新医科背景下基于同伴教学的医用物理学混合式教学研究

Research on the Blended Teaching of Medical Physics Based on Peer Teaching under the Background of New Medicine

摘要

在新医科与新工科促进交叉学科融合、聚焦复合型人才培养的背景下，为提高中医药院校医用物理学课程教学质量，构建基于同伴式教学的混合式教学模式。在教学实施中，线下课堂教学融入同伴概念测试及同伴案例讨论环节，引导深度学习。实践表明，同伴教学提高了学生课堂学习的效果和体验，相比传统大班教学提升了课堂活跃度与参与度。本研究结合教学实践及评价效果，从同伴教学实施要考虑适切性和引导深层思考等方面给出了对策和建议。

Abstract

In the context of interdisciplinary integration and the cultivation of compound talents under the background of New Medicine and New Engineering, a blended teaching mode based on peer teaching is established in order to improve the teaching effect of Medical Physics course in TCM (traditional Chinese medicine) colleges and universities. In the teaching practice, offline classroom teaching is integrated with peer concept testing and peer case discussion to guide the occurrence of deep learning. The practice shows that peer teaching enhances students’ learning effect and experience, and improves the class activity and participation compared with traditional large class teaching. Combining with practice and evaluation effect, the paper gives some countermeasures and suggestions from the aspects of considering the appropriateness and guiding deep thinking in the implementation of peer teaching.

Graphical abstract

关键词

新医科 / 同伴式教学 / 混合式教学 / 深度学习 / 教学改革

Key words

New Medicine / Peer teaching / Blended teaching / Deep learning / Teaching reform

近年来，《“健康中国2030”规划纲要》《统筹推进世界一流大学和一流学科建设总体方案》《教育部国家卫生健康委员会国家中医药管理局关于加强医教协同实施卓越医生教育培养计划2.0的意见》《国务院办公厅关于加快医学教育创新发展的指导意见》等一系列重要政策文件的出台，自上而下地推动了“学科交叉、融合创新”的“新医科”高质量建设，对医学人才培养提出了更高的要求。因此，加快医学人才培养模式创新，建立以学生为中心的自主学习模式，确立学生在教学中的主体地位，愈发重要。混合式教学模式在医学教育中也逐渐得到应用和推广。

医用物理学是面向中医学、临床医学、眼视光学、生物技术医学类专业及医学信息工程、生物医学工程等工学专业开设的公共基础必修课，涉及专业面广、学生人数多。目前授课以大班讲授为主，不利于学生主动性的发挥，一定程度上限制了学生创新性的培养，难以适应“医学＋X”多学科背景的复合型创新拔尖人才培养需求，因此改革和优化课程教学模式势在必行。

针对中医药院校不同专业的物理课程教学所遇到的困境，教学团队采用线下线上混合式教学能有效利用学生碎片化学习时间，但因基础课程常为大班教学，线下教学形式较受限。同伴教学法是基于学习任务的自主学习和学生之间合作探究的一种教学组织形式，同伴之间通过交流共享，进行互学互教、相互鼓励，在相互评价与修正的互动中，达成对知识地深度理解，有效促进以高阶思维培养为核心的深度学习活动^［1-4］。借助同伴教学法的概念，在实际课堂中灵活采用多元化学习空间融合同伴教学的协同模式开展线下线上混合式教学，能更有效地提高学生同伴之间的合作体验及学习体会，使学生具备高阶思维能力从而适应数字时代下人才素养的需求^［5-10］。

为提高医学生“医用物理学”的教学质量，团队依托SPOC线上课程资源，进行了基于同伴式教学的混合式教学模式探索。在教学过程中，立足临床医学案例，分阶段设置层次性问题，引导学生逐步解决，构建“以学生为中心，促进深度学习”为教学目标的新型教学组织形态，突破传统教学中学生学习积极性不高、互动性不强和学习浅显化等局限，促进学生转向“深度学习”，助力新医科和新工科背景下交叉学科融合的复合型人才培养。

1 基于同伴式教学的混合式教学模式

遵循“先学后教、少教多学、学生代教，教师辅教”的指导思想，基于同伴式教学的混合式教学模式分成课前自主学习、线下课堂教学、课后复习巩固三个环节（图1）。教学活动主要将三个环节进行了有机融合，将同伴式教学融入线下课堂教学过程，围绕深层次学习活动，实现互动式教学。

