数据分析在基础医学导论混合式教学中的应用

张金萍

(绍兴文理学院医学院组织学与胚胎学教研室， 绍兴 312000)

《2021地平线报告》(教与学)》强调了数字技术对高等教育教学的重要性，列举了三种新的技术趋势：广泛采用混合课程模式、增加或改善数字技术在教学中的应用以及促进在线教师的发展[1]。教育部办公厅印发的《2018年教育信息化和网络安全工作要点》中明确指出，要推动大数据技术在教育教学中的深入应用，提高教育大数据的收集、分析和研判能力[2]。教育部高教司司长吴岩在2022年7月31日第二届全国高校教师教学创新大赛闭幕式总结会中指出：“教育数字化是新的教育生产力。”随着智慧教学平台及互联网技术的不断深入，线上线下混合式教学已经成为保障和提高教学质量的重要途径之一。本研究以绍兴文理学院临床医学专业(卓越医师)214班为研究对象，依托超星学习通数字化学习平台和移动终端设备，对基础医学整合课程基础医学导论在平台教学过程中产生的大量数据进行获取、釆集、分析，以期指导学生的学习和教师的教学，实现各个教学环节之间的有效契合，从而助推混合课程精准教学。

1 基础医学导论课程

基础医学导论是我校临床医学专业(卓越医师)必修的一门主干核心基础课程，78学时，其中理论58学时，实验20学时，共4学分，第二学期继细胞分子生物学之后开设。本课程以先修课程细胞分子生物学基本知识和科学方法为基础，依据结构-功能-疾病-药物治疗的认知规律，将系统解剖学、组织学、生理学、病理学、病理生理学、药理学的相关内容进行了有机整合，主要介绍人体的正常形态结构、人体的正常功能活动及其机制、人体在各种病理情况下形态和功能的变化及其机制、引起疾病的因素及其机制、药物在人体内的作用过程及其机制。对临床医学专业(卓越医师)学生而言，本门课程是接触的首门基础医学整合课程，涉及的知识点多，理论性强，学科交叉框架体系复杂，是学习后续各器官系统整合课程的基础课[3，4]。

2 基于SPOC混合闭环式课程模式

我们秉承OBE教育理念，以学生发展为中心，遵循布鲁姆的认知模型和埃德加·戴尔的学习金字塔理论，依据课程目标，进行混合式课程设计，依托超星泛雅在线课程和虚拟数字化形态学教学平台，应用线上课程教学资源，因内容制宜采取多样方式，开展教学活动。教师基于学期视角，抓两头盯中间；基于教学视角，前中后盯衔接；采用理实一体化、翻转课堂、任务驱动小组拼盘式学习、CBL、情境教学等方法[4]，进行有效、及时的师生交互，充分调动学生学习的自主性和积极性，开展线上教学、线上讨论、答疑辅导等教学活动，布置在线作业、进行在线测验等学习考核；充分利用学习行为和学习过程产生的数据分析，及时了解学生在线学习情况，形成课前学-问，课中导-讲-析-探-展，课后用-拓-思的混合闭环式课程模式。

3 混合课程具体实施

基础医学导论已在我校临床医学专业(卓越医师)174班、193班、203班、214班实施了混合式学习，受益学生124人。我们以临床医学专业(卓越医师)214班肌组织(4学时，其中理论2学时，实验2学时)学习为例。该节学习目标为：通过本节内容的学习，学生能够用自己的语言描述肌组织的结构特点和分类；比较归纳三种肌纤维的光镜结构与功能特点；骨骼肌纤维与心肌纤维的超微结构的异同点；运用肌组织的理论知识解释临床中的异常现象；体现敬佑生命、医者仁心、甘于奉献、大爱无疆的精神。

课前-知识传递：①教师提前1周发放学习任务单，开放线上学习资源；②学，学生以闯关模式学习肌组织微视频；③问，学生针对“大学生连续3天健身引发的酱油尿”案例进行初步讨论，提出问题。

