需要，混合式学习在医学科研学习中有以下学习形式：线上直播课+线下实践操作、微信小程序分享+线下讨论、线上录播课+线下答疑和网上虚拟实验室。医学科研可大致分为以下过程：查找和阅读文献，了解研究背景；围绕研究目的设计实验方案，完成实验操作得到实验结果；统计和分析实验数据，撰写论文。下面将详细阐述混合式学习在医学科研各方面的应用。

2.1 文献检索与阅读

养成良好的文献阅读习惯对研究者而言至关重要，它不仅能让研究者深入了解研究的前沿动态和热点领域，还能启发他们根据尚未解决的问题提出新的科学假说。这种阅读习惯是创新思路的重要源泉，为科研工作的起点提供了坚实的基础。因此，广泛地阅读文献是开展科学研究的起始和必经之路。而医学领域知识更新速度之快，文献数目之多，学生熟练掌握文献检索的方式，对其系统地了解目标领域的研究进展也至关重要。混合式学习模式可以帮助学生提高文献检索及阅读能力。研究表明，在医学文献检索课程开展混合式学习，能提高学生的检索技能，且提升课程学习积极性[12]。江明月[13]以混合式学习模式为理论基础，构建了线上线下相结合、自主与协作相结合的研究生文献阅读共同体，线上以微信小程序作为交互平台分享每日阅读的文献，线下开展文献阅读研讨会，有效提升了共同体成员的文献阅读和利用能力，使每名学生在不同程度上增加了文献阅读频次、文献阅读时长与文献阅读深度。而传统的混合式学习在实现学生自主学习和主动学习方面还缺乏一定的监督和指导，牛凡结[14]在文献检索课程中运用了“学习支架”与混合式学习相结合的学习方式，提高了学生的学习兴趣和学习满意度，从而更主动地完成学习任务。学习支架是教师（辅导者）对学习者提供的即时支持，其具体表现形式包括线上的课程讨论区的问题与解答、知识思维导图、自主学习任务清单等。学生在课前自主学习阶段获得教师提供的自主学习任务清单，根据指导完成课前学习任务；在课中深度研学阶段，教师为学生的个人展示提供针对性指导；课后反思阶段，教师可在线上讨论区对学生的课后疑难问题进行解答，同时提供思维导图帮助总结梳理重点难点。学生在学习支架的支持下得到及时的学习反馈，改善了混合式学习中学生的自主学习行为，提升了学习的主动性。

2.2 实验操作

实验操作是取得科研成果的关键步骤，娴熟的操作能提高科研的效率。林晓辉[15]等探索了以问题为基础的教学法（problem-based learning，PBL）与混合式学习融合的学习模式在实验学习中的应用，学生在线上学习实验的原理和流程，提高效率的方法等，在线下完成实验的操作及答辩，并与其他同学和老师交流，结果表明：PBL+混合式学习融合学习模式与传统学习模式相比在培养学生兴趣、提高学生科研素养、学习相长方面具有显著优势。邓洪滨等[16]提出将“微课”引入到实验学习中，其主要特点为课程内容短小精悍。学生可以通过移动设备随时随地掌握实验操作程序，通过图文、视频等客观直接地了解实验的重点和难点，具有很好的演示和辅助作用。于新凤等[17]基于雨课堂学习平台在《分子药理学与药物筛选》这门课程中应用混合式学习方法。课前教师将相关文献分享给学生预习，并让学生以小组幻灯片展示的形式分享阅读文献的收获；同时借鉴其他研究领域的先进技术和方法、独立完成自身课题的实验设计方案，培养学生良好的科研思路和创新能力，鼓励学生学以致用，将文献所学的实验方法应用到自身的研究中。

虚拟现实（virtual reality，VR）和增强现实（actual reality，AR）等新技术的快速发展为建设混合式学习的线上学习平台提供了良好的技术支撑。虚拟现实技术可模拟现实中的实验室环境，学生可通过设备与虚拟环境中的对象进行交互，产生真实的环境感受。VR 应用于混合式学习减少了学生对指导老师的依赖，学生可以随时随地多次重复学习，学生自主解决问题与分析问题的能力得到提高，强化了对动手能力的训练。然而，虚拟画质与现实存在差距，减弱了使用者的真实感和体验感。AR 是一种在真实学习环境中融合虚拟模型的技术，虚拟模型可以放大、缩小、拆解，学生能够在最贴近自然的交互形式下进行自主探索学习，可以弥补VR 的缺陷[18]。混合现实技术是目前混合式学习环境开发的前沿焦点，它由虚拟现实技术和增强现实技术发展而来，是一种全息数字影像技术，将虚拟世界与现实世界无缝地融为一体，增强了真实感，在此基础上开展的混合式学习对实验学习起到了极大的推动作用[19-20]。李静等[21]在耳鼻喉科学习中运用混合现实技术，三维立体的解剖模型通过全息投影呈现在现实空间中，帮助医学生详细、准确了解解剖标志，更好地理解解剖，提高学习效率。对于动物实验，尤其是观察性动物实验，这一技术在减少实验动物的数量和保护实验动物福利上具有优势；但也有部分学生持不同意见，认为真实环境中的动物实验对于动手能力的培养是不可替代的[22]。

