新冠肺炎大流行期间使用学医通平台进行医学形态学培训:一种基于web的教学方法的开发与验证

简介

COVID-19疫情迅速成为全球大流行[1]并使全球高等教育必须迅速变革[2］．许多教育工作者致力于通过远程学习和网络教学来传授知识，而不停止教学过程[3.］．这是一种前所未有的教学形式，它给教学带来了巨大的挑战，也带来了前所未有的机遇。中国教育部呼吁“不停课而停课”[4］．积极响应国家号召，以组织胚胎学、病理学等学科教师为主的教学团队立即组织起来，努力探索医学形态学网络教学模式。在这个新的信息时代，网络学习为终身学习创造了条件，为人们利用个人时间学习创造了更大的灵活性;此外，不同的地点、良好的可用性和成本效益都与网络教学有关[5-9］．然而，网络教学仍然存在学习者在虚拟环境中感到孤立的缺点。10］．为保证教学的有效性，开展了多种多样的教学实践，促进了网络教育中师生之间的交流，促进了学生学习的自主性。

组织学和胚胎学是一门医学形态学基础课程，利用显微镜研究健康身体的微观结构、器官功能和胚胎发育[11］．此外，病理学是一门关于身体疾病状况的组织结构变化的课程;探讨疾病的病因病机、功能改变和基本转归[12］．病理学是在组织胚胎学基础上开设的一门桥梁课程，被纳入基础医学和临床医学课程。

这两门课程都是理论与实践相结合的基础课程，在全球新冠肺炎大流行的形势下，以往的理论与实验教学和评估模式已不再适用。因此，有必要调整医学生的教学和培养策略，以确保顺利完成课程[13］．为了使学生从组织学和胚胎学的学习顺利过渡到病理学的学习，两个系的教师需要密切合作，创造新的教学模式。

网络教学对教师自身素质提出了更高的要求。要使传统课堂教学向网络教学转变，教师必须掌握网络教学软件，并引导学生使用虚拟实验平台，掌握一些形态学组织切片的本质。因此，教师应以学生为主体，以教师自身为主体，即“学而教，教而研”。在本研究中，我们的团队以组织学与胚胎学和病理学课程为切入点，以血西通平台为主要途径，探索一种新的医学形态学网络教学模式和方法。为山东第一医科大学及相关医科大学在疫情时期和疫情后的教学提供了参考样本。

方法

参与者

本研究于2020年3月至7月在山东第一医科大学进行。尽管2018、2019级临床医学本科生(2018、2019级)在整个学习过程中都使用了血西通平台，但还是选取了10个教学班的512名学生作为网络教学试验组，其中2019级组织胚胎学(大一)254名学生和2018级病理学(大二)258名学生。在这512名学生中，农村学生253人(49.4%)，城市学生259人(50.6%)，汉族学生508人(99.2%)，少数民族学生4人(0.8%)(回族2人，满族1人，蒙古族1人)。当前，新冠肺炎疫情在国内基本得到控制，大部分学生已经返校。为与传统的线下教学效果进行对比，选取2020级5个班(大一、护理专业)作为组织学与胚胎学课程的对照组，2019级5个班(大二、护理专业)作为病理学课程的线下教学对照组。同时，为了展示笔试成绩的差异，将2018级(网络教学)和2017级(传统线下教学)学生的病理学期末笔试成绩在不同分数区间进行比较。

教学方法设计

入选的网络教学学生在其他课程中都接触过其他网络教学平台，如知会书平台;但是，我们保证他们在参与本研究之前没有接触过学西通平台。

按照正常的教学时间、教学内容、教学计划执行教学标准;此外，还关注出勤率、作业、教学内容和评估。

上课前

电子教科书和ppt演示文稿被上传到学西通平台，供学生预览和下载。选择了中国大学大规模开放网络课程(MOOC)和该课程的学校MOOC内容，并指导学生前往相关平台学习。

教室

建议在上课前10分钟签到。课程的重点和难点由老师录制成视频，上传至学西通平台的任务点版块。提前告知学生课堂内容和时间安排，并定期发放课堂测试和快速反应题。在课程结束前，老师们设定了一定的时间来解决问题，并希望老师们在基于网络的聊天群中及时给出答案。每一章结束后，在学西通平台的讨论区布置一个与教学内容相关的案例讨论题，由教师根据学生的分析给出分数和评价。

下课后

每周向学生发送一次腾讯会议直播问答链接，检查网络教学知识的不足，解决学生遇到的问题。要求教师使用EV录屏软件，将章节的重点和难点内容录制下来，上传到学西通平台，供学生复习总结，指导学生完成章节思维导图的编写。