1.1 课前自主学习

教师发布自主学习清单，将学生课前需要掌握的知识点、课堂需要强化的重点内容及讨论题、课后需要拓展的内容和学习要求布置给学生。学生根据清单开展线上自学，完成随堂作业测试题，参与平台讨论，并形成学习笔记。教师通过平台数据监测学生完成情况，归纳共性问题。

1.2 线下课堂教学

线下课堂教学主要分为同伴概念测试、同伴案例讨论及师生总结归纳3个环节。首先，针对课前学习共性错误及知识难点设计概念测试题，经过同伴激烈讨论后使得理解出现偏差的学生能理清问题所在，重新形成正确的理解，即完成同伴讨论前测和同伴讨论后测，以小组的讨论合作来达成共识。然后课堂围绕学生关注度高的内容，如热点问题、专业相关及科技前沿等开展案例主题式讨论，小组讨论关注每个学生的角色和任务。小组代表进行汇报讲解。通过讨论学生掌握知识点的实际应用及解决问题的方法。最后，教师进行点评，及时反馈作补充解释，适当作延伸拓展，并作归纳总结。

1.3 课后复习巩固

学生完成雨课堂的课后测试题，在讨论区提交小组的思维导图作业成果，同时可以参与讨论区中其余小组的成果进行点评互评，查漏补缺更清晰知识点间的逻辑关系，进行反思总结。教师结合互评及任务完成情况进行过程性评价。

2 基于同伴式教学的混合式教学实施

教师统一对实验班学生进行雨课堂工具的专题培训，学生修改个人姓名、学号、年龄等个人信息，熟悉雨课堂的相关功能及使用方法。教师介绍混合式教学课前、课中、课后的具体活动安排，重点介绍在同伴教学中的两次答题使用技巧；在实施前，教师按照自愿原则完成同伴学习小组的建立，在课堂中，学生按照分好的小组就坐。本研究将以“流体的运动”教学为例，对基于同伴式教学的混合式教学活动进行详细阐述。

课前自主学习主要包含3部分：①自主学习任务清单。通过“公告”功能发布学习任务清单，包括流体的运动学习指南、小组讨论任务（1~2个具体问题）及学习疑惑难点；②推送线上平台资源。通过雨课堂推送广州中医药大学“医用物理学”课程的“流体的运动”教学视频，以及教师提前录制的习题讲解视频，学生在《自主学习任务清单》指引下，自主设置学习时间及学习步调，开展针对性自主学习，形成个人学习笔记。③在线讨论及指导。学生对学习中出现的疑难问题及时在雨课堂参与讨论，教师通过平台跟踪学生学习进度，督促未完成的学生及时完成任务。在线下课堂教学中实现知识内化及拓展，主要包含三部分。

2.1 同伴概念测试环节

包含同伴讨论前测和同伴讨论后测。教师通过雨课堂的课堂习题测试功能来推送概念测试题，对标教学重难点，精心设计概念测试题，考察学生对知识点的掌握与理解，同一个题目推送两次。

第一次为讨论前测，要求各组成员间不能交流，根据线上自学情况限时独立作答并提交答案，确保测试结果的真实性。然后，小组学生根据个人选择及知识点概念进行讨论，同伴交流讨论（同伴教学）5 min，答案不同者互相说服对方，教师参与旁听学生讨论过程。在讨论过程中，学生积极说出个人见解，勇敢提出新方法，遇到不同意见时同伴之间互相“辩论”说服对方，让学生感觉自己不是一个人学习，而是在课堂中与同伴为伍，达到真正意义的“合作学习”。

第二次为讨论后测，经过同伴讨论后学生重新提交答案，教师通过雨课堂后台查看答案统计情况，视实际情况选择线上投屏功能，向学生展示结果。同伴测试概念题的合理设置是顺利实施同伴教学并获得预期教学效果的良好保障，因此应选择学生理解易模糊和易混淆的概念进行设计，以难易适中的选择题形式为主。课堂设计“连续性方程的适用条件”及“流体的流量”概念测试题1和“血液流动流量的理解”概念测试题2进行了实践，同时为后续同伴案例讨论做知识基础的铺垫。

