基于文献解析的线上线下混合式教学在医学实验动物学教学中的应用

李春宏，姜岳明，黄雪静，杨丽超，梁锦宁，方 茜，温 莎，何 敏*

（1.广西医科大学医学实验动物中心，广西 南宁 530000；2.广西医科大学公共卫生学院，广西 南宁 530000）

动物实验是开展生命科学和医学相关领域研究的重要技术支持，随着基础研究纵深发展，它在医学教学与科研中的作用越来越突出，同时作为动物实验中的主体，实验动物被广泛用于建立疾病模型、虚拟病人等领域，助力医学科学的发展[1-2]。医学实验动物学是一门以实验动物为主要对象和研究重点，服务于动物实验为工作目标和探索方向的一门专业性和应用性极强的综合性学科，是我校医学实验技术和生物技术专业本科学生的专业课。本学科中的一些教学重点内容，如实验技能、实验方法等也是医学生理学、医学病理学、卫生毒理学等学科的基础，可谓是“基础课”的基石[3]。在国家推行“双一流”建设、全面提高人才培养质量的教育背景下，全国各大高校掀起了“淘汰水课、打造金课”的教改浪潮，医学实验动物学的教学得到高度重视，高校纷纷试探着做多方位的改革创新，例如专注于“教—学—评”三方面的综合改革，借助网络平台而开展三明治教学探索等，力图能提高教学质量，为各大科研平台培养人才、增强科研能力[4-5]。我们基于本科生现有的知识层次，根据医学实验动物学应用性的学科特点，参考了journal club（文献讨论会）教学的实施形式[6]，并在Seminar授课方式的基础上做了改良[7]，在课堂中引入以优秀文献解析为基本内容，并结合线上线下相混合的POPPPS模式，讲授动物实验的基本原理、技术要点和应用实例，以“人类疾病动物模型”章节的授课为例，在教学中应用与推广。

1 学情分析

我校高度重视医学实验动物学的教学工作，对任课教师的遴选有严格的准入条件，任课教师应具有医学、兽医学、动物学等多学科融合的专业背景，硕士研究生及以上学历，同时承担转基因动物平台、抗体开发平台和实验动物质量控制平台的科研工作，具有丰富的动物实验实战经验和丰硕的科研成果。部分教师是国家级一流本科课程建设的骨干教师，曾获得省级教学比赛一等奖、二等奖等奖项，可谓兼具良好的科研素养和丰富的教学经历，完全胜任该门课程的教学工作。该课程开设于医学实验技术和生物技术专业本科学生的大三阶段，此时他们已经系统学习了微生物学、医学免疫学、病理学、药理学、医学遗传学、临床医学概论等基础课程，具备了一定的医学思维和辨析能力，为学习医学实验动物学专业课打下了良好的基础。该专业学生的突出特点是学习目标和自我定位明确、思维活跃、学习参与度高、敢于探索，而且该年龄段的学生更趋向于网络学习方式，但仍需教师做专业引导。基于以上学情特点和条件，在教学上我们开展形式多样的课堂教学，着重培养学生的辨析思维、实践能力及理论知识的应用能力。

2 教学活动的组织与实施

2.1 师生的课前准备

教师运用超星学习通的在线教学平台构建线上课程，提前3天在平台上发布授课内容，包括课前知识小调查、教学大纲、授课PPT、待解析的文献、案例讨论、拓展的教学图片及视频等教学资源，供学生预习用。我们设置“是否听说过疾病动物模型、疾病动物模型对动物有致死性、动物是否会罹患与人类相同的疾病”等属于通识类、非专业的问题，仅用于了解学生在上课前对课程的知晓程度，或仅限于引发学生对该类知识点的课前思考，不用对或错的标准来评价学生的回答，不评分，也不纳入学生的平时成绩。教师可根据学生课前调查的结果反馈，调整授课速度，确定课程的重点和疑难点，相应地调整分配在各个知识点的授课时间，进一步优化授课内容。学生收到课程发布通知后，根据教学大纲预习教师布置的学习任务，提前完成课前小调查，浏览学习通上的PPT、文献以及其他学习资料，如遇到疑惑，先做好笔记，不急于寻找答案。

2.2 课堂教学

完整的课堂包括引入、教学目标、课堂前测、学生参与式学习、课堂后测和总结六部分，时间安排3学时（120分钟）。首先以有趣的事例导入课程：“维生素C是我们生活中常见的物质，当人体摄入过量或不足时，均可引起疾病，那么大家知道维生素C的正常摄入剂量是如何确定的吗？”搭配精美图片，以此吸引学生进入课堂展开思考。在好奇和兴趣的驱动下，学生积极参与讨论、各抒己见，教师引导学生把该问题与动物实验和疾病治疗相联系，形成以问题为中心的探索型学习模式。最后教师在学生讨论的基础上做总结：为了确定药物的安全且有效的治疗剂量，可通过动物实验建立疾病动物模型，探索药物安全的治疗方式、方法和使用剂量，以此进入“人类疾病动物模型”的教学，并明确本次课堂的教学目标、内容纲要。