在新冠肺炎疫情期间，为了更客观地评价学生在这种新型教学模式下的学习效果，期末成绩分为两部分。最终的书面成绩占总分的60%，形成性评价占40%。形成性评价也有两个部分;实验报告的写作占总分的15%，网络学习占25%。网络学习包括签到(10%)、案例分析(10%)、章节测试(10%)、任务点观察(30%)、课堂测试(10%)、互动(5%)、翻转课堂表现(10%)、主题活动表现(5%)和思维导图写作(10%)。

翻转课堂教学模式的应用

在“呼吸系统”一章中，团队使用腾讯直播会议“翻转课堂”。老师们从“呼吸系统”一章中提炼了10个概念:(1)呼吸系统的解剖结构、微结构和胚胎发生，(2)大叶性肺炎，(3)大叶性肺炎，(4)间质性肺炎，(5)慢性支气管炎，(6)慢性阻塞性肺气肿，(7)矽肺，(8)肺心病，(9)肺癌，(10)鼻咽癌。

上课前，学生被要求使用微信和QQ组成学习小组，灵活利用各种资源学习。学生们学习了MOOC的内容和任务点，并根据小组演示的概念随机分为10个小组。每组选择一名代表通过腾讯直播大会(多媒体附件1)．课程结束时，老师进行点评，每个学生都可以到学西通平台对话题的表达进行评分。每组翻转课堂演示的总分最高为10分，共分为三部分;组内评分占20%，组间评分占40%，教师评分占40%。

屏对屏实验教学

我们团队选择了一个医学形态学数字教学平台[14，引导学生观察虚拟课堂。老师精心挑选最合适的组织切片，他们使用EV录屏软件制作视频，提供组织切片的动态视图和讲座的ppt演示。上课期间，视频被上传到学西通平台的群聊区，并要求每位学生将自己画的图片上传至群聊区;后来，老师对图画进行了评语。

举办绘画比赛

鼓励学生积极参加由全国高校实验教学示范中心联合协会基础医学小组组织的“医学院校大学生形态绘画大赛”。需评价的制图分为组织学与胚胎学制图组和病理学制图组。病理学绘图组又分为大体病理学和组织病理学两个亚组。最后，我们选出了10张图纸进行进一步的设计，并将其作为参赛作品发送给组委会。

举办主题活动

在开展主题活动之前，老师们提前通过微信发送了很多关于新冠肺炎的链接给学生，丰富了他们的知识。本次主题活动的主题是“我对新冠肺炎的了解”。题目的回答形式不限，根据学生所学的医学知识，可以是一篇文章、一首诗、一首歌曲，甚至可以是一段视频。

评价与统计分析

在教学结束前两周，采用问卷之星(Questionnaire Star)调查方式，对新型网络教学模式与传统线下教学模式的长期应用效果进行调查。设计的问题被导入到问卷之星，并生成微信链接并发送给学生。接下来，学生通过微信界面直接回答问题。参与是自愿的，并确保完全匿名。问卷调查完成后，通过问卷之星自动得出最终统计结果并进行分析。

此外，2018级临床本科生于2020年8月底返校，在课堂上参加了病理学笔试。因此，我们使用SPSS 19.0 (IBM Corporation)软件，将这些学生的笔试成绩与2017级5个班线下授课的临床本科学生的笔试成绩进行比较。两个年级对应班级由同一位老师授课，期末笔试题型保持相同难度，且P<。05被认为有统计学意义。使用GraphPad Prism (GraphPad Software)生成相应的直方图。

结果

新的网络教学模式取得了良好的教学效果

所有学生都按时完成了任务点。大部分同学主动讨论案例分析，并按时提交了关于思维导图的文章(图1)．此外，大多数学生在网络学习评估中得分在90分以上。

所有小组在翻转课堂作业中得分都在9分或以上。这次活动提高了学生的学习兴趣，增强了他们的学习能力和协作能力。

在屏幕对屏幕的实验教学中，根据老师的评语，大部分学生在课堂上掌握了教学任务的内容，并根据老师的要求画出了理想的图片，并将图片发布在群聊中。

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在参加绘画比赛时，所有的学生都画得很好:有的学生用电脑绘图软件，有的学生用手画画。学生绘画的主题包括肺癌的一般标本、肝组织的正常结构(图2)、小肠绒毛的正常结构、鳞状细胞癌(图3)、慢性肺充血、新冠肺炎和脂肪肝。在老师的指导下，所有的参与者都画得更好更准确了。

