研究生“医学科研设计”慕课建设与应用探讨

罗自强，冯丹丹，秦晓群，黄菊芳，胡长平，李家大，熊 鲲，何海伦，黎 明，李 芳，曾小敏，史静琤，程 岩

中南大学：1.基础医学院；2.生命科学院；3.湘雅药学院；4.湘雅公共卫生学院；5.湘雅二医院， 长沙 410013

研究生是国家重点培养的高层次创新型人才，是科研队伍的优秀后备力量[1]。“医学科研设计”课程作为医学研究生的研究方法类课程，是中南大学学术型医学研究生选课人数最多的专业基础课程之一。在学校开展研究生“医学科研设计”课堂教学40余年教学实践的基础上，研究者探索建设“医学科研设计”慕课，面向社会和学校研究生开展线上教学。经检索“学堂在线”、“中国大学MOOC”、“好大学在线”、“智慧树”和“超星慕课”五个国内知名慕课平台均未见开设同类慕课课程。文章旨在总结该校研究生“医学科研设计”慕课建设的经验，以期为中国医学院校研究生课程的慕课建设提供借鉴。

1 “医学科研设计”慕课教学目标

医学科研设计是指设计一个创意新颖、设计周密、指标合理、科学性强又切实可行的实施方案和工作计划，也是科研工作中的第一个关键步骤，是医学研究生一门重要的专业基础课程。该课程以医学实验研究的实践过程为主线，围绕结合不同的学科特点，运用正确的科研思维和适当的研究方法，设计合理严谨的技术路线，通过观察和实验获取研究证据，将获得的资料进行加工，阐明事物之间的联系或事物内部规律，从而获得新启示、发现新事实、阐明新规律、建立新理论、发明新技术。

知识目标学习该课程后将了解医学实验研究的基本程序；领会辨证思维、创新思维、批判性思维在医学科研创新假说形成中的应用；掌握医学实验设计的基本知识和统计学原则在医学科研中的应用；熟悉医学科研常用实验技术的基本原理及优缺点的评价，基础医学学科中各主要学科科学研究(形态学研究、功能型研究、生物化学与分子生物研究、动物行为学研究、干细胞研究、细胞生物学研究)的基本思路及研究策略、实验数据的整理和分析方法；熟悉医学科研课题申报和科研论文撰写的基本要求和规范。

能力目标学习该课程后研究生应初步建立医学科学研究的感性认识；初步具备实验研究设计中的统计学思维；初步具备运用所学医学科研的基本思维方式、已知的事实材料和已有的理论原理对拟研究的问题提出推测性解释的能力；初步具备能够运用所学医学科研设计的基础知识对拟研究的问题，依据不同学科的特点选择合适的常用观察指标，设计基本的研究策略和技术路线，并能发现科研设计中的常见错误；通过学习该课程能为研究生理解医学研究文献和未来在导师的指导下开展学位课题研究奠定基础。

育人目标学习该课程后研究生应该树立起正确的科学观；熟悉中国科技工作者科学道德规范及科研诚信建设的相关规定；明确学术诚信的底线；熟悉动物实验和人体实验相关的伦理基本要求和中国的相关规定，并具有开展医学研究的志向和担当。

2 “医学科研设计”慕课教学团队的建设

中南大学的研究生“医学科研设计”课程开设于1978年。生物医学不同学科的基本技术与研究策略是该课程的特色与核心内容，亦有别于由统计学教师承担的科研设计教学。因此，组建一支稳定的跨学科、跨院系的高水平教学团队是实现教学目标的前提。与许多院校的“医学科研设计”课程主要由统计学教师担任授课不同，该课程的线下课堂面授由从事医学实验研究的非统计学教师担任授课，这些教师分别来自生物化学与分子生物学、细胞生物学、人体解剖学、神经生物学、生理学、超微病理学、药理学、肿瘤生物学等不同学科，是一支由高年资教师和优秀中年教师组成的跨学科、跨院系的教学团队。所有授课教师均为博士生导师，均拥有博士学位和出国留学经历，在各自的研究领域有着较高的学术素养和研究特色，长期活跃于教学科研第一线。10位主讲教师共计获得60余项国家自然科学基金，有着丰富的科研经验，在全国相应研究领域均有较大影响力。该课程教学所使用的教学案例大多来自教师自身的科研实践和相关领域的重大进展，因此该课程的教学深受研究生的普遍欢迎，每届选课人数达600～800人。在建设“医学科研设计”慕课时，除从事医学实验研究的专业教师外，还特别邀请统计学专业的教师参加慕课视频讲授，旨在进一步加强统计学原理的教学，拓展线下课堂教学的边界。