实验班在该章节同伴概念测试题中，学生在讨论前后的选项分布如图2所示。图中箭头明确表示了学生在讨论前和讨论后回答问题的正确率变化。同伴讨论的过程影响了大部分学生的选择，测试题1讨论后学生答题的正确率从51%（42/83）提高到88%（73/83），测试题2讨论后学生答题的正确率从42%（35/82）提高到82%（68/83）。同伴讨论后学生对概念的理解更加深入，选择正确答案的人数增多，正确率提高，对核心概念的理解和建构过程有正向作用。“同伴先教”的过程，即同伴之间的“辩论”能帮助那些答错的学生找到问题出现的症结，形成正确的概念。可知，概念测试题的环节能有效使学生产生知识冲突、洞察概念的本质，推进“深度学习”的进程。如果讨论前测和后测答题正确率低于40%，需要教师将此知识点再次进行讲解，即“教师后教”。

2.2 同伴案例讨论汇报及互评交流

以医学应用案例——右颈动脉狭窄为主线，教师设置多任务情境及问题，学生以同伴小组形式进行讨论和解决问题。教师将预留问题依次提出，如“颈动脉狭窄患者为何会引起与脉搏同步的耳鸣？”“临床上对颈动脉狭窄的患者采用何种方法治疗最简洁有效？物理依据是什么？”“你认为应如何有效预防颈动脉狭窄？”等；请个别小组依次指派小组代表阐述观点和结论；小组间存在不同观点的，小组成员可互相辩论交流，修正观点、达成共识。同伴小组经过讨论，共同探究下形成治疗原理是要扩张血管大小等初步认知。案例教学可以有效体现专业特色，如针对中医学专业学生，引导学生思考中医药用药的原理及对血液流动的影响；如针对临床医学专业学生，引导学生思考临床用药及手术介入等对血液流动的影响，加深学生对物理知识专业应用的理解和激发深入研究的兴趣。同伴小组代表上台展示讨论结果，在展示过程中实现知识能力的延伸与拓展，小组之间实现互评，逐步理清问题，形成正确的认识。同伴小组及时开展学习反馈对学习效果具有重要的影响^［11］。

2.3 教师答疑点评与总结

教师针对课堂学生的表现、讨论过程和结果进行点评，总结亮点与不足；根据测试情况及线上学习反馈的问题，对重难点进行讨论和讲解，针对易混淆的概念进行及时反馈和补充解释延伸，及时纠正学生的认知误区，结合案例分析加深学生对知识点的深度理解，促进知识的内化和迁移应用。如，根据概念测试情况重点解释流量的概念，血流黏度对血液流量的影响；对“颈动脉狭窄”“冠心病”等案例的治疗及预防，围绕物理学依据，根据病情具体情况临床医生可以通过药物、手术等手段进行治疗。教师总结物理依据是重建正常大小的血管半径及降低血液黏度。结合专业特色引导学生理解中医临床上会进行输注脉络宁、丹参之类的药物，“活血化瘀”，主要是通过降低血液黏度，避免相关疾病。

在课后复习巩固阶段，学生根据教师在雨课堂发布的教学要求，完成对应的单元测试，以小组为单位完成思维导图等学习成果，并将修改后的学习成果上传到讨论区，学生对帖子进行在线讨论及点评。学生可在任意时段查阅雨课堂的讨论、同伴测试题、同伴案例分析讨论等学习资源，不断总结，持续复习以巩固教学效果。

3 基于同伴式教学的混合式教学评价

3.1 同伴式教学提高了学习效果与体验

问卷调查结果显示，其中约86%的学生认为同伴式教学能够提高学生兴趣，约90%的学生认为在“同伴讨论”环节上升到“同伴辩论”过程时，感觉瞬间课堂热闹起来，自己也想说服同伴。相比于混合式常态化教学，在线下课堂中同伴教学环节，让他们更能了解同伴们在线上学习中的认知差异。讨论后测较讨论前测正确率明显提高，这样的情况在使用同伴教学法讲授医用物理学课程中每章都会遇到。学生在一开始自学的时候对物理学概念的理解上存在着许多错误，通过设计一些概念测试题使得学生发现自己的错误并及时改正，这些错误在传统教学方法下难以被发现。

