医学研究生生物学课程教学改革探索

医学研究生生物学课程教学改革探索

摘要:文章在阐述相关背景的基础上,首先从优化教学内容、创新教学模式、改革考核方式三个方面提出了医学研究生分子生物学课程模块化教学改革路径,然后对医学研究生分子生物学课程模块化教学改革进行了反思。

关键词:模块化教学;医学研究生;分子生物学课程

研究生教育肩负着培养高层次人才的重要使命,其中医学研究生教育是培养高层次医学人才的重要途径[1]。分子生物学是在分子水平上研究生命现象、生命本质、生命活动及其规律的一门新兴边缘学科。作为一门对医学研究生十分重要的公共基础课程,分子生物学课程在医学研究生教育中占有非常重要的地位[2],且在医学研究生课程学习与科研工作的衔接中发挥着重要的桥梁作用[3]。而加强分子生物学课程的教学改革,可提高医学研究生教育的质量,对培养具有创新意识和实践能力的高素质医学人才具有重要的现实意义。分子生物学课程内容丰富、知识点多、信息量大且更新速度快,尤其是其具有的交叉性、复杂性和微观性特点,使医学研究生的学习存在一定困难。同时,在医学教育改革要求压缩课时的大背景下,医学研究生往往存在之前所学的分子生物学知识不系统、基础不扎实,且操作技能欠缺等问题[4]。另外,伴随研究生招生规模扩大,生源结构呈现多元化趋势,医学研究生的专业基础、专业背景及研究方向差异较大[5]。加之医学研究生分子生物学课程传统教学以讲授为主,学生自主学习、团队交流讨论的机会较少,导致学习兴趣不高,教学效果不理想[6]。对此,改革教学方法和手段,充分利用网络教学平台和资源,在传统教学中融入现代教学模式,强化医学研究生主动获取知识的能力,是广大分子生物学课程教师的必然选择。模块化教学是指将课程内容的知识点与相关的知识点组合起来,形成知识模块,进一步按照程序模块化的构想和原则设计教学内容、组合知识模块的一种教学模式。其具有针对性、灵活性和现实性等鲜明特点,受到教师的广泛关注[7]。下面本文拟对医学研究生分子生物学课程模块化教学改革加以探索,以便调动医学研究生的学习积极性和主动性,进而提升教学质量。

一、相关背景

分子生物学作为生命科学的前沿学科,其理论和技术广泛渗透到了医学的各个学科领域[8]。而掌握分子生物学的理论和技术,将有助于医学研究生深入揭示疾病发生发展的机制,有效开展疾病的预防、诊断和治疗研究。国内诸多高校及其教师采取多种举措对医学研究生分子生物学课程教学进行了一系列改革,取得了良好的效果,并在培养医学研究生的科研思维和创新能力方面发挥了重要作用,但仍存在一些值得改进之处。一是医学研究生分子生物学课程内容来自指定教材,导致学生不能紧跟学科前沿,影响了创新能力的培养。二是医学研究生分子生物学课程教学手段单一,仍以传统讲授法为主,难以调动学生的学习积极性,教学效果不理想。三是医学研究生分子生物学课程理论学时多,实践操作课时少,不利于培养学生的动手能力。因此,教师有必要精选教学内容,改革教学方法,提高教学质量,以满足当今创新型医学人才培养的需要。笔者所在学校医学院生物化学与分子生物学教学团队自2005年以来一直承担着医学研究生分子生物学课程教学工作,且早期教学主要采用讲授教学法(Lecture-BasedLearning,LBL)。LBL是指教师通过语言表达、讲解、讲演等形式系统地向学生传授知识的方法[9]。LBL注重短时间内知识的“灌输”和理论的传授,完整性、系统性和条理性强,但教学形式枯燥,学生学习时比较被动。同时,最初采用的考核方式是从小论文、期末考试及出勤率方面进行考查,应试现象较严重,导致学生学习兴趣不高,合作意识欠缺。为了培养学生的合作意识,教学团队于2014年在医学研究生分子生物学课程教学中实施了基于团队的教学法(Team-BasedLearning,TBL)。TBL是一种以团队协作为基础、教师引导与学生讨论相结合的教学方法[10]。TBL注重培养学生的创造性、灵活性和实践性等能力[11]。教学团队发现,TBL提高了学生的探究意识,促进了师生间的交流,但获取的知识系统性欠佳[12]。基于此,教学团队将LBL与TBL整合教学法用于医学研究生分子生物学课程教学,这样虽然能够让学生的知识掌握比较全面,也有助于学生合作意识和探究意识的培养,但实践能力和创新能力的培养仍有待加强[13]。案例教学法(Case-BasedLearning,CBL)是一种通过在教学过程中引入适当的案例,由授课教师指导学生经过预习、讨论、总结等,最终高效掌握相关理论知识的教学方法[14]。CBL能调动学生的积极性,使学生自主提问和解答,强化学生分析和解决问题的能力。据此,为了培养学生的实践能力和创新能力,教学团队在前期教学的基础上,将分子生物学的基础理论、基本技术、研究进展与主要应用有机结合,联合应用LBL、CBL、TBL及主题演讲等多种教学方法,开展模块化教学,力求提高医学研究生分子生物学课程教学质量。

