翻转课堂教学模式是互联网和计算机技术高速发展下,高校教育改革的体现。本教研组探索了在医学细胞生物学教学过程中,以医学文献为媒介开展翻转课堂教学,通过教师准备、任务布置、学生准备、翻转授课、课堂讨论、教师总结和点评、考核评价等环节来探索实施。不仅提高学生的主观能动性,培养自学能力,提升文献检索能力、文献阅读能力、获取新知能力和科研交流能力,而且有利于培养学生基本的科研思维、科研精神和协作精神,从而实现激发学生的想象力和创造力、培养学生独立思考和创新能力的教学目标。
引言
2018年6月21日,教育部部长陈宝生在新时代全国高等学校本科教育工作会议上的讲话中指出高等教育要坚持以本为本,推进四个回归,全面提升本科教育教学质量,全面提高人才培养能力,建设高等教育强国。在政策的指引下,全国掀起了“打造金课,杜绝水课”的改革热潮。金课可以归结为“两性一度”,即高阶性、创新性和挑战度,是指教学中具有高质量、高素质的课堂,也是一种教学理念和教育教学的标准,其核心是让学生自主学习、自我发展的同时,全面提升他们的能力素质。金课应体现学生的主动性和创造性。教师应该在课堂上充分尊重学生的思想和创意,以鼓励学生的主动探究和自主学习为目的,通过课堂互动,激发学生的想象力和创造力,培养其独立思考和创新能力。
翻转课堂式教学模式是以学生为主体,教师为辅的一种新型教学模式,是指学生课前自主完成知识的学习,而课堂变成了老师学生之间和学生与学生之间互动的场所,包括答疑解惑、知识的运用等,从而达到更好的教学效果,因此翻转课堂教学模式是打造金课的有效教学方式,能充分实现学生的自主学习,调动学生的学习主观能动性。医学文献在翻转课堂教学模式下的应用是提高教学质量,培养学生获取信息、筛选信息和处理信息等自主学习能力的有效教学模式。在翻转课堂式教学模式中至关重要的一环是学生自学知识的方式,但目前多集中于微课视频或者课本,两者存在一个共同的特点,即不能及时对知识点进行更新。医学知识更新频繁,要求医学生必须具备很强的终身学习的能力,如果采用最新的医学文献来作为学生自主学习的媒介,则可以弥补前两者存在的不足,同时也能培养学生自主学习能力和文献查阅能力,训练学生的科研思维,培育学生的科研精神。
医学细胞生物学是一门实验性学科,是现代医学的基础和支柱学科,也是医学院校学生的重要基础医学课程之一,它既是临床医学的基础,也与基础医学的其他学科关系密切,为组织胚胎学、生理学、病理学、分子生物学和免疫学等基础医学课程以及检验医学和临床医学课程夯实基础,课程的教学质量对医学生的知识、能力、素质、职业规划和职业发展能力具有直接而长远的影响。对医学生来说,学好细胞生物学,不仅能为学习其他医学课程打下扎实基础,而且有助于培养良好的科研思维习惯和科学素养,在今后的临床工作中,不断地发现问题、分析问题和解决问题。医学细胞生物学学科领域研究成果不断涌现、不断更新,最新研究成果多以医学文献形式第一时间加以发表,因此以最新医学文献作为医学细胞生物学翻转课堂教学的载体,不仅可以让学生了解最新的学科前沿,对教材内容的深度和广度进行挖掘,而且有利于培养学生基本的科研思维、科研精神和协作精神,提升学生的文献检索能力、文献阅读能力、获取新知能力和科研交流能力,从而实现激发学生的想象力和创造力,培养学生独立思考和创新能力的教学目标。
1 教学模式的设计
本研究以医学细胞生物学为切入点,在2021级药学专业学生中进行医学文献阅读翻转课堂的模式设计,主要考虑以下几个方面:布置学生查阅并阅读相关的文献,由学生组成的小组通过自主学习并以PPT的形式进行课堂汇报,其他学生提问,汇报小组回答同学提问,老师根据汇报和提问进行考核评分,最终教师总结完善以促进教学。
1.1 课程内容的选择
医学细胞生物学所要探讨的主要是与医学相关的细胞生物学问题,这些问题往往是疾病发生发展的基础,医学细胞生物学的主要研究模式是以疾病为导向,提出与疾病相关的细胞生物学问题,然后选择模型细胞开展细胞分子水平的基础研究,继之利用模型动物进行体内研究,力求回答临床问题。在此基础上进一步开展临床应用的成果转化研究,如针对医学细胞生物学研究中阐明的分子靶点,寻找并研制诊断试剂、靶向药物等。因此选择靶向药物发现、临床疾病防治和生活实际等密切相关的教学内容,进行翻转课堂教学,更加符合专业特色,提高药学专业学生的学习兴趣,更好地调动药学专业学生学习的积极性。
