基于慕課理念的醫(yī)學(xué)電子學(xué)教學(xué)改革研究

閆 鵬，秦 丹，李光仲，邢 娟，安郁寬

（濱州醫(yī)學(xué)院，山東 煙臺 264003）

1 醫(yī)學(xué)電子學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀

醫(yī)學(xué)電子學(xué)是醫(yī)學(xué)影像專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，它是電子學(xué)和現(xiàn)代醫(yī)學(xué)逐漸融合而形成的交叉學(xué)科，教學(xué)內(nèi)容涵蓋了電路基礎(chǔ)、模擬電路及數(shù)字電路[1-2]。該課程為學(xué)生后期學(xué)習(xí)相關(guān)專業(yè)課程以及正確使用、維護醫(yī)學(xué)儀器奠定必要的知識基礎(chǔ)。當前課程教學(xué)中存在若干問題，教師和學(xué)生都面臨諸多挑戰(zhàn)。

1.1 學(xué)情發(fā)展與課程知識體系的矛盾

首先，一年級醫(yī)學(xué)生缺少直觀生活經(jīng)驗，學(xué)習(xí)電子元件、電路等基本概念時往往存在理解程度低、學(xué)習(xí)體驗感差等問題，學(xué)習(xí)積極性易受挫傷。其次，近半數(shù)學(xué)生高中階段未接受正規(guī)的實驗課程教育，實踐操作能力弱。電子學(xué)各類電路自身復(fù)雜，連線多，且需要分析、調(diào)試電路，造成學(xué)習(xí)者負擔過大。

1.2 教師素質(zhì)與課程建設(shè)的矛盾

首先，多數(shù)教師使用PPT開展課程講授，缺少在教學(xué)中綜合應(yīng)用現(xiàn)代教育技術(shù)的理念或能力。其次，教師職業(yè)經(jīng)歷與醫(yī)療儀器行業(yè)缺少聯(lián)系，授課內(nèi)容未能與后續(xù)專業(yè)發(fā)展有效銜接。

2 課程教學(xué)改革思路與實踐

2.1 改革思路

慕課等新型在線開放課程迅速興起，給高等教育發(fā)展帶來了新的機遇和挑戰(zhàn)。慕課建設(shè)體現(xiàn)了知識碎片化、教師精英化、對象多元化、平臺集成化、學(xué)習(xí)自主化、評價多樣化等特征[3-5]。慕課讓學(xué)習(xí)者擺脫時空限制，自由地選擇時間、地點學(xué)習(xí)；資源共享理念使學(xué)習(xí)者可以自由選擇優(yōu)質(zhì)課程，與一流教師、專家連線，與學(xué)習(xí)伙伴平等交流。但慕課也存在著明顯不足，如其自由化的學(xué)習(xí)方式對學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)自主性、自我約束力提出了較高要求。在教師監(jiān)督和學(xué)校管理缺失情況下，學(xué)生如何保持持續(xù)積極的學(xué)習(xí)過程是亟待解決的核心問題。此外，對學(xué)習(xí)者的學(xué)業(yè)水平如何真實考證也是慕課面臨的挑戰(zhàn)之一[6]。與慕課相比，傳統(tǒng)教學(xué)在教學(xué)監(jiān)督、管理及學(xué)業(yè)評價等方面具有顯著優(yōu)勢。因此，慕課與傳統(tǒng)學(xué)校教育深度融合，構(gòu)建適合我國國情的慕課課程體系迫在眉睫[7]。

2.2 改革實踐措施

研究團隊從慕課視角出發(fā)，進行了課程教學(xué)改革探索，以課堂教學(xué)為主，慕課式視頻學(xué)習(xí)為輔；以微視頻為教學(xué)基本單元，知識點精講與學(xué)生自學(xué)并舉；以實驗項目驅(qū)動課內(nèi)、課外相互銜接。改革措施具體有如下5個方面。