2.3 结合文献解析的课堂教学

该部分是课堂的主要内容，包括前测、文献解析、学生沉浸式学习、线上线下互动、教学内容提炼与总结、学习效果评价、嵌入思政内容、批判式学习、讨论等，在教学活动中，以学生为主体，教师起引导和配合的作用。

以“人类疾病”“动物模型”为关键词，可在知网、超星、PubMed等平台获得大量与疾病动物模型建立有关的学术文章，以发表在知名度较高的杂志上的文献为范本，与学生一起阅读3～5篇中英文文献，详细介绍文章中“方法”部分关于如何建立动物模型的内容，然后安排一个课堂前测：“基于所阅读的文献，总结建立疾病动物模型的基本要素有哪些？”利用学习通上的“活动—分组任务—组长建组”功能，由教师在现场指定6位学生担任组长，由组长招募组员后建组，把全班学生分6个组，约8人/组，学生围绕问题展开自由讨论。这时学生可登录我校的数字图书馆查阅文献资料，最后由各组组长汇总，在学习通上展示本组答案，全体成员均可看到，组员或其他学生可在主题的评论区补充或发表评价。本轮讨论的成绩由教师评价（10%）、组内互评（30%）、组间互评（30%）、自评（30%）四部分组成，总分100分，让教师、学生共同参与课堂前测的评分。以上四项得分即为各小组的最后得分，此为课堂前测及其实施过程。最后教师总结、补充疾病动物模型建立的基本要素和原则：包括但不限于实验设计、建模机制、实验动物的选择、建模方法或手段、过程、建模时长、终点的确定、检测指标、模型评价等。

接着，教师以“诱发性疾病动物模型的建立”为例，基于以上几方面的建模要素，辅以更多优秀文献的解析，分别介绍动脉粥样硬化、2型糖尿病、阿尔兹海默病等疾病模型的建立，让学生学习作者如何在科研工作中设计、实施、建立和评价符合研究目的的疾病动物模型。对于同一个疾病动物模型的多篇不同文献，引导学生分析文献之间的异同点、创新点、优缺点和前沿性，拓展学生的思维领域，鼓励学生探索与思考。在此部分，教师利用学习通上的“活动—选人/抢答”等功能，基于所阅读的文献设置4～6个学习任务，发布抢答和选人回答活动，让学生参与以活跃课堂气氛。其他没抽中回答问题的学生也可在线上发表个人意见，鼓励全体学生参与学习。所有参与抢答或在线回答问题的学生均可在平时成绩中获得额外加分，以此调动学生的学习积极性。在讲授专业知识的同时嵌入动物伦理、人文关怀等思政内容，介绍历史上有影响力的动物疾病模型及其对人类疾病防治事业的贡献，如利用狗研发狂犬疫苗等，让学生认识人类通过动物实验研究战胜疾病的历史，了解实验动物在人类认识疾病过程中所做出的牺牲以及人类为抗争疾病而付出的努力，让我们在行动中敬畏、尊重和关爱动物。学习医学实验动物学的目的，一方面是培养学生的科研思维，为后续的学业深造做积累；另一方面是学习专业技能，为就业竞争做准备，因此我们在传授专业知识的同时，也向学生介绍专业领域的发展趋势和前景，引发学生对专业未来的思考，帮助学生做好个人的专业发展定位，明确学习的目的和方向。

在课堂的最后15分钟，设置10题“随堂练习”作为课堂后测，要求学生即时完成，以检验学生的课堂学习效果和质量，并发现不足。最后由教师总结本次课程，再次回顾本次课程中需要掌握、熟悉和了解的内容，梳理知识要点，强调重、难点。在学习通的“主题讨论”中布置课后开放式思考题：“为了开展人群肥胖的机制研究，如何建立肥胖的疾病动物模型？”让学生在课后充分查阅文献后作答，要求3天内完成。本环节的设置主要是把教学课堂拓展至在线图书馆，培养学生主动获得知识的能力和运用能力，帮助学生复习和巩固本章节的内容；课堂之外，教师及时批改作业、反馈结果。