1.2 阅读文献的筛选
选择适当的文献是顺利完成翻转课程教学、保障教学效果的重中之重。结合药学专业学生学情,在文献的选择上主要采取以下两种方式:①老师查阅最新的研究文献,课前发布给学生,课上开展汇报讨论(教学前期为主)。②老师指导学生查阅文献的方法,布置讨论范围,学生自主查阅文献,阅读文献,课上分享讨论(教学后期为主)。同时,文献选择遵循以下原则:①内容紧扣教学内容。文献的研究内容紧扣医学细胞生物学教学大纲规定的教学内容,如靶向细胞骨架药物发现,细胞周期调控与肿瘤防治,疾病的信号转导通路,癌症的分化治疗等等;使文献阅读作为课本内容的有效延伸,通过结合科研文献更好地理解书本知识,提升知识运用能力。②文献时间最新。细胞生物学研究和医学研究发展迅速,每年都大量研究文献发表,因此要紧跟学科前沿动态,尽可能选择近3年的外文文献。③文献类型恰当。通常发表的文献有研究型文献、综述型文献和病例报道等,一般来讲要求学生查阅研究型文献,研究型文献有完整的实验设计方案、实验步骤、实验结果分析和讨论,选择研究型文献有利于培养学生的科研思维,培养学生独立思考和创新能力。④便于查阅下载。为便于学生查阅和下载文献,选择使用PubMed(https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/)网络公共平台或学校图书馆购买的外文资源MEDLINE Complete,课中指导学生如何使用PubMed和MEDLINE Complete进行文献检索。
1.3 实施方案的设计
课前,教师和学生都要完成前期准备工作,教师做好教学设计、查阅文献、布置文献及翻转课堂的要求。学生自行分组,选取小组组长,阅读文献,制作汇报PPT;课中,组织学生以小组为单位进行翻转课堂教学,即小组组长进行文献汇报,其他同学提问,汇报小组集体回答同学们提出的问题,促使其他同学阅读文献并积极思考问题。教师根据汇报,联系教学内容进行总结点评,强调教学重点和难点内容,使学生准确掌握文献中提到的课本知识要点,确保知识体系的完整性,进一步了解如何利用细胞生物学的知识和技术手段来解决临床实际问题。
2 教学模式的实施
结合上述设计方案,通过教师准备—任务布置—学生准备—翻转授课—课堂讨论—教师总结和点评—考核评价等环节实施翻转课堂教学。
2.1 教师准备
教研室进行集体备课确定开展翻转课堂的内容,本教研室经过集体备课讨论确定在细胞通信、细胞连接与细胞外基质、细胞骨架、细胞增殖和细胞周期、细胞分化这五章开展翻转课堂教学,其中前三章由老师查阅文献,课前发给学生,后面两章由学生自行查阅下载文献。根据章节内容和文献内容,组织集体备课,主讲教师汇报文献内容和初步的翻转课堂教学设计,课程负责组教师对文献内容和教学设计进行讨论,并加以完善,最终确定教学方案。
2.2 任务布置
本研究以21级药学专业1~6班为研究对象,在2023年春季的医学细胞生物学教学过程中实施翻转课堂教学。21级药学专业1~6班分为两个行政教学班,分别为1~4班和5~6班,按学号排序将选课人数分为5组,每组负责一个章节,给学生布置相应的文献(见表1)。预留2~3个星期时间给学生阅读文献和准备PPT汇报材料。任务要求认真阅读文献,制作汇报PPT,汇报时间为20~25分钟;互动提问10~15分钟,老师总结和点评5~10分钟。
2.3 学生准备
学生准备阶段包括:①阅读文献。第四五组的学生需参考老师所提供的医学文献,自己查阅文献,以小组为单位,学生自行组织文献阅读和讨论,非汇报组的同学也需阅读文献,主动思考,准备好问题。②制作PPT。汇报组同学根据文献阅读结果,制作PPT。③模拟汇报。由其中1名同学进行PPT汇报,其他成员提出问题模拟答辩。④完善定稿。根据模拟汇报中提出的问题,完善PPT,总结可能提出问题的答案。
2.4 翻转授课
根据教学进度安排,在相应周次,负责相关章节的小组以PPT形式汇报相应文献,汇报主要从与本章内容的联系、研究背景、选题思路、研究意义、实验设计、实验结果、结论和讨论等几个方面展开,汇报完后展开讨论,要求其他组至少有1~2名同学提出问题,鼓励所有同学都参与讨论。
2.5 教师总结与点评
为了确保教学效果,在汇报和讨论完成后,授课老师总结文献中涉及的与课本内容相关的知识点,结合文献对课本知识进行讲授,并对授课小组的汇报进行点评,对提问小组提出的问题进行补充总结。