2.2.1 教學(xué)目標層級化 教學(xué)目標（從學(xué)的角度也稱為學(xué)習(xí)目標）是預(yù)期的學(xué)習(xí)結(jié)果。教學(xué)目標分為課程、單元、課時3個層次[8]。研究團隊全面修訂了課程教學(xué)大綱，將授課內(nèi)容分解為課時目標的若干知識點，在課時、單元和課程層次均強化了過程方法、情感態(tài)度目標的具象化[9-10]。課時目標、單元目標依據(jù)知識點難度設(shè)定為3個層次，學(xué)生在滿足初級教學(xué)目標前提下，可自主選擇中級、高級學(xué)習(xí)目標。以放大器基本原理這一章為例，初級學(xué)習(xí)目標是能夠闡釋二極管、三極管的元件特性、共發(fā)射極放大器工作原理；能夠計算電路的基本性能指標。中級目標為能夠闡述三極管輸入、輸出特性曲線的分析方法，能夠運用微變等效電路法分析電路的性能指標。高級目標是能夠分析靜態(tài)工作點穩(wěn)定電路的工作原理，并評估各類元件及其參數(shù)對電路性能的影響；能夠分析三種基本放大器的工作原理的異同和其應(yīng)用實例。

2.2.2 教學(xué)內(nèi)容視頻化 研究團隊將基礎(chǔ)概念、基本原理、基礎(chǔ)操作等作為視頻錄制的核心要素，視頻分為兩類：專題視頻與整合視頻。專題視頻是指就某一知識點詳細講解；整合視頻強調(diào)理論教學(xué)與實驗教學(xué)的緊密結(jié)合，理論分析、電路操作、調(diào)試整合在一起，設(shè)計思路見圖1。教師在校內(nèi)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺（THEOL）及班級QQ群中共享視頻資源。除自制視頻外，教師還將部分優(yōu)質(zhì)網(wǎng)絡(luò)資源（如中國大學(xué)MOOC、學(xué)堂在線、電路飛翔）推薦給學(xué)生，供學(xué)生課下自主學(xué)習(xí)。

圖1 教學(xué)內(nèi)容視頻化設(shè)計思路

（1）理論教學(xué)以課堂講授為主，重點講授基礎(chǔ)概念、基本原理，專題視頻供學(xué)生自主學(xué)習(xí)。以放大器的基本原理這一章為例，課堂教學(xué)重點講授共發(fā)射極放大器的構(gòu)成、工作原理、功能指標，以專題形式采用錄屏軟件錄制多個單一知識點視頻；共基極和共集電極兩種放大器只簡單介紹其功能，細節(jié)內(nèi)容交由學(xué)生自學(xué)，教師給予線上指導(dǎo)，如提供學(xué)習(xí)資源、答疑、在線測試等。（2）醫(yī)學(xué)電子學(xué)實驗項目基本涵蓋了理論教學(xué)的核心內(nèi)容，學(xué)生可通過實驗深入分析電路功能，還可通過測量電壓、電流等操作提高實踐能力；以數(shù)據(jù)分析為手段，培養(yǎng)思維方法。研究團隊依托實驗項目，以理論分析與實驗操作融合為線索錄制某一學(xué)習(xí)專題的整合視頻，強化理論聯(lián)系實踐，豐富學(xué)習(xí)體驗。2.2.3教學(xué)活動個性化（1）構(gòu)建層次化差異教學(xué)，以適應(yīng)學(xué)生發(fā)展水平。面對學(xué)生在成長經(jīng)歷、學(xué)業(yè)目標、學(xué)習(xí)能力等方面存在的差異，研究團隊構(gòu)建了層次化差異教學(xué)，即學(xué)生根據(jù)各層次教學(xué)目標自主選擇相對應(yīng)的學(xué)習(xí)任務(wù)。課堂教學(xué)主要完成中低層次教學(xué)目標。依托教學(xué)微視頻，學(xué)生以自學(xué)形式落實高層次教學(xué)目標。教師借助網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺、微信群等社交工具完成線上指導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生探究知識建立過程。（2）構(gòu)建多類型學(xué)習(xí)任務(wù)，促進學(xué)習(xí)者形成個性化的知識體系。許多醫(yī)學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度認真，重視細節(jié)，但卻忽視了對知識體系的梳理，知識點上缺乏橫向聯(lián)系，影響了知識的深度理解與應(yīng)用。為此，研究人員設(shè)計了多種類型的學(xué)習(xí)任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建個性化知識體系。常見學(xué)習(xí)任務(wù)有：學(xué)生總結(jié)授課要點；繪制課程及單元思維導(dǎo)圖；分析例題、習(xí)題，書面闡述考察要點等。（3）依托實驗室開放，培養(yǎng)學(xué)生助教團隊。以師生協(xié)商方式，選擇對電子學(xué)感興趣，具備奉獻精神，動手能力、語言表達能力強的學(xué)生構(gòu)建學(xué)生助教團隊。依托實驗室開放，對該部分學(xué)生進行精英式培養(yǎng)，從電路解讀、虛擬仿真、電路調(diào)試等多方面提升其實驗技能。依托實驗教學(xué)項目，開展項目驅(qū)動教學(xué)，圍繞具體的學(xué)習(xí)任務(wù)，鼓勵學(xué)生助教將理論知識與電路實踐深度融合，探究問題解決方案。（4）同學(xué)互助，開展合作學(xué)習(xí)。實驗授課時，由2~3名普通同學(xué)組建一個實驗小組，每兩個小組配備1名學(xué)生助教。學(xué)生助教主要為普通同學(xué)檢查電路連線是否正確，及時解答學(xué)生疑問，并匯總普通同學(xué)的學(xué)習(xí)情況向教師反饋。教師簡要講解知識框架與實驗過程，營造學(xué)生間的合作學(xué)習(xí)氛圍，引導(dǎo)相互交流。

