在教育国际化思潮和“一带一路”倡议的推动下,我国留学生高等医学教育迅速发展,医学留学生的招生数量和规模逐年递增
[1-2]。西安交通大学(以下简称我校)是首创全英文授课培养医学本科留学生的院校之一。自1995年开始招生以来,已培养2 800余名来自63个国家的医学留学生
[3]。生理学是临床医学专业本科留学生医学学士和外科学士(Bachelor of Medicine and Bachelor of Surgery, MBBS)课程体系中的重要课程之一,该课程的学习将为后续医学课程的开展打下坚实的基础,在医学留学生的培养中起重要的作用。
为使学生能够更加高速便捷地获取知识,高校利用现代化教学手段建设大量线上教学资源。我校生理学教学团队充分利用线上教学资源,采用“以学生为主体,以教师为引导”的多维互动的线上线下混合式教学模式,以提高留学生生理学教学质量,更好地适应现代基础医学教育,为留学生医学教育改革提供依据。
1 我校MBBS生理学线下教学模式
随着中国高等医学教育国际化进程的加速,我校留学生招生规模不断扩大,目前在校临床医学本科留学生达500多人。自我校招收国际留学生以来,生理学与病理生理学系的生理学教学团队承担生理学MBBS留学生的全英文理论和实验教学任务。
1.1 MBBS生理学线下教学组织形式
理论课的教学组织形式:生理学共7.5学分,教学活动安排在第三学年的第一学期,理论教学共88学时,其中绪论4学时、细胞的基本功能12学时、血液6学时、循环16学时、呼吸8学时、消化8学时、能量代谢与体温4学时、尿的生成和排出8学时、神经系统的功能14学时、内分泌6学时、生殖2学时。采用合班制上课,3个小班组成一个大班,每个大班约有50~60名学生。
实验课的教学组织形式:生理学实验教学40学时,共10次实验课,内容包括生物信号采集基本知识和蛙坐骨神经-腓肠肌标本制备,刺激强度和刺激频率与骨骼肌收缩反应的关系,神经干动作电位的引导、神经兴奋传导速度及不应期的测定,ABO血型鉴定和红细胞渗透脆性观察,期前收缩与代偿间歇、心肌细胞自律性的观察,神经体液因素对心肌生理特性的影响,神经体液因素对家兔动脉血压的影响,尿液生成的影响因素及药物的作用,反射弧分析,血压虚拟实验和运动对人体血压的影响。采用小班制上课,每班18~20名学生,分5组,每组3~4名学生。
1.2 MBBS生理学教学过程
1.2.1 理论课的教学过程
生理学理论教学主要采取以教师授课为中心的教学模式(Lecture-based Learning,LBL),配合思源学堂和雨课堂等教学辅助手段。然而,传统的线下授课方式很难激发留学生的学习主动性,加之我校招收的MBBS留学生主要来自东南亚和非洲国家,其在基础知识、理解能力和学习能力等方面存在显著差别,同时师生之间存在一定的语言交流障碍。这些问题显著影响留学生生理学课程的教学效果。
1.2.2 实验课的教学过程
生理学实验教学采用教师讲授实验相关理论知识、实验操作讲解和实验预试,学生分小组操作的模式进行。留学生的动手能力差异较大,部分留学生因其生活习惯和宗教信仰甚至不能全程参与实验操作,使实验课授课不能达到预期效果。
1.3 MBBS生理学教学考核
传统教学模式下,留学生生理学课程的考核包括平时考勤成绩(10%),实验成绩(20%,包含实验报告和实验操作各10%)和期末考试成绩(70%)。学生考前突击应付考试的学习态度不能满足医学人才培养夯实专业基础的教学要求。部分留学生不擅长强记,考试通过率不高。但留学生具有学习主动性和求知欲强的特点,在课堂上能独立思考、喜欢提问,并能积极与教师讨论交流。教师应在教学过程中反思如何改进教学模式和考核方式,提升留学生的学习驱动力。
2 线上模式的生理学教学
2020 — 2022年,我校本着“停课不停教、停课不停学”的原则,采用线上教学方式开展留学生生理学教学。线上教学具有更加广阔的时间与空间,但也存在教学局限性,如不能很好地和学生互动,不能及时了解学生对知识的理解情况,实验教学环节学生动手操作环节无法实现。由于留学生分散在不同的国家,受时差等因素影响,单纯的线上直播授课教学效果较差。我们积极建设在线资源,积累一定的教学经验,建立一套较完备的在线教学模式。
