以职业胜任力为导向探索医学实验教学辅助系统

秦 颖， 张军芳， 沈慧霞， 郑加麟， 周明正

(同济大学 医学院，上海 200092)

0 引 言

以胜任力为导向的教育(Competency-Oriented Education，COE)，是指围绕职业胜任力，即既定教学目标的教育体系。COE不拘泥于固定模式，通过多种教学模式与评估，从人才培养目标出发，反向设计，建立培养标准、课程体系、考核评价和持续改进机制，引导学生达到预定教学目标。COE自1981年Spady[1]首次提出以来，在全球范围内产生广泛影响，已成为美国、英国、加拿大等发达国家教育改革的主流理念[2]。随着社会发展和医疗水平不断超越，我国对医学人才的需求日趋多样化。2015年，国务院提出推进分级诊疗制度建设的指导意见[3]，对多层次、复合型医学人才的需求越来越受到重视。遵循医学教育规律，从我国国情出发，顺应2030健康中国的需求[4]，同济医学在多年国际合作的基础上，借鉴国际先进模式，于2016年开始构建多出口、多层次的“以职业胜任力为导向，以学生为中心”的人才培养体系，培养具有同济特色的卓越医学人才。其中，包含实验教学在内的多学科贯通的基础医学整合课程作为同济医学教育的主要建设内容之一，于2017年春季学期全面展开，并同时启动围绕整合课程的教学辅助探索[5]。

1 以职业胜任力为导向的医学课程整合及实验教学

传统医学教育采用以学科为中心的3段式教学模式，顺序进行医学基础课、临床专业课和临床实习教学，在实践中逐渐显露出学科融合障碍、教学内容重复、基础与临床知识脱节等弊端[6]。多学科医学知识的融会贯通在培养医学生卓越综合素质与多方面职业发展潜力中至关重要。整合式教学可以加强学科间的交叉融合，促进基础与临床紧密结合[7]，成为COE下同济医学教育模式的重要建设内容之一。

医学院于2012年启动临床医学课程整合[8]，积累一定的整合经验后，于2016年开始基础医学课程整合工作。以器官系统为中心，构建“运动系统”“神经系统”“循环系统”“血液系统”“呼吸系统”“消化系统”“内分泌与生殖系统”“泌尿系统”等8个器官系统教学模块，配合理论课教学，构建“机能学实验”“形态学实验”与“实用解剖学实验”3个整合实验模块，与“人体形态与功能学导论”共同组成12个教学模块。

3个实验教学模块与相配合的理论课教学同步推进。其中，机能学实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别在第3、4、5学期配合相应器官系统以及“病理生理学”与“药理学”的理论课进行；形态学实验Ⅰ、Ⅱ分别在第3、4学期推进，配合相应器官系统的形态学及“病理学”理论课教学进行；“实用解剖学实验”在第5学期配合“外科学”进行。2017年，基础医学整合课程在临床医学“5+3”与“贯通培养”培养模式的医学生中全面展开。与此同时，面对上述8个器官系统教学模块(2017年春季及秋季学期首次授课)，以及机能学实验Ⅰ(2017年秋季学期首次授课)作为试点，教学辅助实践同步推进。

2 机能学实验课程推进中遇到的问题

2017年秋季学期，机能学实验Ⅰ课程首次推出，原先分布于“生理学实验”“病理生理学实验”与“药理学实验”中的知识以器官和系统为中心经重组整合，生成机能学实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ部分。剔除原先传统课程讲授中重复的内容，缩减反复的实验原理讲授与实验技术示教课时，开放更多的时间与空间给学生进行拓展性、探究性以及自主性学习。其中，机能学实验Ⅰ主要配合基础医学整合课程中的“人体结构与功能导论”“神经系统”“循环系统”和“呼吸系统”的理论知识进行观察验证；教授基本的实验动物，包括蟾蜍、家兔、小鼠的手术操作，以及基本的人体生理学实验操作技能；在通过“验证”加深理论知识理解的基础上，对2年级医学本科生进行科研引导，鼓励学生进行探索创新实践。基于上述教学目标进行的整合，在推进过程中遇到一些矛盾，需要通过有效的教学辅助加以解决。

