基于课程整合理论的生理学教学实践

李自成,陆永利,杨红卫,汪 萍

(1三峡大学基础医学院生理教研室, 宜昌 443002; 2三峡大学第一临床医学院神经内科)

生理学是研究人体功能活动及其规律的学科,是医学教育的主干课程。在医学课程体系中,生理学以细胞生物学、解剖学、组织学与胚胎学、生物化学等课程为基础,同时又是药理学、病理生理学、病理学和各临床课程的先修课程。因此,生理学是一门重要的桥梁课程,在医学人才培养中占有重要地位。

但是,人体生理学又是一门难学的学科,不但我国医学生中流传着一句口头禅“生理生化,必有一挂”,而且生理学也是国际公认难学的学科之一[1]。课程是人才培养的“主战场”,课堂教学是人才培养的“主渠道”,因此,如何守好课堂教学这段渠,引导学生学好生理学这门重要、但是学习难度比较大的课程是每一位生理学教师亟待解决的重要问题。

整合课程是一种打破学科壁垒,按照知识的内在逻辑对教学内容进行优化、形成内容冗余度少、结构性好、整体协调的新型课程,有助于缩减学时、提升学生的学习效果和自主学习能力[2]。目前的整合课程主要以器官系统为中心将不同的课程整合,形成新的课程。受条件限制,我国多数高校尤其是地方院校尚不具备大规模开展整合课程的条件。因此,探索如何将课程整合的思想在大班课程中进行实践是一个值得研究的课题。

本文以生理学课程的感觉器官的功能和神经系统的功能教学改革为例,探讨课程整合理论在生理学课程教学中的实践。

1 学生学习生理学面临的主要困难

首先,生理学的学科属性决定了生理学学科的学习具有较高的高阶性和挑战度,具体表现在以下几个方面:①生理学学科知识的系统性和逻辑性强。生理学学科和其他学科存在广泛的交叉融合,是解剖学、细胞生物学、组织胚胎学、生物化学等知识的大融合;生理学学科内部各系统之间也存在广泛的相互联系和影响。②生理学的部分概念抽象。③生理学课程实践性强。④生理学知识更新快。

其次,地方医学院校整体师资力量不足,办学经费有限,硬件和软件设施不完善。理论课大班(100人以上)上课是常态,开展PBL教学、小班讨论课和真正意义的整合课程有一定困难。

2 教学改革措施

2.1 更新教学理念

2.1.1 践行以学生为中心的教育理念 以学生为中心的教育观点首先由美国心理学家卡尔·罗杰斯在1952年提出[3]。这一理念的突出特点就是由“教什么,怎么教,教得怎么样”向“学什么,怎么学,学习效果如何”转变。在本教学改革中,此教学理念被全面贯穿在教学内容、教学方法和教学评价改革中。

2.1.2 践行课程整合的教学理念 课程整合的理念是:按照知识的内在逻辑对教学内容进行优化、使内容冗余度减少、结构性变好、整体性和逻辑性增强[2]。基于此教学理念,本课程中对教学内容、教学方法和评价方法进行了整合。

2.2 重构教学内容

严密的逻辑思维能力和系统分析问题的能力是临床医生必备的基本素质。为了帮助学生系统性理解神经系统的功能和感觉器官的功能这两章内容,教师对课程内容的重构思路如下:让学生系统了解神经系统的生理功能,系统理解神经系统的工作原理,初步建立神经系统的生理功能与临床神经系统疾病的关系。

基于以上思路,教师将两章内容整合为如下几部分:神经系统在人体的功能及其与进化的关系;神经系统的工作原理;神经系统对一般感觉的生理调控及其与感觉功能障碍的关系;神经系统对特殊感觉的生理调控及其与感觉功能障碍的关系;神经系统对运动的生理调控及其与运动功能障碍的关系;脑电活动与睡眠的关系,大脑活动与情绪和高级脑功能。

世界各国都在对土壤重金属污染修复技术进行广泛研究，其主要修复方法有：工程修复措施、化学修复措施、生物修复措施等[13-15]。

重构后的内容与教材内容的不同之处在于:打破两章内容的原有布局,内容的系统性和逻辑性加强;内容安排的先后顺序发生改变,先了解整体功能,再理解神经系统的工作原理,最后学习功能与疾病的关系,循序渐进;增加神经系统的进化以及学科前沿和科学史,拓展知识面。

神经系统,尤其是中枢神经系统的结构和功能非常复杂,每个脑区有自己独特的生理功能,但不同脑区之间又存在复杂且紧密的联系,而且肉眼不可见。因此,帮助学生整体理解大脑功能的相对独立性和复杂性非常重要。因此,教师在教学内容中适当引入神经系统进化的内容,帮助学生理解每一部分脑结构出现的意义和价值。

无论感觉功能、运动功能,还是脑的高级功能,都是以神经系统的工作为前提。因此,教师将神经系统的工作原理放在学习的优先位置。学生学习感觉功能和运动功能的生理机制,最终是用来分析解决临床问题。因此,在教学中适当引入临床内容意义重大。

