成果导向教育(outcome-based education,OBE)强调“以学生为中心”的教学方法,在专业建设、课程建设、人才培养和教学模式改革等方面的应用取得丰硕的成果[1]。以案例为主导的教学方式可以实现学生以“学”为中心。卫生毒理学作为一门强实践性和应用性的课程,理论和实践教学都需要大量的现实案例[2]。广东医科大学公共卫生学院卫生毒理学课程组(以下简称“本课程组”)选择2015 级预防医学专业本科生进行毒理学课程的问题驱动教学法(problem-based learning,PBL)教学,显著提高学生的理解能力和自主学习能力[3]。案例引导的探究性教学方法可以提升学生的自主学习、解决问题、交流沟通和团队写作能力,有效提高卫生毒理学的教学效果[4]。此外,优秀思政案例的实际应用可以弥合理论与实践的鸿沟,帮助学生构建知识体系和提升综合素质,实现知识传授与价值引领[5-6]。目前,基于OBE 理念的课程教学改革已经应用于环境卫生学、营养与食品卫生学等注重实际操作和理论相结合的预防医学专业课程,有效提高教学质量,促进学生全面发展[7-8]。因此,本课程组拟基于OBE理念下,结合省级精品资源共享课程建设,依托超星学习通,以契合课程教学内容的实际案例为切入点,开展线上线下有机结合的课程思政课堂教学,旨在提升学生自主学习、利用卫生毒理学理论和方法解决公共卫生问题的能力,培养能胜任公共卫生岗位的高素质应用型预防医学专业人才。本文以第一章绪论的第二节毒理学基本概念为例进行阐述。
本课程是预防医学专业核心课程和专业基础课,学习过程中有以下3 个难点。①理论知识碎片化,知识构建能力低:卫生毒理学基本概念知识点多、碎片化且需要记忆,单向灌输的“填鸭式”授课方式使得学生惯性接收结论性知识,课堂注意力分散,往往学完就忘,主动学习参与度低,无法将前序课程所学内容与当前课程结合,缺乏主动构建、整合知识体系的能力。②轻高阶能力训练,解决复杂问题能力不够:过于重视理论知识的教授,学生从多角度、多知识点融会贯通解决公共卫生复杂问题的能力训练稍显缺乏。③价值引领成效不强,自主驱动力弱:卫生毒理学课程作为预防医学专业学生接触的第一门专业课程,学生对该学科的情感尚不深厚,只注重短时间的知识学习,在专业和国家民族发展中个人的价值感和责任感不强。
本节课的授课内容为第一章绪论的第三节“毒理学基本概念”部分内容,主要包括:毒物及其分类、毒性及其分级、毒作用及其分类、毒效应谱及其应用。教学重点内容为毒物及其分类、毒性及其分级、毒作用及其分类。教学难点为毒性和毒作用的区别、毒作用和毒效应谱的区别。
针对毒理学中枯燥、难理解的知识点,知识构建能力低问题,结合教师的科研经历和最新成果,精选并设计相关的公共卫生、现实生活案例,深度挖掘思政元素并润物细无声地融入培养目标。以案例为导向,结合问题分析,构建“课前自主学习(基础)-课中深度学习(提升)-课后延伸拓展(拓展)”3 个进阶式教学层次,紧紧围绕以学生为中心开展教与学,形象地将知识点展示给学生,着力提升学生的学习兴趣和内生动力。
针对学生轻高阶能力训练,解决复杂问题能力不够,价值引领成效不强,自主驱动力弱问题,要求学生参与公共卫生案例分析和讨论,融入到公共卫生问题情境中,进一步加深对基本概念的理解,培养其自主学习的能力和分析解决公共卫生问题的能力;通过融入思政内容培养学生团队协作和追求卓越及创新精神、家国情怀及服务健康中国的素质。
通过本节课学习使学生能够掌握毒物及分类、毒性及分级、毒作用及分类,理解毒性和毒作用区别、毒作用和毒效应谱区别;通过案例分析、团队合作和文献查找,具备毒物的识别及毒性危害认定的能力;通过学习使学生初步具备卫生毒理学知识的预防医学思维,主动构建、整合知识体系的意识,提升自身实践与创新能力、深度学习与自主学习的能力。在正确理解毒物及毒性基础上,建立科学理解和使用化学物质的意识,树立“大预防”观念,培养具有国际视野,敢于创新和担当、追求卓越的精神和服务健康中国的素质。
依托教学团队建立的省级精品资源共享课,以智慧教室、学习通为载体,以问题为导向,结合案例分析,依据“课前自主学习(基础)-课中深度学习(提升)-课后延伸拓展(拓展)”3 个进阶式教学层次,紧紧围绕以学生为中心开展教与学。具体教学实施过程见图1。
图1 基于成果导向教育理念的课程思政示范课堂教学实施过程
课前一周教师在学习通线上发布任务清单和教学日历,明确学习目标(引入和学习目标)。学习《第一章毒理学基本概念》的视频、PPT,完成课前测验,查阅案例《神农尝百草》《断肠草中毒》及文献《断肠草提取物对小鼠的急性毒性研究》或查阅相关文献,并通过小组讨论以下几个问题:①神农为何要尝百草?如何确定哪些植物是有毒的,哪些是安全的?②神农一日而遇七十毒,得茶而解之,因尝断肠草而逝世,茶没有解毒,这说明什么?毒性如何分级?③影响化学物质毒性最关键的因素是什么?