2.1 有限学时里实验技术示范与创新探索之间的矛盾

3门整合实验“机能学实验”“形态学实验”与“实用解剖学实验”都是对操作技能要求较高的课程。其中机能学实验Ⅰ是医学本科生第一次接触动物实验，实验操作技术的教授是实验教学的重要内容之一。机能实验课程的设计，着重在完成实验观察与理论课知识配合基础上，对学生创新性探索的引导。为此，删减实验操作技术在传统课程中的教授重叠，给学生提供更多创新性探索的机会。但是教师示范次数减少，会带来同学实验操作技术准确与熟练程度的下降。需要增加课堂以外的实验技术演示。

2.2 实验原理讲授“相对”不足

实验课程整合的一个显著表现是课堂学时缩减，留给学生探究性思考、探索和交流的空间，引导学生从被动的学习行为转化为主动的求知行为[9]。若授课教师仍以传统单一课堂讲授式教学为主要教学方式，则导致课时“相对”不足。相似的问题也出现曾报道于国内外整合课程的推进过程[10-11]。例如，整合后34学时的“机能学实验”Ⅰ，包含原先分布于“生理学实验”、“病理生理学实验”与“药理学实验”课程中的48学时的教学内容。即使通过整合减少知识点重复，若依赖单一的“讲授式”教学，在课上大幅详细讲授实验原理，则很难再有空间留给学生进行操作观察与探索实践。但从传统“讲授式”、“被动式”教育模式成长起来的学生对教师课堂讲授的依赖度比较高，若削弱实验原理讲授而加强操作实践，会一定程度上造成学生实验原理理解不足以及学习适应困难的问题，需要辅助性的支持与引导。

2.3 课堂集中授课与学生水平参差不齐之间的矛盾

由于学生基础差异，课堂集中授课无法满足学生的多层次需求。学有余力的同学需要更深入和更广泛的教学引导，并有强烈的自主探索的需求；而基础不足的学生则要求教师专注于基本知识的反复讲授。同样的矛盾也出现在在授课语言的选择上，基础较好的同学不断要求教师“在双语教学的基础上实现全英文授课”，从而加快医学英语水平的提高；而语言基础薄弱的同学要求老师回归中文授课。面对基础水平不同的学生，“因材施教”的教学辅助有助于达到不同层次的学习目标。

2.4 单一教学内容与多职业出口培养目的矛盾

构建多出口、多层次的医学人才培养体系是同济医学教育的目标，既要坚持少而精的“精英教育”，又要满足健康中国对多层次、复合型医学人才，包括具备较高专科实践能力的临床医学人才、面向基层医疗服务的全科医学人才、康复医学人才、推动基础研究成果快速应用于临床的转化医学人才、既有临床经验又具备良好协作管理能力的公共健康管理人才等的需求。这远远不是“一锅烩”的传统实验教学所能满足的。需要多层次、大范围、多形式的教学方式与方法，为达到此目的，丰富灵活的教学辅助必不可少。

3 互联网+时代多形式的实验教学辅助

借鉴国内外整合课程的推进经验，变单一集中的课堂授课为多形式的教学方式，如慕课、微课、翻转课堂和小组讨论等是缓解“学时相对不足”的有效措施[12]；而以探究为基础的学习(research based learning, RBL)[13]、以及自主性学习(self-directed learning, SDL)，可以引导学生由被动学习向主动学习转变，提高持续性的学习能力，同时缓解课程有限学时与学生多方向、多层次需求的矛盾；模块化教学——把实验课程分解为若干个知识点模块，依据学生基础与教学层次进行灵活调整，是变“一锅端”为“有的放矢”教学的有效手段[14]。以上述经验为基础，同济医学以单独知识点为中心与交叉点，建设“化整为零”的实验教学辅助元素。包括实验操作技术分步演示“微视频”、实验原理单知识点“微讲解”、引导学生进行拓展实践的“微课题”、实验相关研究“微进展”、以及围绕单知识点的“微习题”等。所有辅助元素围绕单一知识点、分步操作步骤进行，具有较强的灵活性。同时建设以知识点为交汇，“器官系统”为枝干的主线。针对不同层次、不同方向的教学目的，根据共同“交叉点”选择辅助元素，进行串联或者交汇，“化零为整”进行有的放矢的教学辅助，构建整合课程辅助模块。