2.3 论文撰写

论文撰写是对整个科研过程的详细记录，是向他人展示科研成果的窗口，对文字表达能力的要求较高。传统学习模式下，学生论文写作能力普遍欠缺，写作策略认识不足，自主学习意识不强。孟祥虎等[23]用小规模限制性在线课程的方式，利用方便快捷的方式将碎片化的知识点制作成学习视频、学习课件在线上展示给学生，在线下进行答疑、分组讨论、课堂测试和具体案例讲解。陶鑫等[24]基于问卷调查学生的学习需求，构建了“慕课+U 校园+雨课堂+微信群”的线上混合式学习设计。学生在慕课上自学医学英语词汇，教师在智慧云平台U 校园和长江雨课堂上提供文献阅读材料，讲授文献写作知识，微信班级群用于线上答疑，从而实现了从读文献到写文章多层次的学习目标，突出了学生主体的理念,提高了学生的自主学习能力，增加了学生的写作知识和策略意识。纪玉超等[25]借助数字化写作平台系统，设计了基于自我评估、同侪互评和修改回应相结合的混合式学习写作模式。学生在线上平台完成论文写作，系统自动分配审阅文章，每位同学会收到3～4 篇同侪的文章，在线上平台给出修改建议。对于收到的修改建议，学生可以对其作出评价及回应，决定是否采纳。在这一混合式学习写作模式下，学生阅读了更多地文献，学习并理解他人的写作思路，评价同侪论文的过程中发现自身论文的不足，锻炼了语言表达能力。

3 混合式学习应用于医学科研的优势和局限性

随着混合式学习在医学科研教育领域的应用不断深入，可以总结出混合式学习具有以下方面优势：首先，混合式学习改变了传统上学生被动接受老师灌输知识的学习方法，引导学生主动学习，很大程度上增加了学生对科研的积极性。其次，混合式学习不受时空限制。混合式学习借助网络或其他信息技术工具在同一时刻实现多维度的信息交流，发挥网络社交、实时双向通信、消息推送以及资源共享等功能，拓展了信息资源交流与传播渠道，提高了信息传播效率，提升了学习成效。混合式学习的线上课程可以随时随地反复观看，因此学生的学习时间更加灵活，可自主安排学习时间和学习进度。学生可以在线上随时向教师提问，教师也能及时回复学生的疑问，增强了师生间的交流。与传统学习相比，混合式学习更能满足学生个性化学习需求。另外，混合式学习还有助于增强学生的团队精神。学生组成小型研究团队，团队成员之间相互分享阅读过的文献，分享实验过程中总结的经验，充分发挥自身的优点，相互促进、相互学习、共同进步。

然而，作为一种新兴的学习方法，混合式学习还存在一些局限性。一方面，由于混合式学习过于依赖学生的自主性，自制力较差的学生难以在线上课程的学习中保持专注。在缺乏有效的监督机制的情况下，线上学习流于形式，学生没有认真对待线上学习，只是观看课程视频、完成规定的发帖任务、很少主动提出自己的见解并与他人进行交互，对知识的理解往往只停留在表面、难以对某一个具体主题进行深入探究，降低了学习的质量。另一方面，网络平台的设计和维护需要强大的互联网技术支持，高昂的运营成本限制了混合式学习在医学科研领域的推广。此外，尽管基于虚拟现实（virtual reality，VR）的虚拟实验室技术正快速发展，但目前的计算机技术还不能完全模拟实际做实验过程中的情景，与线下的实验学习相比，虚拟实验室在对医学生动手能力的培养上存在差距。

4 总结与展望

大量实践表明混合式学习结合了传统线下学习和现代化线上学习的优势，将过去以教师为主导的灌输式学习改变成现在的以学生为主体的自主学习，激发了学生的主动性、积极性和创造性，提高学生的学习效率和学习效果。通过组成混合式学习团队，学生相互学习彼此的优点，集思广益，增强了团队协作的精神。虚拟现实、增强现实乃至更前沿的混合现实技术在医学科研中都具有广泛的应用前景。然而，目前混合式学习在国内的应用，尤其是医学科研方面，还比较有限，学习形式较为单一，评价体系不够全面，缺乏有效的监督机制，学习成本过高，希望日后随着混合式学习在医学科研领域的进一步推广，总结出更多有用的学习经验，上述不足之处能得到改善。