王朝亞 汪志好 張嬋娟

1 安徽衛(wèi)生健康職業(yè)學院 基礎(chǔ)部,安徽 池州2 470002;2暨南大學 基礎(chǔ)醫(yī)學與公共衛(wèi)生學院,廣州510632

生理學是重要的醫(yī)學基礎(chǔ)課程之一,在醫(yī)學教育領(lǐng)域中屬于機能學范疇,主要介紹人體組織、器官正常功能和機制等內(nèi)容[1]。近代,隨著實驗科學的興起和物理學等基礎(chǔ)學科的發(fā)展,生理學得到了長足的進步,逐漸分支出生物化學、免疫學等新學科,研究層次也從宏觀層面逐步深入到分子水平。由于生理學教學內(nèi)容隨著學科發(fā)展越發(fā)復雜,涉及生理機能和機制原理等也越來越抽象和難以理解,傳統(tǒng)教學方法已經(jīng)不能適應現(xiàn)代生理課程教學需要,各種新的教學方法逐漸被生理學教師接納和采用,如“翻轉(zhuǎn)課堂”教學法、混合教學法和問題導向教學法等。與傳統(tǒng)教學法(Lecture-based learning,LBL)相比,新教學法各有其獨特的優(yōu)勢,如混合教學法采取線上線下教學模式,借助現(xiàn)代網(wǎng)絡科技技術(shù),突破教學時間和空間的限制,增加學生和教師交流時間,提高學生學習效率;“翻轉(zhuǎn)課堂”教學法則顛覆傳統(tǒng)課堂,讓學生做課堂的主人[2]。目前不同教學法在生理學教學過程中的效果尚無定論,且極少有各種新教學法相互之間比較差異的研究。因此,本文采用網(wǎng)狀Meta分析法,系統(tǒng)評價各種教學法對生理學教學的影響具有一定的必要性和教學意義。

網(wǎng)狀 Meta分析(Network meta-analysis,NMA)是在傳統(tǒng)Meta分析基礎(chǔ)上演化而來的新型系統(tǒng)評價方法,可以對更多種類、更大數(shù)據(jù)量的文獻研究進行薈萃分析[3]。相比傳統(tǒng)Meta分析,網(wǎng)狀Meta分析可以同時對多個不同干預因素進行相互比較,并對所有干預措施進行綜合評價和排序分析,可以有效避免傳統(tǒng)Meta分析證據(jù)鏈缺失、現(xiàn)有證據(jù)較少等問題。本研究采用網(wǎng)狀Meta分析法,針對生理學教學中最常用的7種不同的教學方法進行系統(tǒng)評價,以期為科學、合理選擇生理學教學模式和方法提供參考。

1 資料和方法

1.1 文獻納入與排除標準

1.1.1 納入文獻標準

①研究類型:隨機對照實驗(Randomized controlled trial,RCT);②研究對象:參與生理學授課普通高校學生;③干預措施:案例教學法(Case-based learning,CBL)、問題導向教學法(Problem-based learning,PBL)、研究式教學法(Research-based learning,RBL)、“三明治”教學法(Sandwich learning)、分組教學法(Team-based learning,TBL)、翻轉(zhuǎn)課堂教學法(Flipped-class learning)、混合式教學法(Online and offline learning)和對照組采用傳統(tǒng)教學法(LBL)對生理學教學效果相互比較研究。④結(jié)局指標:期末測驗或考試均分和標準差(),采取百分制,不限制題型。

1.1.2 文獻排除標準

①重復報告;②存在研究設計缺陷、文獻質(zhì)量差;③數(shù)據(jù)不完整、結(jié)局效應不明確;④統(tǒng)計學方法錯誤且無法修正,不能提供可供轉(zhuǎn)化為OR(RR、率差、HR)及其95%可信區(qū)間,計量資料無法提供均數(shù)和標準差;⑤隨機對照實驗設計缺陷,如有條件選擇實驗對象、分配方案不完全符合隨機性、結(jié)局指標組間基線差異較大等。

1.2 檢索策略

計算機檢索 Web of science、EMBASE、Pubmed、Medline、Cochrane library;中國生物醫(yī)學文獻數(shù)據(jù)庫、中國知網(wǎng)、萬方數(shù)據(jù)庫、維普文獻數(shù)據(jù)庫等。檢索時間為建庫至2020年7月。采取布爾邏輯將主題詞和自由詞組合檢索,Pubmed檢索式:“physiology”AND“educate”O(jiān)R“education”O(jiān)R“teaching” AND “method” OR “way” OR“means”;中文檢索式:“生理學”AND“?？啤監(jiān)R“本科”O(jiān)R“研究生”AND“教學法”AND“隨機對照實驗”。對納入的研究文獻,根據(jù)引文追溯相關(guān)研究文獻,并手動查閱紙質(zhì)文獻和學術(shù)會議記錄,以擴大檢索范圍,獲取更多文獻信息。