4 医学模式下辅助机能学实验教学初探

4.1 以机能学实验Ⅰ为试点

机能学实验课程设计借鉴国内多数院校沿用的“三阶段”教学模式[15-16]，即基础知识和基本技能训练——综合性实验延伸——设计性实验创新。机能学实验Ⅰ也包含上述三阶段教学内容，整合传统“生理学实验”“病理生理学实验”与“药理学实验”教学内容，在保证基本实验模块巩固理论知识与教授实验操作技术的基础上，设计延伸的综合性实验推动学科间融合，增加学生实践环节，引导创新实践模块。三阶段教学模式是同济医学整合实验课程的共同架构，针对机能学实验Ⅰ进行的辅助实践可为建立全面实验教学辅助系统积累经验。

4.2 “化整为零”梳理全面而详细的知识点

围绕“单一”“独立”的知识点进行辅助元素建设是灵活辅助系统的关键。构建全面的“知识点”是后期“化零为整”建立辅助模块的前提。罗列实验课程的知识点，力保全面无遗漏；在此基础上，将所有知识点进行编码梳理，按照“器官系统”进行一级编号；按照“实验操作技术”“形态学基础”“功能学基础”以及“疾病基础”进行二级分类编号；并在一、二级编号的基础上按照“掌握”“熟悉”“了解”“拓展”和“探索”等学习要求进行三级编号；最后在三级编码的基础上进行顺序编号。

如“气管插管术”知识点属于“呼吸系统(3)”—“家兔操作技术(2)”—“掌握(1)”—顺序3，所以生成编码3213。这样，围绕知识点制作的教学资源，可以通过编码快速了解内容，更重要的是，可以通过编码快速发现元素间的联系，提取习惯元素，“化零为整”生成针对不同教学目的、不同教学程度的实验辅助模块。

4.3 配合基础实验教学进行辅助

以调动学生学习自主性与积极性为目的，同济整合实验教学由传统的“讲授式教学”，即讲授实验原理→教师演示实验操作→学生进行操作→教师分析实验结果的传统教学模式，转变为“主动学习模式”，采取课前自主性学习学习实验相关知识→操作前进行学生为主体的简单讨论→教师演示关键实验步骤→学生分组自行操作→学生为主体的基于实验现象的详细讨论→教师总结与补漏的新型模式。配合教学方法的转变，教学辅助同步跟进，编辑制作围绕实验原理和操作技术的辅助模块。

以机能学实验I-实验四“呼吸运动的调节”为例，选取辅助元素中的“肺通气的原动力”“胸膜腔负压”“解剖无效腔”“血氧分压对呼吸的调节”“血二氧化碳分压对呼吸的调节”“呼吸节律的产生与调节”等“微讲解”，围绕实验原理进行辅助；选用“家兔麻醉”“家兔颈部手术”“气管插管”“迷走神经分离”“胸膜腔穿刺”等操作“微视频”，对实验操作技术进行辅助；挑选“微习题”中围绕上述知识点的部分，生成习题组进行学习的检验与巩固。

4.4 以职业胜任力为导向进行有的放矢的辅助

针对不同基础水平的学生提供“基础要求”(全中文)、“拓展深入”(中英双语)、“英文资料”等的教学模块；并根据未来职业出口，提供“疾病相关”“科研进展”“未知领域”等模块供学生自主选择。

以机能学实验I-实验四“呼吸运动的调节”为例，采用“不同气压水平下的特殊呼吸”“慢性阻塞性肺炎”“情绪激动时的呼吸变化”等生理调节或者疾病相关事例提供拓展；搜索并筛选五年内的相关研究进展报告进行推荐；搜索罗列专业未知领域。以上述资料为基础，引导学生自行设计并实施实验，进行基于兴趣的探索，从而加强基础医学知识与临床医学的联系、引导学生早期接触科研。采取“微课单元+链接推荐”的形式，将现有中文或者双语的“微讲解”元素组合结合网络上开放的全英文慕课单元，引导学生加强全英文医学知识的拓展。例如前文提到的机能学实验I-实验四“呼吸运动的调节”的相关双语“微讲解”，进行组合，对应结合杜克大学在Coursera平台和果壳MOOC学院上开放的Introductory Human Physiology中的Respiratory System单元，生成“肺通气的原动力+胸膜腔负压+解剖无效腔+Anatomy and Mechanics(链接)”与“血氧分压对呼吸的调节+血二氧化碳分压对呼吸的调节+呼吸节律的产生与调节+Regulation of Breathing(链接)”模块，推荐给学生，引导其依据自身基础进行医学英语的加强。