通过主题活动，学生们不仅掌握了专业知识，还表达了自己的价值观。活动得到了同学们的积极响应，每个同学都通过学西通平台上传了一篇作业;回复包括长篇论文和参考资料、好诗、改编的歌词、有意义的图片(图4)、PowerPoint演示文稿，以及令人振奋的视频录音。

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长期的评估

通过一学期的网络教学实践，问卷调查和期末笔试结果表明，新的网络教学模式并不亚于传统的教学模式。网络教学实验组学生共回答有效组织与胚胎学问卷244份，有效病理学问卷246份。学生对问卷的回复率为95.7%(490/512)。对理论教学模式表示非常满意或满意程度较高的学生在组织学及胚胎学课程中占71.3%(174/244)，在病理学课程中占82.5% (203/246)(表1)．在使用实验平台的感受方面，组织学与胚胎学课程非常满意或满意程度较高的学生占70.9%(173/244)，病理学课程为80.1% (197/246)(表1),分别。如表2考虑到组织胚胎学和病理学课程网络教学的有效性，实验组中有超过18.4%和23.2%的学生认为网络教学优于传统教学。对照组通过问卷之星工具共收到253份有效的组织学与胚胎学问卷和250份有效的病理学问卷。有效比为97.5%(503/516)。如表3超过7.1%(18/253)的学生认为组织学与胚胎学课程的线下学习效果不如网络学习效果，超过11.6%(29/250)的学生认为病理学课程的线下学习效果不如网络学习效果。

透过网上学习，超过82.4%(201/244)的组织学及胚胎学课程(图5)及超过84.1%(207/246)的病理学课程学生(图6)通过理论知识的学习，在课程中取得了60%以上的成绩。17/244名(7.0%)修读组织及胚胎学课程(图7)及病理学课程20/246名学生(8.1%)(图8)自学能力较强的学生表示，未来会选择网上学习。在246名接受调查的病理学课程学生中，91人(37.0%)希望回到线下教学，124人(50.4%)(图8)更喜欢网络和线下混合学习。244名参加组织与胚胎学课程的学生回答了问卷，其中127名(52.1%)(图7疫情结束后，希望回归线下课堂教学;与此同时，在对照组中，19/253名(7.5%)组织学与胚胎学(图9)及30/250名(12%)病理学课程的学生(图10)选择在网上学习，而在组织学及胚胎学课程(图9)及141/250名(56.4%)的病理课程学生(图10)更喜欢网络和线下混合学习。

对比2018级和2017级学生的期末笔试成绩，2018级90 - 100分的学生明显多于2017级(P=.02)，而少数人获得了80-90分、70-80分、60-70分和<60分;2018级学生人数与2017级学生人数差异不显著(图11)．客观成绩方面，2018级>60分的学生人数显著高于2017级(P= .045);而在50-60、40-50、30-40、<30等其他分数上，2018级与2017级差异不显著(图12)．此外，在主观题项上，各年级的成绩均无显著差异(图13)．

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讨论

主要结果

我们的教学团队强调“互联网+教育”，采用视频、教材、章考、互动、作业、直播、案例分析/讨论“七合一”的教学模式。我们采用了“学西通”平台、“腾讯直播大会”、“中文大学MOOC/学校MOOC”、“医学形态学数字教学平台”、“微信/QQ”、“问卷之星”六大网络应用来指导我们的网络教学。形态课程的教学采用了一系列的教育方法，确保了网络教学不逊于传统的线下教学。

教学团队探索了一种新的教学模式，既能吸引学生的注意力，又能调动学生在课堂内外的学习积极性。教师从知识的传授者转变为帮助学生学习的指导者，“以教学为中心”的观念转变为“以学习为中心”的观念。个案分析是一种以探究为本的方法，可促使学生积极参与知识建构，并培养学生在不同情境下的能力[15，16];它是期末笔试的要求，也是开展基于问题的学习或临床病理会议教学的很好的材料。我们的案例分析训练模式可以培养学生的临床思维能力。考虑到“一图胜千言”这句话，通过编写思维导图的训练，可以加强学生对知识的理解和记忆，提高学习效率，培养发散思维，鼓励学生构建完整的知识体系，整合知识。

改变了通过视频片面灌输知识的教学模式，采用翻转课堂的教学方式，加强学生的互动，提高学生的“动手”体验。休和洛的研究[17的调查结果显示，相比传统课堂教学，更多的学生喜欢翻转课堂。许多课堂活动。比如小组讨论，促进了翻转课堂中学生与同龄人的互动。老师们也觉得他们有更多的机会在课堂上提供更多的反馈。此外，学生有更多机会应用他们的知识[18］．

