医学人才的培养是实现健康中国战略的重要保障。2020年,国务院办公厅所发布的《关于加快医学教育创新发展的指导意见》明确提出,要把全力提升医学院校人才培养质量放在重要地位
[1]。医学具有显著的理论性、实践性、专业性和创新性等特点,临床推理能力、分析问题和解决问题的能力以及评判性思维能力等医学生需要具备的核心能力必须通过深度学习方法才能有效实现
[2-3]。教育领域的深度学习(deep learning)是学习者依靠多种学习策略建立起知识间的联系,并能实现迁移运用以解决复杂问题的知识建构过程
[4],强调对知识的分析、评价与综合运用,重在培养学生评判性思维能力、创新能力和决策能力
[5]。深度学习有助于学生形成较完善的思维模式和成为独立的学习者
[6-7]。文章拟通过对深度学习概念的介绍、医学生深度学习的变化规律及其影响因素等相关研究的归纳和梳理,以期为深度学习在中国医学教育中应用提供参考,促进中国医学人才培养质量的不断提升。
1 深度学习的内涵与基本特征
1976年,Marton和Saljo
[8] 基于多年有关学习过程的研究,首次提出了浅层学习(surface learning)和深度学习(deep learning)的概念。在对学生阅读文字材料的研究中发现,学生学习材料时学习方法有深层和浅层之分,深层学习者会运用联想法联系新旧知识、结构化理解、评判性分析,而浅层学习者则通过死记硬背来复述文本内容。此后,有关深度学习的研究受到普遍关注。早期的研究主要基于学习方式的视角,侧重于学习过程。随着“以学生为中心”教学理念的不断深入,研究者不仅仅关注深度学习过程,更关注深度学习的结果,形成了以发展高阶能力为目标的深度学习的新内涵
[9]。2012年,美国国家研究委员会定义深度学习为一个人能够将所学知识应用于新情景的过程,并将深度学习分为认知领域、个人领域和人际关系领域三个领域
[10]。
目前,有关深度学习的概念尚未统一,但都强调“深度理解”、“迁移应用”、“批判学习”和“认知提升”等。Zuo M等
[11] 从教育心理学、技术学、社会学和评价学等方面定义深度学习,指在理解和记忆的基础上,学生以批判和怀疑的眼光看待事物、学习知识,进而发现知识之间、事物之间的内在联系,并与个体知识建立联系,构建个人的知识体系,最终将所学到的知识应用于解决现实生活中的实际问题,发挥知识的价值;浅层学习则是指学习者停留在认识和理解的层面,只是被动地接受教师传授的知识,简单地照搬所学的知识,而不能从所学的知识中获得新知识。
一般深度学习的过程分为七个步骤,即理解、记忆、重复、模仿、校正、构建系统和综合应用
[11]。也有学者从动机角度将深度学习分为三个阶段:第一是入门阶段,即以学习为主要途径获取理论知识;第二是主体阶段,即整合知识,分析错误,提高判断和质疑能力;第三是评价阶段,即基于师生关系平等、态度端正等基础,师生可以互评和自我评价,形成良好的学习氛围。根据主题回忆相关知识,讨论主题,联结新旧知识,使主题具有逻辑性,形成新的知识体系
[12]。
2 深度学习的常用测量工具
目前,深度学习的评价方法主要有问卷法、测验法和质性研究法等。其中问卷法因能在短时间内收集大量数据而应用最为广泛。问卷法中应用于高等教育较为广泛的有修订后的两因素学习过程问卷、学习技能量表等。修订后的两因素学习过程问卷和学习技能量表均为深度学习过程量表。随着深度学习内涵的延伸,深度学习出现结果取向。在信息化社会,中国学者李玉斌等
[13]基于深度学习多维度研制适用于混合学习环境下的大学生深度学习量表;李志河等
[14] 编制基于具身认知理论的大学生深度学习评价量表。深度学习多维度评价量表在中国仍处于发展阶段,自行研制的量表应用广泛性还有待验证。
2.1 修订后的两因素学习过程问卷(R-SPQ-2F)
Biggs等1987年基于3P(presage-process-pro-duct)学习过程理论研制形成了学习过程问卷(the study process questionnaire,SPQ)。该问卷包括浅层、深度和成就三个维度,每个维度均包含动机和策略两个部分,共计42个条目,采用Likert 5级计分法。Biggs等
[15]于2001年对学习过程问卷进行缩减修订为双因素学习过程问卷(R-SPQ-2F),该问卷分为深度学习和浅层学习两个因素,每个因素包括动机和策略各5个条目,共计20个条目,每个条目采用Likert 5级计分法,从1~5分别表示完全不符合到完全符合,得分越高代表该方式的使用程度越高。该问卷在不同文化中得到验证和广泛的应用
