牛文鑫 王乐军 王 静 朱 睿 沈 霞
([1]同济大学医学院康复治疗学系 上海 201619;[2]同济大学附属养志康复医院 上海 201619;[3]同济大学体育教学部 上海 200092)
随着医工交叉学科的发展,一系列“新工科”“新医科”等概念的涌现,交叉学科课程越来越多地体现在本科教学中。[1,2]但是,由于固有的专业壁垒和知识结构差异,使得交叉学科的课程教学存在不少困难。这些困难包括学生觉得交叉课程太难、没用、没兴趣等心理,也包括教师不知如何应对跨专业学生的茫然心理,不知道该讲什么,如何讲。对于教学管理者,在如何设置课程,何时设置课程等方面也缺少参考的依据。对医工专业学生在交叉课程中的学习表现、成绩和意见反馈进行比较研究,对于课程的设计和教学活动组织非常必要。
同济大学依托其多学科优势,推出一批本科生交叉通识课程。其中,“生物力学”是典型的医工交叉课程,并与理学、体育科学密切相关。“生物力学”课程是同济大学康复治疗学本科专业和运动人体科学硕士专业的必修课程。[3]同时,“生物力学”在其他一些高校中,也是体育科学、生物医学工程、力学、口腔医学、中医学等专业的必修或选修课程。跨专业学生针对本课程的需求和反应差异,对于其他医工交叉课程具有代表性。
通过问卷调查和数理统计等研究方法,对同济大学“生物力学”通识课教学过程中医学类和工学类专业学生的学习表现和教学评价进行比较研究,以探寻医、工学生对“生物力学”通识课教学的需求,进一步对课程进行完善,提高课程教学效果和培养质量。
本课程于2018年5 月经同济大学“本科交叉课程建设项目”立项,于2019年春季首次开课。基于对该学期选课学生的调查数据,本文进行了分析。课程共34 学时,在17 周内完成教学任务。课程共有7 名教师授课,其中1 名教师为生物医学工程专业,2 名教师为体育科学专业,2 名教师分别为骨科和康复科医生,2 名教师为物理治疗师。在学期初共有70 名本科学生选修课程,其中医学类有29 名学生,工学类有30 名学生,其他学生11 名。
(1)退课率:根据规定,本科生选修课有开课一周后和期中阶段两次退出机会。本课程最终有10 名学生选择退课,退课率14%,低于全校平均退课率。医学类和工学类中,各有4 名学生退课,退课率分别为13.8%和13.3%,医工专业学生没有明显差异。各专业学生在课程需求方面是一致的,有条件的高校都可以开设相关课程,开拓学生知识面。
(2)课堂表现:所有专业学生中,医学类学生积极性较高。通过3 次课堂抽样,前排(总数1/3)学生中70%为医学类学生,远高于其在全部学生中的占比(42%)。从课堂主动回答问题方面,医学类学生的比例也高于其在全部学生中的占比15%。相对而言,工学类学生的纪律性强,迟到旷课率低。这可能与专业类别学生的整体性格特征具有相关性,在教学安排中应尽可能考虑不同专业学生的学习风格特点,让所有学生都具有参与感和融入感。
本课程最终有60 名学生,包括医学类学生25 人和工学类学生26 人,通过全程学习,并取得了成绩。最终成绩由出勤率(20%)、课堂表现(30%)和期末课程设计汇报(50%)构成,其中期末课程设计汇报为学生分组根据课堂内容自选一个主题,通过力学分析来解释健康科学问题,进行最终PPT汇报并经过3位授课老师独立打分,最后课程负责人参考学生自评和互评打分综合计算汇报成绩。
从最终成绩来看,医学类学生优良率均为88%(22/25),工学类优良率为85%(22/26),没有明显差异。在课程设计汇报阶段,工学类学生的成绩分化较明显,多名学生亲自动手做实验,体现出创新性思维。但也有个别学生表现不佳,这可能与工科学生的专业分布比较广泛,学科差异较大有关。通过合理设置课程内容,考虑不同专业学生的特点,医工交叉课程可以适用于对各专业学生的教学。
60 名完全获得学分的学生,连同7 名旁听课程学生,参加了在课程结束当周的问卷调查。按照学科分布,67 名学生包含医学类26 人和工学类30 人。