3 “医学科研设计”慕课教学资源建设

慕课的本质是课程，应具有课程的基本要素，包括课程大纲、教学内容、教学设计、教学活动、学习评价等[2]。因此，慕课的建设需要参照这些基本要素积极开展教学短视频资源和非视频资源的建设，并相应设计有效的教学活动。

3.1 教学短视频资源建设

教学资源的建设包括核心教学资源和辅助教学资源的建设[3]。教学短视频是慕课的主要教学资源。首先，教学团队依据线下课堂教学的学时数大致估算录制的教学短视频数，然后根据教学内容，挑选重点难点进行知识点的拆分重组，共分为11章，每章包括数量不等的主题，再录制相关教学短视频。中南大学“医学科研设计”线下课堂理论教学共32学时(1440 min)，参考学校前期在本科生理学国家精品在线开放课程(慕课)的经验，即线上慕课学时占线下课堂理论教学总学时的三分之一(即480 min)，进行线上教学视频的录制，并按照每个视频时长10 min预估所须录制的视频数[4]，为此该课程按照医学科研概述、假说、医学科研设计的基本要素、医学科研设计的统计学原则、医学科研的误差控制、医学形态学研究的基本策略、生物化学与分子生物学研究的基本策略、细胞生物学研究基本策略、动物行为学研究的基本策略、机能学研究的基本策略、实验结果的综合分析共11章录制与线下教学内容基本一致的教学短视频48个。此外，课程还进一步拓展统计学原则的基本原理，以及未纳入线下课堂教学的内容作为知识拓展，加录短视频10个，共计教学短视频58个。最后，还录制若干诺贝尔奖故事的短视频作为拓展，进一步启发和激励学习者的科学思维和创新精神。

3.2 非视频辅助教学资源的建设

慕课建设除了提供教学短视频资源外，还需要构建内容丰富的文本辅助教学资源，包括学习指导性材料和拓展阅读材料，以及作为学习评价的“在线讨论题”和“在线练习及考试试题”等[2]。学习指导性材料主要为教学大纲；拓展阅读材料包括诺贝尔奖介绍、介绍医学科研设计常见错误的相关文献，以及中国有关部门印发的科研诚信建设的相关文件。在每个教学短视频后都设计了“在线练习”，由3～15个数量不等的选择题和是非题组成，旨在帮助学习者掌握教学短视频的重点内容。学习结束前的期末考试主要为客观题和部分开放性案例分析主观题，旨在检验学习者应用所学知识解决实验设计问题的能力。

3.3 教学活动的组织与成绩评定

教学活动的组织针对学校的学习者和社会学习者不完全相同。对于社会学习者，开课前通过课程公告说明学习成绩的组成(观看全部教学短视频占80%，完成视频后的测试题占20%)，要求学习者按进度完成学习。针对学校的学习者，主要以SPOC的形式开展教学，不仅要求学习者完成视频的观看和完成视频后的测试题，教师还在讨论区主动发起讨论，要求校内学习者积极发帖参与讨论，并参加在线结课考试。校内学习者在期末结课的考试中除客观题之外还有主观题，客观题由系统自动计分，主观题为开放性案例分析题，采用同伴互评方式，各位学习者相互评卷，要求每一位学习者按照详细的评分细则对随机收到的5位其他学生的主观题进行评分，其目的在于创造一次相互学习、相互了解其他学生解决问题的思维过程的机会。学习者互评结束后，每位学生主观题均会得到来自5位其他学生的评分，系统会自动去掉一个最高分和一个最低分，取中间3名学生评分的平均值作为该名学生本道主观题的得分，尽量消除不同学习者之间对评分细则把握松紧不一致带来的影响。在阅卷过程中，教师将在后台抽查试卷，严格查处雷同答卷以及在评卷时不按照给分点随意给分的情况，尽可能保障学习者独立答题和公平评卷。学校学习者慕课成绩占“医学科研设计”线下总成绩的30%。

