PBL教學模式在“法醫毒物分析”教學中的應用研究

曹 玥，李 開，陳 峰

（南京醫科大學 基礎醫學院，江蘇 南京 211166）

PBL（Problem-based Learning）是以問題為導向的教學模式，是目前較新穎流行的一種教學方法，強調學生的自主學習能力，通過小組合作和自主學習解決課堂上提出的在未來專業領域可能遇到的問題，充分發揮問題對鍛煉學生能力的指導作用［1］，其與傳統教育模式的根本區別在于學生知識的來源，從被動吸收轉換為主動獲取［2］。但是由于課堂時間和教材的限制，很大程度上限制了該教學模式優勢的發揮。近年來，隨著互聯網的快速發展，基于網絡環境的線上PBL教學模式也應運而生。同時，2020年以來，線上課程在所有課程中的比重越來越大，對此，將PBL 教學融入混合教育模式，用實踐檢驗真理，探索該模式在培養學生綜合全面發展中的作用，指導學生自主完成知識的學習，促進學生全面發展，提升教育質量。

一、“法醫毒物分析”課程現狀

法醫毒物分析（forensic toxicological analysis）是一門多學科理論、技術和方法交叉，對毒物進行定性定量分析，為公安和司法等部門提供中毒或致死的法律依據的一門學科。傳統教學模式中，與大多數學科一樣，法醫毒物分析的課堂以教師引導的“灌輸式”教學為主，不利于學生學習積極性和主動性的培養［3］。目前“法醫毒物分析”課程存在如下問題：（1）由于法醫毒物分析的知識專業性較強，同時融合了多學科知識，“填鴨式”教學很容易使學生感到枯燥、單調，不利于知識的理解和吸收［4］；（2）課程課時偏少，學生很難在有限的時間內掌握大量的專業知識和基本技術；（3）局限于理論知識的教學，應試教育嚴重忽視了實踐操作和應用。“法醫毒物分析”一直采用傳統教學模式，即以教師為中心，這種教學模式下的課堂風格機械且單一，不利于學生創新思維能力的培養。PBL教學模式遵循以學生為主體、教師為主導的教育理念，將網絡教學與傳統教學的優勢相結合，充分整合線上線下資源，有效利用教學和學習規律，激發學生學習興趣，促進學生深入學習，已成為教育創新的一大趨勢。

二、“法醫毒物分析”應用PBL教學模式的可行性分析

（一）必要性

“法醫毒物分析”作為五年制法醫學學生的專業課之一，是法醫鑒定中的關鍵環節，是一門實踐性很強的研究型、應用型學科，對法醫工作者綜合能力的培養起著至關重要的作用。PBL不同于以教師為中心的傳統教學模式，在PBL教學模式中，學生由知識的被動接受者轉變為自主學習者、合作者和研究者，成為此種教學模式的主體。傳統的PBL教學模式存在諸多不足，時間和空間的限制、實驗設備不足、實驗失敗難以及時重復、課程時間短、學生學習積極性不足等問題局限了PBL教學模式優勢的充分發揮。如何將PBL教學與線上教學相結合成為新的問題。隨著計算機網絡技術和現代教育技術的發展，以及新型教學工具和信息化教學手段的出現，將PBL教學模式與網絡化學習有機結合，突破了時間與空間的局限性，實現了以多種方式共享教學資源，方便了教師與學生、學生與學生之間的交流協作，增強了學習效果，提升了在線教學的有效性［5］。

（二）可行性

高校法醫學專業應該建立實驗室，為學生的學習與實踐提供支持。法醫毒物分析具有較強的實踐性，要在教學期間培養學生的動手實踐能力，實驗室是有效的手段之一［6］。然而，由于突發公共衛生事件，受時間和空間的限制，實踐教學幾乎處于停滯狀態，虛擬仿真技術的出現和應用為線上實踐教學問題的解決提供了一條新的思路。通過虛擬仿真實驗教學的空間、儀器、設備、試劑等資源，學生不用進入實體實驗室，通過在虛擬的實驗室中完成一系列試驗操作，就可以達到實踐教學的目的，這種虛實結合的實驗教學形式能夠激發學生的學習興趣，同時還可以解決實驗設備不足、實驗失敗難以及時重復、課程時間短等問題，有效提升了實踐教學質量。特殊時期，大力發展虛擬仿真實驗教學是一個可行的措施。

