王宗霞,賈小娥,鄒 博,吳 滌,閆少春,楊艷芳,周成江,劉 佳,畢艷楠
(包頭醫(yī)學院基礎醫(yī)學與法醫(yī)學院細胞生物與遺傳學教研室,內蒙古包頭 014060)
2019年 10月,教育部頒布了《關于深化本科教育教學改革全面提高人才培養(yǎng)質量的意見》,提出“要提升學業(yè)挑戰(zhàn)度,強化人才培養(yǎng)方案、教學過程和教學考核等方面的質量要求,科學合理設置學分總量和課程數(shù)量,增加學生投入學習的時間,提高自主學習時間比例,引導學生多讀書、深思考、善提問、勤實踐”[1]。因此,當下的高校課堂教學應當以學生發(fā)展為中心,圍繞激發(fā)學生學習興趣合理增負,在教師引導下進行挑戰(zhàn)性學習、主動性學習以及增強創(chuàng)新意識等作為突破口,培養(yǎng)學生問題分析、求解能力、探究能力和信息交流能力等高階思維能力。為此,本教學團隊通過“在線教育+深度教學”方式的實踐,積極開展深度教學的探索,恰當引導學生的學習,激發(fā)學習熱情和探索欲望,培養(yǎng)高階思維能力,為提高教學質量提供參考。
在線教育是運用互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等現(xiàn)代信息技術進行教與學互動的新型教育方式,包括直播、錄播、一對多、一對一等多種模式。在線教育能夠發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)傳播范圍廣、效率高、信息渠道多、可擴展性好、功能強大等優(yōu)勢,使教學可以收獲更加顯著的成效。在線教育中,學習者是中心,教學者是關鍵,教學資源是核心,平臺和環(huán)境是基礎,五位一體。
深度教學是基于知識的內在結構,通過對知識完整深刻的處理,引導學生從符號學習走向學科思想和意義系統(tǒng)的理解和掌握,并導向學科素養(yǎng)的教學[2]。該定義揭示了深度教學過程中教師引領的價值,以及深度教學具有教學內容的深度、學生的高參與度以及體驗成功和獲得發(fā)展的教學結果的積極意義三個重要特征。教學內容的深度不是指知識量、知識難度和知識深度的盲目增加,而是指向學科知識價值的多維實現(xiàn),聚焦于課程目標的深度達成和完整達成,教學內容應注重與學生生活世界的聯(lián)系。
當前,線上學習已經(jīng)成為常態(tài),利用在線教育具有時間靈活、地域不受限等特點開展深度教學,對學習者開展深度學習會產(chǎn)生積極的影響。
2.1“在線教育+深度教學”的實踐對象 以醫(yī)學細胞生物與遺傳學課程為依托,包頭醫(yī)學院5年制臨床醫(yī)學專業(yè)為研究對象。全年級分為1~6班、7~12班以及13~14班三個平行授課單元,選擇13和14班為實驗班,選擇7~12班授課單元中的11和12班為對照班,人數(shù)均為68人。對照班和實驗班全部采用線上教學方式,其中對照班采用優(yōu)慕課+直播,實驗班采用優(yōu)慕課+直播+深度教學。
2.2“在線教育+深度教學”的教學目標要求 “在線教育+深度教學”的教學目標要求體現(xiàn)在以下三個方面:知識目標,使學生掌握細胞結構、功能與疾病的關系,掌握人類疾病與遺傳的關系,了解細胞與疾病的診斷治療;能力目標,提高學生運用細胞生物學與遺傳學知識認識與綜合分析疾病的能力;素質目標,提高學生結合所學知識從不同角度綜合分析疾病與遺傳病的基本素質,激發(fā)學生對基礎醫(yī)學科研的興趣,拓寬思維,提高未來對疾病的診斷治療能力。
