基于OBE理念的基础医学实验教学改革探索

［摘           要］  针对地方医学院校医学生实践能力和职业素养较低等“质量短板”，以OBE理念为指导开展基础医学实验教学改革探索。实验教学过程中以学生为中心，以培养应用型医学人才为目标，利用虚拟仿真技术和标准化虚拟仿真病人（ESP）模拟真实实验环境，通过技能大赛的形式对学生的综合素质进行全方位考察并进行效果反馈。实验教学表明：ESP虚拟仿真实验技能大赛的开展整体推进了OBE导向的基础医学实验教学模式改革，切实提高了医学生的创新能力、实验技能、综合素质和职业素养。

［关    键   词］  OBE理念；实验教学；ESP；技能大赛；基础医学

［中图分类号］  G642                    ［文献标志码］  A                  ［文章编号］  2096-0603（2023）10-0053-04

《“健康中国2030”规划纲要》提出，把健康融入民生政策之中，全方位、全周期保障人民健康，特别突出了保障人民健康的重要性。医务工作者作为人民健康的守护者，其职业能力和素质直接决定了人民的健康水平。各地方医学院校承担全国85%以上医学人才培养任务，是应用型人才培养的主力军。在健康中国战略和新医科建设背景下，地方医学院校培养的医学生仍存在实践能力和职业素质低下等“质量短板”。因此，深入推进人才培养模式改革，提高人才培养质量，成为地方医学院校改革与发展的核心任务。

基础医学教育是培养应用型医学人才的重要环节，在医学类专业课程体系中，实验教学具有直观性、实践性、综合性与创新性的特点，不仅可以强化医学生对基本理论知识的理解和实验技能的掌握，更是培养他们实践能力、探索精神和创新意识的有效途径[1]。但是，当前基础医学实验教学还存在诸多问题，主要表现在：（1）忽视了学生的主体作用，缺乏深度思维训练。（2）实验类型设置单一，与教学目标存在较大差距。（3）学生的学习主动性不高，团队凝聚力缺乏。（4）重结果轻过程，学生的综合实验能力得不到锻炼。（5）缺乏医学人文素质教育，敬畏生命精神不足。（6）实验教学效果评价指标单一。可见，传统的实验教学已暴露出诸多弊端，无法满足新医科发展趋势和应用型医学人才的培养要求[2]，因此，以新医科建设为抓手，进一步深化实验教学模式改革，创新人才培养模式，加强医学生实践能力和综合素质培养，提高实验教学质量已成为当前迫切需要解决的问题。

近年来，随着“互联网+”的兴起以及医工、医理、医文的学科交叉融合，基于“现代信息技术与教学内容深度融合”的教学模式已经应用到本校乃至全国医学生的教育教学中，例如利用虚拟仿真技术开展实验教学为师生带来了极强的高效性和便捷性，该教学模式打破了传统实验对时间、空间与资源的限制，学生不必再苦于上课时间有限，也不必再拘泥于实验室的狭小空间，一台电脑、一张桌子，就可以让学生如临其境般地完成实验，并提供多次实验操作，锻炼学生的思维能力与创新能力，为培养具有创新能力与思维能力的卓越医生人才提供助力[3]。本次大赛使用的标准化虚拟仿真病人（Electronic Standardized Patient，ESP）[4，5]是一个智能的电子标准化病人教学系统平台。该系统在基于人体生理或是病理的系统化理论基础之上，利用物理学、数字电路技术和计算机信息技术对人体的器官系统进行数字模型的设计和模拟，形成了一套数字生理驱动和反馈系统，从而模拟人体器官系统对外部环境、药物以及其他外部条件的一系列反应。标准化虚拟仿真病人可以综合模拟人体生理或病理的生命发展形态，它以3D虚拟人体和可视化工作平台的形式，可以被设置成理想化的“人体”受试对象，系统验证所给外部条件或是药物对人体器官系统的影响，能够较为准确、高度一致地完成医学实验任务，可以广泛用于医学教育、健康科普教育等领域。

