基于多元化教学模式的医学遗传学金课建设研究

郝阳光，丁国钰，栾天，高兵

（沈阳医学院，辽宁 沈阳）

2018年教育部部长陈宝生首次提出“金课”一词，要求把“水课”转变成有深度、有难度、有挑战度的“金课”，合理提升学业挑战度、增加课程难度、拓展课程深度，切实提高课程教学质量[1]。教育部高教司吴岩司长还提出了“两性一度”的金课标准。“两性一度”，即高阶性、创新性、挑战度。近年来“金课”建设已成为医学课程建设的重要目标。目前医学课程教学改革包括多种教学模式，同时随着学科发展和整合医学模式的提出，探讨多元化教学模式，提升学生对知识的理解与应用，是当今医学教育改革的趋势[2]。

医学遗传学是遗传学的一个分支，是研究人类疾病与遗传学的关系，暨研究遗传病的发生、传递、诊断、治疗、预后、复发风险和预防的科学。该课程从细胞水平和分子水平探索遗传病的发生机理，从个体水平探索治疗和预防的方法，从家族或群体水平探索预防遗传病的策略[2]。医学遗传学是一门重要的医学基础课，教学时既要联系基本的遗传学规律，又要联系临床遗传学的实际。随着新技术、新方法的不断涌现，医学遗传学已成为现代基础医学教育的重要组成部分。传统的医学遗传学教学是以教师讲授为主，在理论学习的基础上开展实验教学，这种教学模式与临床脱节，不利于创新型医学人才的培养。线上、线下、线上线下混合、虚拟仿真和社会实践是金课建设的五大类型，如何科学的在教学中运用及整合这些多元化的教学模式是医学遗传学金课建设目前迫切需要解决的问题。

医学遗传学为我校核心建设课程，该课程目前仍主要采用传统的授课方式。我们发现传统的教学方法和课堂组织形成难以适应医学生的发展需要，难以培养学生的自主学习和思考能力。尤其当前的新冠肺炎疫情更是给传统的教学模式带来了巨大的阻碍，严重影响了医学遗传学教学的进程及效果。为培养出高素质的临床医学和医学相关学科专业人才，同时为减少疫情等突发状况对教学的影响，本研究深入探讨了基于多元化教学模式的医学遗传学金课建设途径、方法及成效。

一 多元化教学模式的课程设置及实施过程

（一） 研究对象及内容

本研究以沈阳医学院2018级临床专业6个班级的学生（共192人）为实践对象，本课程为该专业大三下学期开设的必修课。选择《医学遗传学》第十章（单基因病）、第十一章（多基因病）、第十四章（染色体病）及第十八章（遗传病的诊断）课程为实践内容。根据各章节的教学内容选择合适的教学模式，在保障能够掌握课程要点的前提下同时提高学生思考及自主学习能力，全面提升教学效果。

（二） 多元化教学模式课程设计

1.基于雨课堂及知行医苑网络平台的课前预习：在本研究中应用雨课堂及知行医苑网络平台进行线上课前预习。教师首先通过雨课堂及知行医苑进行建课及建立班级，并通知学生进入这两个平台进行课前预习。课前教师将相应章节的多媒体课件在雨课堂教学平台发布，相关学习资料包括微课、慕课及虚拟仿真等在线网络资源在知行医苑发布，并在知行医苑平台发布思维导图，课程问题及章节测试作业等。

2.课堂教学活动设计：本课程研究采用多元化的教学模式，具体实施过程如图1所示。第十章采用线下传统课堂教学模式，第十一章采用线下团队协作（a teambased learning，TBL）教学法[3]+翻转课堂教学模式，第十四章采用线上自主学习模式，第十八章采用线上传统教学模式。线上及线下传统授课模式要求学生提前对课程内容进行预习，课堂教学过程中教师以多媒体课件形式进行内容讲解，线上课堂教学利用雨课堂及腾讯会议完成。线下TBL与翻转课堂相结合的教学模式：第十一章共有四节课内容，将其分成四组，以每节课为一组，自愿报名的形式选3~4人参与每组的翻转课堂教学，教师在课前将本章的教学大纲、多媒体课件等资料分享给学生，每组学生通过协作分工利用课余时间对每节课内容进行学习、查找相关资料、进行多媒体课件制作，并由其中一名学生进行课堂讲解。线上自主学习模式：以问题为导向，依托雨课堂及知行医苑网络平台在课前发布课件及问题“临床上唐氏筛查的手段及原理”并引出本节课的学习重点内容，引导学生查阅相关知识点，课上通过腾讯会议进行小组讨论，教师总结常见的染色体病及临床表型。