2.2.4 學(xué)業(yè)評價全程化 良好的評價模式是促進學(xué)生發(fā)展、保證教育教學(xué)質(zhì)量和課程可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵[11-12]。慕課的教育理念對學(xué)業(yè)評價提出了新要求。研究團隊將學(xué)業(yè)評價分為6個方面：學(xué)習(xí)目標、學(xué)習(xí)活動、練習(xí)與測評、自我評價與反思、學(xué)習(xí)成果、客觀測試，并將相關(guān)資料整理成學(xué)習(xí)者個人的“學(xué)習(xí)檔案”。前4個方面是記錄個人學(xué)習(xí)進度與發(fā)展的書面資料，目的是引發(fā)學(xué)生反思學(xué)習(xí)過程、及時調(diào)整學(xué)習(xí)策略；后兩個方面是學(xué)業(yè)成績評價的主要依據(jù)。

學(xué)習(xí)目標即教學(xué)目標，學(xué)生根據(jù)個人興趣、能力與教師共同商討制定。學(xué)習(xí)活動是指以書面形式記錄個人學(xué)習(xí)行為，包括學(xué)習(xí)活動的形式、學(xué)習(xí)進展等。練習(xí)與測評是指完成教師提供的習(xí)題測試，借助“對分易”系統(tǒng)可以方便實現(xiàn)學(xué)習(xí)效果即時反饋。自我評價與反思是學(xué)生對學(xué)習(xí)過程的思考，可在每個單元或期中、期末分若干次完成。學(xué)習(xí)成果包括知識體系總結(jié)（思維導(dǎo)圖）、實驗（預(yù)習(xí)）報告、作業(yè)等?？陀^測試是指學(xué)期末進行客觀知識筆試。

2.2.5 學(xué)習(xí)社區(qū)制度化（1）學(xué)習(xí)資源建設(shè)。學(xué)習(xí)資源建設(shè)分為兩個方面，一方面是擁有版權(quán)的自制資源，包括學(xué)習(xí)視頻、教學(xué)筆記、章節(jié)測試等。學(xué)生利用個人賬號可登錄網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺、“對分易”等系統(tǒng)下載觀看或線上答題。另一方面是優(yōu)秀網(wǎng)絡(luò)資源推送，教師提供慕課課程或相關(guān)科技視頻的網(wǎng)絡(luò)鏈接，學(xué)生可選擇觀看。（2）學(xué)習(xí)社群與課程反饋系統(tǒng)建設(shè)。教師構(gòu)建了課程交流群，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺設(shè)有師生交流論壇，學(xué)生間、師生間可就某一個學(xué)習(xí)主題線上交流，共享學(xué)習(xí)成果。課程反饋系統(tǒng)建設(shè)分為：課前學(xué)情調(diào)查、課中學(xué)習(xí)反饋和課程教學(xué)調(diào)查。課前學(xué)情調(diào)查重在分析學(xué)習(xí)者特征，獲得學(xué)習(xí)背景、學(xué)習(xí)能力等信息；課中學(xué)習(xí)反饋重在分析學(xué)習(xí)進度、學(xué)習(xí)困境等問題；課程教學(xué)調(diào)查旨在分析教學(xué)活動的實施效果、教學(xué)目標完成率、學(xué)習(xí)者在知識、技能、情感領(lǐng)域的進展。