神经科学是21世纪最前沿的科学之一,新的技术和方法不断涌现,推动人类对脑的认识不断取得新的突破。因此,在教学内容中增加对前沿知识的介绍,例如光遗传学技术、化学遗传学技术、神经环路示踪技术、光纤记录等方法,既可以提高学生的学习积极性,又能培养学生的创新精神和创新意识。

医生面临的病人千差万别、病情千变万化,需要医生具备严谨的逻辑思维能力。因此,教师在教学中适当介绍科学史的内容,帮助学生了解科学史上每一个重大发现的来龙去脉,对于帮助学生建立逻辑思维能力、培养学生创新思维至关重要,例如,化学突触传递的发现、神经递质释放的机制等。

2.3 创新教学方法

2.3.1 挖掘课程思政元素,充分发挥其育人功能 质疑精神是一个高素质人才必备的素质。教师通过在本课程中加强思政教育,引导学生树立善于质疑和追求真理的精神。例如,肾上腺素的英文有两种表达,分别是adrenaline和epinephrine,关于这两种表达,实际上涉及肾上腺素的第一发现人之争的重大学术问题。这些背景知识在人卫版教材书上并没有交代。我们将相关资料分享给学生,让学生自己探寻相关真相并在课堂做交流。通过这种方法,既达到引导学生追求真理的效果,也进一步丰富学生的相关知识。

2.3.2 践行早临床的教学理念 “早临床、多临床、反复临床”是21世纪世界高等医学教育改革的主流趋势。视觉生理和听觉生理部分内容专业性极强,感觉生理和运动生理的知识与临床上的感觉功能障碍疾病和运动功能障碍疾病密切相关。为了让学生更好地将生理学知识跟临床疾病联系起来,我们采取了两种教学方法:①邀请临床教师进入课堂共同授课,例如,在进行视觉生理的学习时,邀请临床医学院的眼科专家共同授课;在进行听觉生理的学习时,邀请临床医学院的耳鼻喉科专家共同授课;在进行运动生理、浅感觉和深感觉生理学习时,邀请神经内科的专家共同授课。②安排学生分批去临床医学院眼科、耳鼻喉科和神经内科进行临床早见习。

2.3.4 注重学科交叉融合 生理学的部分知识涉及不同学科知识的融合。例如电压门控通道的激活和失活,学生不能理解激活门和失活门,我们就将蛋白质结构与功能的关系、电压门控通道的结构(冷冻电镜结构)、蛋白质的两性解离的性质融合起来剥洋葱一样剖析给学生,让学生从根本上理解电压门控通道的开关原理。

2.3.5 从授人以“鱼”转向授人以“渔” 例如在感光“ON”细胞,接受光的刺激引起突触部释放的谷氨酸减少,却反而引起下游的双极细胞激活。人卫版的教材书没有解释原因,在一般参考资料也无从查起。我们将相关原始文献1-2篇分享给学生,督促其从文献中寻找答案并在课堂分享,最后找到了原因:双极细胞上的谷氨酸受体不同。

2.4 改革评价方法,加强过程性评价

在每一部分内容上课之初,教师利用雨课堂对学生预习的内容(主要针对“是什么”的问题)开展诊断性评估,了解学生对基本知识了解的情况,以便于在授课中有针对性“补短”。在每一部分内容结束后,通过课堂测试或者小病案讨论的形式,进行阶段性评价,计入平时成绩。

教师将见习情况纳入平时成绩。学生根据自己的学习兴趣从临床见习(五官科、眼科、神经内科3个科室)和实验室见习(膜片钳、电镜2个项目)中任选一个项目,凭见习报告单及其完成情况获得相应积分,计入平时成绩。

3 改革效果

学生在课堂的学习状态:学生上课的抬头率明显增加,前排座位入座率几乎达到100%。

学生对教师教学优点的评价,排名前3位的是:①授课方式很好,将两章教学内容有逻辑的串联起来,避免书上以知识点归纳带来的混乱。②条理清楚,重点突出。③讲课有自己的思路,将基础理论与临床知识联系紧密,易于系统理解。

教学督导评价:教师紧密结合生活实际,讲授重点突出,如剥竹笋层层深入分析,具有启发性。

4 改革反思

进入21世纪,互联网信息技术高速发展,并得到广泛的应用,呈现出知识信息大爆炸的特点,学生本身的知识面得到很大提升,学生获取知识的渠道也更加多元。这对教师尤其是高校教师提出了更高的要求。要想帮助学生获得更好的学习效率和效果,提高教师自身的水平是提高学生培养质量的首要任务。

时代在变,社会对医学人才要求越来越高。加强医教协同是时代所需,学校要从条件和制度建设上提供保障,教师要从课程设计上进行系统性思考,充分挖掘临床教师和基础教师的潜力,让“早临床、多临床、反复临床”真正落到实处。教学效果的评价是公认的难题,需要加大研究力度。