探究式教学在医学数据科学概论教学实践中的应用

于浩澎 陈一龙 应志野 辜永红 曾筱茜，4

医学数据科学是一门计算机科学、信息科学与医学的交叉学科，现已渗透到医学图像处理、临床支持系统、电子病历、生物信号分析、医院信息管理系统、医学决策系统、卫生信息资源等医疗领域的方方面面。面对新医科建设的严峻挑战、健康中国战略的艰巨任务、世界医学发展的激烈竞争，迫切需要加强医学研究生教育综合改革，以一流研究生教育推动一流学科和专业建设；
迫切需要筑牢初心使命，打造高水平医学研究生教育体系，进一步担负好为党育人、为国育才的时代重任；
迫切需要推动人才培养链与国家创新链、产业链有机衔接，深度融入创新驱动发展战略、积极服务卫生健康事业高质量发展[1-3]。培养优秀的医学人才，除教授理论知识和临床实践外，还应注重科研能力的培养，包括发现问题、文献查阅、总结归纳、试验设计、组织实施、科研表达、逻辑思维、知识综合运用[4-7]。教学与科研相结合的人才培养模式可以有效做到以教学推动科研、以科研反哺教学，探究式教学强调以学生为主体，本课题将探究式教学应用于医学数据科学概论实践教学中，探讨该教学模式的教学效果以及对提高学生科研能力的影响。

1.1 一般资料

2018年9月—2021年6月，随机抽取在四川大学华西医院就读的临床医学一年级硕士研究生118名作为研究对象，将其随机分成传统教学组58名和探究式试验教学组60名。两组年龄、性别差异无统计学意义（P＞0.05），有可比性。

1.2 方法

传统教学组：教师指导时间为4个月，采用以教师讲授为主的传统授课模式，结合重点和难点解析、案例分析、课堂演示、分组讨论、布置作业等方式帮助学生巩固知识。学生在进行作业时，根据课堂教授内容，结合参考文献，对拟定课题进行分析，撰写报告。

探究式试验教学组：教师指导时间为4个月，采用以学生自主学习、自主分析、自主设计为主的探究式教学方式，在理论课讲授之后，教师明确课程任务，学生模拟毕业后作为负责人主持一项医学数据科学相关课题，立项依据、研究内容、研究目标、拟解决的科学问题、技术路线、研究方法等均需学生查阅参考文献独立完成，撰写报告。

1.3 观察指标

评价方法由主观评价和客观评价两个指标组成。主观评价指标是通过调查问卷对学生科研能力提升进行评析。问卷中科研能力指标包括发现问题、文献查阅、总结归纳、试验设计、组织实施、科研表达、逻辑思维、知识综合运用，每个问题三个选项（A.明显提高，B.提高一些，C.无变化）。客观指标是指课程作业的分值，一般在0～100分之间。课程作业评分是在理论课讲授完，学生根据选题撰写课程报告，教师依据报告的目的要求、原理应用、主要技术及路线、结果分析、结论讨论等方面进行打分。

1.4 统计分析

数据分析选用SPSS 23.0统计学软件进行处理。等级资料用提高层次分类表示，采用Mann-WhitneyU秩和检验；
计数资料用n（%）表示，采用χ2检验；
计量资料用（）表示，采用t检验，P＜0.05表示差异有统计学意义。

2.1 两组学生科研能力提升效果比较

对两组学生科研能力提升效果进行分析，探究式试验教学组学生虽然在试验设计、逻辑思维、知识综合运用方面差异无统计学意义（P＞0.05），但在发现问题、文献阅读、总结归纳、组织实施、科研表达方面的科研能力提升显著高于传统教学组差异有统计学意义（P＜0.05），见表1。

表1 探究式试验教学组和传统教学组年龄（岁，）

表1 探究式试验教学组和传统教学组年龄（岁，）

表1 探究式试验教学组和传统教学组学生科研能力提升效果比较[名（%）]

2.2 两组学生课程作业成绩比较

对课程作业成绩进行分析，传统教学组平均成绩为（81.29±9.59）分，探究式试验教学组平均成绩为（85.78±8.70）分，两组成绩差异有统计学意义（P＜0.05），说明探究式试验教学组成绩显著优于传统教学组。