2.1 制备生理学理论课英文MOOC
录制针对留学生的英文生理学理论课MOOC具有如下优点:首先,学生通过MOOC提前预习,上课能专注于自己不懂的问题,支持反复观看,可用于课后复习;其二,MOOC可用于学生自主学习,有利于开展翻转课堂等教学活动,增加学生的学习参与度,提高第一课堂教学质量;第三,为后续课程如病理学、病理生理学和药理学的开展奠定坚实基础。
2020年,生理学教学团队获得我校国际教育专项的支持,开启留学生生理学MOOC建设的工作。教学团队的骨干教师首先梳理生理学教学11章节的知识点,精心选取适宜做MOOC的内容,制备统一的规范化教学课件。由于资助经费有限,目前每个章节仅选取1~4个知识点制作微课,请专业公司录制视频,共制作24个视频(
表1)。后续如有经费支持,将继续完成重要知识点的微课制作,补充至MOOC资源系统中。
2.2 制备生理学实验课英文MOOC
生理学是一门实验科学,生理学实验对于理解理论知识具有非常重要的作用。录制生理学实验课MOOC对线上以及混合式实验课教学的开展具有非常重要的意义。首先,留学生实验课按小班进行,我校一个年级的留学生分6个小班,制备实验课MOOC有利于教学重点要求的同质化,减小不同教师的授课差异。在此基础上,授课教师可以根据自己的授课经验补充内容;其次,制备实验课MOOC可以和理论课授课相配套,帮助留学生更好地理解生理学的理论知识;第三,教师在制备实验课MOOC过程中,挖掘和制备更多的学习资料,包括英文操作视频等,学生通过反复观看操作视频,熟悉实验操作,提高实验操作水平。
在我校国际教育专项的支持下,生理学教学团队制备了留学生生理学实验MOOC,内容包括实验课规范化PPT及实验的相关原理和操作要点讲解,时长共179分钟。同时制作了相应的英文版实验操作视频。
2.3 线上生理学教学的开展
我校留学生来源广泛,居住地分散,很难保障所有学生同时在线学习。因此,我校选择钉钉直播结合课后回放的方式进行MBBS学生的教学。已制备的生理学英文理论MOOC和实验MOOC在2018、2019和2020级留学生线上教学中使用。课前在钉钉群发布PPT和MOOC链接,帮助学生预习。课中开展钉钉直播授课,学生在钉钉直播课堂的学习过程中,通过留言板或弹幕随时向任课教师提问,教师及时了解学生的问题并解答。同时,授课教师通过PPT中的雨课堂问题发布和个别学生点名提问的方式,考查学生对讲授内容的掌握情况,及时与学生互动。授课结束后开放钉钉回放功能,解决了不同国家留学生由于时差造成的不能上直播课的问题。课后学生利用钉钉回放和MOOC资源复习生理学重点和难点,以便扎实掌握所学知识。授课教师在钉钉群与学生互动交流,为学生答疑解惑。钉钉直播配合回放功能以及MOOC资源在一定程度上满足学生的在线学习需求,但是线上教学模式仍然存在缺乏与学生进行直接有效的课堂互动的弊端,对于主动性较差的学生,学习效果不佳。
传统的线下生理学实验教学主要通过线下实验操作训练,加深学生对理论知识的理解、锻炼动手能力,以及提升学生的科研思维能力和创造力。由于线上教学无法替代学生实际的操作训练,因此,在线上实验教学过程中,教师将教学的侧重点调整为加深对理论知识的理解和培养学生的科研思维能力。在教学过程中着重引导学生结合理论知识理解实验设计的目的和原理,再通过分析讨论实验结果,加深学生对生理学理论知识的理解和应用。同时教师通过讲解基本操作流程及一些实验研究的方法、实验操作注意事项,深化学生对于实验研究重要性的认识,并注重引导和训练学生的科研思维能力
[4]。动手能力的训练不再是线上实验教学的重点,学生通过实验操作视频学习。