组织学与胚胎学和病理学的实验课程属于形态学的范畴，都需要对组织切片进行显微观察。虚拟显微镜在学习组织学和病理学方面有优势;它使用户几乎可以随时随地查看幻灯片，生成增强学生学习的注释，并将幻灯片集成到其他数字资源中[19］．通过屏幕对屏幕的实验教学，巩固了课堂教学内容，加深了对理论课程的理解。

组织绘画比赛不仅巩固了学生对人体形态学的学习和理解，而且提高了学生对解剖学、组织胚胎学、病理学等知识的掌握和融合。这更有利于学生接受和掌握外科专业理论及其相关技能。

因为新冠肺炎是一本“活教材”，老师们干脆利用主题活动的机会，开展了一场“爱国、爱人类、爱医学”的品格教育运动。许多参加活动的学生认为，面对新冠肺炎疫情，不仅要用科学知识解决问题，更要磨练自己的思维和技能，成为有能力、负责任的医务工作者。所有学生都表示，将来国家遇到困难时，他们会主动站出来。这次活动不仅提高了学生的文学表达能力和思维能力，而且培养了学生的医学素养和人文素养。

问卷之星调查数据显示，网络教学总体表现良好;然而，127/244名(52.1%)组织学与胚胎学专业的学生在疫情后更愿意回到线下课堂教学。根据我们对网络学习理论知识的学生的了解，这一发现的原因是学生对实际操作有强烈的渴望，比如制作组织切片等动手实验，而这些只有通过线下教学才能实现。因此，学生们选择回到课堂或选择网络与线下的混合学习。

我们发现，网络学习学生的期末笔试成绩并不逊于传统线下学习学生。2018级网络教学班的高分学生(90-100)多于2017级线下教学班(P= .02点)。这些结果表明，对于自学能力较好的学生来说，网络已经变得更加有利于学习和自学，有利于总结和拓展，最终提高相应的结果。

限制

首先，网络教学要求学生长时间盯着电脑、手机或iPad;因此，很难集中注意力。缺乏学校氛围;因此，学生对同伴反馈缺乏兴趣[20.］．其次，由于网络教学在全国范围内实施，网络有时会出现堵塞，少数学生家里硬件不足，只能通过流量不足的手机4G网络学习，一定程度上限制了网络教学的实施。第三，形成性评价可能受到学术欺诈的影响，无法客观反映学生的成绩[21］．此外，本研究是在疫情紧急情况下进行的，缺乏合适的随机对照组。此外，问卷之星调查只关注对网络的感知和满意度;因此，有必要进行长期研究，以评估中期和长期的影响。最后，本研究缺乏严格的抽样过程，实验组和对照组的所有学生都被纳入了我们的研究。

结论

总之，一学期的组织胚胎学和病理学网络教学取得了良好的效果，达到了“不停学而停课”的教学目的。这种新的教学模式不仅成功地满足了疫情期间学生对知识获取的迫切需求，也为今后的混合学习提供了实践基础。

网络教学的优点是使学生能够更灵活地选择学习时间和地点。在建立的新的教学模式下，网络教学的课程内容没有出现萎缩，对学生的要求也没有降低。网络教学只是针对“全球爆发新型冠状病毒引起的国际关注的突发公共卫生事件”的一级应对措施[22]，大部分大学将继续进行面对面学习[23］．因此，对于教师来说，网络教学是一个挑战，也是一个机遇。此外，教师可以利用这个机会，通过不断的探索和实践，掌握相关的技能和方法。在可预见的未来，COVID-19疫情将对教育产生深远影响[24］．

我们的教师是教育的改革者和发展的主力军。我们不仅是教师，也是学习者、研究者和创新者。网络教学和远程教育是医学教育中日益增长的部分[25］．然而，网络教学评价的一个问题是缺乏合适的评价工具。26］．因此，我们需要在以后的研究中进一步考虑这一评价。此外，教师培训和发展的主要任务是利用及时的技术，探索结合网络和线下学习的新教育模式，有机地结合教师学习技术[8以科技作为教育发展的重要载体。

因此，新冠肺炎疫情发生后，网络教学与线下教学相结合是一种新趋势。同时，教师要转变教学观念，建立“互联网+教育”思维模式，学会分享和使用大数据，更好地满足和服务学生的学习需求。