在卫生健康事业中，医学研究生教育是科技第一生产力、人才第一资源、创新第一驱动力的重要结合点，高校作为研究生教育的主体，理应构建更加科学的人才培养体系，确保培养人才的高质量。然而，医学人才培养过程中仍然存在一些亟待解决的问题[1-4]，比如重科研轻教学的现象不同程度存在、医学人才培养制度建设有待优化、教学模式不能满足新时代高素质人才需求、医学研究生科研能力与卫生健康发展需求对接度不够等。近年来，国家相继出台了《国务院办公厅关于加快医学教育创新发展的指导意见》（国办发〔2020〕34号）、《国务院办公厅关于深化医教协同进一步推进医学教育改革与发展的意见》（国办发〔2017〕63号）等文件，对高层次复合型医学人才培养提出了新要求，包括开展医师科学家培养改革试点，加快推进“医学+X”多学科背景的复合型创新拔尖人才培养，深化基础医学人才培养模式改革等。高等院校是医学人才培养的重要摇篮，加强医学研究生教学模式的改革与创新，加大研究生教学投入力度，激发学生学习动力和学业志趣，是摆在我们面前的重要课题。

表2 探究式试验教学组和传统教学组性别比较[名（%）]

表2 探究式试验教学组和传统教学组学生课程作业成绩比较（岁，）

表2 探究式试验教学组和传统教学组学生课程作业成绩比较（岁，）

本研究在实践教学中，学生撰写报告时，教师不向学生提供任何帮助，学生只能依靠自己和团队的共同努力完成立项依据、研究内容、研究目标、拟解决的科学问题、技术路线、研究方法等全部任务，完全模拟新员工独立完成课题的情况，这种要求使得学生对专业知识的掌握必须扎实，目的是为培养研究生科研实践能力打下坚实理论基础。考评方式采用主观评价和客观评分相结合的方法统一进行，目的是确保测评结果的公平性和准确性。结果表明，探究式教学对提高学生发现问题、文献阅读、总结归纳、组织实施、科研表达方面的科研能力有益。传统教学模式以及其他常见教学模式明显区别于该研究，传统教学法主要是教师通过系统、细致的讲解，将教材内容按照课程大纲要求，把知识传授给学生，考核以试卷或课程报告打分为主，形式较为单一。赖年升、周杰、陈静等[8-10]在教学研究中利用微信公众号、共享网站、短视频等媒体辅助教学，虽然增加了课堂趣味性，调动了学生学习的积极性，提高了教学效果，但课堂仍以教师讲授为主，知识的学习传递仍以被动式接受为主。庞裕、李锋、宁美等[11-13]采用SPOC教学法，虽然能提高研究生的自学能力，使学习时间更加灵活自由，但是学生学习现状以及学习进度不能很好跟进。廖海兵、冯雪萍等[14-15]采用的Seminar教学法，力求弥补传统教学中“教”与“学”分割的不足，强调教师与学生的双向互动交流，但这种研讨课对教师和学生的要求都比较高，不仅教师要付出大量时间进行备课，对课程内容有更为深入的研究，而且学生要在课前进行大量阅读，并能清晰地将观点表达出来，如若教师和学生有一方准备不足，课堂教学质量极易受到影响[16]。陈玉书、凌泽毅、王辉等[17-19]采用MDT模式下PBL教学法，这种教学法重视学生的参与，实现了学生学习知识由接受式向自主式转变，能有效引导学生利用已掌握知识结合已有条件来解决实际问题，但是缺少了自主发现问题这个环节，这会导致学生独立进行科学研究时，不能快速准确找到科学问题并进行深入创新性研究。张登攀等[20]在研究中引入了“主动创新式”教学法，通过创新教学案例，引导学生自主思考，提升创新思维，但该研究缺少与传统教学法的比较数据，且在实践教学考核时仅采用了撰写试验报告并进行打分这一客观评价指标，没有设置主观评价指标，不能较为准确地了解学生对这种教学法的认可程度以及学生科研能力的提升程度。

综上所述，与传统教学法以及其他常见教学法相比，探究式教学法创新性地将传统“已知问题解决方案获得结果”转变为“发现问题探寻条件解决难题”，课程作业时需要学生进入医学科研工作者的角色，引导学生在独立思考的同时进行科研分析和交流讨论，解答同行异议，分享科研经验和教训，这样不仅避免了课程教学过程中教师单一说教的弊端，而且有利于学生将理论知识运用到实际问题中，更能激发学生求知欲，提高科研主动性。因此，以学生自主学习、自主分析、自主设计为主的探究式教学，对提高医学研究生科研能力有较大帮助，是有效实现教学与科研有机融合的实践教学方式之一，值得借鉴。

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