除了调整在线教学的侧重点外,为了保障线上实验课的教学质量,我们采取实验MOOC制备、实验操作视频、实验操作演示视频录制和虚拟仿真实验项目相结合的方式开展线上生理学实验教学。实验MOOC内容主要侧重于讲授实验原理及相关理论知识,实验操作的步骤和注意事项,以及实验结果分析等。英文实验操作视频共7个,包括家兔的麻醉与保定、家兔气管插管、家兔颈静脉插管、家兔颈部神经分离、家兔颈总动脉插管、家兔股动脉和股静脉的分离和插管、家兔膀胱插管,供留学生在线观看学习。实验操作演示视频录制任课教师演示实验,添加英文配音,制作微课。英文实验操作视频和实验操作演示视频上传至钉钉课堂、学校思源学堂和B站,供留学生在线学习。为了让学生尽可能模拟实践,我们依托国家虚拟仿真实验教学平台和我校基础医学实验教学中心虚拟仿真实验平台,以现有的中文虚拟仿真实验项目为基础,通过语言翻译和界面处理,完善英文虚拟仿真实验项目建设。
线上生理学实验课具体组织如下:课前在钉钉群发布PPT和MOOC,告知本次课程内容将涉及的相关知识点,帮助学生预习;课堂组织通过钉钉直播授课,讲解实验原理、目的、实验操作过程、注意事项等,同时配合讲解播放实验操作演示视频,使学生达到身临其境参与实验的效果,提高学生的体验感;课后学生通过观看实验操作视频掌握实验操作,有条件的学生跟着视频练习操作;部分内容通过相关虚拟仿真实验项目,加深对实验内容的理解。授课结束时,教师布置实验思考题,学生在思源学堂提交,督促学生自主积极思考问题。
2.4 线上生理学教学的评估
在基础医学教育中,学生的及时反馈是评估教学效果的手段之一,对于教学质量的提升十分重要
[5]。为评估在线教学质量,完善教学方案,我们设计了针对线上教学的调查问卷。调查对象为国际学院2021 — 2022学年第一学期线上学习生理课程的留学生,总计116人,98人参与调查问卷。调查结果如
表2所示,多数留学生对线上理论教学的满意度较高,而对线上实验教学认同度不高。线上教学最大的优势是突破时空的限制,提供丰富的学习资源,最大的问题是沟通的有效性和及时性受限。学生的自律性和自主学习能力的个体差异严重影响教学效果。
3 MBBS的混合式生理学教学模式
2023年春恢复线下教学后,生理学教学团队为提高留学生生理学教学质量,针对2021级MBBS学生,将传统教学模式与线上教学期间积累的在线资源和建立的线上教学模式充分结合,开展“以学生为主体、以教师为引导”的多维互动的线上线下混合式教学,具体教学改革举措如下。
3.1 混合式生理学理论教学
生理学的教学内容涉及复杂的人体活动规律及其生理机制,理解、记住不容易。生理学教学团队充分利用前期建设的英文版生理学MOOC资源,以西安交通大学教务处思源学堂为运行平台,结合翻转课堂(reverse instruction)、基于问题的学习(Problem-based Learning,PBL)和基于病案的学习(Case-based Learning,CBL)等教学模式实施线上线下混合式教学,使留学生完整、系统地理解和掌握生理学的理论知识,提高留学生生理学的教学效果。
翻转课堂是近年来常用的激发学生学习主动性的一种教学模式。教师课前设计并在线发布学习资料和问题,学生课前通过自主学习对知识进行初步理解,在课堂上进行讲解和展示,教师进行点评和分析,完成对知识的深入理解和应用
[6]。PBL是将学习置于具体的问题之中的一种情境化的、以学生为中心的教学方法,有助于培养学生收集信息和发现问题的能力
[7]。翻转课堂和PBL教学的关键是问题的设置,要与生活实例、实验现象或临床病例密切相关,又要包括教学中的重要知识点,这样才能提高学生的兴趣、加深对知识的理解和掌握,培养综合分析问题的能力。CBL是以临床典型病例为切入点,在授课教师的引导下,以学生为主体,主动分析获取病例中的关键信息并提出与病例相关的学习目标,课后学生以小组为单位通过查阅相关的文献和资料,对病例中的知识点进行主动学习的一种教学方法。教学实施过程中,每一章设计一个典型的临床案例,在学习该章前,通过思源学堂发布案例,在该章节第一次授课时,教师再次展示该案例,带领学生分析该案例所涉及的生理学知识点。在该章节学习结束时,再次展示该案例,强调涉及的生理学知识点。CBL教学模式有助于锻炼学生的临床思维能力,为后续临床课程的学习打下基础