图1 多元化教学模式流程

3.多元化考核评价体系：由于本研究中教学模式改变，我们相应地改变了其考核评价体系。结合学生预习自学及翻转课堂参与情况，考核评价由形成性评价及终结性评价两部分组成。形成性评价占总成绩的30%，包括线上预习情况，课程参与情况及课堂测验。终结性评价包括每章节课后测验（依托知行医苑线上平台完成，占总成绩20%）及期末考试成绩（线下完成，占总成绩50%）。

二 课程效果评价及讨论

（一） 基于线上网络平台的自主学习模式有效提高学生思考创新能力

在本次的教学实践中我们利用知行医苑及雨课堂进行自主学习，并利用腾讯会议进行小组谈论分析。学生参与度高，积极完成自主学习作业及小组讨论。自主学习方式补充了传统教学的缺点，让学生成为教学活动的主体，有效提高学生的思考及创新能力，有利于创新型医学人才的培养。由于学习不受地点、时间限制，同时可以提供丰富的多媒体学习资源，网络学习平台发展迅速。尤其是叠加新冠疫情对传统学校教育的影响，线上教学已成为日常教学重要的组成部分[4]。线上课程形式丰富，如慕课、微课、录播视频、直播等形式能给学生提供更加全面的、系统的专业知识[5]。目前沈阳医学院遗传学教学的线上教学主要应用雨课堂及知行医苑两个网络平台，由于上线时间较短，课程应用范围有限，因此，亟需深入了解线上课程实施成效与不足。沈阳医学院于2019年引进“知行医苑”智能教学平台，学生可在该平台根据课程需要选择相应的资源进行自主学习[6]，借助该平台可实现线上和线下的混合式教学。该平台中含有混合式“教+学”金课，微课、虚拟仿真教学系统等数字资源，为学生的预习和自主学习提供很大便利。由于知行医苑缺乏交流及线上的实时教学功能，我们利用雨课堂进行线上课堂教学。雨课堂是清华大学和学堂在线联合推出的一种智慧教学工具，该平台可实现课前预习、课上师生互动及课后的作业测试等教学活动[7]。该平台操作简单，学生通过手机端就可以观看实时的教学活动并在课堂上可与老师进行互动提问答题等，同时该平台具有录播功能，学生可通过该平台对课堂内容进行回看复习。雨课堂可满足疫情期间的线上课堂教学，且大部分学生对该平台使用效果表示满意。在使用中我们也发现了雨课堂的一些缺点，如一些视频资源无法直接上传、线上实时教学受到网络限制、平台运行不稳定，无法建立群组讨论等。因此，我们在使用雨课堂进行线上教学的同时，辅助使用腾讯会议，QQ课堂等工具来保证医学遗传学线上教学活动的正常进行。