3.1“在線教育+深度教學”優(yōu)慕課欄目和直播平臺的建設 首先,建設優(yōu)慕課線上教學資源,包括課前導學、思維導圖、電子教材、PPT課件、系列短視頻、知識拓展、課后作業(yè)、課后討論、章節(jié)自測題等。在優(yōu)慕課中設置深度教學欄目,包括深度學習任務和深度學習討論兩個子欄目。在深度學習任務中推送相關課程的MOOC鏈接、網(wǎng)站鏈接和發(fā)布學習任務。在深度學習討論中,學生針對任務進行討論,教師回復并參與討論;其次,建立釘釘直播班級群,針對問題展開直播講座、解答和面對面的討論;最后,優(yōu)慕課中設置在線測試和在線第二課堂,手機問卷星調查,對教學效果進行評價。
3.2“在線教育+深度教學”的設計路徑
3.2.1新冠肺炎結合的深度教學 例1,如何分析新冠肺炎病毒的來源?為此在優(yōu)慕課中討論了基因測序和基因組分析的意義,并通過釘釘直播講解了連鎖互換規(guī)律,使學生了解了基因測序的基本原理、應用以及通過基因序列研究分析新冠肺炎病毒來源,使學生能夠舉一反三,對科學實驗的科學性和嚴謹性有了較深的理解;例2,新冠肺炎病毒是如何進入細胞內的?在細胞內又是如何組裝的?帶著這些問題展開了優(yōu)慕課的討論,然后把學生關注的新冠肺炎病毒細胞膜受體ACE2(血管緊張素轉化酶2)的結構和特點及其調控在直播中與學生分享,使學生能夠把細胞膜受體與配體、細胞信號轉導等知識建立聯(lián)系,融會貫通。通過把新冠肺炎與細胞生物與遺傳學基礎知識的結合,引導學生應用所學的基礎醫(yī)學知識解釋和研究疾病發(fā)生的機制,既能激發(fā)學生的學習興趣,又可學以致用。
3.2.2與臨床實例結合的深度教學 例如,一對夫婦表現(xiàn)正常,兩個孩子一個正常,一個被確診為21三體型唐氏綜合癥,經(jīng)檢查夫婦2人外周血染色體正常,可在給第3個孩子做產(chǎn)前診斷時,發(fā)現(xiàn)也是21三體,因而選擇了終止妊娠,但第4次懷孕后行產(chǎn)前診斷,還是21三體,你能用你所學的細胞生物與遺傳學知識揭示這種罕見的現(xiàn)象嗎?學生通過查閱文獻在釘釘群討論中各抒己見。之后,教師給出解釋。3年后,醫(yī)師給這對夫婦做了性腺多位點穿刺活檢材料的染色體分析,發(fā)現(xiàn)女方性腺組織核型為46,XX/47,XX,+21。通過臨床實例的分析,提高復雜問題的分析和解決能力、增強學生的文獻檢索能力,進而提高臨床遺傳咨詢的能力。
3.2.3與前沿進展結合的深度教學 以囊泡運輸和細胞骨架這兩章為例,首先,介紹了2013年獲得諾貝爾生理學或醫(yī)學獎細胞的囊泡運輸調控機制研究,宣傳科學家精神;其次,介紹了華中科技大學史岸冰教授團隊在囊泡運輸研究領域發(fā)現(xiàn)《RAB-10促EHBP-1介導的管狀囊泡膜結構與微絲骨架的橋連》,使學生在囊泡運輸和細胞骨架知識的基礎上進一步了解了囊泡循環(huán)運輸調控中多類型分子協(xié)同功能的細胞生物學機制,宣傳嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度;最后,介紹了荷蘭烏得勒支大學曹玉杰等的研究成果,使學生了解微管負端相關蛋白CAMSAP2與Kinesin14家族的KIFC3參與調控神經(jīng)元中的微管結構,進一步闡明細胞骨架的功能。通過融入前沿進展的教學,把囊泡運輸調控與細胞骨架和細胞骨架組裝與細胞形態(tài)結合起來,理解結構與功能的相關性,使知識系統(tǒng)化,同時也讓學生了解最新科研成果和我國該學科的發(fā)展歷程。
3.2.4與學生科研結合的深度教學 為了促進大學生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新實踐,包頭醫(yī)學院設立了大學生花蕾計劃基金。因而在教學設計時,把在教師指導下學生的科研融入其中。例如,在講解細胞的增殖與凋亡時,在優(yōu)慕課中推送論文《蒙藥白豆蔻對輻射小鼠骨髓嗜多染細胞凋亡的影響》,學生對于論文中的圖和表一片茫然。之后通過釘釘直播講解PI染色的基本原理,對照細胞凋亡熒光染色圖和細胞凋亡散點圖講解了細胞凋亡形態(tài)變化及機理,分析了藥物濃度、輻射劑量與細胞凋亡的關系,并且分享了科研實驗設計和科研論文撰寫過程中的艱辛與執(zhí)著,使學生感受到科研就在自己身邊,引導并鼓勵學生大膽探索,去觀察、比較、思考、求證和發(fā)現(xiàn)[4]。
