基于文獻解析的線上線下混合式教學在醫(yī)學實驗動物學教學中的應用

李春宏，姜岳明，黃雪靜，楊麗超，梁錦寧，方 茜，溫 莎，何 敏*

（1.廣西醫(yī)科大學醫(yī)學實驗動物中心，廣西 南寧 530000；2.廣西醫(yī)科大學公共衛(wèi)生學院，廣西 南寧 530000）

動物實驗是開展生命科學和醫(yī)學相關領域研究的重要技術支持，隨著基礎研究縱深發(fā)展，它在醫(yī)學教學與科研中的作用越來越突出，同時作為動物實驗中的主體，實驗動物被廣泛用于建立疾病模型、虛擬病人等領域，助力醫(yī)學科學的發(fā)展[1-2]。醫(yī)學實驗動物學是一門以實驗動物為主要對象和研究重點，服務于動物實驗為工作目標和探索方向的一門專業(yè)性和應用性極強的綜合性學科，是我校醫(yī)學實驗技術和生物技術專業(yè)本科學生的專業(yè)課。本學科中的一些教學重點內容，如實驗技能、實驗方法等也是醫(yī)學生理學、醫(yī)學病理學、衛(wèi)生毒理學等學科的基礎，可謂是“基礎課”的基石[3]。在國家推行“雙一流”建設、全面提高人才培養(yǎng)質量的教育背景下，全國各大高校掀起了“淘汰水課、打造金課”的教改浪潮，醫(yī)學實驗動物學的教學得到高度重視，高校紛紛試探著做多方位的改革創(chuàng)新，例如專注于“教—學—評”三方面的綜合改革，借助網(wǎng)絡平臺而開展三明治教學探索等，力圖能提高教學質量，為各大科研平臺培養(yǎng)人才、增強科研能力[4-5]。我們基于本科生現(xiàn)有的知識層次，根據(jù)醫(yī)學實驗動物學應用性的學科特點，參考了journal club（文獻討論會）教學的實施形式[6]，并在Seminar授課方式的基礎上做了改良[7]，在課堂中引入以優(yōu)秀文獻解析為基本內容，并結合線上線下相混合的POPPPS模式，講授動物實驗的基本原理、技術要點和應用實例，以“人類疾病動物模型”章節(jié)的授課為例，在教學中應用與推廣。

1 學情分析

我校高度重視醫(yī)學實驗動物學的教學工作，對任課教師的遴選有嚴格的準入條件，任課教師應具有醫(yī)學、獸醫(yī)學、動物學等多學科融合的專業(yè)背景，碩士研究生及以上學歷，同時承擔轉基因動物平臺、抗體開發(fā)平臺和實驗動物質量控制平臺的科研工作，具有豐富的動物實驗實戰(zhàn)經(jīng)驗和豐碩的科研成果。部分教師是國家級一流本科課程建設的骨干教師，曾獲得省級教學比賽一等獎、二等獎等獎項，可謂兼具良好的科研素養(yǎng)和豐富的教學經(jīng)歷，完全勝任該門課程的教學工作。該課程開設于醫(yī)學實驗技術和生物技術專業(yè)本科學生的大三階段，此時他們已經(jīng)系統(tǒng)學習了微生物學、醫(yī)學免疫學、病理學、藥理學、醫(yī)學遺傳學、臨床醫(yī)學概論等基礎課程，具備了一定的醫(yī)學思維和辨析能力，為學習醫(yī)學實驗動物學專業(yè)課打下了良好的基礎。該專業(yè)學生的突出特點是學習目標和自我定位明確、思維活躍、學習參與度高、敢于探索，而且該年齡段的學生更趨向于網(wǎng)絡學習方式，但仍需教師做專業(yè)引導?；谝陨蠈W情特點和條件，在教學上我們開展形式多樣的課堂教學，著重培養(yǎng)學生的辨析思維、實踐能力及理論知識的應用能力。