3 教学及学习效果评价

分析学生课堂前测[小组的平均成绩（78.6±5.1）]、课堂后测[学生个人的平均成绩（80.9±7.3）]、课后主题讨论[学生个人的平均成绩（83.3±9.8）]3次测试的平均成绩可知，学生对课堂知识的吸收程度逐次提升。部分参加课堂抢答的学生额外获得3～5分的加分项。另外，在学生中开展课堂评价（参与评价的学生48人，参与率100%），结果显示，91.7%的学生认为本次课堂教学为良好及优秀，95.8%的学生表示喜欢以文献解析为基础的授课形式，认为这有助于对专业知识的理解。虽然这样的学习方式有难度（特别是解析英文文献时），但仍愿意接受挑战（60.8%），但也有个别学生由于没做好预习，因此还没适应本次授课方式。同时学生也给教师提出许多宝贵的意见和建议，如至少提前5天发布开课通知、对于较难的英文专业名词需提供中文注释、增加学科前沿及最新发展趋势的介绍等，这些都是我们在以后的教学活动中需要改进和努力的方向。为了体现和评价学生的过程性学习效果，课堂前测、课堂后测、课中互动抢答、回答、课后主题讨论等得分均计入平时成绩。

4 讨论

4.1 通过基于文献解析的教学更利于介绍专业前沿及发展趋势

我校生物技术和医学实验技术专业的培养目标特别强调培养学生的实验基本技能、实践能力和创新精神。我们既要培养娴熟的实验操作技能、科研思维，也要给学生传授最前沿的理论知识。国内外学术杂志上公开发表的文献是全球顶级学者学术思想的汇集与交流，最能体现前沿的研究理念、实验设计和实验技术等，研究内容更新速度快。广泛阅读文献不仅是学生学习实验技能、提高科研能力、开拓第二课堂的重要方式，也是教师及科研工作者拓展研究视野、提升研究能力的优质渠道[8-9]。引导学生从文献中学习优秀的实验设计和实验方法的教学方式已被许多高校广泛应用于传统课堂外的教学中，具有良好的实践意义[10]。文中作者详细介绍了实验设计理念、方法、过程和实施方案，特别是一些外文文献，“方法”部分写得尤为详尽，且其中的实验技术和流程已被作者验证，可行性高，这为我们提供了可靠的、高质量的教学素材，值得参考与借鉴。

4.2 基于文献解析的教学形式是多种教学模型的改进和升华，能在本科课堂中实施

基于文献研讨、解析而展开的教学形式不是我们首创，Journal club是其中之一。Journal club教学模式多应用于研讨型的医学专业的小组学习中，规模不大，授课对象多为研究生、住院医师等，而且此类学习形式对学生的知识储备量要求较大[11]，但本科生现有的知识量仍有限，此类教学形式对学生而言有难度。我们建立的基于文献解析的教学模式具有journal club研讨式、开放式、全员参与式的优点。通过分组式学习，把一个几十人的自然班分解为几个相对独立的学习单元小组，利于教师对整个课堂的把控与引导，在组间细化学习任务、强调组内合作，保证全员参与，通过学习效果的自评与互评，让学生相互监督学习，避免个别学生在课堂上浑水摸鱼。通过随机抽样回答、抢答等形式调动全员参与的学习热情、活跃课堂气氛，在此环节中，学生有机会独立完成学习任务、表达个人的专业见解，体现学生个性化的学习效果。如此的教学方式既有小组式研讨的特征，也兼顾了每个个体的自主学习。此外，我们结合了线上线下相辅相成的授课形式，学生利用网络资源扩充课堂知识，培养了学生主动获取知识、独立思考解决问题的能力。

4.3 直面教学中的不足，勇于创新教学模型是解决现存问题的有效办法

医学实验动物学教学中普遍存在教学方法单一、课堂评价僵化、学生学习积极性低等问题[12]，对此，只有勇于改革教学现状才能有所改观。在“淘汰水课、打造金课”的教改大环境下，国内许多院校已经在行动，翻转式课堂、整合式授课等已经逐渐取代传统单一的课堂模式[13-14]。我们经过仔细深入的调查，基于“00后”学生思想独立、趋向于网络学习、反对说教式教学的学情特点[15]，探索适合现代高校学生学习的教学方式，将线上线下授课相结合，实行考核方式多样化，有在线考核、书面考核；有教师对学生、同班同学之间互评以及学生本人的自评相结合的评价机制；有标准化的客观试题，也有开放式、探讨式的考核内容，调整课程成绩的构成与占比等，更激发学生的学习兴趣和内驱力。多样化的考核方式让学生不拘泥于死记硬背课本的知识，而是更主动地通过阅读文献以获得知识，培养了学生自主学习的能力。围绕着人才培养目标和教学目的，我们开展了教改创新，给学生创造参与式、沉浸式学习的课堂环境，努力把他们培养成为具有较强实践能力和创新精神，能从事医学实验及科学研究等工作的高素质应用型医学实验技术人才。