[16-17]。赵必华等
[18] 2013年根据两所中国大学生的数据,验证了R-SPQ-2F为深度学习和浅层学习的双因素结构。
2.2 学习技能量表(ASSIST)
1998年,Tait等
[19]开发的学生学习技能量表(approaches and study skills inventory for students,ASSIST),是由学习方法清单修订而来,包括学习概念、学习方法、学生对教学类型的偏好三部分。其中,学习方法经常被单独使用。学习方法部分采用Likert 5级计分法,1分为“非常不同意”,5分为“非常同意”,分为深度方式、浅层方式和策略方式三个层面,而深层方式和浅层方式各分为四个维度,策略方式分五个维度,每个维度各4个条目,合计52个条目
[20]。相关研究显示,该量表具有良好的信度和效度
[21]。
相对学习技能表,修订两因素学习过程问卷在问卷条目数和潜在因素方面数量较少,更便于分析,因此目前运用较多。
3 医学生深度学习状况及变化规律
相对于其他专业,医学生因学业负担重、自学时间长、学习压力大,所以对深层学习要求比较高
[22]。研究表明,医学本科生深度学习处于中等水平
[23],而医学研究生深度学习水平处于中等偏上,可能与研究生核心教育重在培养解决前沿问题能力有关
[24]。Piumatti等
[25]运用修订后的两因素学习过程问卷对268名本科医学生大一、大二、大三和大五时间点进行队列研究,结果显示,尽管医学生在入学之初更倾向于深度学习,但第三学年开始深度学习使用减少,浅层学习使用有所增加。研究者分析认为,可能与医学生的学业压力较重、竞争性的氛围以及知识的不确定性等迫使医学生更多地开始使用浅层学习。该研究将学生在研究期间的8次学业成绩进行标准化后作为学习成果的衡量指标,分析学习方式与学习成效的关系,结果进一步支持深度学习有助于取得更好的学习成效。Qureshi等
[26]同样采用修订后的两因素学习过程问卷对108名来自不同年级的医学生进行调查,结果显示,三年级学生的深度学习得分最高,其次为一年级,而二年级的最低;不同年级学生的浅层学习得分均低于深度学习得分,且不同年级之间差异无统计学意义。该研究也支持医学生更倾向于深度学习,但不同年级学生在深度学习、浅层学习方面的变化与Piumatti等的研究有所不同。研究分析认为:①该研究为横断面研究,而Piumatti等的研究为队列研究,可以更好地反映医学生在学期间深度学习和浅层学习的变化轨迹;②该研究的样本量小,二年级仅20名,三年级仅19名;③样本来源不同,而学生的个性特征、学习氛围等均可能对学习方式产生不同程度的影响。
4 医学生深度学习的影响因素
4.1 个体因素
研究表明,年龄较大、性格外向、做事认真尽责、情绪稳定的学生更可能运用深度学习方法
[27],而有关性别对深度学习的影响尚未取得一致结果
[28]。相关研究显示,医学生的睡眠型态、学习认知信念、学习模式、学习动机和学习自我效能感与深度学习相关
[29-30]。Akram等通过对345名本科医学生进行调研发现,学生睡眠型态与深度学习的偏好有关,早起型的学生偏好深度学习,而晚睡型的学生偏好浅层学习
[30],分析认为可能早起型的学生更有责任心、毅力、敏感性、计划性和目标性
[31],这样的个性特点更倾向于有挑战的深度学习。有研究表明,浅层学习的学生偏好考前突击、学习课堂笔记等学习模式,更喜欢选择题型考试,而深度学习的学生偏好全面学习书本等学习模式,更喜欢操作考试
[32],进一步验证深度学习者注重整体知识体系建构和综合运用,而浅层学习者复述文本内容希望获取成绩。Chiu等
[33] 对中国台湾地区9所医学院校的340名本科生调研显示,医学生认为所学知识是不确定,更偏向浅层学习,但为了成为合格医务人员和提升学习能力等内部动机而更偏向深度学习。内部学习动机和深度学习两者相互促进,而外部动机与浅层学习方法相关
[34]。动机理论的研究焦点之一为自我效能,研究表明自我效能感正向影响深度学习水平
[35]。
4.2 行为因素
影响医学生深度学习发生的行为因素中关键为交互。交互等效理论表明,学生间的交互、学生与教师间的交互和学生与学习内容间的交互,任一交互处于高度水平,更易促进深度学习的发生