二、医学研究生分子生物学模块化教学改革路径

(一)优化教学内容

对于研究生教育来说,课程建设水平决定了课程的教学质量,而课程的教学质量决定了研究生的培养质量[15]。因此,优化教学内容是提升研究生课程教学质量的重要举措。而考虑到不同背景医学研究生知识结构的差异,医学研究生分子生物学课程教师既要回顾经典的分子生物学理论和技术,也要介绍分子生物学在医学中的应用,还要了解分子生物学的最新进展,使不同专业的医学研究生都能把握分子生物学基本理论和前沿进展,认识到分子生物学技术在医学中的应用价值。分子生物学课程教学参考书为胡维新主编、科学出版社出版的《医学分子生物学》(第2版)和周春燕、药立波主编,人民卫生出版社出版的《生物化学与分子生物学》(第9版)。因此,医学研究生分子生物学课程教师应将教学内容分为分子生物学理论、分子生物学技术与应用和分子生物学进展三个模块。分子生物学理论主要介绍基因表达调控。分子生物学技术与应用介绍核酸分子杂交技术、核酸体外扩增技术、核酸序列分析技术、重组DNA技术、组学、转基因技术与基因打靶及生物大分子相互作用分析技术七项内容。分子生物学进展采用主题演讲的方式进行教学,如在基因表达调控、核酸体外扩增技术、核酸序列分析技术和生物大分子相互作用分析技术中分别设置了CBL教学主题,内容分别是环状RNA在基因表达调控中的作用、数字PCR技术在基因诊断中的应用、第三代测序技术的应用前景、酵母单杂交及其应用,故分子生物学进展的演讲主题可确定为基因组编辑技术及其在基因诊断中的应用。