2 教學活動的組織與實施

2.1 師生的課前準備

教師運用超星學習通的在線教學平臺構建線上課程，提前3天在平臺上發(fā)布授課內容，包括課前知識小調查、教學大綱、授課PPT、待解析的文獻、案例討論、拓展的教學圖片及視頻等教學資源，供學生預習用。我們設置“是否聽說過疾病動物模型、疾病動物模型對動物有致死性、動物是否會罹患與人類相同的疾病”等屬于通識類、非專業(yè)的問題，僅用于了解學生在上課前對課程的知曉程度，或僅限于引發(fā)學生對該類知識點的課前思考，不用對或錯的標準來評價學生的回答，不評分，也不納入學生的平時成績。教師可根據(jù)學生課前調查的結果反饋，調整授課速度，確定課程的重點和疑難點，相應地調整分配在各個知識點的授課時間，進一步優(yōu)化授課內容。學生收到課程發(fā)布通知后，根據(jù)教學大綱預習教師布置的學習任務，提前完成課前小調查，瀏覽學習通上的PPT、文獻以及其他學習資料，如遇到疑惑，先做好筆記，不急于尋找答案。

2.2 課堂教學

完整的課堂包括引入、教學目標、課堂前測、學生參與式學習、課堂后測和總結六部分，時間安排3學時（120分鐘）。首先以有趣的事例導入課程：“維生素C是我們生活中常見的物質，當人體攝入過量或不足時，均可引起疾病，那么大家知道維生素C的正常攝入劑量是如何確定的嗎？”搭配精美圖片，以此吸引學生進入課堂展開思考。在好奇和興趣的驅動下，學生積極參與討論、各抒己見，教師引導學生把該問題與動物實驗和疾病治療相聯(lián)系，形成以問題為中心的探索型學習模式。最后教師在學生討論的基礎上做總結：為了確定藥物的安全且有效的治療劑量，可通過動物實驗建立疾病動物模型，探索藥物安全的治療方式、方法和使用劑量，以此進入“人類疾病動物模型”的教學，并明確本次課堂的教學目標、內容綱要。

2.3 結合文獻解析的課堂教學

該部分是課堂的主要內容，包括前測、文獻解析、學生沉浸式學習、線上線下互動、教學內容提煉與總結、學習效果評價、嵌入思政內容、批判式學習、討論等，在教學活動中，以學生為主體，教師起引導和配合的作用。

以“人類疾病”“動物模型”為關鍵詞，可在知網(wǎng)、超星、PubMed等平臺獲得大量與疾病動物模型建立有關的學術文章，以發(fā)表在知名度較高的雜志上的文獻為范本，與學生一起閱讀3～5篇中英文文獻，詳細介紹文章中“方法”部分關于如何建立動物模型的內容，然后安排一個課堂前測：“基于所閱讀的文獻，總結建立疾病動物模型的基本要素有哪些？”利用學習通上的“活動—分組任務—組長建組”功能，由教師在現(xiàn)場指定6位學生擔任組長，由組長招募組員后建組，把全班學生分6個組，約8人/組，學生圍繞問題展開自由討論。這時學生可登錄我校的數(shù)字圖書館查閱文獻資料，最后由各組組長匯總，在學習通上展示本組答案，全體成員均可看到，組員或其他學生可在主題的評論區(qū)補充或發(fā)表評價。本輪討論的成績由教師評價（10%）、組內互評（30%）、組間互評（30%）、自評（30%）四部分組成，總分100分，讓教師、學生共同參與課堂前測的評分。以上四項得分即為各小組的最后得分，此為課堂前測及其實施過程。最后教師總結、補充疾病動物模型建立的基本要素和原則：包括但不限于實驗設計、建模機制、實驗動物的選擇、建模方法或手段、過程、建模時長、終點的確定、檢測指標、模型評價等。