[8-9]。根据前期的教学经验,留学生喜欢课堂提问和自由讨论。因此,更适合这种启发式、提问式的教学方式。但是上述教学模式存在一定问题,如对学生自主学习的要求很高,无法实现知识的系统性和完整性等。
因此,根据留学生的特点以及前期LBL教学和线上教学的经验,我校在留学生生理学教学实施过程中,采用90%课时为线上+线下的混合式教学模式,完成教学大纲所需的授课内容,10%课时为PBL教学,同时每章设计一个临床病例,将CBL融入教学。参考生理学中文授课的混合式教学模式
[10],以我校思源学堂为运行平台,为学生提供生理学课程的相关在线资料,包括教学大纲、教学进度、课程考核方式、授课PPT、课程学习资料、课程拓展资料、MOOC,以及实验相关的操作视频和实验演示视频等。学习过程中根据教学要求,利用平台发布公告、学生在线提交作业或报告,以及教师在线批改作业,并公布作业成绩等多种功能,完成过程性评价和与学生的互动。每次授课前,由授课教师提前在思源学堂发布课前学习任务和测试题,通过后台了解学生自主学习的情况和对知识点的掌握情况等。在课堂授课时,教师根据课前了解到的信息,针对性地组织线下课堂授课,使学生更好地掌握教学重点和难点。课后,教师通过在思源学堂平台发布拓展性资料,以开阔学生视野,增加学生知识储备,引导学生关注临床和实验研究前沿。
上述混合式教学模式的教学效果显示,留学生学习的主动性和积极性大幅提高,迟到早退现象减少明显,学生能在课堂上提出更多有深度的问题,课后主动通过网络资源复习或阅读相关拓展资料。留学生的综合学习和分析能力得到提高,有助于后续课程的学习。
3.2 混合式生理学实验教学
混合式生理学实验课采取线下为主结合线上资源的混合式授课方式。实验课前,教师通过思源学堂提前在线发布实验课内容、实验MOOC及实验操作相关视频,督促学生预习相关理论知识并事先了解相关实验操作。实验过程中,教师先结合实验MOOC和操作视频详细讲解实验原理和实验操作要点和细节,必要时进行操作演示。之后,学生以小组为单位进行操作实践,按要求完成实验操作、实验结果的记录;学生操作结束后进行小结并分析讨论本次实验所观察到的现象。每次课后要求学生在思源学堂提交小组实验结果并完成测试,以了解学生实验课所要求内容的掌握程度。每学期要求提交2次完整的个人实验报告,教师在思源学堂批改并给予评价。线上线下混合式的授课方式提高了学生参与实验的积极性和实验成功率。
4 MBBS不同教学模式的教学效果分析
为了对不同教学模式的效果进行评估,我们对比了以传统LBL模式组织教学的2017级、进行线上教学的2018 — 2020级和实施“线上+线下混合式授课”的2021级留学生的生理学成绩(见
表3)。线上授课的留学生生理成绩明显高于进行传统LBL教学和混合式授课的学生,但因线上考试与线下考试的可比性较差,所以同样进行线下考试的2021级和2017级留学生的成绩可比性更好,可见混合式教学能显著提高学生的平均成绩,降低不及格率。
5 结语
根据我校生理学教学团队多年的教学经验,传统线下教学、线上教学、线上+线下混合式教学模式各有利弊。其中,混合式教学模式的运用在提高学生的学习主动性和参与度的同时,教学质量得到提高。在实施过程中发现一些问题。从学生方面看,在线资源的学习与学生的自觉性和学习能力有关,影响学生的学习积极性和学习效果。为解决这一问题,需要教师建立在线学习追踪体系,增加师生间的互动,了解学生的自主学习情况,并及时解决其遇到的困难。在教师层面,生理学不同的知识点以哪种教学模式开展,需要教师从学生的角度做充分的讨论分析,根据知识点的特点选择合适的教学手段,做好教学设计。因此,教师需要本着“以学生为主体、以教师为引导”的教学理念,优化教学设计,从整体构架到细节填充精心组织教学内容,充分利用多种教学资源及先进的教学模式,帮助留学生抓住重点、更好地理解难点,提高MBBS学生的教学效果,推进我国留学生教学的高质量发展。
西安交通大学2022年本科教学改革研究项目(22BJ07Y)
西安交通大学2021年国际学生教育教学改革研究重点项目(20GJ02Z)