(二)创新教学模式

在医学研究生分子生物学课程教学中,创新教学模式是提高教学质量的关键环节。医学研究生分子生物学课程教师要根据研究生的专业分布,考虑研究生的学业水平,按每小组8~10人的标准进行分组,设组长一名;建立课程学习QQ群,用于发送通知、相关学习资料、课件和作业等,也可用于收缴作业、课件和小论文等,且师生在群内可以随时交流课程相关内容。同时,分子生物学理论、分子生物学技术与应用主要采用LBL,但环状RNA在基因表达调控中的作用、数字PCR技术在基因诊断中的应用、第三代测序技术的应用前景、酵母单杂交及其应用四个主题采用CBL,重组DNA技术采用TBL。在CBL和TBL中,教师要提前一周向各小组教学主题、教学提纲和教学目标,之后让小组成员自主学习和讨论,最后教师总结、评价和考核。具体来说,CBL流程为小组成员先根据教学主题查阅教材、资料和文献,开展小组讨论,接着各小组派出代表在课堂上发表本小组对于主题的处理意见,接受其他小组成员的提问并做出解释,且本小组其他成员可以进行补充,教师也要组织各小组对集中的问题和处理方式进行重点讨论。集中讨论后,学生应进行思考和总结,教师则采用形成性评价记录成绩。TBL是各小组先进行自主学习和组内讨论,之后课堂上依次进行独立测试、教师提问及分组测试、教师总结和评分等。另外,主题演讲是学生整理汇编自主学习的成果后进行有策划的演说的过程[16],通常是教师事先进行选题,学生根据选题在课外自主寻找资料,形成小论文及课件,然后上台演讲,回答教师及同学提出的问题,最后由教师进行点评[17]。分子生物学课程的主题演讲中,教师要在上课前两周演讲主题,让学生根据自身的专业和知识背景,结合演讲主题认真查阅文献,撰写小论文并制作课件,并在课堂上针对主题进行演讲,回答教师及同学提出的问题,之后再由教师进行点评。每次课程结束后,分子生物学课程教师要通过QQ群知识要点或教学课件,供学生复习之用,以达到节省教学时间和保障教学质量的效果。

(三)改革考核方式

课程考核是教学工作的重要环节。对于医学研究生分子生物学课程而言,一次性期末考试的考核方式难以调动学生的学习积极性和主动性,不能客观、公正地反映学生学习效果。同时,课程小论文的考核方式不能让学生系统巩固所学知识,也不能让学生对相关领域文献进行深入阅读。而多元化考核方式将能力考查与知识考查有效结合,能够激发学生的学习潜能,促进学生的全面发展[18]。因此,在医学研究生分子生物学课程教学中,教师要联合应用形成性评价和终结性评价进行综合考核。即对学生的课堂表现、课堂测试、进展报告和课件制作等采用形成性评价进行定性评价,其中主题演讲形成性评价的内容包括对主题理解的深度、资料的系统性和归纳整理的条理性、课件的制作质量、语言表达和回答问题情况等[19]。学生对知识的整体掌握情况则通过期末闭卷考试评定,并以此作为终结性评价。期末考试内容涵盖各模块的知识点,以客观题为主。另外,学生课程总成绩为终结性评价占60%,CBL、TBL及进展汇报的形成性评价占30%,出勤占10%,且教师的教学评价应采用问卷星以匿名形式对学生进行调查。从课程考核情况看,采用LBL、CBL、TBL及主题演讲相结合的模块化教学后,学生学习的主动性明显增强,小组讨论的参与度也有所提高。大部分学生都能针对每个主题进行自主学习并开展讨论,且根据提供的主题认真查阅资料、撰写提纲、制作课件,主动与教师或同学进行交流,使得CBL、TBL及主题演讲的课堂氛围较为活跃。大多数学生都较好地掌握了各模块的基本知识,整体教学效果较为理想,同时学生的网络资源查阅技巧、课件制作技巧、文献阅读和写作能力、语言表达能力、追踪学科前沿热情、团结协作意识、分析和解决问题的能力都得到了相应的提高。另外,进行主题演讲后,学生的综合素质和自信心也得到了增强。笔者经过梳理发现,形成性评价的结果均在合格以上,多数学生为优秀和良好。除个别学生偶尔因事因病请假外,绝大部分学生出满勤。从期末考试成绩来看,学生的成绩基本呈正态分布,主要集中在中等和及格的分数段,最高分为90分,最低分为48分,平均分为66.90分。综合考试成绩、形成性评价和出勤情况来看,全体学生顺利通过了课程考核,达到了教学的基本要求。此外,问卷星的调查结果显示,97.73%的学生认为学好分子生物学对个人发展用处很大,且72.73%的学生喜欢自己感兴趣的内容。63.64%的学生很渴望学习新的知识;65.91%的学生喜欢参与学习小组讨论,由教师进行点拨,且43.18%的学生每次都积极参与讨论。68.18%的学生认为教师的情感态度对学习影响很大。93.18%的学生认为应用CBL和TBL能加深对分子生物学知识的掌握。88.64%的学生认为应用CBL和TBL能提高对分子生物学课程的学习兴趣,培养自学能力和综合分析能力。86.36%的学生认为应用CBL和TBL能提高语言表达能力,促进学科间交流。