接著，教師以“誘發(fā)性疾病動物模型的建立”為例，基于以上幾方面的建模要素，輔以更多優(yōu)秀文獻的解析，分別介紹動脈粥樣硬化、2型糖尿病、阿爾茲海默病等疾病模型的建立，讓學生學習作者如何在科研工作中設計、實施、建立和評價符合研究目的的疾病動物模型。對于同一個疾病動物模型的多篇不同文獻，引導學生分析文獻之間的異同點、創(chuàng)新點、優(yōu)缺點和前沿性，拓展學生的思維領域，鼓勵學生探索與思考。在此部分，教師利用學習通上的“活動—選人/搶答”等功能，基于所閱讀的文獻設置4～6個學習任務，發(fā)布搶答和選人回答活動，讓學生參與以活躍課堂氣氛。其他沒抽中回答問題的學生也可在線上發(fā)表個人意見，鼓勵全體學生參與學習。所有參與搶答或在線回答問題的學生均可在平時成績中獲得額外加分，以此調動學生的學習積極性。在講授專業(yè)知識的同時嵌入動物倫理、人文關懷等思政內容，介紹歷史上有影響力的動物疾病模型及其對人類疾病防治事業(yè)的貢獻，如利用狗研發(fā)狂犬疫苗等，讓學生認識人類通過動物實驗研究戰(zhàn)勝疾病的歷史，了解實驗動物在人類認識疾病過程中所做出的犧牲以及人類為抗爭疾病而付出的努力，讓我們在行動中敬畏、尊重和關愛動物。學習醫(yī)學實驗動物學的目的，一方面是培養(yǎng)學生的科研思維，為后續(xù)的學業(yè)深造做積累；另一方面是學習專業(yè)技能，為就業(yè)競爭做準備，因此我們在傳授專業(yè)知識的同時，也向學生介紹專業(yè)領域的發(fā)展趨勢和前景，引發(fā)學生對專業(yè)未來的思考，幫助學生做好個人的專業(yè)發(fā)展定位，明確學習的目的和方向。

在課堂的最后15分鐘，設置10題“隨堂練習”作為課堂后測，要求學生即時完成，以檢驗學生的課堂學習效果和質量，并發(fā)現(xiàn)不足。最后由教師總結本次課程，再次回顧本次課程中需要掌握、熟悉和了解的內容，梳理知識要點，強調重、難點。在學習通的“主題討論”中布置課后開放式思考題：“為了開展人群肥胖的機制研究，如何建立肥胖的疾病動物模型？”讓學生在課后充分查閱文獻后作答，要求3天內完成。本環(huán)節(jié)的設置主要是把教學課堂拓展至在線圖書館，培養(yǎng)學生主動獲得知識的能力和運用能力，幫助學生復習和鞏固本章節(jié)的內容；課堂之外，教師及時批改作業(yè)、反饋結果。

3 教學及學習效果評價

分析學生課堂前測[小組的平均成績（78.6±5.1）]、課堂后測[學生個人的平均成績（80.9±7.3）]、課后主題討論[學生個人的平均成績（83.3±9.8）]3次測試的平均成績可知，學生對課堂知識的吸收程度逐次提升。部分參加課堂搶答的學生額外獲得3～5分的加分項。另外，在學生中開展課堂評價（參與評價的學生48人，參與率100%），結果顯示，91.7%的學生認為本次課堂教學為良好及優(yōu)秀，95.8%的學生表示喜歡以文獻解析為基礎的授課形式，認為這有助于對專業(yè)知識的理解。雖然這樣的學習方式有難度（特別是解析英文文獻時），但仍愿意接受挑戰(zhàn)（60.8%），但也有個別學生由于沒做好預習，因此還沒適應本次授課方式。同時學生也給教師提出許多寶貴的意見和建議，如至少提前5天發(fā)布開課通知、對于較難的英文專業(yè)名詞需提供中文注釋、增加學科前沿及最新發(fā)展趨勢的介紹等，這些都是我們在以后的教學活動中需要改進和努力的方向。為了體現(xiàn)和評價學生的過程性學習效果，課堂前測、課堂后測、課中互動搶答、回答、課后主題討論等得分均計入平時成績。