（二） TBL与翻转课堂相结合的教学模式有效提高学生团队协作能力及学习兴趣

我们通过课堂测验对传统教学模式和TBL翻转课堂教学效果进行比较。在传统授课及翻转课堂授课中分别设置6道难易程度相当的选择题，每题1分，共6分。通过雨课堂平台进行随堂测验。调查发现，TBL翻转课堂测试成绩（4.547 ± 0.1030分）高于传统授课课堂测试成绩（4.023 ±0.1307分），两组成绩比较具有显著差异（P＜0.05）（见表1）。在本次TBL与翻转课堂相结合的授课中，学生参与度高，课堂氛围活跃，让学生体验教师的角色，进行课堂讲解的学生授课风格多样同时很好地体现了课程内容的要点。本次TBL与翻转课堂相结合的教学模式获得大部分同学的认可及良好的教学效果，更加表明多元化教学模式是医学遗传学教学改革的必然趋势。目前应用到医学遗传学教学的方法较多包括TBL，翻转课堂、PBL及CBL教学法等[3，8-12]。由于医学遗传学是一门交叉学科，随着新的遗传学诊断和治疗技术的发展，该学科所涉及的内容也越来越复杂，传统的教学模式或单一的教学法已经无法很好的提升学生对知识的理解和应用。因此根据不同教学内容来选择合适的教学方法是目前医学遗传学教学改革的关键内容。在本次的教学实验设计中，我们有针对性的选择内容较复杂、重难点较多的单基因病进行传统授课，选择内容相对简单拓展发挥空间较大的多基因病进行翻转课堂。相对简单的授课内容可积极调动学生的参与兴趣，同时减轻学生在资料收集、PPT制作、备课等方面的压力。在传统授课基础上增加翻转课堂教学模式不仅很好地培养了学生团队协作及解决问题的能力，同时还增加了学生的学习兴趣。

表1 两组课后测试成绩比较

（三） 多元化的教学模式受到学生的认可且显著提高教学效果

我们通过问卷星小程序对参与该教学研究的学生进行问卷调查，问卷共7个问题，前6道题为选择题，主要反映学生对新型教学模式的接受度及对《医学遗传学》教学内容的认可度，问卷题目及结果见表2。第7题为开放答案题目，题目为“对医学遗传学课程授课还有哪些意见和建议”。本次问卷调查向本专业全部176名学生发布，共回收调查问卷156份，其中有效问卷137份。问卷显示，68%的学生希望在传统的授课模式中适当加入翻转课堂、CBL及PBL等多种教学模式。超过70%的学生对目前的教材、教学内容及教学大纲设置满意；超过76%的学生愿意使用雨课堂及知行医苑线上网络平台进行预习及线上教学，并认为有助于提高学习效率及积极性；71%的学生对本次多元化的教学及考核评价体系满意。在该调查结果中我们发现对新教学模式更为认可的学生群体愿意使用线上教学平台进行学习的比例更高，且更倾向于认为线上平台有助于提升教学效果。在本研究中调查问卷的第7题为开放式作答题目，学生在本题中表达了对《医学遗传学》教学中的一些建议。经过梳理后发现，这些建议主要包括希望可以在教学过程中更多地突出重点内容以及加入更丰富更前沿的理论及实验学习内容。

表2 医学遗传学多元化教学模式教学效果调查

同时我们还比较了近两年的学生期末考试成绩，学生成绩分布如图2所示，与2019-2020下学期的传统授课相比，2020-2021下学期的多元化教学模式显著提高了学生的及格率及优秀率。通过学生的问卷调查及期末考试成绩可以发现多元化教学模式的金课建设可有效提高医学遗传学的教学质量及教学效果，同时培养了学生的创新思维和自主学习能力。

图2 学生两年的成绩比较

三 结语

科技的不断发展及医学模式的逐渐转变给传统的医学教育模式带来了巨大的冲击，同时随着金课建设的提出，探索科学、合理、有效的医学教学模式是当前教学改革迫切需要解决的问题。我们对照“金课”评价标准，初步探索了多种教学方式融合，线上线下一体化教学模式在《医学遗传学》教学过程的实际效果，并初见成效。我们的调查研究为培养适合医学临床和科研工作的创新型人才，为进一步优化医学遗传学线上教学内容及后续整合课程、混合教学模式的建立提供参考和数据。如何在不同教学内容中合理科学的应用多元化的教学模式，如何合理利用现有资源，整合教学内容，完善金课建设都需要进一步的探究和实践。由于《医学遗传学》教学内容较为庞杂，如何在教学过程中紧扣教学大纲，同时通过丰富的案例加深学生的印象及提升教学效果也是在今后的教学过程中需要去着重解决的问题。此外，由于医学技术发展日新月异，模式识别、人工智能等技术已应用到疾病诊断领域，然而该课程实验设置已经严重落后于时代和技术发展。如何科学合理地设置课程实验，以适应新时代医学专业人才的培养需求，也是需要在《医学遗传学》课程教学过程中不断探索的问题。