3.2 同伴式教学提升了课堂学生参与度

同伴互教互助，实属于“教学相长”。教学相长，是中国古老的一种教育智慧，《学记》中提到“学然后知不足，教然后知困。知不足，然后能自反也；知困，然后能自强也。故曰：教学相长也。”这深刻阐明了学习者学习进步的内在机制^［6］。针对课堂中学生活动的思考层次与参与度，同伴互教属于“高参与-高认知”活动层次，更适合调动大班教学课程的参与度和活跃度。在同伴教学过程中，当出现知识冲突和认知不一致时，会使他们寻求更多的信息，对知识重新思考，充分的语言表达、交流、倾听的过程，教别人的过程也是自己进步的过程，相比单纯个人的学习能有更大的进步，这不仅是教师教学生可促进自身进步，更是学习者相互之间的学习过程。

同伴先教，教师后教，有更佳的教学效果和更好的学生学习体验。在实体课堂中融入同伴教学，同伴之间更容易接受知识，既增强了学生对知识的掌握，又促进学习时间的有效利用，增加学习的趣味性。课后问卷调查反映出基于同伴式教学法的混合式教学的应用效果，能促进交叉学科课程之间知识的有机融合，培养学生的批判思维能力，培养学生的多学科交叉融合的思维能力。在课程评价中，课程教学受到学生的普遍认可，学生充分肯定了混合式教学中同伴教学组织形式在培养学习自信、增强合作探究意识、提高表达、交流与合作、问题解决能力等各方面的作用。学生纷纷表示在这个过程中，不再是被动地听课，而是以问题为导向，主动从各维度去探寻相关知识点。这样有利于全面激发学生自主探究学习，提高学习的参与度和积极性。

3.3 同伴式教学促进了学生的深度学习

学生之间身份平等，同伴教学是一种高质量的学生与学生的交往过程，为学生提供了阐述自己观点的机会，使学生更善于通过独立思考来表达自己的观点和见解，在交流过程最大限度地发挥学生在学习过程中的主体性和创造性。从概念测试题的多次实践可以看出，同伴教学有利于增强学生对课程核心概念和知识点的深度理解。学生要向其他同伴讲解核心知识，首先需要他自身深刻学习和把握内容，还需要他的“同理心”，换位思考，分析如何讲授才能帮助同伴掌握新知识。这个“互教”的过程是一次对所学知识的深度建构的过程，是对所学内容的深化和升华的理解。根据最近发展区理论，同伴教学的本质其实就是充分认识到学生之间在理解、认知水平上的差异性，并抓住这种差异性转化为教学契机，通过现有水平的差异性进行同伴教学，让学生体会到“我学会了知识”和“我教会了他人”之间的差异，调动学生的积极性，发挥其潜能，促进每个学生在最近发展区得到最大程度的发展，有利于实现知识的有效传递和深度学习的过程。同伴教学过程体现了课堂教学中关注同伴学习的重要作用，既是“教学相长”也是新型的“翻转课堂”的最主要体现^［6］。教师在授课过程中以案例为引导，让同伴之间围绕案例和开放性问题开展激烈的讨论，贯穿“模型构建-逻辑推理-科学论证-质疑创新”的物理学科思维隐线，逐步引导，培养学生发现、分析和解决复杂问题的综合能力，促进学生的深度学习过程，这也是与课程思政有机地融合在一起的体现。

4 讨论

4.1 同伴教学的实施要考虑适切性

在实施同伴教学过程中，结合实践及反馈，不是同伴教学活动开展得越多越好。学生的线上自主学习、及线下同伴教学和教师的集体教学等都是课堂教学非常重要的组织形式。同伴教学融入混合式教学环节中，建立在学生个体心理系统和自主学习与学习环境之间的充分交互作用。同伴教学的课堂讨论环节对学生前期的知识储备具有一定的要求，才能与同龄人进行有意义的深入讨论，需要课前做好预习。学生个体认知水平和学习能力与其学习互动的能力存在较大差异，例如部分学生学习主观能动性差，共同参与学习的积极性不高，相互影响力不足，容易缺乏成就感、归属感、方向感，而部分学生在充分交流互动中会潜在激发课堂学习的成就感和满足感^［12］。于教师而言，学生讨论在课堂中可能很耗时，会占用了讲课时间，这使得在时间有限的情况下实施同伴教学具有挑战。在实施同伴教学的过程中，要考虑到在混合式教学流程及教学设计中的融洽度，以及其与教学目标和教学内容是否相切合、相适应。