4 討論

4.1 通過基于文獻解析的教學更利于介紹專業(yè)前沿及發(fā)展趨勢

我校生物技術和醫(yī)學實驗技術專業(yè)的培養(yǎng)目標特別強調培養(yǎng)學生的實驗基本技能、實踐能力和創(chuàng)新精神。我們既要培養(yǎng)嫻熟的實驗操作技能、科研思維，也要給學生傳授最前沿的理論知識。國內外學術雜志上公開發(fā)表的文獻是全球頂級學者學術思想的匯集與交流，最能體現(xiàn)前沿的研究理念、實驗設計和實驗技術等，研究內容更新速度快。廣泛閱讀文獻不僅是學生學習實驗技能、提高科研能力、開拓第二課堂的重要方式，也是教師及科研工作者拓展研究視野、提升研究能力的優(yōu)質渠道[8-9]。引導學生從文獻中學習優(yōu)秀的實驗設計和實驗方法的教學方式已被許多高校廣泛應用于傳統(tǒng)課堂外的教學中，具有良好的實踐意義[10]。文中作者詳細介紹了實驗設計理念、方法、過程和實施方案，特別是一些外文文獻，“方法”部分寫得尤為詳盡，且其中的實驗技術和流程已被作者驗證，可行性高，這為我們提供了可靠的、高質量的教學素材，值得參考與借鑒。

4.2 基于文獻解析的教學形式是多種教學模型的改進和升華，能在本科課堂中實施

基于文獻研討、解析而展開的教學形式不是我們首創(chuàng)，Journal club是其中之一。Journal club教學模式多應用于研討型的醫(yī)學專業(yè)的小組學習中，規(guī)模不大，授課對象多為研究生、住院醫(yī)師等，而且此類學習形式對學生的知識儲備量要求較大[11]，但本科生現(xiàn)有的知識量仍有限，此類教學形式對學生而言有難度。我們建立的基于文獻解析的教學模式具有journal club研討式、開放式、全員參與式的優(yōu)點。通過分組式學習，把一個幾十人的自然班分解為幾個相對獨立的學習單元小組，利于教師對整個課堂的把控與引導，在組間細化學習任務、強調組內合作，保證全員參與，通過學習效果的自評與互評，讓學生相互監(jiān)督學習，避免個別學生在課堂上渾水摸魚。通過隨機抽樣回答、搶答等形式調動全員參與的學習熱情、活躍課堂氣氛，在此環(huán)節(jié)中，學生有機會獨立完成學習任務、表達個人的專業(yè)見解，體現(xiàn)學生個性化的學習效果。如此的教學方式既有小組式研討的特征，也兼顧了每個個體的自主學習。此外，我們結合了線上線下相輔相成的授課形式，學生利用網(wǎng)絡資源擴充課堂知識，培養(yǎng)了學生主動獲取知識、獨立思考解決問題的能力。

4.3 直面教學中的不足，勇于創(chuàng)新教學模型是解決現(xiàn)存問題的有效辦法

醫(yī)學實驗動物學教學中普遍存在教學方法單一、課堂評價僵化、學生學習積極性低等問題[12]，對此，只有勇于改革教學現(xiàn)狀才能有所改觀。在“淘汰水課、打造金課”的教改大環(huán)境下，國內許多院校已經(jīng)在行動，翻轉式課堂、整合式授課等已經(jīng)逐漸取代傳統(tǒng)單一的課堂模式[13-14]。我們經(jīng)過仔細深入的調查，基于“00后”學生思想獨立、趨向于網(wǎng)絡學習、反對說教式教學的學情特點[15]，探索適合現(xiàn)代高校學生學習的教學方式，將線上線下授課相結合，實行考核方式多樣化，有在線考核、書面考核；有教師對學生、同班同學之間互評以及學生本人的自評相結合的評價機制；有標準化的客觀試題，也有開放式、探討式的考核內容，調整課程成績的構成與占比等，更激發(fā)學生的學習興趣和內驅力。多樣化的考核方式讓學生不拘泥于死記硬背課本的知識，而是更主動地通過閱讀文獻以獲得知識，培養(yǎng)了學生自主學習的能力。圍繞著人才培養(yǎng)目標和教學目的，我們開展了教改創(chuàng)新，給學生創(chuàng)造參與式、沉浸式學習的課堂環(huán)境，努力把他們培養(yǎng)成為具有較強實踐能力和創(chuàng)新精神，能從事醫(yī)學實驗及科學研究等工作的高素質應用型醫(yī)學實驗技術人才。