课中-知识内化：①导，教师以健身引发酱油尿案例导入；②讲，教师根据对课前学生学习数据分析，围绕问题知识点重点讲解；③析，学生以学习团队为单位，结合案例进行分析，为什么“横纹肌溶解症”会引发临床异常表现，而引发肾功能衰竭？④探，学生运用肌组织的理论知识，探究临床症状表现，用思维导图形式进行总结；⑤展，教师随机抽取某一团队。成员展示团队思维导图并进行阐述，其他团队对其结果进行质疑、讨论、解答。教师进行点评后，其他团队成员根据评分标准对其进行评分。

课后-知识巩固与拓展：①用，教师进行单元测试；②拓，学生进行拓展阅读；③思，学生通过拓展阅读“用渐动的生命托起民族希望-张定宇”，思考“渐冻症”知识。这个案例体现了什么价值？请学生为20年后的自己撰写“感动中国颁奖词”。

4 学习数据分析

4.1 微课学习情况分析

肌组织包含肌组织概述、骨骼肌纤维光镜结构、骨骼肌纤维超微结构、骨骼肌纤维收缩原理、心肌、平滑肌等6个微课，每个微课实际时长分别为5.7 min、8.9 min、12.1 min、4.0 min、10.1 min、8.0 min。教师提前一周发布学习任务单，开放学习资源，设置闯关模式约束学生按先后顺序学习微课。开放学习资源的第1 d、课中的前2 d访问次数为高峰期，参与课前学习的人均访问次数分别为11.03，14.25，11.31，周六、周日较低，分别为6.66，6.64，基本符合学生的学习规律。

教师根据学生观看每个微课的平均时长和人均观看微课的反刍比，绘制统计表1，2。表1所示，大多数学生能认真完成微课学习。从观看微课的时长来看，学生对每一个知识点的微课观看时间均高于微课实际时长，骨骼肌纤维超微结构微课观看平均时长高于微课实际时长的19.83%。这表明骨骼肌纤维超微结构对学生来讲，难以理解，需要反复观看，提示教师课中重点讲授。学生会根据自己的需求反复观看微课。表2所示，在各知识点学习过程中，81.25%的学生观看微课的反刍比在90%以上，个别学生观看微课的反刍比高达485.1%；12.5%的学生观看微课的反刍比在50%以下，存在刷课现象。针对未能真正地完成微课学习的学生，教师采取线上一对一的沟通交流与指导。

表1 人均观看微课时长的比例 (min)

表2 人均观看微课的反刍情况 (%)

4.2 在线测试分析

4.2.1 学生学习规律分析 单元作业测试完成时间设置为4 d。从学生完成单元作业测试的时间来看，56.25%的学生在作业发布后第1 d完成，第2,3和4 d完成测试的比例分别为28.13%、9.38%与6.25%。随着时间延长，参与的学生逐渐减少，说明大部分学生能够及时复习，趁热打铁；但也有极少数习惯拖延、突击学习的学生延迟至作业结束的最后1 d。

4.2.2 在线测试成绩分析 课程平台自动生成学生成绩显示，90-100分为47%，80-90分为38%，70-80分为6%，60-70分为9%，及格率100%，平均分为86.0，85%的学生在80分以上，说明多数学生达到了预期的学习目标。

4.2.3 知识点掌握情况分析 肌组织测试题共20道，其中单项选择题13道，多项选择题7道。通过对学生的测试情况进行分析，各个题的正确率如图1所示。单项选择题的正确率为66%-100%，多项选择题的正确率较低，为41%-91%，表明学生综合运用知识的能力有待于加强培养。因此，我们将易错题按照知识点进行分类整理，课堂上进行重难点解析，引导学生将知识点融会贯通。