（三）有效性

在“法醫毒物分析”課程教學過程中，教師通過組織和引導學生逐層深入探討學習中的關鍵點，對所學知識進行梳理，系統化地提煉、總結，師生協同完成教學任務。在這個過程中可以充分利用網絡資源，采用雙師同堂或多師同堂的方法，讓名師參與課堂，提高教學效果。隨著互聯網的快速發展，基于互聯網的PBL教學模式（WPBL教學法）應運而生。WPBL教學法的宗旨是借助網絡化、信息化的平臺，實施新型的學習模式、課程互動模式、教學與討論模式、科學的教學評價與學習進度管理模式，培養學生的自主學習、協作學習和創造性學習能力［7］。WPBL教學法以豐富的網絡資源為基礎，借助靈活便捷的網絡社交平臺和生動形象的媒體展示，具有趣味性、有效性、交互性和溝通便捷性的特點，不僅能夠進一步提高學生分析問題和解決問題的能力，還可以在教師的引導下鍛煉學生的發散思維、自主學習能力，培養學生對理論知識的歸納和總結能力。通過引入法醫毒物分析的案例提高學生的學習興趣和參與度，拓寬學生的視野。課后的考核也可以多樣化，除了常規測試題考核，還可以借助平臺記錄學生學習軌跡的功能，對學生的學習過程進行評價。在傳統PBL模式中，由于課堂時間限制，教師無法了解每個人獨特的觀點和知識學習進度。采用線上交流平臺，如超星學習通等，在PBL教學的每個階段，給學生提供了足夠的時間和空間進行交流討論，教師可以上傳案例的詳細解答視頻，學生可以隨時隨地對不理解的問題進行回顧，讓學生獲得更好的教學體驗。

三、“法醫毒物分析”PBL教學模式的建立與實施

法醫毒物分析作為一門實踐性強的學科，需要對毒物分析實驗進行充分的規劃和指導。線上教學已從多個方面逐步建立：第一，教師通過提前錄制的方式進行理論知識的講解，使學生了解法醫毒物分析相關的理論知識，同時了解毒物分析相關實驗操作的目的、所用儀器以及具體的操作手段；第二，通過超星學習通平臺建立線上討論論壇，教師及時對學生提出的問題進行答疑解惑，從而提高學生的學習效率，加強對毒物分析知識的掌握；第三，構建虛擬仿真平臺，進行“法醫毒物分析”課程相關的模擬仿真實驗教學，彌補傳統實驗室在數量和時間上的缺陷，在實踐中充分理解和運用所學知識。三種在線教學方法在在線教學與PBL相結合的過程中都展現出了強大的能力和作用。結合學校所提供的教學條件和已經逐步投入教學應用的法醫虛擬仿真實驗教學平臺，我們對PBL教學模式進行了創新和改革，將此教學模式應用于大學四年級法醫學專業的120名本科生，按照“課前—課中—課后”的模式進行。

（一）課前

1.教師準備。（1）分組：開課前將120 名學生按照每組10 人進行隨機分組，指定1 名組長。（2）案例選取與提出問題：對法醫毒物分析中常見的中毒案例進行相關教學，如對一氧化碳中毒進行相關實驗教學。選取實際司法鑒定中的真實案例作為教學案例，內容包括PBL教學和實驗操作。例如：2019年11月6日接報案，某縣某村林某，男，60歲，被發現死在自家浴室內。現場為一棟兩層的小樓，浴室在一層，面積為6 m2，僅有的一扇窗戶未打開。使用的是煤氣熱水器，熱水器和煤氣瓶都安裝在浴室里，煤氣瓶閥門關閉。尸檢情況：男性尸體，尸僵中等，存在于全身各關節。尸斑紅色，存在于腰背部不受壓處。毒物檢驗：心血碳氧血紅蛋白濃度65%。根據“法醫毒物分析”教學大綱的要求提出問題，問題一：死者是否為一氧化碳中毒死亡？問題二：一氧化碳中毒的機制是什么？問題三：一氧化碳中毒檢測的選取方法是什么？將案例與問題發布在超星學習通上。