三、医学研究生分子生物学课程模块化教学改革反思

医学研究生分子生物学课程教学改革是在前期教学工作基础上进行的一次有益探索。从教学评价情况来看,采用LBL、CBL、TBL及主题演讲相结合的模块化教学,可以调动学生的积极性,发挥学生的创造性,激发学生的兴趣,有利于高素质医学人才的培养。从课程考核的结果来看,多元创新的教学模式和考核方式激发了学生学习的热情,学生参与度高,主动性较强。通过课程学习,学生的资料查询和文献阅读技巧得到了提升,分析和解决问题的能力及团队合作意识得到了加强,语言表达能力得到了应有的锻炼,整体学业成绩较既往也有所提高。另外,教学过程中的交流和讨论同样丰富了教师的知识储备,开阔了其学术视野,使教师的教学能力得到提升。然而,医学研究生分子生物学课程教学中仍有些许方面需在今后的教学中加以改进。一是教师应加强学习,紧跟分子生物学的最新进展及其在医学中的最新应用,不断丰富个人阅历和知识体系,增强个人的学术驾驭能力,进一步提升个人教学能力。二是由于学生对常用技术的理解不深刻,具体应用的灵活性不强,故要开展相应的综合性实验。虽然绝大部分学生已学习过分子生物学实验技术,但为加深其对分子生物学技术的理解和应用,仍有必要开展分子生物学综合性实验。三是教师应根据国内外最新教材筛选教学内容,进行整合优化,精心设计教学专题,提出符合实际的医学问题,开阔学生的学术视野,尤其要注重分子生物学在医学中的应用,同时教师应对教学主题进行深入研究,掌握准确的专业知识和前沿信息,使教学主题既不能过于基础而失去创新,也不能过于求新而偏离教学重点。四是不同专业学生的学习要求和期望不一样,学习效果存在差异,故有必要补充挖掘医学研究中分子生物学应用的优秀案例,调动不同专业学生学习的积极性,以提高整体教学效果。五是教师应进一步优化考核方式。医学研究生分子生物学课程虽然综合应用了形成性评价和终结性评价,但形成性评价方式较简单,且终结性评价的期末考试以客观题为主,不利于学生综合能力考核和创新能力培养。因此,有必要优化考核方式,如增加知识抢答竞赛、实验方案设计竞赛等,将课程考核融入平时学习,以增强学生平时学习的紧迫感,提高其思考和解决问题的能力。六是教师应充分利用分子生物学的优秀成果开展课程思政教学,以培养学生的科学精神,使学生增强民族自豪感,激发爱国意识、奉献意识、拼搏意识和创新意识等。总之,分子生物学是现代生命科学的前沿领域,对于培养具有创新能力的高层次医学人才十分重要。在医学研究生分子生物学课程教学中,教师采用多种教学模式相结合的模块化教学,应用多媒体教学手段对重难点知识进行讲解,引入动画或视频,使重要的理论或技术具体化、直观化,有助于学生的消化和吸收。同时,多种教学模式联合应用可活跃课堂氛围,激发学生学习热情,增强学生对知识的掌握和应用能力,提升学生的语言表达能力和团队协作能力。另外,多元化考核方式可调动学生学习积极性,在提高教学质量的同时提升学生的综合能力。随着教师知识的不断丰富和更新、教师教学技能的不断升华及网络教学资源的共享和利用,通过优化教学内容、创新教学模式和改革考核方式,相信医学研究生分子生物学课程教学质量及学生培养质量必将不断得到提高。

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作者:袁仕善 张慧慧 石艳 单位:湖南师范大学医学院生物化学与分子生物学教研室