图1 肌组织测试各知识点正确率

4.2.4 在线讨论热词分析 我们将学生在线讨论的内容提取文本信息进行热词分析，如图2所示。学生通过拓展阅读“用渐动的生命托起民族希望-张定宇”，了解“渐冻症”也称为“肌萎缩侧索硬化”，是一种慢性运动神经元损伤而引起的进行性神经系统变性疾病，表现为进行性加重的骨骼“肌无力”“肌萎缩”等，同时从“张定宇院长身患渐冻症但仍奋斗在抗疫一线，看到了一位医生大公无私、甘为基石的人生境界，对事业倾其所能、舍己忘我，用行动诠释了一名临床医师的高贵品格和崇高境界，他的行动值得所有人尊敬和学习。”有的学生为20年后的自己撰写的“感动中国颁奖词”：“不悔当初，不惧将来。你始终坚定信念，坚守岗位，将生命的希望之光带给一位位患者与家属。世界灿烂盛大，你如星光，点缀其中。”“她仁心妙手，从医数十载，用一张张处方单，挽救了一个个普通家庭于水火之中。救死扶伤，坚守初心，她用一生践行一名医者之心。”

图2 在线讨论热词

4.3 课堂学习活动数据分析

教师依据学习目标，因内容而宜，以任务为驱动、以问题为基础、以案例为主线、融入思政元素，课堂采用问题(案例)导入、教师精讲、案例分析、小组探讨、看图说话、成果展示、互动释疑等方式进行，通过学习通APP设置在线提问、选人、抢答、主题讨论、评分、随堂练习、问卷、分组任务、弹幕等即时交互活动，增加学生参与课堂的机会，方便进行即时交互，强化课堂教学互动，提高学生的学习积极性与专注度[4]。学生通过参与投票、问卷、抢答、选人、评分、讨论、随堂练习等课程活动可以获相应分数。50%的学生积极参与线下课堂各项课程活动，问题意识明显增强，课堂积分在400分以上；学生之间差异较大，31%的学生课堂积分未达到标准(350分)，说明学生参与课堂各项课程活动主动性不够，提示教师在课堂各项活动中加以引导学习，鼓励学生积极参与互动和合作，培养善于沟通交流的能力。

5 混合课程效果分析

课程结束后，教师设计基础医学导论混合课程调查问卷，采用盲法检测即时效果。学生完成调查问卷和学习感悟。教师发出问卷32份，收回问卷32份。所有数据均采用SPSS 19.0 进行统计分析(图3)。

图3 基础医学导论混合课程问卷调查结果

问卷调查结果表明，88.2%的学生赞同混合课程，对混合课程教学满意，97.1%的学生认为通过混合课程学到了知识，有利于知识融会贯通；91.2%的学生认为有利于培养临床思维能力、自主学习能力和增强职业感；课程融入了思政元素后，97.1%的学生认为有利于培养科学精神和严谨的科学态度，88.2%的学生认为有利于提升职业道德和职业素养，培养团队合作精神和人际沟通能力。有的学生留言，“学习基础医学导论后，学习到很多基础的临床知识，感到了不同的课堂形式，这些都是前所未有的感觉，开拓了自己的知识层面，开始接触了临床案例，也从小组活动中，学习成长与收获”“不再一味被动接受老师传授的知识，而是开始主动学习，主动发现问题，思考问题，解决问题，对自身能力的提升起到至关重要的作用。团队学习培养了团队协作精神，改进了学习方法；实验有助于培养学生的科学精神和严谨的科学态度，提高学生的分析能力与应用能力，为将来的临床学习打下夯实的基础。课程中融入思政元素，有利于形成正确的三观，提高学生的职业道德和职业素养，为将来成为一位有医术、有仁心的临床医生打下基础。”

临床医学专业(卓越医师)基础医学导论混合课程的教学实践表明，混合式教学采用数据分析技术，有助于教师获得全面清晰的学情分析和学习反馈，有效引导学生、诊断并解决学习中出现的问题，激发学生内在动力，真正达到个性化指导，体现以学生发展为中心。教师通过分析学生的学习数据归纳存在问题，针对性地调整教学内容，完善教学设计，改进教学方法，设计学习活动，促进学生更有效的学习；对课堂活动产生的新数据进行教学反思，从而优化后续教学，提升教学效率，实现了课前-课中-课后各个教学环节之间的有效契合，从而助推了混合课程精准教学。