4 “医学科研设计”慕课建设和应用的思考

4.1 “医学科研设计”慕课建设满足了不同专业研究生的个性化学习需求

学习“医学科研设计”课程的研究生来自生物医学基础、药学和临床医学的不同学科、不同专业、不同方向，将来学位课题研究所需要的方法技术也不尽相同，每位研究生的学习需求和兴趣点差异较大。因此，线下课堂教学中主要选择科研设计的共性问题和适用面大的基本研究策略开展教学，同时在慕课中丰富讲授的教学内容，并进一步强化了统计学原理的讲授，增加了免疫学研究的基本技术与基本策略、抗肿瘤研究的基本技术与基本策略，拓展了课堂教学的知识边界，较好地满足了不同专业研究生的个性化需求；同时，由于研究生的课堂学习常受到研究生所在团队临时科研任务的冲突而难以按时上课，通过SPOC的在线学习也可以部分解决学生因为临时科研任务不能到课堂学习的困扰。潘闯报道了广西医科大学医学硕士研究生对慕课的需求，调查数据显示，研究生对慕课的需求量较大，99.08%的调查对象打算学习慕课，而愿意选择慕课的主要原因依次为学习资源丰富(82.86%)、免费注册参与(71.43%)、名校名师授课(65.71%)。调查结果还显示，医学科研相关慕课课程是医学硕士研究生对慕课的最大需求[5]。祝丽玲报道了佳木斯大学医学研究生学习慕课的目的，平均有31.75%的研究生是为了拓展专业知识，而这一比率从研一、研二到研三显著提高，分别为13.33%、38.96%和54.05%[6]，这也提示慕课是医学研究生拓展专业知识和开展个性化学习的重要途径。因此，“医学科研设计”慕课的建设正好契合了广大医学研究生的学习需求。还应注意的是，研究生的慕课建设策略不同于本科生，适合采取比线下课程教学内容更广泛的线上“大慕课”，以便满足不同研究生的学习需求。

4.2 “医学科研设计”慕课的应用有利于促进研究生教育的课堂教学改革

2021年4月，美国高等教育信息化协会发布《2021地平线报告：教与学版》，将混合课程模式作为影响教与学的六项关键技术之一[7]。通过慕课建设，不仅在慕课平台构建了教学短视频库，也构建了包括大量诺贝尔奖故事、科研设计相关阅读文献等非视频阅读材料库，不仅方便学习者拓展阅读，培养科学思维，拓展学术视野，更重要的是为基于慕课开展翻转课堂等混合式教学奠定了基础。在翻转课堂的教学过程中，将部分知识前移，即通过课前让学生自主观看视频学习，腾出宝贵的课堂教学时间开展课堂师生互动，提高课堂教学的高阶性[4]。例如，该课程在医学形态学研究的基本策略章节，通过研究生课前线上观看视频学习基本知识，线下面授时教师要求学生依据课前所学，评价文献中形态学研究方法的优缺点，再结合教师针对性点评和重点讲解，大大激发了研究生们的学习兴趣，强化了其所学知识的运用，提高了教学效果，受到研究生的普遍肯定。

4.3 “医学科研设计”慕课建设和应用有助于构建“互联网+”课程思政新模式

研究生阶段是塑造医学生求真务实的科学精神、培养规范科研的良好习惯、树立科研道德的职业准则的重要时期[8]。在“医学科研设计”慕课中，教学团队特别录制了科研道德与诚信教育、人体实验的伦理原则、动物实验的伦理原则等教学短视频，进一步强化科研道德与诚信教育，并在慕课平台中上传了诺贝尔奖系列故事，展现重大进展背后的创新思维过程，进一步强化创新精神与勇攀科学高峰的拼搏精神；同时，还将中共中央办公厅国务院办公厅印发的《关于进一步加强科研诚信建设的若干意见》(2018)和《关于进一步弘扬科学家精神加强作风和学风建设的意见》(2019)、科技部等部委印发的《科研诚信案件调查处理规则(试行)》(2019)、中国科协等七部门联合印发《发表学术论文“五不准”》(2015)、卫计委发布的《涉及人的生物医学研究伦理审查办法》(2016)、科技部发布的《关于善待实验动物的指导性意见》(2006)及国家新闻出版署发布的《学术出版规范——期刊学术不端行为界定(CY/T174—2019)》放在慕课的阅读材料中，供学生下载学习。通过课堂讲授、慕课视频及文字阅读材料等不同途径，构建“互联网+”的课程思政新模式，强化课程思政和医学人文教育，培养和弘扬新时代的科学家精神。

5 结束语

“医学科研设计”作为方法类课程是医学研究生重要的专业基础课。中南大学“医学科研设计”慕课自2018年上线免费对社会开放以来，已经累计进行7轮教学，选修人数达3.8万余人，其中社会学习者选课人数达到2.6万人，并被国内14所高校应用于自身SPOC教学，不仅满足了学校自身研究生教学改革的需要，也发挥了较好的社会效应。目前，中国研究生课程的慕课建设远落后于本科课程的慕课建设，而研究生课程慕课建设是进一步开展以课程思政和高阶思维能力培养为引领的课堂教学改革的基础，也有助于满足不同专业研究生拓展专业知识的个性化需求。正如2019年4月中国慕课大会上教育部发表的《中国慕课行动宣言》所言，“发展更加公平更有质量的教育，中国慕课大有可为”[9]。