针对“本课程是否对你知识的拓展和提高有帮助”问题,有5 个选项。无医学类或工学类学生选“完全没帮助”或“基本没帮助”。选择“不好确定”的学生中,有1 人来自医学类,2 人来自工学类。选择“有些帮助”的人最多,分别有57.7%和76.7%的医学类和工学类学生选择了该项。选择“帮助很大”的学生中,其中10 人来自医学类,5 人来自工学类。本课程对各专业学生都有帮助,其中医学类的学生认为对自己知识的拓展和提高帮助最大。在课程内容设计方面,应该更多地照顾到工学类学生的特点和需要。
针对“本课程对你的生活是否有积极影响”问题,有5 个选项。选“完全没帮助”的0 人。选择“基本没帮助”的学生中,医学类和工学类学生各1 人。选择“不好确定”的2 人,均来自工学类。选择“有些帮助”的人数最多,分别有53.8%和70%的医学类和工学类学生选择了该项,人数分别为14和21。选择“帮助很大”的学生中,11 人来自医学类,6 人来自工学类。医科类学生的健康生活素养高于非医科类学生,非医科类学生可以从医学相关课程中受益。[4]综合来看,本课程对各专业学生的健康生活都有积极影响,其中医学类的学生认为对自己生活的影响最大。可能原因是,医学类学生由于积极性和主观意识的原因,更易于接受课程的积极影响。
针对“本课程对你的创新思维是否有积极影响”问题,有5个选项。选“完全没帮助”和“基本没帮助”的各1 人,均来自工学类。选择“不好确定”的学生,5 人来自医学类,6 人来自工学类。选择“有些帮助”的人数最多,分别有20%和66.7%的医学类和工学类学生选择了该项,人数分别为13 和20。选择“帮助很大”的学生中,8 人来自医学类,2 人来自工学类。综合来看,本课程对各专业学生的创新思维都有积极影响,但是对工学类学生的影响相对于对医学类专业学生的影响较小,这可能与工学类学生课堂上活跃性不高有关。
针对“你认为本课程和你所学的专业有没有关系”问题,有4 个选项。选“没有关系”的2 人,均来自工学类。选择“有些关系”的学生最多,分别有92.3%和60%的医学类和工学类学生,人数分别为24 和18。选择“非常有关系”的有2 人,其中医学类和工学类各1 人。另外,有16 人选择了“不好确定”,其中医学学类1 人,工学类9 人。医学类学生普遍认为该课程与他们所学专业有关系,而工科学生对该课程与他们所学专业的关系认可度不够高,有相当多的学生难以确定这种关系。因为选修课的学生主体是大一新生,仅有4 名学生为大二学生,所以学生对医学或工程专业的理解还不够,导致认识上的偏差或者难以回答该问题。根据中山大学逸仙试验班“2+2+N”跨学科创新人才培养模式提供的经验,[5]在一、二年级和三、四年级应该根据不同的目标,设置不同的课程内容。在低年级应该注重以学科整体认识为核心,高年级以专业兴趣和研究志向培养为导向。学生在掌握了一定专业知识的基础上,对交叉学科的学习会更有效率,对自身知识的拓展和提高也会更有帮助。
此外,88.5%的医学类学生和60%的工学类学生认可该课程是因为“觉得课程内容对我有用”。16.4%的学生认为是因为“教师授课有趣”,持该观点的医学类学生和工学类学生分别为11.54%和20%。但是,在要求学生对课程改进的建议中,排名前三的建议依次是“增加实验和实践教学模块”、“改革教学方法”和“改革教学内容”,投票数比值是3:1.6:1,其中选择“增加实验和实践教学模块”的工学类学生比例高于医学类学生比例15%。这说明,学生普遍认为课程内容“有用”非常重要,但是其期望明确寄托在“实验和实践教学”上,其中即包含教学方法的改革也包含教学内容的改革。对专业基础不够的跨专业学生,单纯的课堂授课明显不够,尤其对于专业跨度较大的学生,如果自身性格内向,课堂参与性不足,其教学效果将更难以保证。通过恰当形式的实验课程和实物参观,能够有效调动学生积极性,使学生对交叉学科内容有直观认识,有利于其知识的拓展和能力的培养。
综合性大学有必要开设面向跨学科学生的医工交叉课程,学生对这类课程有需求,能从中受益,拓展知识面和创新性思维。应该充分考虑医科和工科学生在学习方式、课堂表现和知识结构上的差异,尤其是调动工科学生的积极性,安排实践环节。建议合理安排高年级学生的交叉通识课程,促进各自专业的学习和创新,增进不同专业知识的交叉和融合。