成果导向教育（Outcome-Based Education，简称OBE）是20世纪90年代在北美发展起来的一种教学模式，它以学生为主体，关注和侧重学习成果，以学生的学习结果为驱动力进行教学活动设计，确定相应的能力评价标准，现已被许多国家的教学教育机构采纳[6]。与传统教育模式相比，OBE教育理念强调从需求开始，由需求决定培养目标，因此，为满足医学生实践能力和职业素质低下这一核心问题需求，切实达成应用型医学人才培养目标，本文以OBE理念为指导，以标准化虚拟仿真病人（Electronic Standardized Patient，简称ESP）的实验技能大赛为牵引，进行基础医学实验教学模式改革的探索。

一、资料与方法

（一）参赛对象

本次大赛面向潍坊医学院2018、2019、2020级临床医学、麻醉、护理学、预防、口腔、影像学、药学等专业本科生，通过现场赛事预告、课上宣传、微信和QQ等方式广泛宣传，学生通过扫描二维码报名，两人为一组，填写参赛信息，获取相应的参赛资格。

（二）参赛内容

本次ESP实验技能大赛以我校开设的医学机能实验学课程内容为参考，主要涉及生理学、病理生理学、药理学等学科基本知识，以临床急性心肌梗塞为例，大赛分为三个模块：基础医学知识模块、急性心肌梗塞标准化病人模块和急性心肌梗塞临床急救实验操作模块，主要考查学生基础医学知识的综合运用以及在应对急性心肌梗塞时所采取的临床急救措施。其中，基础医学知识模块的考查内容主要涉及冠状动脉循环结构和功能特点、心动周期与心电图基础、动脉粥样硬化的形成和进展、凝血激活和血栓形成的机制、心肌梗塞的再灌注治疗等。每个模块分值100分，总分值按30%、30%、40%的比例计分，满分100分（表1）。整个ESP虚拟仿真实验技能大赛线上考试时间为90 分钟。

（三）调查问卷

比赛结束后，参赛选手填写ESP虚拟仿真实验教学参与率及满意度调查问卷，问卷内容包括参赛选手基本情况，对ESP虚拟仿真实验教学的认知和态度，对ESP虚拟仿真操作平台的认识和大赛的参与程度、签到率，以及满意度等情况。采用问卷星的形式，同时运用微信平台将调查问卷的链接发给所有参赛报名的学生，学生点击链接自愿进行填写。

（四）统计方法

采用SPSS 20.0对数据进行统计分析，依据定性资料采用率、构成比（%）对调查数据进行统计学描述。

二、结果

（一）参赛对象基本情况

本次大赛总共有192名学生参赛，涵盖了2018级、2019级和2020级麻醉、临床医学、护理学、预防、口腔、影像学等专业，其中，2018级有20名，2019级有108名，2020级学生有64名（见表2）。女生110名，占参赛学生的57.3%，男生82名，占参赛学生的42.7%（见表3）。

（二）参赛成绩

对ESP虚拟仿真实验技能大赛比赛得分进行统计，结果显示比赛最高分为98分，最低分为23分，其中90分以上的占所有参赛组数的12.5%，80～90分（不含90分）的占27.08%，70～80分（不含80分）的占21.88%，60～70分（不含70分）的占16.67%，60分以下的占21.88%（图1）。考试答题时间为90分钟，其中45分钟内结束答题并交卷的有17组学生，占所有参赛组的17.71%，在45分钟～60分钟（不含60分钟）结束答题并交卷的占20.83%，在60分钟～75分钟（不含75分钟）结束答题并交卷的占27.08%，75分钟～90分钟内结束答题并交卷的占34.38%。

（三）ESP虚拟仿真实验教学的参与率与满意度分析

ESP虚拟仿真实验教学调查问卷结果统计显示，47.8%的学生表示没有接触过虚拟仿真实验教学，89.7%的学生表示对虚拟仿真实验教学内容感兴趣，65.2%的学生表示对学习虚拟仿真病人的操作系统没有困难。79.6%的学生表示虚拟仿真实验教学会提高自主学习能力，81.5%的学生表示虚拟仿真实验教学有助于提高自己的团队协作能力，92.2%的学生表示虚拟仿真实验教学有助于加强自己对抽象理论知识的理解与应用，80.4%的学生表示虚拟仿真实验教学会锻炼自己的临床思维能力，有助于加强自己的基础知识。仅有10.2%的学生提出系统操作不够流畅，操作存在难度，8.9%的学生认为虚拟仿真操作系统对于新手用户来说，用户体验较差，页面设计较为复杂，新手熟悉会有一定难度，希望简化一下系统，16.5%的学生希望开展关于ESP操作系统的专门指导教学，熟悉页面上的提示与设计，可能会使操作和学习变得更加从容。有16.7%的学生提出，希望可以在以后教学实验中加入虚拟仿真实验的内容，使更多的学生了解并运用这个平台，从而提高自身的综合能力。

