包麗麗,張子英,李雅靜,張少杰,納仁高娃,云齊樂木格,福 泉
(1.內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010059;2.內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院檢驗科,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010050)
2018 年教育部發(fā)布了《普通高等學(xué)校本科專業(yè)類教學(xué)質(zhì)量國家標(biāo)準》(以下簡稱標(biāo)準),要求積極開展以“學(xué)生為中心”和“自主學(xué)習(xí)”為主要內(nèi)容的教育方式和教學(xué)方法的改革,將科學(xué)研究活動作為培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新思維的重要途徑,安排適當(dāng)?shù)木C合性、設(shè)計性實驗,積極開展有利于培養(yǎng)學(xué)生科研能力的活動[1]。綜上所述,培養(yǎng)創(chuàng)新型醫(yī)學(xué)人才是醫(yī)學(xué)高校的教育理念。在新醫(yī)科背景下,內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)將加快醫(yī)學(xué)教育改革,致力于培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新型醫(yī)學(xué)人才。安排綜合性、設(shè)計性實驗是培養(yǎng)醫(yī)學(xué)創(chuàng)新人才的重要途徑?;A(chǔ)醫(yī)學(xué)融合實驗具有綜合性和設(shè)計性,是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的關(guān)鍵。結(jié)合我校基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院近五年的發(fā)展態(tài)勢及存在的問題,淺談我院對臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)在基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育階段欲進行的融合實驗教學(xué)改革的設(shè)想。
高校在新冠疫情防控期間,理論課程實行在線教學(xué),實現(xiàn)了“停課不停教、停課不停學(xué)”的目標(biāo)[2]。理論課通過學(xué)習(xí)通、智慧樹平臺能較好實施,但實驗課線上教學(xué)受到限制,需依賴于教育部實施的國家虛擬仿真實驗平臺才能實現(xiàn)。課程是人才培養(yǎng)的核心要素,課程質(zhì)量直接決定人才培養(yǎng)質(zhì)量[3]。目前平臺的實驗局限于某一學(xué)科,因此,建立一個適合我校培養(yǎng)創(chuàng)新人才的基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)融合實驗很有必要。實驗教學(xué)多學(xué)科高度融合便于學(xué)生將理論運用于實踐,在實踐中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,用實驗反哺理論。傳統(tǒng)的實驗教學(xué)不能實現(xiàn)臨床醫(yī)學(xué)、形態(tài)學(xué)、機能學(xué)、病原微生物學(xué)及免疫學(xué)等學(xué)科的大融合實驗,而臨床醫(yī)學(xué)生在今后的職業(yè)中需要運用各學(xué)科知識,系統(tǒng)推理判斷患者的病程變化?;谔摂M現(xiàn)實技術(shù)的基礎(chǔ)融合實驗課程,為學(xué)生系統(tǒng)學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)知識和培養(yǎng)創(chuàng)新思維提供了可能。
基礎(chǔ)融合實驗教學(xué)方法的開展與實施基于“虛擬現(xiàn)實技術(shù)(virtual reality,VR) +線上線下混合+多學(xué)科融匯案例情景”的多元化教學(xué)模式。VR 利用計算機圖形系統(tǒng)虛擬實驗場景,模擬人機互動,提供沉浸式體驗來解決醫(yī)學(xué)問題。基于VR 技術(shù)開發(fā)的實驗,可以讓學(xué)生不受時間、儀器設(shè)備、實驗試劑等條件的制約,反復(fù)模擬實驗過程、優(yōu)化實驗步驟、分析實驗結(jié)果,幫助學(xué)生更好地探討、驗證相關(guān)科學(xué)問題,使教學(xué)內(nèi)容記憶更深刻、課堂氛圍更生動、知識掌握更牢固[4]。臨床課程應(yīng)用VR 技術(shù)建立虛擬實踐教學(xué),使傳統(tǒng)枯燥乏味的教學(xué)課堂充滿趣味性,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣[5]。由于基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)融合實驗是為培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新型醫(yī)學(xué)人才而服務(wù)的,創(chuàng)新型人才要求學(xué)生具有自主學(xué)習(xí)能力,而線上教學(xué)為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)提供了可能。