2.6 考核评价
为了督促学生认真阅读文献,积极对待课堂汇报,而不是敷衍了事,文献汇报成绩作为平时成绩计入期末总成绩。汇报总分100分,由任课教师和非汇报组的1名学生代表根据汇报情况和回答问题情况进行打分,最后取平均分计入学生期末考试总成绩(占总成绩的10%)。详细的计分标准见表2。
3 教学效果分析
此次以医学文献为媒介,在《医学细胞生物学》课堂教学中实施翻转课堂教学的探索,取得了以下几个方面较好的教学效果。
3.1 培养了学生自主学习能力和获取新知的能力
翻转课堂教学实现了“教与学”主体的转换,教学模式由“以教师为主”转换为“以学生为主”,充分体现了“以学生为中心”,强化了学生的中心地位,调动了学生学习的积极性,培养了学生自主学习能力;同时,在翻转教学过程中指导学生如何查阅医学文献,培养学生的文献调研能力,促使学生了解学科的最新研究进展。既拓宽了学生视野,拓展了教学内容,又培养了学生文献调研能力,激发学生科研兴趣,增强了学生获取新知的能力。
3.2 深度开掘课本知识内涵和外延
通过医学文献将课本知识与医学科学研究、疾病发病机制、靶向药物的设计与发现等密切联系起来,加深了课本知识内涵,拓展了课本知识的外延,培养了学生的知识运用能力;同时,医学文献的最新研究成果是对课本知识的一种拓展,是课本知识的延伸。因此基于医学文献的翻转课堂教学能深度开掘课本知识内涵和外延。
3.3 培养团队协作精神
在传统的课堂教学模式中,学生的学习主要是以个人为重,学生死记硬背书本知识,缺少团队合作训练。基于医学文献的翻转课堂教学,将学生分成若干学习小组,以小组为单位,学生自行组织文献阅读和讨论、PPT制作、模拟汇报和完善修改,以及答辩过程中协作回答同学提出的问题,上述过程都要求小组成员之间通力合作,充分发挥团队精神。因此,可以培养小组成员之间的团队协作能力。
3.4 培养科研交流能力
以最新的医学文献为媒介,开展翻转课堂教学,改变了以“教师为主,学生为辅”的传统教学模式,把学生变为课堂的主体,学生自主查阅文献、阅读文献,结合课本知识汇报讲解,其他学生提问讨论,培养学生的科研交流能力。
3.5 训练了科研思维
学生在认真阅读医学文献的过程中,要认真思考作者为什么要进行这个研究;研究提供了什么样的假设;研究者试图如何解决这个问题;样本如何纳入,是否有合理的对照设置;材料和方法是否有借鉴;研究的关键结果是什么;实验所使用的图是否能看懂;作者是如何解释结果的;研究是否存在逻辑缺陷或者局限性;这项研究有哪些优点或者可以借鉴的地方;这些结果对临床实践或将来是否有帮助等等。文献阅读的过程即科研思维训练的过程,因此基于医学文献的医学细胞生物学翻转课堂教学能很好地培养学生的科研思维能力,激发学生的想象力和创造力,培养其创新能力。
3.6 培养了科研精神
对于大学生来说,其专业英语水平有限,英语文献阅读训练少,因此,刚开始的时候阅读文献很吃力,因此会有同学有畏难情绪,但为了完成老师布置的任务,硬着头皮也要坚持,把文献认真读完,潜移默化地培养了学生克服困难、执着追求的科研精神。
4 结语
金课的核心是让学生在自主学习、自我发展的同时,全面提升他们的能力素质。金课应体现学生的主动性和创造性。教师应该在课堂上充分尊重学生的思想和创意,以鼓励学生的主动探究和自主学习为目的,通过课堂互动,激发学生的想象力和创造力,培养其独立思考和创新能力。通过翻转课堂的教学形式,可以充分调动学生的主观能动性,培养学生的独立思考和创新能力。翻转课堂最早出现于美国,由于学习者可方便地获取使用学院教学视频,翻转课堂逐渐流行,并为国内教育者所熟知,并引入课堂教学中。目前国内外很多的教学改革均在翻转课堂模式下进行。在医学细胞生物学的教学过程中,以医学文献作为媒介进行翻转课堂教学,不仅可以让学生了解最新的学科前沿,对教材内容的深度和广度进行挖掘,深度开掘课本知识的内涵和外延,而且有利于培养学生基本的科研思维、科研精神、获取新知和跟踪掌握学科前沿的能力、团队协作精神和科研交流能力,从而实现激发学生的想象力和创造力,培养学生独立思考和创新能力的教学目标。
本文系教育部产学研合作协同育人项目研究成果,项目编号:201901128005;湖南省普通高等学校教学改革研究项目,项目编号:HNJG-2022-1309。
(作者单位:湖南医药学院基础医学院)
通信作者:牛友芽