3 改革實施結(jié)果

研究團隊在2016級醫(yī)學(xué)影像專業(yè)中進行了相關(guān)的教學(xué)改革探索，影像1、2班為對照組，影像3班為實驗組。實驗結(jié)束后的調(diào)查顯示，影像1、2班課程平均分為74.5分，影像3班平均分為81.6分，可見實驗組成績更為優(yōu)秀。成績差異說明本次教學(xué)改革促進了學(xué)生認知發(fā)展，提升了教學(xué)質(zhì)量。課題組發(fā)放問卷171份，回收問卷169份，剔除無效問卷4份。該問卷圍繞教學(xué)目標、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)活動、學(xué)業(yè)評價、學(xué)習(xí)社區(qū)5個主題設(shè)計了25個問題。具體情況為：（1）關(guān)于學(xué)習(xí)目標：實驗組中約17%的學(xué)生滿足于初級目標，約26%的學(xué)生選擇高級學(xué)習(xí)目標。學(xué)習(xí)目標的層級化促使部分學(xué)生追求卓越，改善了學(xué)習(xí)行為。（2）關(guān)于教學(xué)內(nèi)容：實驗組65%的學(xué)生和對照組82%的學(xué)生覺得教學(xué)內(nèi)容覆蓋面廣，知識理解難度大。造成這種現(xiàn)象的原因有課程學(xué)習(xí)負擔偏重、缺少實踐機會、課程價值認同度低、缺乏興趣等。（3）關(guān)于教學(xué)活動：實驗組、對照組對教學(xué)活動的滿意率均超過了84%。以往多數(shù)學(xué)生習(xí)慣于教師主導(dǎo)教學(xué)進程，普遍缺乏對教學(xué)活動的思考。實驗組少數(shù)學(xué)生在教師引導(dǎo)下能夠提供教學(xué)活動的反饋意見。實驗組中86%的學(xué)生認為學(xué)生助教對提升學(xué)習(xí)效率、提高學(xué)習(xí)質(zhì)量有促進作用。約63%的實驗組學(xué)生能夠利用互聯(lián)網(wǎng)、圖書館主動檢索課程相關(guān)信息，教材不再是唯一的信息來源，視野得到了拓展。（4）關(guān)于學(xué)業(yè)評價體系：90%的實驗組學(xué)生對學(xué)業(yè)評價體系改革持歡迎態(tài)度，主要原因是改革降低了課程筆試的學(xué)習(xí)壓力，并且促使其在學(xué)習(xí)過程中保持較高的學(xué)習(xí)動力。（5）關(guān)于學(xué)習(xí)社區(qū)：實驗組、對照組學(xué)生對課程資源的滿意率均超過了90%；學(xué)習(xí)社群中學(xué)生發(fā)言頻次低，超過60%的學(xué)生不愿意在群中發(fā)言，更傾向于學(xué)生間的個人交流；同一宿舍內(nèi)的交流效果最好。

4 結(jié)語

此次改革是借助慕課的理念、優(yōu)勢，提升當前電子學(xué)課程教學(xué)質(zhì)量的一次有益嘗試，實驗結(jié)果表明：5個方面的改變滿足了學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，有助于學(xué)生鞏固所學(xué)知識。學(xué)業(yè)評價體系的改變使學(xué)生將更多的時間、精力投入學(xué)習(xí)過程中，改善了學(xué)習(xí)行為。在未來的教學(xué)中，仍然有許多地方需要完善。例如，如何提升課程反饋質(zhì)量，使學(xué)生更清晰的思考，明確努力方向；如何提高教師教學(xué)活動設(shè)計能力；如何提高學(xué)生在教學(xué)活動中的參與度等。研究團隊在未來的工作中將進一步提升教師的教學(xué)設(shè)計能力和交流技巧，提高信息技術(shù)應(yīng)用技能。