線上教學(xué)主要依托學(xué)習(xí)通平臺開展,并將積極向上的思政素材(文章、視頻鏈接)放入課程,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究創(chuàng)新的精神和態(tài)度,樹立“人民至上、生命至上”的情懷和理念[6]。線下采用選做動物實驗和/或基于VR 融匯臨床情景的基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)融合實驗,增強學(xué)生實踐技能?;A(chǔ)醫(yī)學(xué)融合實驗為優(yōu)化臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)體系奠定基礎(chǔ),是基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育階段的實驗教學(xué)改革設(shè)想。本文將綜述該教學(xué)改革設(shè)想的研究目標(biāo)、研究方法、促進教學(xué)工作的意義、特色和推廣應(yīng)用價值?,F(xiàn)報道如下。
基礎(chǔ)融合實驗結(jié)合以問題為導(dǎo)向的教學(xué)方法(problem-based learning,PBL)、案例為導(dǎo)向的教學(xué)方法(case-based learning,CBL),提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,將理論聯(lián)系實踐,圍繞信息化資源學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生主動發(fā)現(xiàn)問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維;使學(xué)生的自主學(xué)習(xí)成為新模式、新常態(tài),提升了教學(xué)質(zhì)量和內(nèi)涵。線下實驗可供學(xué)生自主選擇練習(xí),增強學(xué)生動手操作能力。
基礎(chǔ)融合實驗要求基礎(chǔ)聯(lián)系臨床,融合基礎(chǔ)各學(xué)科知識,打破了教學(xué)過程中時間、空間和學(xué)科的限制。構(gòu)建客觀、標(biāo)準的形成性評價,便于推廣并使用基礎(chǔ)融合實驗。
在實驗課中引入“虛擬現(xiàn)實+線上線下混合+多學(xué)科+多平臺融匯案例情景”的基礎(chǔ)融合實驗,卓越醫(yī)師教改班學(xué)生隨機分為傳統(tǒng)實驗教學(xué)組和實驗組,以開課前考試成績作為基線,確定組間可比性,并與其他線下教學(xué)分學(xué)科的實驗教學(xué)模式進行對比。
通過分析學(xué)生的實驗設(shè)計能力、后期的臨床學(xué)習(xí)能力、自主學(xué)習(xí)能力、分析問題和解決問題的能力,綜合評價對基礎(chǔ)融合實驗教學(xué)模式的認可度,初步形成多元化教學(xué)評價體系。
傳統(tǒng)實驗教學(xué)組和實驗組的教學(xué)目標(biāo)、學(xué)時安排和教師相同,同期開展相同的實驗教學(xué)內(nèi)容。傳統(tǒng)實驗教學(xué)組的教學(xué)方法仍以形態(tài)學(xué)實驗(包括組織胚胎學(xué)和病理解剖學(xué))、解剖學(xué)實驗、機能學(xué)實驗(包括生理、病生和藥理學(xué)實驗)為模塊,采用教師示教-學(xué)生聯(lián)系-教師指導(dǎo)-學(xué)生回示+教學(xué)平臺的模式,主要以線下教學(xué)為主。實驗組采用“虛擬現(xiàn)實+線上線下混合+多學(xué)科+多平臺融匯案例情景教學(xué)”的基礎(chǔ)融合實驗教學(xué)方法,實驗組教學(xué)以基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)融合實驗為主、線下實驗(選做實驗)為輔的教學(xué)手段。
搭建“虛擬現(xiàn)實+線上線下混合+多學(xué)科+多平臺融匯案例情景教學(xué)”平臺,實驗組的參與者通過虛擬仿真介導(dǎo)現(xiàn)實第一人稱視角,其他學(xué)生通過第三人稱視角浸潤性學(xué)習(xí),以虛擬現(xiàn)實場景交互的方法進行教學(xué)。登錄平臺后,真實還原案例第一現(xiàn)場,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性,觸動學(xué)生思考、體驗,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的能力[7]。本平臺需要授課教師找到最適合的方式方法,實現(xiàn)教師學(xué)生雙進步,教學(xué)創(chuàng)新、學(xué)習(xí)方式創(chuàng)新,提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率,最終實現(xiàn)高效率的知識傳播和傳授[8]。
模擬臨床接診不同類型的休克患者,學(xué)生自行處理。當(dāng)發(fā)現(xiàn)患者病情加重時,找到引起病情加重的問題,讓學(xué)生帶著問題進行實驗操作。通過VR搭建相關(guān)的案例情景進行動物實驗造模,通過病理結(jié)果和臨床表現(xiàn)明確造模是否成功;通過病原學(xué)和免疫學(xué)實驗明確病因,不同病因采取不同的處理措施。根據(jù)造模實驗動物的陽性體征,結(jié)合病理生理學(xué)推演疾病的病變過程,推演搶救原則;根據(jù)藥理作用機制選取救治藥物,觀察救治前后實驗動物的體征變化。根據(jù)動物實驗結(jié)果,處理VR 的休克案例,繼續(xù)完成學(xué)生作為主治醫(yī)生的角色接診患者,進行問診、查體、開輔助檢查,推演休克的臨床路徑。操作結(jié)束后,重新練習(xí)另一種休克,通關(guān)后再讓學(xué)生自行設(shè)計一個未練習(xí)過的休克類型,進行造模和搶救,考核通過后,隨機搶救該類型休克的虛擬患者。操作結(jié)束后,系統(tǒng)自動生成評價和知識點回顧。線下動物實驗設(shè)置為選做實驗。