学生线上预习,并完成预习测试(课前测试)。学生通过电脑、手机APP 等入口进入学习通平台,按公告规定的时间节点完成视频学习、课前测验、案例分析、小组讨论等环节自主学习,从而培养学生自主学习和独立思考能力。教师根据测试成绩及学生提出问题等实时了解学生的反馈,为课堂教学提供指导。
线下课堂活动以学生为主,重点是师生互动,开展学生参与式学习。教师采用启发式讲授、案例分析、问题探究等方法,对课程在线学习中出现的共性问题、教学重点、难点进行课堂讨论学习,实现知识的强化和拓展。在教学过程中穿插介绍科学思维模式和学科前沿知识、研究方法,并进一步拓展知识的广度和深度。学生重点学习本章节的重难点知识,针对预习中存在的问题开展头脑风暴法、随堂测验、问题讨论和小组研讨等活动。
2.2.1 头脑风暴,激发兴趣(5 min)案例导入:王振义教授创新性提出“全反式维甲酸联合三氧化二砷的协同治疗方案”案例,并放弃申请专利,使得该药纳入医保,获2020 年未来科学大奖,并将100 万美元奖金全部捐给扶贫基金会。头脑风暴法引导学生思考毒物和药物的区别与联系,为什么毒物是一把双刃剑?
思政元素:培养学生毒物无好坏,取决于人类巧妙利用的向善思考方式,掌握毒物可治病救人的社会责任感。同时体现科学家的创新精神,以及增强学生对我国医药水平的自豪感和爱国情怀。教师通过上述案例,引出本节课的主题,掌握毒物和药物的区别取决于剂量,毒物的定义及分类(基础知识)。
2.2.2 小组讨论,参与式学习(10 min)案例导入:“神农辨药尝百草,教民播种五谷。一日而遇七十毒,得茶而解之,遇断肠草而亡”。学生以小组的形式查阅资料,并思考讨论以下3 个问题:①神农为何要尝百草?如何确定哪些植物是有毒的,哪些是安全的(提高、拓展)?②神农一日而遇七十毒,得茶而解之,因尝断肠草而逝世,茶没有解毒,这说明什么?毒性如何分级(重点)?③影响化学物质毒性最关键的因素是什么(重点)?
思政元素:“神农辨药尝百草,教民播种五谷。”提示神农不畏艰险、勇于探索、实践出真知、敢于创新和献身精神,以及一心为民的家国情怀。教师引导学生回顾故事中提到的具体情境,从故事中提到的药草(如灵芝草、断肠草),你能确定哪种属于有毒物质?若是毒物属于哪一类?例如,是否具有皮肤毒性、生殖毒性等。引导学生回顾故事中提到的具体情境,思考:雷公藤、金银花、夏枯草、胡椒是否属于毒物,若是分别属于哪一类毒物?理解毒物的分类。
2.2.3 师生互动,深度学习(20 min)案例引入:云浮市郁南县报告1 起钩吻碱中毒事件,发病4 例、死亡1 例,事件级别为较大。学生阅读《断肠草提取物对小鼠的急性毒杀研究》[9]及查阅相关文献,小组讨论并回答以下3 个问题:①断肠草中毒有哪些表现(毒作用分类,重点)?②毒物的毒作用与毒性的区别(难点)?③中毒的临床表现为何各有不同(毒效应谱,难点)。深入探讨断肠草对人群和动物的健康危害,进一步探讨毒物的毒作用研究方法和分类标准(拓展知识),毒效应谱的定义和应用价值(提高知识)。
随堂测验:检验学生对内容掌握程度,运用所学知识分析和解决问题的能力,提升学生理论联系实际的能力。①接触粉尘20 年后,出现肺埃沉着病,属于什么毒作用?②化学物与机体接触后引起的一系列毒效应包括哪些方面?