3.2.5與第二課堂結合的深度教學 為了更好地激發(fā)學生學習的興趣,采用“周六+周日”第二課堂活動模式,通過釘釘在線討論疾病發(fā)生的細胞與遺傳學機制,例如,tou蛋白與阿爾茲海默病。在結課前一周,學生具備一定的基礎知識后,以第二課堂形式舉辦醫(yī)學細胞生物與遺傳學相關知識的線上競賽,檢驗深度學習的效果。
為了檢驗“在線教育+深度教學”的效果以及教學目標的達成,在考核方案中設置了針對基礎知識的在線階段性考核,滿分10分,有部分挑戰(zhàn)題的在線結課考試,滿分40分,以及挑戰(zhàn)性的醫(yī)學細胞生物與遺傳學相關知識競賽,滿分100分,結果如下。
4.1基礎知識的在線階段性考核
4.1.1第一階段在線考核結果 結果顯示,對照班和實驗班最高分均為10分,最低分分別為6分和9分,平均分分別為9.1分和9.9分,說明學生對第一階段的基礎知識掌握的都比較好。見圖1。
4.1.2第二階段在線考核結果 結果顯示,對照班和實驗班最高分均為10分,最低分均為6分,平均分分別為9.7分和9.6分,說明學生對第二階段的基礎知識掌握的都比較好。見圖2。
4.2有部分挑戰(zhàn)題的在線結課考核結果 結課考核滿分40分,其中設置了15 %的挑戰(zhàn)題,其余為基礎知識。結果顯示,對照班和實驗班的最高分分別為39分和40分,平均分數(shù)分別為30.2分和32.4分,在36~40分數(shù)段中,實驗班有33人,對照班有10人,說明實驗班在掌握了基礎知識的基礎上,對于問題深層理解和挑戰(zhàn)知識難度方面進步較大。見圖3。
4.3挑戰(zhàn)性的在線知識競賽結果 報名參加醫(yī)學細胞生物與遺傳學相關知識競賽的學生有392人,占年級總人數(shù)的65.5 %,其中對照班有46人參加,占總競賽人數(shù)的11.7 %,實驗班有51人參加,占總競賽人數(shù)的13 %,說明實驗班在積極主動參與、嚴格要求自己、學習責任感和自信心方面表現(xiàn)較好。競賽結果顯示,71~80分數(shù)段中,實驗班有5人,獲得一等獎有3人,對照班有3人,獲得一等獎有1人;61~70分數(shù)段中,實驗班有11人,獲得二等獎有4人,對照班有11人,獲得二等獎有1人;51~60分數(shù)段中,實驗班有16人,對照班有8人,說明實驗班在掌握了基礎知識的基礎上,對問題深層理解、挑戰(zhàn)知識難度和知識面等方面表現(xiàn)較好。見圖4。
4.4問卷調查結果 通過手機問卷星對實驗班進行了醫(yī)學細胞生物與遺傳學的“在線教育+深度教學”效果和滿意度調查。結果顯示,87 %認為自身的求知樂趣有所提高,69 %能夠主動思考并合作探討,79 %在機械記憶的基礎上能夠進行深層理解,90 %能夠把新舊知識建立聯(lián)系,整合和重構自己的知識體系,74 %在質疑、創(chuàng)新、解決問題等高階思維形式方面有所提高,71 %能夠做到活學活用、舉一反三,76 %自我反思意識有所提高,90 %認為增強了課程難度,拓展了課程深度,提高了課程挑戰(zhàn)度,93 %的學生對“在線教育+深度教學”較滿意,頗有收獲。
基于以上的教學實踐,“在線教育+深度教學”取得了一定的效果,在幫助學生提升批判性思維、自我管理能力、協(xié)作合作能力、探究能力和解決問題能力等方面有較大的進展,并有助于學生養(yǎng)成終身學習習慣,提高核心素養(yǎng)。“在線教育+深度教學”過程中,根據(jù)學情進行深度教學設計是關鍵,教師在線指導與協(xié)助影響著學生的在線學習反饋,對學生開展深度學習能夠產(chǎn)生積極的影響。直播及點播互動教學方式不僅能夠拉近與學生的距離,進行感情交流,受到廣大師生的歡迎。