基礎(chǔ)融合實驗應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(virtual reality,VR)和增強現(xiàn)實(augmented reality,AR)技術(shù),讓實驗過程形象、逼真、立體地演示出來,讓學(xué)生身臨其境,感到生命相托的崇高職業(yè)使命。在虛擬臨床情景時,能發(fā)現(xiàn)自己的不足,激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的欲望。基礎(chǔ)融合實驗結(jié)合臨床情景為學(xué)習(xí)臨床醫(yī)學(xué)課程提供方法。
基礎(chǔ)融合實驗打破了教學(xué)過程中時間、空間和教師知識“天花板”的限制,為培養(yǎng)全方位發(fā)展的高素質(zhì)醫(yī)學(xué)人才提供了可能,為開拓醫(yī)學(xué)生的創(chuàng)新思維創(chuàng)造了可能。
教師根據(jù)教學(xué)需求設(shè)計一些易錯操作,促使學(xué)生發(fā)現(xiàn)錯誤操作帶來的嚴重后果,避免臨床出錯。虛擬仿真實驗可以反復(fù)演練,避免現(xiàn)實中的錯誤操作,最大限度地發(fā)揮虛擬資源的優(yōu)勢?;A(chǔ)融合實驗培養(yǎng)學(xué)生處理不同類型休克的能力,培養(yǎng)學(xué)生處理疾病的臨床思維,增強學(xué)生分析問題和解決問題的能力。
(1)基礎(chǔ)融合實驗教學(xué)方法融匯案例情景提升了學(xué)生的臨床體驗,培養(yǎng)了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的能力,便于學(xué)生帶著問題學(xué)習(xí)實驗原理、實驗步驟及技術(shù)要領(lǐng),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力;
(2)基礎(chǔ)融合實驗課程能培養(yǎng)醫(yī)學(xué)生綜合運用基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)知識,進一步推動基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教學(xué)方式與教學(xué)內(nèi)容的改革,提高學(xué)生分析和解決問題的能力,提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力;
(3)基礎(chǔ)融合實驗搭建了聯(lián)合各基礎(chǔ)學(xué)科的虛擬教學(xué)平臺,引入虛擬現(xiàn)實體驗,利于銜接基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)課程與臨床醫(yī)學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容,提升臨床學(xué)習(xí)能力和操作技能。
(1)作為系統(tǒng)教學(xué)的整合實驗課,同時又可以拓展為平行班的實驗課;
(2)可作為基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)過渡臨床醫(yī)學(xué)課程的階段考察內(nèi)容;
(3)可作為臨床本科生(分為對照組和研究組)和研究生(分為對照組和研究組)的科研思維啟發(fā)課程和綜合思維拓展的訓(xùn)練課程。
由于基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育階段未接觸臨床,可通過構(gòu)建臨床情景進行啟發(fā)式教育?;A(chǔ)醫(yī)學(xué)融合實驗在學(xué)習(xí)機體正常形態(tài)和功能后,復(fù)制動物疾病模型研究疾病的病理生理學(xué)變化過程及伴隨的病理學(xué)結(jié)果,明確病理機制后選取合適的藥物治療,從動物實驗追溯到臨床情景推演臨床路徑,為學(xué)習(xí)臨床課程打基礎(chǔ)。我?,F(xiàn)有的形態(tài)數(shù)字化教學(xué)平臺、人體解剖學(xué)虛擬教學(xué)平臺以及國家醫(yī)學(xué)虛擬仿真實驗平臺便于建立基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)融合實驗。
基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)融合實驗通過試錯環(huán)節(jié),引導(dǎo)學(xué)生回顧分析錯誤的原因,找到改進措施;通過選做動物模型實驗,驗證虛擬實驗步驟和結(jié)果,為學(xué)生創(chuàng)造動手機會;通過多學(xué)科融匯情景教學(xué)為學(xué)生處理臨床案例提供體驗,有利于培養(yǎng)學(xué)生的臨床思維,符合醫(yī)學(xué)教育國標(biāo)課程計劃的要求;基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)融合實驗?zāi)M臨床情景有助于提升學(xué)生實踐技能。實踐技能是執(zhí)業(yè)醫(yī)師考試的第一關(guān)考試,對提高考試通過率、促進現(xiàn)代醫(yī)學(xué)教學(xué)改革具有十分重要的意義[9]。本實驗的開展將提升課程的高階性,突出創(chuàng)新性,提高挑戰(zhàn)度,實現(xiàn)虛擬建設(shè)標(biāo)準的“兩性一度”,為搭建更多的醫(yī)學(xué)教育綜合實驗平臺提供經(jīng)驗。