思政元素:关爱动物、尊重生命、健康生活;不畏艰险、勇于探索、敢于创新精神;实践出真知、科学研究严谨态度。引导学生思考如何在未来的学习和工作中运用毒理学知识,为保障自己、家人和人类健康作出贡献。引导学生深度学习断肠草对人群和动物的健康危害,思考毒性的定义及分级依据,影响毒性的因素有哪些(重难点)?进一步探讨毒物的毒作用研究方法和分类标准(拓展知识),毒效应谱的定义和应用价值(提高知识)。在讨论过程中,老师将适时自然融入思政元素,引导学生思考和讲述实践出真知,神农氏为了人民健康而不畏艰险、勇于探索的精神、树立科学的世界观和良好的职业素养及研究的严谨态度对于医学和科学发展的重要性并贯穿一节课。鼓励学生们结合案例进行深入探讨。小组达成共识,各小组在黑板上写下关键词。
2.2.4 总结、答疑与拓展(5 min)总结毒性定义及如何分级、毒作用及分类等重点和影响化学物毒性关键因素、毒物的毒作用与毒性的区别等难点内容。思维导图绘制毒物、毒性、毒作用的区别和联系。鼓励学生提出容易误解问题,解答他们的疑问。如断肠草对人群和动物的健康危害,进一步探讨毒物的毒作用研究方法和分类依据(拓展知识),毒效应谱的定义和应用价值(提升知识)。同时让学生思考以下问题:①毒物、毒性和毒作用概念及区别?②为什么我国于1992 年12 月31 日后停止生产杀虫脒?③断肠草中毒的预防及急救措施有哪些?④如何在未来学习和工作中运用毒理学知识,为保障自己、家人和人类健康作出贡献。思政元素:在正确理解毒物及毒性基础上,如何建立科学理解和使用化学物的意识,培养服务健康中国的素质。
课后教师推送知识拓展案例、课后测试、章节测试等,以便学生进行复习总结和巩固。学生学习完成课后测试、思维导图,独立或以小组的形式根据所学知识查阅文献及报告,总结出自己的观点并提出预防断肠草中毒及急救相应的措施(总结),实现知识的提升和内化。此外,课后教师通过微信群、学习通平台与学生沟通和互动,解答学生在任务学习过程中出现的问题或疑问,指导、督促、鼓励学生完成任务,提高学生参与度。
通过“课前自主学习(基础)-课中深度学习(提升)-课后延伸拓展(拓展)”3 个阶段,充分结合讲授法、基于问题探究式和参与式学习的优势,教师设计“砒霜治疗白血病”“神农尝百草”“断肠草中毒”公共卫生问题等案例及思政元素作为知识点的导入,以任务故事为载体,提升学生学习兴趣,让学生在听故事的过程中学习理论知识。砒霜如何由毒物变成药物,让学生思考毒物的定义,善于利用毒物,造福百姓。“神农辨药尝百草,教民播种五谷”提示神农实践出真知、敢于创新、一心为民的家国情怀。“一日而遇七十毒,得茶而解之,遇断肠草而亡”。让学生知晓不同的药物毒性、毒作用、毒效应谱的区别和联系。最终神农死于断肠草的传说,说明断肠草的急性毒性可致死,引导学生进一步探索哪些毒理学研究方法观察毒物的毒效应,也暗示当时那些优秀的祖国医学先驱为探寻中医药学遭遇的危险,不惜为此付出生命的代价,并把开拓进取、勇于献身等精神潜移默化传递给学生。引导学生自主学习,掌握教学内容的重难点知识,培养学生精益求精的科学精神,实现教学目标从知识传授型向能力和价值培养型转变。
学生学习出勤率高、课堂参与度高,学习内生动力明显增强。广东医科大学2023—2024 学年卫生毒理学课程教学评估加权平均分达94 分(满分100分),获得学生的高度认可。
本课程组教师获国家自然科学基金等12 项,发表高质量论文60 篇,获批专利12 项,已有多项用于学院课题研究;积极指导学生参加大学生创新实验大赛、预防医学实践技能大赛、大学生创新创业项目,以及大学生基础医生创新实验设计等实训项目,获国家级、省级竞赛奖4 项,国家级、省级创新项目15 项,有效提升了学生创新和实践能力。
基于学生的特点,在教学过程中应该改变学习方式,转变传统的“满堂灌式”教育理念,将理论知识应用到实际生活中,可以锻炼学生发现问题、思考问题和解决问题的能力[10]。本课程通过3 个进阶式教学层次授课模式,教师从知识的传递者变成知识的组织者和促进者,实现以教师为中心向以学生为中心的转变,提供学生主动获取知识和信息的途径,提高了教学质量。充分运用省级精品资源共享课程、学习通等线上平台,拓宽教学和实践平台如雨课堂、智慧教室等,教师可以掌握学生的学习动向及课程完成率,也便于学生提前预习及课后强化和拓展,学生在有限学时内开展深度学习,促进知识向能力的转化,提高学生综合素质和创新实践能力,实现卫生毒理学课程的高阶性和挑战度[11]。