4.5 以知识点为交叉提供学科间整合辅助

以知识点为基本点，给学生提供包括基础医学科各学科间、基础医学与临床医学之间的学科联系。以“胸膜腔”知识点为例，可以将解剖学中“胸膜与胸膜腔”知识，与生理学的“胸膜腔负压的形成与生理意义”知识，以及临床医学中各类“气胸”发病原因与治疗原则进行联系，帮助学生更好地理解基础医学知识，并为后续临床医学的学习奠定基础。

4.6 在D2L网络平台上进行教学辅助实践

2017年秋季学期，借助D2L网络平台，以机能学实验I为试点进行整合实验教学辅助实践。实验课前，提供给学生“实验原理”微讲解+“实验操作”微视频+“研究进展”推荐阅读，鼓励学生以主动按需方式进行自主学习，并征集学生在主动学习后萌发的探索主题，以实验组为单位，再次提供针对探索主题的辅助模块，为实验探索进行准备；实验课中，采用“互动式”教学，以学生为主体进行实验原理与实验操作巩固，并在完成基本实验观察内容后，以小组为单位进行实验探索；实验课后，在完成基本实验观察的实验报告基础上，提供借助“科研进展”、“疾病联系”以及“未知领域”等教学辅助，在小组实验探索的基础上，进行临床联系或者前沿发展拓展，并以小论文进行总结。

5 整合实验教学辅助工作面临的挑战与展望

2017年秋季学期，伴随基础医学整合课程推进，以机能学实验I为试点的整合实验教学辅助，与7个器官系统(“运动系统”在春季学期教学)理论课教学辅助在D2L网络平台同步开放，受到医学生的广泛欢迎。学生们反映基于D2L平台的教学辅助，有助于理解实验原理，掌握实验操作技术，又提供与临床医学知识的联系、早期涉足科研的引导，以及全英文医学知识的拓展，提高了自主性学习的效果。实验教学辅助的实践为全面辅助整合实验课程，乃至医学整合课程的教学进行有益的尝试，同时，探索过程也揭示出需要进一步完善与拓展的问题。

5.1 完善全面辅助单元制作

围绕基础医学整合实验课程各层次的所有知识点的辅助元素制作与编辑，并以目前辅助探索的模式，向基础医学整合课程所有实验课程，乃至所有整合课程进行推广，逐步达到全课程覆盖。如此大量的工作，对辅助元素制作教师以及组织者而言都是一个挑战。

5.2 进行全英文元素制作，满足更多学生需求

对应同济大学本科二、三年级绝大部分学生的英语水平，目前教学辅助系统中多数辅助元素均为中英双语，实验技术“微操作”均为中文。相对足中国医学生对提高医学英语水平的需要，以及全英文留学生班学生学习的需求，目前辅助系统采取的“推荐优秀慕课资源链接”的方式远远不足，在后续工作中，医学院将根据自身特点，自主制作围绕基础医学整合课程的全英文辅助元素。这对于非英语母语的教师而言，具有一定难度，同济医学院将通过国际合作加强全英文师资的培养与引进，提高全英文教学质量。

5.3 及时更新同步与医学研究进展的辅助元素

医学是一门飞速发展和更新的学科，无论面向哪一个职业出口，同济医学生都需要具备持续和终身学习的能力。以此为目的，紧随学科研究进展、及时更新同步学科进展的辅助元素也是教学辅助系统建设的重要内容。通过“研究进展报告”、“解读优秀论文”等形式的辅助，在医学学习早期引导医学生接触和关注科学研究进展，发展科学探究能力。此类辅助元素的制作对教师要求较高，既要保持敏感的科研嗅觉，又要快速而及时地出产辅助资料。对此，同济医学院聚集科学前沿的报告、讲座、交流等活动以及微课多种教学技巧培训将有所帮助。

6 结 语

具备自主学习、持续发展能力多层次、复合型医学人才是2030健康中国对医学教育的要求。医学院在“以COE为导向，以学生为中心”的医学人才培养体系建设中进行了医学整合课程的推进。在此过程中，基于互联网平台的多形式教学辅助将有力地推动同济医学教育。以机能学实验I试点进行的实验教学辅助实践，建立了适用于整合实验课程的辅助体系设计、构架、制作和编码方式，积累一定的工作基础与经验。在此基础上，覆盖全课程的辅助系统建设将会有效辅助和满足多层次、多职业出口的学生需求。