1.3 文獻篩選和資料提取

根據(jù)Cochrane Handbook(Version 5.1)標準[4]和納入條件,由2名經(jīng)過系統(tǒng)培訓的研究者制定檢索策略,檢索相關(guān)數(shù)據(jù)庫獲取文獻資料,初步閱讀文獻標題和摘要后,對檢索文獻進行簡單篩查。符合納入標準的文獻,閱讀其全文并提取資料。如有異議,則邀請第三者討論解決問題。見圖1。

根據(jù)研究需要,采取預先設計表格采集納入文獻資料,提取信息包括:文獻基本信息(標題、作者和發(fā)表年份);研究對象基本特征(性別、年齡、樣本量等);隨機對照研究數(shù)據(jù)等。如納入文獻資料不完整,聯(lián)系文章通訊作者解決。

1.4 文獻質(zhì)量評價

本文納入文獻由2名經(jīng)過培訓的獨立人員完成,根據(jù)Cochrane 風險偏倚評價工具(Verson 5.1)[5]對納入的文獻進行文獻偏倚評價,其主要內(nèi)容包括:①是否產(chǎn)生隨機序列;②是否分配隱藏;③是否對受試者和干預提供者實施盲法;④是否對結(jié)果評價者實施盲法;⑤結(jié)果數(shù)據(jù)是否完整性;⑥是否選擇性結(jié)果報告;⑦其他偏倚等。采用Jadad量表評價文獻質(zhì)量。

1.5 統(tǒng)計學方法

采用Stata 14.0軟件的mvmeta和network程序包構(gòu)建網(wǎng)狀Meta數(shù)據(jù)分析,采用Revman 5.4軟件進行文獻方法學質(zhì)量評價,使用標準化均數(shù)差(standardized mean difference,SMD)作為效應量并計算95%可信區(qū)間(95% CI)。采用Bucher's法進行網(wǎng)狀Meta分析。mvmeta和network 程序包是由White等[6]在Meta回歸模型基礎(chǔ)上開發(fā)并應用,其中mvmeta程序包主要應用于傳統(tǒng)meta分析,network程序包應用于NMA。使用累積排序概率圖下面積(Surface under the cumulative ranking,SUCRA)表示各個教學法干預生理學教學效果的最佳可能性[7]。根據(jù)預設檢索策略,共計初步檢索相關(guān)文獻4 336篇,其中中文文獻3 794篇,外文文獻542篇。按照文獻采集標準,最終納入文獻29 篇[8-36]。入選總樣本量4 268人,其中男性2 357人,女性1 911人,平均年齡19.7歲,實驗組生理學教學采用PBL等新教學法,對照組采取傳統(tǒng)教學法。結(jié)局指標采用期末理論考試成績。

2.2 納入文獻方法學質(zhì)量評價

納入研究的29篇文獻中,均提及隨機抽取研究對象,提及隨機方法為隨機數(shù)字表法有2項[13,16],提及隨機編號牌法有5項[15,17-18,20,23]。納入研究均未提及隨機時是否雙盲,也未提及盲法。納入研究中有14 項提及統(tǒng)一授課老師和教材。測試方式均為閉卷,有3項提及試卷為隨機抽取,有5項提及教師集中統(tǒng)一閱卷。納入研究均未提及隨訪。見圖1。

圖1 偏倚風險評價結(jié)果比例

2.3 網(wǎng)狀Meta分析結(jié)果

2.3.1 證據(jù)網(wǎng)絡及貢獻圖

最終納入29篇文獻,7種生理學教學法,共計形成28個直接比較,均為雙臂研究,包括PBL教學法、RBL教學法、Sandwich教學法、CBL 教學法、混合式教學法、“翻轉(zhuǎn)課堂”教學法、CBL 教學法與傳統(tǒng)教學法(LBL)的直接比較證據(jù)。網(wǎng)狀圖之間連線代表存在直接比較證據(jù),無連線表示沒有直接比較證據(jù)。見圖2。

圖2 網(wǎng)狀關(guān)系圖

2.3.2 不同教學法生理學教學效果的影響

本研究共計納入29篇RCT 文獻,涉及7種生理學教學法。網(wǎng)狀Meta分析結(jié)果顯示,在提高生理學教學效果方面,Sandwich 教學法、混合式教學法比傳統(tǒng)教學法(LBL)更有優(yōu)勢;PBL 教學法、Sandwich教學法、TBL 教學法和混合式教學法比CBL教學法更有優(yōu)勢;Sandwich教學法、混合式教學法比PBL教學法更有優(yōu)勢;Sandwich教學法、混合式教學法比RBL 教學法更有優(yōu)勢;Sandwich 教學法比TBL教學法、“翻轉(zhuǎn)課堂”教學法更有優(yōu)勢;混合式教學法比TBL 教學法和“翻轉(zhuǎn)課堂”教學法更有優(yōu)勢。其他教學法組間比較差異無統(tǒng)計學意義(P＞0.05)。見表1、圖3。