2.學生準備。學生在課余時間針對教師提出的問題表達看法并查閱相關法醫資料，提前解決一些難度較小的問題，留出課上對難點進行分析的時間。

（二）課中

1.課堂內容。在課堂上學生以小組的形式對提出的三個問題進行討論，教師講解學生課前自主學習中遇到的疑難問題，在課堂上，教師利用學習通發布“一氧化碳中毒的尸體征象”，進行隨堂測試，檢測學生的討論成果，最后由組長進行匯報。

2.仿真實驗。學生登錄國家虛擬仿真實驗教學課程共享平臺進行相關實驗操作，了解毒物分析相關實驗操作的目的、所用儀器以及具體的操作手段，平臺后臺會記錄學生的實驗操作數據并評分。

3.總結與評價。教師針對課前提出的問題進行點評與總結，給出答案。答案一：死者是一氧化碳中毒死亡。答案二：一氧化碳主要經過呼吸道進入人體，透過血氣屏障彌散入血，與血中的二價鐵結合，生成碳氧血紅蛋白（HbCO），使血紅蛋白失去攜氧能力。一氧化碳對血紅蛋白的親和力比氧大240倍，而碳氧血紅蛋白（HbCO）的解離比氧和血紅蛋白（HbO2）慢3600倍。HbCO無攜氧能力，競爭的替代HbO2，還阻礙HbO2中氧的解離和組織內CO的輸出，最終導致組織缺氧和二氧化碳的潴留，產生中毒癥狀。答案三：一氧化碳中毒的檢材采取以血液最有價值，其中心血最佳。此外，胸大肌也是較好的檢材。檢材要密封冷藏保存并及時送檢，同時根據仿真實驗后臺記錄數據，結合法醫病理學、法醫毒理學和儀器分析等專業知識對本次課程進行總結，內容涵蓋中毒癥狀、中毒機制、病理解剖、檢材處理和儀器分析等。課程結束之后，學習通會生成系統成績，根據PBL的完成情況進行評價，評價方法包括學生自評、組內互評、組間互評以及教師點評，作為學生的平時成績。

（三）課后

1.線下實驗。在教學條件允許的情況下，教師組織學生到實驗室進行毒物檢測實驗操作，指導學生進行模擬仿真實驗，課后學生獨立完成法醫毒物分析鑒定報告，提升學生的實際動手操作能力。

2.課后作業。教師根據PBL課程和實驗課程，在超星學習通平臺發布相關課后作業，積極進行線上作業和測試，提高學生對毒物分析知識的掌握程度。

3.成績考核。學生的最終成績考核包括平時成績和期末考試成績。平時成績（40%）對學生考核的要點有到課考勤、課堂討論等，以確保學生的學習積極性，提升學生發現問題與解決問題的能力；期末考試成績（60%）是讓所有學生參加期末統一閉卷考試，考查學生對基礎知識和基本技能的掌握程度，以此強化學生對法醫毒物分析知識的落實與鞏固。

線下PBL教學可以對線上PBL教學內容進行總結，積極采取線上作業和測試，組織學生在實驗室進行具體相關毒物檢測的實驗操作，由此進行的線上線下混合教學模式，有利于學生對理論知識的理解和實踐操作能力的提升。

結語

線上線下混合式教學正逐漸成為廣受歡迎的教學方法，通過在“法醫毒物分析”理論教學中的應用發現，學生綜合利用各種線上線下資源進行學習的能力得到充分展現，主動學習的積極性大為提高，同時學生對理論知識的理解和記憶也大幅提升。總之，結合在線教學后的PBL教學模式使該教學模式更加完整，通過該PBL教學模式，學生從知識的接受者轉變為主動參與者，學生可以更好地對理解和記憶課程理論知識并應用于實踐。為提升學生學習的積極性和自主學習能力，傳統的教學模式應該進行創新和改革，及時接受學生的反饋，才能提升學校自身的教學水平，更好地培養高校人才。