三、讨论

（一）OBE实验教学模式以学生为主体，提高学生的实践能力、创新能力和综合素质

OBE理念强调以学生为中心，基于该理念的指导，在ESP虚拟仿真实验技能大赛的实施过程中，学生以团队的方式开展实验，团队成员互相协作，完成虚拟仿真实验操作。从得分情况来看，78%的学生团队的成绩在60分以上，说明对于虚拟仿真实验操作系统有了一定的掌握，有接近22%的学生团队在此次大赛中表现出对于使用虚拟仿真操作平台有一定的困难，这一方面提示学生在这方面存在一定的欠缺，需要加强这方面的训练。另一方面也说明学生团队在临床急救的基础知识掌握方面有所欠缺，还需结合实际提升自身对于所学知识的应用能力。总之，此次大赛切实提高了学生的实践技能和团队协作能力，强化了学生自主应用知识和发现并解决实际问题的能力，在发现问题和解决问题的过程中形成自己的创造性思维和创新能力[7]。通过参加竞赛，学生也意识到自己理论知识学习存在的漏洞，及时查漏补缺，促进自身能力的提升。可见，OBE理念指导下，虚拟仿真实验教学模式通过给予学生丰富的沉浸式体验，能使学生进入更深层次的学习，结合实体动物实验、人体机能实验，虚实结合、以虚促实、以实为基，切实提高了学生的自主学习能力和创新能力[8]。

（二）OBE教学理念强调成果导向，注重应用型医学人才的培养

ESP虚拟仿真实验技能大赛以OBE理念为指导，以培养德、智、体、美、劳全面发展的应用型人才为目标，该大赛对学生的实践能力、创新能力和综合能力都有一定的锻炼与考察。为培养学生的临床思维能力，通过举办ESP虚拟仿真实验技能大赛，还原临床急性心肌梗塞的发病机制与救治措施，让学生身临其境般地解决临床问题，锻炼学生发现问题、解决问题的能力，这既是考查自身学习理论知识的理解与应用程度，又是对临床思维能力的一种锻炼。为培养学生的团队协作能力，以小组的形式进行参赛，考查学生在陌生的环境中的团队分工与协作能力，培养学生的团队意识。将OBE理念运用到ESP虚拟仿真实验技能大赛中，可以促进学生逆向思维能力的提高，提前锻炼自己的临床实践能力，对急救过程进行演练考核，从而发现自己的薄弱之处并加以强化与提高，可以一步步促进学生向应用型医学人才靠近[9]。

（三）以OBE理念为指导，强化评价反馈，持续提升实验教学质量

按照PDCA正反馈循环法则，即计划（Plan）—执行（Do）—检查（Check）—调整（Action），对ESP虚拟仿真实验技能大赛进行问卷调查，根据竞赛反映出的一些问题，比如基础理论知识不扎实、临床操作不熟练等，教师应反思自身教学的方式方法是否存在问题，从而提升教学的实用性和针对性，与学生形成良性互动，同时为了更好地配合各项大赛的进行，教师必须努力提升自己，进一步拓展专业技术领域，更加注重培养学生的创新能力、团队协作和临场应变能力。面对ESP虚拟仿真实验教学这种新型的教学方式，教师应更新教育观念，改进教学方法，不断提升自身的技能水平和综合素质，切实达到“以赛促学、以赛促教、以赛促训”的效果，实现教学相长，提高实验教学质量。因此，在实验教学中，只有加强学生学习成果反馈，完成教育质量的持续提升，才能整体推进OBE导向的实验教学模式改革，切实提高医学生的科学素质、实验技能、综合素质和职业素养。