4.2 同伴教学的融入要引导深层思考

同伴教学对学生而言是“教学相长”，将其运用到当今课堂教学中会引发一种深度的课堂变革，考验教师实施教学的能力和水平。通过将同伴教学法引入“医用物理学”课程的教学中，相比传统教学，对教学设计有更高的要求。教师需要提炼更高质量的问题，关键问题要能直接反映教学核心内容，匹配教学目标。针对开放性问题的选择范围要适宜，需要突出专业特色并以“医学+X”交叉学科背景深入挖掘对应问题^［13］。开展跨学科主题教学设计，要选择贴合知识点、聚集学生生活情境进行扩展延伸^［14］。教师能引导学生进行深层思考，通过学生互相讨论，得出问题的参考答案并有意识地培养学生批判性思维的能力^［15］。教师应在线下课堂中注意把控讨论程序，明确组内讨论和组间讨论的组织形式、讨论时长等内容，提高教学过程中学生参与度，使学生变被动学习为积极、主动学习，促进学生独立分析问题和解决问题能力的提升，培养学生的批判性思维能力，为后续课程的学习和学生科学研究素质的培养奠定坚实的基础。

参考文献

[1] 朱丽娜，董静 ．同伴教学的多元化组织形式［J］．教学与管理，2018（12）：12-15．

[2] 韩非，李玄，张剑 ．同伴教学的实施路径及其在医学高等教育中的应用［J］．黑龙江医药，2024，37（5）：1079-1083．

[3] 刘大军，徐婕箐 ．同伴教学的内涵、理论意蕴与现实路径［J］．教育理论与实践，2025，45（1）：50-56．

[4] 张璐，张文雪，崔敏杰，等 ．“知识本位”到“素养为重”：指向深度学习的案例行动学习法［J］．高等工程教育研究，2024（1）：130-137．

[5] 吴凡，袁梓尧，王乐燕，等 ．任务驱动同伴互助教学法理论研究及应用［J］．高教学刊，2023，9（20）：86-90．

[6] 王有升，兰玉萍 ．同伴学习中的“教学相长” 与课堂教学变革［J］．课程·教材·教法，2018，38（2）：62-68．

[7] 董静 ．混合式学习环境下同伴教学组织形式的创新实践研究［J］．长春教育学院学报，2023，39（6）：50-56．

[8] 刘艳红，翟睿轩，任增元 ．数字时代混合式学习对大学生高阶思维能力的影响研究［J］．现代大学教育，2024，40（6）：92-100．

[9] 杨满福，郑丹 ．重构深度学习的课堂：哈佛大学马祖尔团队STEM课程教学改革综述［J］．教育科学，2017，33（6）：30-37．

[10] 易明芳，李娟 ．智慧教学环境下的大学物理同伴教学法研究［J］．安庆师范大学学报（自然科学版），2021，27（2）：102-108．

[11] 刁星月，朱亚鑫，曲波 ．同伴教学法及其对医学教育的启示［J］．中华医学教育杂志，2021，41（4）：322-325．

[12] 张淑辉，高雷虹，杨洋.高校课程思政混合式教学困境及改进策略［J］.教育理论与实践，2023，43（3）：57-60.

[13] 王小力，王傅民，吕腾博 ．医工学科交叉“物理治疗医学”课程建设研究与实践［J］．中国大学教学，2024（9）：21-26．

[14] 穆瑶甲，刘春琼 ．跨学科主题教学设计的关键问题与实践路径［J］．教育理论与实践，2024，44（8）：9-14．

[15] 刘艳，朱昌平，朱金秀 ．采用同伴教学法培养学生的批判性思维能力［J］．实验技术与管理，2016，33（2）：155-158．

基金资助

2021年广东省高等教育教学改革项目(141)

广州中医药大学2020年度高等教育教学改革项目（47）”(广中医校办［2020］235号)

广州中医药大学2023年度高等教育教学改革项目（78）(广中医校办［2023］276号)