毒理学这门学科自身就具有强大的思政背景,目标指向就是将毒理学的原理、技术和研究结果应用于化学物质的管理,以期达到保障人类健康和生态环境免遭破坏的目的,从而“提高人的生活质量”,直接关系到“人民日益增长的美好生活需要”。教学过程中利用经典案例有机融入社会主义核心价值观,使学生潜移默化运中认识到友善、诚信、敬业精神,激发爱国情怀[12]。案例教学法、问题导向教学法等以学生为中心的自主学习,应用于毒理学相关课程教学取得一定的成效[13]。构建高质量思政案例库可为毒理学课程的教学提供素材,案例与专业知识的有机融合促使老师深入挖掘课程思政资源、创新教学方法,从而以提升专业教师课程思政能力,确保实现育人效果[14-15]。根据每节课的教学内容及重点内容,设计相关案例及思政元素作为知识点的导入,使学生带着问题进入课堂,自觉融入课堂教学中,课程思政要素与课程形成同频共振效应,发挥在预防医学专业人才品格塑造中的价值。在课程思政多维度评价上,本课程仍有不足,仍需进一步优化思政考核指标。可在过程性评价和终结性评价的基础上,多维度(态度-能力-素质)开展问卷调查,评价思政融入课程对学生的影响,贯穿教学全过程(课前-中期-期末三阶段),构建完整的课程思政评价体系。问卷可包括是否促进学习兴趣、学习参与度、理解教学内容、拓宽课程知识面、提高分析和解决问题、团队合作能力及交流沟通能力、培养学科思维方法、创新能力以及提高学科、专业认同感等方面。
本课程组教学团队共10 人,专业方面为卫生毒理学、环境卫生学等,均为教学科研型教师,在本科生教育过程中有独特的优势,有效实现科研反哺教学。教师引导学生使用中国知网、万方数据知识服务平台、维普网、Web of Science、PubMed 等中英文数据库检索文献,学习遇到困难时,检索相关资料寻找解决方案,提升主动学习、自己独立思考和解决问题的能力。授课过程中增加更多本学科或团队研究方向的前沿进展,理论联系实际,提高学生的学习兴趣。如教学中将长期开展苯毒性机制研究的成果融入讲授本章节内容中,阐释急性苯中毒和慢性苯中毒临床表现、毒作用机制不一致的原因,这种授课方式比照本宣科效果更好,丰富课堂内容,激发学生的学习热情,提升其分析、解决问题的能力。此外,鼓励学生带着研究兴趣进入相应的研究团队,参与大学生创新创业大赛、预防医学技能大赛等实训项目,引导学生用所学知识去解决现实预防医学问题,提升学生的实践能力和创新思维能力[16]。
针对卫生毒理学课程和教学对象的特点,开展基于OBE 理念的课程思政课堂教学改革有助于形成理实融合的教学模式,根据教师的科研经历,精选或设计相关的公共卫生、科研或生活案例,深度挖掘思政元素将之细化到课程内容和价值目标。以问题和案例为导向,构建“课前自主学习(基础)-课中深度学习(提升)-课后延伸拓展(拓展)”3 个进阶式教学层次,开展以学生为中心的教与学,使毒理学中枯燥、难懂的知识点形象地展现在学生面前,吸引学生学习的兴趣。学生参与案例分析和讨论,融入复杂、有意义的公共卫生问题情境中,加深对课程教学内容的理解,锻炼其分析解决实际问题的能力,培养科学思维方法、团队协作精神及创新意识等综合素质。还能促使老师深入挖掘专业课程思政资源、创新教学方法,丰富教学资源,解决教师在备课过程中案例不足、照本宣科等问题,提升专业教师课程思政能力,确保实现育人效果。
利益冲突声明:本文所有作者均声明不存在利益冲突。
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Design and implementation of ideological and political demonstration classroom on health toxicology based on the outcome-based education concept