[36]。然而,教师上课以照本宣科方式讲授,更易导致学生采用浅层学习方法。研究表明,深度学习的学生更喜欢做实验室、小组讨论和导师辅导等互动教学方法,而浅层学习的学生偏好于讲座和自学等非互动式教学
[28,37]。Qureshi等发现医学教师合理地使用PBL等教学策略,有利于增加学生对深度学习的参与度
[26]。以问题为中心的学习(PBL)增强知识应用和整合,以案例为基础的学习(CBL)强调情景教学和独立思考,以团队为基础的学习(TBL)创造竞争性和合作性环境,三者都加深交互的水平,促进深度学习的发生
[38-40]。陈文雨等对广州市某医学院校1 861名本科生调研也表明,课程要求、师生互动、主动合作学习、拓展性学习、心理投入和环境支持对深度学习水平产生影响
[22]。
4.3 教师因素
研究表明,教师的教学方法对医学生深度学习有影响
[27]。教师以权威姿态灌输的教学方式,仅传授静态的新知识,导致学生获得碎片化的知识点,师生间交互水平低,停留在浅层学习水平
[4]。教师根据教学内容特点,以整体视角选用适宜的教学方法,在传授基本知识的基础上,加强互动,及时评价和反馈,才能引发学生具身学习,引导学生批判性思维,提高其深度学习水平
[4,28]。Walker J K L等
[41]通过对美国127名注册麻醉护士开展小组合作、翻转课堂和PBL教学等非传统教学方法,发现学生喜欢深度学习及非传统教学方法帮助学生构建知识框架体系、促进批判性思维发展。栗新等
[42]对锦州医科大学130名护理本科生的研究,采用基于虚拟仿真技术实验教学平台和传统技能训练混合式教学方法,发现混合式教学方法能提高学生理论知识、技能水平和深度学习水平。而Little J等
[43]发现只运用虚拟仿真技术并不能使学生发生深度学习,在此基础上,根据教学目标进行教学设计,才能提高学生深度学习的水平。信息教育技术仅是一种手段,教师仍须深挖教材和学生,结合现代教育技术,采用学生喜欢的教学方法,才能有效促进学生的深度学习。
4.4 环境因素
研究表明,以学习者为中心设置的环境更能引发深度学习,如评估方式、交叉学位
[44-45]等。交叉型学位的学生对研究问题更感兴趣,更偏向深度学习
[44]。设置激励的评估方式(如优异成绩和获奖荣誉),可促进学生选择深度学习方法,但是由于深度学习须花费更多的时间和精力,学生会考虑成本效益
[45]。因此,需要教师通过设置合理的评估方法以促进学生的深度学习。但在医学院有限的时间内学习大量内容,学生倾向浅层学习,不利于深度学习
[46]。Gustin M P等在PBL教学、传统授课和综合授课三种教学环境下,发现学习环境与深度学习的关系有两种途径,即一种是直接途径,另一种是通过学生对教育情境的感知而介导的途径
[47],说明学生对环境感知也影响深度学习的效果。此外,信息化工具的不当使用影响学生进行深度学习。研究发现,智能手机的滥用和较高的网瘾与较高水平的浅层学习和较低水平的深度学习相关,可能与智能手机的滥用容易使学生分心,参与课堂活动较少有关
[48]。
深度学习受多种因素影响,仅从一个因素提升深度学习的效果有限。基于相关理论模型和影响因素,提出多维策略以促进深度学习。吴亚婕
[36]基于班杜拉三元交互决定模型梳理学习动机、投入行为、交互和环境因素对在线深度学习的影响。徐振国等
[49]构建深度学习预测模型,发现学生是影响深度学习的主要因素,其次为环境因素,提示强化学生的主体意识,教学以学生为中心,根据学生群体运用教学策略,增强学生内在动机、改变学生学习观念,教师改善学习环境、运用信息化技术设计多元化学习环境,加强深层交互,同时帮助学生缓解压力,促进学生深度学习。
5 结束语
深度学习在医学教育领域受到越来越多的关注,是未来研究的重要方向。研究发现,本科医学生深度学习处于中等水平,研究生阶段医学生深度学习水平处于中等偏上。医学生深度学习水平的变化规律是不明确的,受学生个体、行为、教师和环境等因素的影响,其中个体因素对医学生深度学习影响最大。此外,各因素间相互关联,但具体影响机制不清,在不同环境下各因素影响差异也不明。随着信息技术的发展,不同文化背景等影响,中国医学生深度学习的特点还有待进行更深入的研究。目前的研究还主要集中在从课程及教学方法层面研究深度学习的内涵、影响因素,尚缺乏基于培养目标的整体设计方面的研究。由于新医科概念的提出、医学教育改革的不断深化,更需要在立足中国国情的基础上,开展相关的理论研究和实践探索,以提高医学人才的培养质量,为全球的医学教育发展作出应有的贡献。