表1 各教學法對生理學教學效果影響的網(wǎng)狀Meta分析結(jié)果

圖3 網(wǎng)狀森林圖

2.3.3 SUCRA 累積概率排序

累積排序概率圖下面積排序(SUCRA)是比較干預網(wǎng)狀meta分析措施效果的重要方法,SUCRA 值越大表明,該教學方法對生理學教學效果的提升越明顯。7種教學方法的SUCRA值排序為:Sandwich教學法＞混合式教學法＞TBL教學法＞“翻轉(zhuǎn)課堂”教學法＞PBL教學法＞LBL教學法＞CBL教學法。見圖4。

圖4 各種教學法累積概率排序圖

2.3.4 發(fā)表偏倚及敏感性分析

采用漏斗圖評價本網(wǎng)狀Meta分析納入文獻發(fā)表偏倚情況并繪制回歸線,圖形呈現(xiàn)不完全對稱,表明可能存在發(fā)表偏倚狀況。采用逐一剔除的方法對納入文獻進行敏感性分析,結(jié)果與未剔除之前基本一致,說明本次研究結(jié)果基本穩(wěn)定,入選文獻具有代表性。見圖5。

圖5 文獻發(fā)表偏倚漏斗圖

3 討論

傳統(tǒng)課堂教學講授模式和教育體系主要以教師為課堂主體和引導者,通過教師講授知識、學生聽講、思考的方式開展教育活動。這種模式能夠以較少的教育投入,獲得較大的教育成果,教育產(chǎn)出較高。在很長一段時間,都很適合中國這樣的人口較多,缺乏教育資源的國家。隨著社會發(fā)展和居民對教育質(zhì)量的要求不斷增高,這種傳統(tǒng)教育模式的弊端逐漸顯現(xiàn)出來,主要是教師主導化和權(quán)威化,忽視學生主體,導致學生缺少批判性思維,缺乏獨立思考、分析和解決問題的能力。為彌補傳統(tǒng)教學方法的不足,教育者在教學過程中,開始嘗試新的教育方式和理念,并推廣到教學實踐中,如PBL 教學法、“翻轉(zhuǎn)課堂”教學法等。

目前,針對生理學教學方法改革,教育工作者同樣做了深入的研究,其研究成果主要集中在比較新教學法與傳統(tǒng)教學法之間的差異,研究結(jié)果比較客觀地反映出新教學法如PBL 教學法的優(yōu)勢。但大多數(shù)研究為教育者根據(jù)自身經(jīng)驗和學生反饋做的定性研究,缺乏客觀、準確的隨機對照研究。而多數(shù)定量研究與傳統(tǒng)教學法進行比較,各個教學法之間缺乏比較。本研究創(chuàng)新點在于利用網(wǎng)狀Meta分析方法,間接比較了各個教學法之間的優(yōu)劣。間接證據(jù)比較表明,生理學教學過程中,混合式教學法、Sandwich教學法明顯優(yōu)于其他教學法,CBL教學法教學效果欠佳。研究熱度和使用頻率較高的PBL 教學法、“翻轉(zhuǎn)課堂”教學法在生理學教學中也未表現(xiàn)出明顯優(yōu)勢。其主要原因可能與生理學的實驗性學科屬性有關(guān)。生理學主要內(nèi)容均為實驗研究結(jié)論,實驗課程是生理教學的重要組成部分,而PBL 教學法、“翻轉(zhuǎn)課堂”教學法主要改變了課堂理論教學模式,對生理學實驗教學效果影響較弱。

本研究顯示生理學教學效果較好的有混合式教學法和Sandwich教學法?；旌鲜浇虒W法采用的是“線上+線下”結(jié)合的教學模式,是上個世紀八十年代伴隨互聯(lián)網(wǎng)而產(chǎn)生的新型教學方法。與傳統(tǒng)教學法相比,混合式教學法主要培養(yǎng)學生信息化學習能力和網(wǎng)絡自主學習意識,是信息化教學與傳統(tǒng)課堂相結(jié)合的產(chǎn)物?；旌鲜浇虒W法主要優(yōu)勢,借助現(xiàn)代網(wǎng)絡技術(shù),打破了教學時間和空間限制,最大限度地提高了學生的學習效率。Sandwich 教學法主要采用“理論-實踐-理論”的教學過程,形似夾心三明治而得名。而生理學教學往往需要開設大量的實驗課程,以驗證課本的理論內(nèi)容,符合Sandwich教學法突出實踐教學的優(yōu)勢。Sandwich 教學法采取理論與實踐相結(jié)合方式開展教學活動,通過二者相互促進,鍛煉學生實踐技能,幫助學生全面理解和運用知識。其他教學方法則側(cè)重對傳統(tǒng)教學法的改進和補充,圍繞課堂理論教學內(nèi)容開展部分改革,也起到一定的教學作用。

本研究的主要局限是納入文獻數(shù)量較少、部分文獻質(zhì)量一般等,仍然需要更多設計精良、大規(guī)模、多中心隨機對照實驗研究,進一步明確各個教學法在生理學教學中其有效性和滿意度,本研究所得結(jié)果可供生理學教學參考。